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为解决前列腺癌(PC)肿瘤生长和转移治疗难题,研究人员开展 EGFR 和 C5aR 双抑制剂研究。发现 CEG-0598 能抑制二者活性,控制 PC 细胞增殖、迁移并诱导凋亡,为 PC 治疗提供新策略。
在癌症的 “战场” 上,前列腺癌是男性健康的一大劲敌。它不仅是全球男性癌症相关死亡的主要原因之一,肿瘤的生长和转移更是给治疗带来了巨大挑战。目前的治疗手段中,针对肿瘤生长的 EGFR(表皮生长因子受体)抑制剂虽能抑制肿瘤细胞增殖,但对癌细胞的转移却束手无策;而抑制 C5aR(C5a 受体)虽可阻止癌细胞转移,却缺乏直接抑制肿瘤的效果。因此,找到一种能同时抑制肿瘤生长和转移的方法迫在眉睫。
在这样的背景下,来自沙特阿拉伯国王哈立德大学(King Khalid University)的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们致力于开发新型的双抑制剂,同时靶向 EGFR 和 C5aR,试图从根源上遏制前列腺癌细胞的生长和转移。经过一系列艰苦的探索,他们发现了一种名为 CEG-0598 的化合物,它就像一把 “双刃剑”,展现出了强大的抗癌潜力。这项研究成果发表在《Discover Oncology》杂志上,为前列腺癌的治疗带来了新的曙光。
研究人员在探索过程中,使用了多种关键技术方法。首先是高通量虚拟筛选(HTVS)技术,他们借助 SiBioLEAD 平台,对约 850,000 个分子的 ChemBridge 化合物库进行筛选,初步锁定潜在的双抑制剂分子。接着运用分子动力学模拟(MDS),在 GROMACS 软件的助力下,评估化合物与靶蛋白结合的稳定性和相互作用。此外,还利用吉布斯自由能计算、ADMET(吸收、分布、代谢、排泄和毒性)分析以及激酶组虚拟筛选等技术,全面评估化合物的性能 。
下面来看看具体的研究结果:
- 确定潜在结合位点:研究人员从 EGFR 的结构入手,发现其与 ATP 竞争性抑制剂结合的结构中,ATP 结合口袋在配体结合中至关重要,还明确了关键氨基酸残基(如 ARG-310、GLY-304、TYR-300)在抑制剂结合中的作用。
- 筛选出先导分子:通过 HTVS 筛选 ChemBridge 库,发现了与 EGFR 有良好结合亲和力的潜在分子。进一步筛选后,CEG-0598 脱颖而出,它对 EGFR 和 C5aR 都有很强的结合亲和力,且 ADMET 性质良好。
- 验证结合稳定性:分子动力学模拟显示,CEG-0598 与 EGFR 和 C5aR 在 100 ns 的模拟过程中结合稳定,均方根偏差(RMSD)波动极小,氢键稳定。吉布斯结合自由能计算也表明 CEG-0598 与两个靶蛋白的结合有利,激酶组虚拟筛选还证实了其对 EGFR 的特异性结合。
- 抑制激酶活性与细胞增殖:在体外实验中,CEG-0598 有效抑制了 EGFR 和 C5aR 的活性,IC50值分别为 145.8 nM 和 55.51 nM。同时,它对 LNCaP 和 PC3 前列腺癌细胞系的增殖有显著抑制作用,GI50值分别为 156.1 nM 和 112.2 nM,对正常 Vero 细胞的抑制作用则在 5000 nM 及更高浓度才显现。
- 诱导细胞凋亡与抑制转移:CEG-0598 处理前列腺癌细胞后,早期和晚期凋亡细胞数量明显增加。在 C5a 诱导的跨内皮迁移实验中,它还能剂量依赖性地抑制 LNCaP 和 PC3 细胞的迁移。此外,CEG-0598 可降低 C5a 刺激的 MMP8(基质金属蛋白酶 8)表达,有效抑制癌细胞的转移能力。
研究结论表明,CEG-0598 是一种极具潜力的 EGFR/C5a 双抑制剂。它通过稳定结合 EGFR 的 ATP 结合口袋和 C5aR 的蛋白 - 蛋白相互作用腔,有效抑制 MMP8 的表达,进而控制前列腺癌细胞的增殖、迁移并诱导其凋亡。不过,研究也存在局限性,比如未深入探究详细的作用机制和下游靶点评估,长期使用还可能导致耐药性。但总体而言,这项研究首次提出针对 EGFR 和 C5aR 的双抑制策略,为前列腺癌的治疗开辟了新方向,后续的体内研究将进一步验证其疗效和安全性,有望为前列腺癌患者带来新的希望。