Nature：扼住癌症生长的咽喉

xxffliu

最近的一篇Nature Letter文章介绍了Discovery and characterization of small molecules that target the GTPase Ral。其实每天都有无数的小分子宣称是针对特定癌症靶标蛋白的抑制剂，但是能够灌到Nature正刊上面的毕竟不多，以下是中文报导。
"当称作为Ral的蛋白活化之时，它会在胰腺癌、前列腺癌、肺癌、结肠癌和膀胱癌等几种人类癌症中驱动肿瘤生长和转移。不幸的是，当前还没有可以阻断Ral活性的药物。发表在9月14日《自然》（Nature）杂志上的一项研究，报告称采用了一种新方法来阻断这些Ral蛋白的激活。
“如果你想阻止鳄鱼咬你，你可以捆住鳄鱼嘴让其紧闭。我们采取了另一种方法——将一只棍放到鳄鱼嘴中让它一直张着，”论文的资深作者、科罗拉多大学癌症中心主任、泌尿科学及药理学教授Dan Theodorescu博士说。
新研究利用了一些先进的计算机模型来检测Ral蛋白处于“失活”状态时的结构，特异地调查了当蛋白质“活化”时这一结构所发生的改变。结果表明“失活”的Ral有一个空腔（cavity），当这一蛋白活化时该空腔就消失了。这就是“鳄鱼的嘴”，现在Theodorescu和同事们需要的是“棍子”。
为了寻找所需的棍，研究人员采用计算机让50万种化合物进入这一空腔中，由此发现了88种候选小分子可以结合失活的Ral并阻止其活化。随后研究人员在人类癌细胞中测试了这些结果，他们用这些化合物来处理癌细胞看看哪种化合物可以在最大程度上减少Ral激活。从这组化合物中，他们找到了少数尤其能够在肺癌细胞中减少Ral激活的化合物（延伸阅读：Nature绘制肺癌的综合分子图谱）。
进一步的测试评估了这些化合物减慢悬浮人类癌细胞（代表转移）生长的能力。一个叫做RBC8在这方面最为成功。为了进一步改造这一起作用的分子，该研究小组合成出了RBC8的衍生物，并比较这些衍生物与母体分子，发现一种他们标记为BQU57的化合物非常有效。
接下来，测试转向小鼠人类肺癌细胞模型。动物模型中的细胞是否会吸收BQU57，使得化合物最终成为癌症患者的一种潜在药物是此测试要解答的一个重要的问题。换句话说，研究人员想证实在培养皿中起作用的药物是否在动物体内也同样起作用？
不出所料，在给药数小时后，BQU57进入到了肿瘤组织中。并且不仅进入其中，药物还减慢了这些肿瘤的生长。分析结果显示，BQU57阻止了处理肿瘤中的Ral激活。
Theodorescu 说：“在进入临床之前我们仍然需要优化这些化合物，在几种动物物种中确定这些药物的毒性特征，以及确定它们的最佳传递途径，例如是口服或是静脉注射给药。我们将这项研究工作视作是开发出一类新型的Ral靶向性治疗药物有价值的第一步。”

显而易见这篇文章采用了虚拟筛选来寻找Ral抑制剂，而且很幸运的找到了hits。能够灌到Nature上，抑制剂活性至少得达到single-digit nanomolar的水平吧，但是找来原文一看，Kd只有5uM，针对各种肿瘤谱系细胞的体外生长抑制活性也只有微摩尔级别，针对裸鼠xenografts肿瘤模型的体内给药剂量高达50mg/kg，这个活性如果不做结构改造即使投到JMC人家也不一定要啊，但是这群人成功的灌到了Nature上面。。。再寻思一下那至少解出了晶体结构来确证结合模式与对接预测一致吧，结果只有NMR结果大概map了可能的结合区域。不由得感叹虚拟筛选还没有过时，hit的活性差也不要紧，只有有足够的钱来烧各种生物表征实验，选个冷门靶标一样发Nature。大家以后也可以试试先投个Nature试试，说不定运气好呢

xxffliu

附上原始文章，有兴趣可以看看

fireflying

这个工作的意义主要是target validation，这就很有前瞻性了。如果是个已知靶点，发JMC也许都会被challenge一下。

xxffliu

嗯。算是个新的靶点，不过我还是觉得挺水，靶标验证用这么弱的抑制剂还有效，体内脱靶都是有可能的，好歹要多做一些结构改造将体外体内活性提上来再做结论。

dejunchem

呵呵，要不楼主以后帖子发到药化专版吧{:soso_e120:}，放在这个版块感觉有点不妥~~~

xxffliu

这个帖子是吐槽用的，并不是真的介绍他们的研究成果……所以当然要放在水版

fireflying

xxffliu 发表于 2014-9-17 18:31
嗯。算是个新的靶点，不过我还是觉得挺水，靶标验证用这么弱的抑制剂还有效，体内脱靶都是有可能的，好歹要 ...

读了这篇文章。文章有很多水文的特征，不过我觉得工作做的还是很有意义的。创新在于：首次针对另外一条信号通路；选择了allosteric site，这个结合口袋本身也是一个假设，他们的体外实验是验证了这个口袋的，从而设计的化合物具有一定的亚型选择性；作为概念验证，初步显示了在癌症小鼠模型上面的效果，是积极的。体外表征实验还是很好的说明了机理，体内嘛，脱靶的可能性是存在的。如果提供更多的选择性数据，譬如对激酶等，结果就可靠了。不过，很多药物抗癌机理都比较复杂，off-target通常都有，作为一篇开创新研究做到这个地步不错了。

我是比较惊讶Nature居然发表了这篇文章，因为文章表面看起来很水，是容易被审稿人拒掉的。假如换做你我投稿的话，Nature也许据咱没商量。希望文中的结果是可重复的，要不然又要害死不少人了。

xxffliu

fireflying 发表于 2014-9-18 17:56
读了这篇文章。文章有很多水文的特征，不过我觉得工作做的还是很有意义的。创新在于：首次针对另外一条信 ...

所以我的水平只能审JMC的文章，因为要是投到JMC我来审的话可能真就直接拒了，至少也要大修把活性优化到nM给我看看。Nature的审稿人果然高瞻远瞩……从水文中看出创新点，不拘泥于无聊的体外活性，哈哈。

安必奇

都是大牛哇