基于片段化靶标研究策略从灯盏花中高效发现抗胶质母细胞瘤活性成分及药物优化新方法

本研究针对天然产物(NPs)成分复杂、靶标难以阐明的难题，创新性地提出片段化靶标研究(FBTR)策略。研究人员以灯盏花多酚(EBP)为模型，通过核心片段筛选、靶标鉴定和药物优化，发现其通过靶向FADD蛋白Cys105位点诱导胶质瘤(GBM)免疫原性细胞死亡(ICD)，优化后的EBPP显著延长GBM模型小鼠生存期17.6天。该研究为天然产物靶标发现和药物开发提供了新范式。

　　

胶质母细胞瘤(GBM)是最具侵袭性的脑肿瘤，临床治疗面临巨大挑战。天然产物(NPs)因其结构多样性和生物活性成为药物开发的重要来源，但复杂成分导致的靶标不清和机制不明严重制约其开发应用。传统靶标识别方法如细胞热转变分析(CETSA)和药物亲和反应靶标稳定性(DARTS)在复杂体系应用中存在局限，亟需建立高效的研究策略。

北京中医药大学的研究团队在《Journal of Pharmaceutical Analysis》发表创新性研究，开发了片段化靶标研究(FBTR)新方法。该方法通过"核心片段-骨架类型-侧链"模块化策略，从灯盏花多酚(EBP)中鉴定出咖啡酰基核心片段，发现其衍生物甲基反式肉桂酸酯(MTC)可诱导GBM细胞血浆膜破裂(PMR)。研究综合运用热蛋白质组学分析(TPP)、活性基团蛋白分析(ABPP)、分子对接和点突变验证等技术，证实EBP通过α,β-不饱和羰基共价结合FADD蛋白Cys105位点，激活caspase-8并触发免疫原性细胞死亡(ICD)。基于此靶点，研究人员优化获得EBPP，显著提升抗GBM效果。

关键技术方法包括：(1)UHPLC-LTQ-Orbitrap MS分析EBP成分；(2)构建炔烃探针(CGA-Ps)进行靶标垂钓；(3)热稳定性分析和蛋白质互作网络构建；(4)重组FADD蛋白分段表达和位点突变验证；(5)NOG小鼠GBM模型评估药效。

研究结果部分：

1. 构建片段化靶标研究策略
   建立"核心片段-骨架类型-侧链"模块化方法，从EBP中鉴定出75个化合物，确定咖啡酰基为活性核心片段。甲基反式肉桂酸酯(MTC)作为简化片段，在26种癌细胞筛选中显示特异性抗GBM活性。

2. 基于核心片段衍生物探索靶蛋白
   通过TPP分析发现MTC影响210个蛋白的热稳定性，蛋白互作网络显示FADD和caspase-8评分最高。利用咖啡酰奎宁酸(CGA)衍生物探针进行ABPP验证，证实50%的细胞死亡相关靶标与核心片段重叠。

3. 探索决定活性的靶向界面
   分子对接预测MTC及其衍生物通过α,β-不饱和羰基共价结合FADD-Cys105。合成FADD分段蛋白证实MD区域(含Cys105)是关键结合域，C105A突变完全阻断结合。甲基-3-苯基丙酸酯(M3P)因缺乏α,β-不饱和羰基丧失活性。

4. 优化EBP获得显著治疗效果
   保留咖啡酰基片段优化获得EBPP，体外细胞毒性提升2倍，诱导典型PMR形态。在U87-MG-Luc异种移植模型中，EBPP(30 mg/kg)治疗使小鼠生存期显著延长，并促进损伤相关分子模式(DAMPs)释放，该效应依赖FADD-Cys105位点。

研究结论与讨论指出，FBTR策略突破传统方法局限，首次阐明EBP通过FADD-Cys105触发GBM细胞ICD的分子机制。该研究具有多重意义：(1)建立可推广的NPs研究新范式，通过核心片段关联复杂成分与靶标；(2)发现FADD-Cys105是诱导肿瘤ICD的新靶点；(3)EBPP展现良好转化前景，其诱导DAMPs释放的特性可能逆转GBM"冷肿瘤"状态。相比单一片段，多组分协同使EBPP活性显著增强，印证了NPs多靶点协同的优势。该研究为天然产物现代化研究提供方法论创新，也为开发靶向FADD的抗肿瘤药物奠定基础。

未来研究需进一步验证EBPP的广谱抗肿瘤潜力，并通过人工智能毒性预测推动临床转化。从传统中药灯盏花中发现的新型抗GBM候选药物EBPP，体现了中医药"源于天然，优于天然"的研发理念，为复杂天然体系的精准研究提供典范。