基于多靶点小分子与高效siRNA设计的乳腺癌耐药性局部治疗策略

本研究针对乳腺癌治疗中耐药性和系统毒性问题，通过分子对接和分子动力学(MD)模拟筛选出具有多靶点活性的"黄金配体"SCHEMBL7562664，并设计靶向PKMYT1基因的siRNA。结果显示该配体可同时调控芳香化酶、ERα、HER2等关键靶点，结合3D支架局部给药策略，为克服耐药性提供新方案。

　　

乳腺癌作为女性最高发的恶性肿瘤，全球年新增病例预计将在2050年突破3500万例。尽管现有治疗手段如化疗、内分泌治疗和靶向药物（如CDK4/6抑制剂）取得进展，但耐药性和系统毒性仍是重大挑战。尤其对于激素受体阳性患者，PKMYT1基因过表达导致的CDK4/6抑制剂耐药现象日益突出。同时，传统单靶点药物难以应对肿瘤异质性，而系统给药引发的副作用又限制了治疗窗口。

针对这些难题，研究人员开展了一项整合计算生物学与药物递送技术的创新研究。通过虚拟筛选发现天然来源的多靶点小分子SCHEMBL7562664，该分子能同时作为芳香化酶、雌激素受体α（ERα）和HER2的拮抗剂，以及MT2和STING的激动剂。分子动力学模拟显示其与PARP10（6ME6复合物）结合时呈现独特柔性构象，MM-GBSA计算结合自由能达-39.79±1.34 kcal/mol。同步设计的siRNA精准靶向PKMYT1基因CDS区（400-422位点），通过3D打印PLGA支架实现局部缓释，显著降低系统毒性。

关键技术包括：1）Molegro Virtual Docker 7.0进行虚拟筛选；2）GROMACS完成100 ns分子动力学模拟；3）Discovery Studio 2025分析蛋白-配体相互作用；4）siRNA靶点预测与结合能计算；5）PLGA支架的孔隙率（100-300 μm）优化。

分子对接与动力学结果
SCHEMBL7562664对6个关键靶点（4QXQ、5GS4等）均显示强结合，其中6ME6（PARP10）复合物半径回旋（Rg）达3.4 nm，RMSD波动0.67 nm，反映动态结合特征。MM-GBSA计算显示5JL6（STING）系统结合能为-35.28±2.15 kcal/mol，优于对照药物他莫昔芬。

siRNA设计验证
针对PKMYT1设计的21 nt向导链（5'-ACGCUUUACCGCAUAGAGCCG-3'）与mRNA形成稳定双链，沉默效率预测达92%，可逆转CDK4/6抑制剂耐药性。

3D递送系统
PLGA支架通过控制孔隙率和降解速率实现药物缓释，体外实验显示72小时释放率达80%，显著降低心脏毒性（较静脉给药降低67%）。

讨论与结论
该研究首次将多靶点小分子、基因沉默和局部递送技术整合，SCHEMBL7562664通过同时调控雌激素信号（ERα）、DNA修复（PARP10）和免疫激活（STING）通路，克服单靶点局限。DFT计算证实其最高占据分子轨道（HOMO）能级-5.37 eV，反应性低于达克替尼。结合PLGA支架可实现肿瘤局部药物浓度提升8倍，为晚期乳腺癌提供转化潜力。论文发表于《Journal of Molecular Graphics and Modelling》，通讯作者Seyed Mohammad Javad Hashemi指出，这种"计算筛选-局部递送"策略可扩展至其他实体瘤治疗。