基于网络药理学与分子模拟揭示Tinengotinib在三阴性乳腺癌中多靶点作用机制的研究

《Cell Biochemistry and Biophysics》：Unravelling Tinengotinib’s Mechanistic Landscape in Triple-Negative Breast Cancer Via Network Pharmacology and in Silico Simulation Techniques

本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)治疗选择有限、预后差的临床难题，通过整合网络药理学、分子对接和分子动力学模拟等计算生物学方法，系统阐明了多激酶抑制剂Tinengotinib通过稳定结合PTK2(-10.7 kcal/mol)、MAPK8(-10.6 kcal/mol)、EGFR(-9.5 kcal/mol)等关键靶点，同时调控PI3K-Akt、ErbB和黏着斑等多条信号通路的分子机制，为TNBC的多靶点治疗策略提供了重要理论依据。

　　

在乳腺癌的分子分型谱系中，三阴性乳腺癌(TNBC)犹如一个"叛逆者"——它缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人类表皮生长因子受体2(HER2)的表达，这使得针对这些标志物的内分泌治疗和靶向治疗纷纷失效。据GLOBOCAN 2020数据显示，全球每年新增230万乳腺癌病例，其中TNBC占比15%-20%，却贡献了相当比例的死亡病例。更令人担忧的是，TNBC好发于年轻女性、非洲裔人群和BRCA1/2突变携带者，具有侵袭性强、早期复发风险高、总体生存率低等特征，成为乳腺癌治疗领域最难攻克的堡垒之一。

传统化疗仍是TNBC的主要治疗手段，但效果有限且易产生耐药。这种治疗困境源于TNBC的高度异质性——它在遗传、转录组和临床层面呈现显著多样性，如同一座结构复杂的迷宫，单一靶向药物往往难以奏效。正是这种复杂性，促使研究人员转向系统生物学视角，寻求多靶点治疗策略。在此背景下，Tinengotinib(TT-00420)这一新型多激酶抑制剂进入了科学家的视野。临床前研究显示它对TNBC细胞系具有选择性抑制作用，但其与多个靶点的精确相互作用机制仍是一片未知领域。

发表在《Cell Biochemistry and Biophysics》的这项研究，采用了一套创新的"计算显微镜"策略——通过整合网络药理学、分子对接和分子动力学模拟等多层次计算生物学技术，首次在原子水平揭示了Tinengotinib在TNBC中的多靶点作用图谱。

研究人员主要采用四大关键技术：首先通过GEO、DisGeNET等数据库挖掘TNBC相关基因(获得2930个基因)，利用PubChem、SwissTargetPrediction等平台预测Tinengotinib作用靶点(144个靶点)；接着运用Cytoscape软件构建蛋白质相互作用(PPI)网络并识别核心靶点；然后采用AutoDock Vina进行分子对接分析结合亲和力；最后通过AMBER 18软件包进行200纳秒分子动力学(MD)模拟，并结合MM/GBSA方法计算结合自由能。

网络药理学揭示多靶点作用格局

通过整合分析发现62个Tinengotinib与TNBC的共同作用靶点，PPI网络显示这些靶点形成高度互联的模块。拓扑分析识别出SRC(度值=14)、ESR1(9)、JAK2(8)、EGFR(8)等10个核心靶点，它们主要富集在PI3K-Akt、ErbB和黏着斑等信号通路。功能分析表明这些靶点参与乳腺上皮发育、激素反应和细胞周期调控等关键生物学过程。

分子对接显示高亲和力结合

Tinengotinib与核心靶点表现出优异的结合亲和力，其中PTK2(-10.7 kcal/mol)和MAPK8(-10.6 kcal/mol)结合最强，EGFR(-9.5 kcal/mol)和ESR1(-9.4 kcal/mol)次之。二维相互作用分析显示Tinengotinib主要通过疏水作用、氢键和π-π堆积等与靶点结合，且与参考配体结合模式相似。

分子动力学模拟验证结合稳定性

200纳秒MD模拟显示所有复合物均保持结构稳定(RMSD<3.5 ?)。值得注意的是，EGFR和PTK2结合后呈现结构紧缩(SASA值降低)，而ESR1、SRC和MAPK8则显示构象扩张(SASA值增加)，表明Tinengotinib诱导了靶点特异性的构象重排。

结合自由能分析确认热力学优势

MM/GBSA计算显示MAPK8(△G_bind = -45.71 kcal/mol)和ESR1(-44.21 kcal/mol)结合最稳定，范德华力是主要驱动力。静电相互作用在MAPK8和PTK2中贡献显著，而极性溶剂化项则不利于结合。

这项研究通过多层次计算模拟，描绘了Tinengotinib在TNBC中的精细作用图谱。结果表明该药物能同时靶向多个关键激酶，通过稳定结合诱导靶点特异性构象变化，从而干扰PI3K-Akt、ErbB等多条致癌通路。这种多靶点作用机制为克服TNBC的异质性和耐药性提供了新思路，不仅为Tinengotinib的临床开发提供了分子理论依据，也展示了计算生物学在药物重定位和多靶点药物设计中的强大应用价值。虽然需要后续实验验证，但本研究为开发针对复杂疾病网络的"智能型"药物奠定了重要基础。