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研究人员为寻找 PPM1D 小分子抑制剂，开展相关研究，鉴定出系列抑制剂，为癌症治疗研究提供新方向。
在癌症研究领域，蛋白磷酸酶，
Mg2+/Mn2+依赖 1D（PPM1D）是一个 “神秘反派”。PPM1D 作为丝氨酸 / 苏氨酸磷酸酶，在 DNA 损伤反应（DDR）和 p53 激活过程中起着关键调节作用。在多种癌症中，PPM1D 通过扩增、C 末端截断突变和过表达等方式被反复激活，它就像癌细胞的 “帮凶”，与肿瘤的晚期阶段、转移潜能、治疗耐药性以及患者死亡率增加密切相关。许多研究表明，抑制 PPM1D 能够阻碍肿瘤生长，或使癌细胞对细胞毒性药物更敏感，因此 PPM1D 成为极具潜力的药物靶点。然而，开发针对 PPM1D 的抑制剂困难重重。丝氨酸 / 苏氨酸磷酸酶因其作为全酶的频繁活性和高度保守的催化结构域，很难用小分子进行选择性抑制。此前虽有研究发现了 PPM1D 的小分子变构抑制剂，如 GSK2830371，但它存在药代动力学方面的局限性，无法进一步推进到临床开发阶段。其他已鉴定的 PPM1D 抑制剂在体内也都没有显示出有意义的活性。在这样的困境下，来自 Broad Institute of MIT and Harvard University 等机构的研究人员决心深入探索，寻找突破。他们的研究成果发表在《iScience》杂志上，为癌症治疗研究带来了新的曙光。
研究人员开展了一系列研究工作。在技术方法上，主要运用了以下几种关键技术：首先是开发了荧光位移分析方法，基于对 GSK2830371 的理解，构建高通量荧光偏振（FP）分析，筛选能与 PPM1D 结合的化合物；其次进行了多种酶学和细胞实验，如利用表面等离子共振（SPR）、荧光素二磷酸（FDP）酶活性分析等评估化合物对 PPM1D 的抑制作用，通过细胞实验研究 PPM1D、DDR 和 p53 的相关变化；还开展了体内评估，建立小鼠模型，对化合物的药代动力学和药效学进行研究。
在研究结果方面：
- 开发荧光位移分析：研究人员开发了一种高通量 FP 分析方法，通过生成重组 PPM1D1-420和荧光标记的 GSK2830371 类似物，筛选出了能有效取代该类似物的化合物 13b - TAMRA，为后续筛选 PPM1D 抑制剂奠定了基础。
- 鉴定、验证和优化 PPM1D 抑制剂：利用优化后的荧光偏振分析方法，对两个化学文库进行筛选，优先对 256 个命中化合物进行验证和测试，最终得到两个具有不同支架的先导系列化合物，并通过结构优化得到了活性更强的化合物，如 BRD4761、BRD5049 等，且 BRD5049 对 PPM1D 具有选择性。
- 基于细胞实验的先导优化：研究人员建立了多种基于细胞的实验方法，包括检测 DDR 蛋白和 PPM1D 底物的去磷酸化、p53 及其转录靶点的激活以及细胞活力的变化。结果表明，先导化合物 BRD4761 在细胞实验中表现出与 GSK2830371 相似的 PPM1D 抑制效果，尽管它们化学结构差异显著。
- 先导化合物的药代动力学特征：鉴于 GSK2830371 药代动力学特性不佳，研究人员对先导化合物进行了体外和体内药代动力学研究。通过一系列体外吸收、分布、代谢和排泄（ADME）实验以及体内小鼠药代动力学研究，发现 BRD6257 在细胞中的效力相对更好，体外 ADME 谱也有所改善，因此选择 BRD6257 进行体内药效学研究。
- 先导化合物的体内药效学评估：研究人员利用 K562 - p21 - ffLuc 细胞系构建体内报告系统，通过生物发光成像实时监测 p53 通路的激活情况。实验结果显示，口服 BRD6257 能够抑制 PPM1D 并激活体内 p53 通路，其效果与 GSK2830371 相当。
研究结论和讨论部分表明，研究人员成功鉴定出一系列 PPM1D 抑制剂，这些抑制剂具有化学结构独特、对 PPM1D 选择性高、体内有活性以及药代动力学性能有所改善等特点。他们建立的一套体外和体内实验方法，可广泛用于研究 DDR，为深入理解 PPM1D 作为药物靶点提供了重要依据，也为开发针对 DDR 和 p53 通路的药物提供了新的框架。不过，该研究也存在一些局限性，比如筛选库可能不够全面，PPM1D 的结构尚未解析，体内毒性评估不够充分，且未对肿瘤生长进行直接评估等。但总体而言，这项研究为癌症治疗领域开辟了新方向，未来研究人员有望在此基础上进一步优化抑制剂，推动其向临床应用迈进，为癌症患者带来新的治疗希望。
