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細胞內高通量篩選雄激素受體配體
【藥源解析】:AR 是前列腺癌的重要誘因,雄激素合成抑制劑 Zytiga 去年在早期前列腺癌患者中降低 38% 死亡,成為 ASCO 重磅。Xtandi 是 AR 直接拮抗劑,也是重磅藥物,去年被輝瑞收購。有望成為個進入臨床的 PROTAC 藥物 ARV-110 也是降解 AR?梢 AR 依然是個非常重要的靶點。
通;衔锏陌悬c活性是通過純化蛋白系統測量,但這個系統一般在緩沖液里,與真正的細胞內環境相差很大。細胞內有大量與小分子化合物結合的蛋白,降低藥物有效濃度;衔锛词鼓苓M入細胞也也不一定能有效進入靶點所在的小區,所以活性好未必能見到靶點。另外因為技術原因純化蛋白經常不是整個蛋白,而是其中一段,片段蛋白與小分子配體結合力可能與整個蛋白不同。*后蛋白在細胞內可能與其它蛋白形成復合物才有活性,這個性質在純化系統中也不存在。這類似學英語時帶耳機聽標準英語與在酒吧嘈雜的環境里與有口音美國人交流的區別。
所以很多在純化系統活性很高的化合物在真正的細胞內活性并不好,造成出現 PK-PD 失聯。而細胞內的靶點結合能力并不容易測量,通常細胞試驗都是間接測量目標靶點活性,不能區分靶點活性和通路活性。這個可能增加開發風險,因為靶點一般通過基因學實驗確證,只有直接與目標蛋白結合才*可能重復基因學數據。抑制通路上其它蛋白雖然可以改變目標參數,但不一定能完全與抑制目標蛋白功能一致。
近年來出現幾個直接策略細胞內與靶點結合的技術,CETSA 是其中。這個技術不需要標記蛋白、也不需要標記化合物,所以比較容易操作。蛋白與配體結合后通常熱穩定會增加,所以通過加熱被化合物處理過的細胞、追蹤目標蛋白的變性溫度與化合物濃度關系可以測量化合物在細胞內與目標蛋白直接結合的能力。這個實驗與一般 CETSA 還有所不同,因為作者發現 AR 拮抗劑與 AR 結合并不改變變性溫度,但激動劑 DHT 則可增加熱穩定性。拮抗劑可以取代 DHT 因此把 AR 熱穩定恢復到游離 AR 水平。這個工作說明 CETSA 可以作為高通量篩選平臺。理論上 CETSA 也可同時跟蹤不同蛋白而測定化合物在細胞內復雜環境下的選擇性,這可能是對小分子藥物研發更重要的工作。