CXCR4小分子配体Clobenprobit结合模式解析及新型抗炎化合物的设计与优化

本研究针对CXCR4受体在炎症调控中的关键作用，通过分子对接和BRET结合实验揭示了抗炎化合物Clobenprobit（CB）与CXCR4次要口袋的特异性结合模式。团队基于此发现设计出新型化合物NP1411，在保留抗炎活性的同时显著降低对CXCL12信号的拮抗作用，为开发靶向CXCR4的抗炎药物提供了新策略。

　　

CXCR4受体：炎症调控的"双面分子"
作为G蛋白偶联受体(GPCR)家族的重要成员，CXCR4在免疫细胞迁移、HIV感染和肿瘤转移中扮演关键角色。近年研究发现，这个传统认知中的"促炎受体"竟能通过特定配体介导抗炎信号——当内源性单胺类物质（如组胺、5-羟色胺）结合CXCR4时，可抑制Toll样受体(TLR)下游的炎症级联反应。然而现有CXCR4拮抗剂如临床用药AMD3100会完全阻断其天然配体CXCL12的功能，导致造血干细胞动员异常等严重副作用。如何开发选择性调控CXCR4抗炎通路而不干扰其生理功能的药物，成为亟待解决的难题。

法国国家科学研究中心(CNRS)与巴黎西岱大学的研究团队在《Molecular Pharmacology》发表重要成果。研究人员首先通过计算机模拟和生物发光共振能量转移(BRET)技术，解析了抗炎化合物Clobenprobit（CB）与CXCR4的精确结合位点，发现其与已知抗炎配体IT1t共享"次要口袋"结合特征。基于这一关键发现，团队设计出新型化合物NP1411，在HEK-hTLR7细胞模型和患者外周血单个核细胞(PBMCs)中证实其保留抗炎活性（抑制TLR7激动剂R848诱导的IRF通路激活）的同时，对CXCL12介导的G蛋白激活影响显著降低。

关键技术方法
研究采用分子对接模拟预测CB与CXCR4的结合模式；通过BRET实验验证野生型及Y255A/Y256A/E288G突变体受体的配体结合特性；利用HEK-hTLR7-dual细胞系（含IRF通路荧光素酶报告系统）评估化合物抗炎效果；开发荧光标记配体CA200843（CB衍生物）和CXCL12-AF647进行竞争性结合实验。

主要研究结果

1. Activation of IRF pathway assay
   在TLR7激动剂R848刺激的HEK-hTLR7细胞中，CB和IT1t均能剂量依赖性地抑制IRF通路激活（IC₅₀
   分别为1.2μM和0.8μM），而AMD3100无此作用，证实抗炎效应与CXCR4次要口袋结合相关。

2. The compounds IT1t and CB reverse the effect of the TLR agonist R848
   在1μg/ml R848刺激下，10μM CB可使炎症信号降低70%，且该效应能被CXCR4 siRNA处理所消除，明确CXCR4是介导抗炎作用的关键受体。

3. Discussion
   晶体结构比对显示，具有抗炎活性的配体（CB/IT1t/NP1411）均结合CXCR4次要口袋，仅在高浓度时干扰CXCL12结合；而AMD3100等经典拮抗剂主要占据主要口袋。新化合物NP1411对CXCL12结合的IC₅₀
   比IT1t提高8倍，显示更好的选择性。

研究意义
该研究首次阐明CXCR4次要口袋结合与抗炎信号传导的构效关系，突破性地开发出"功能选择性"配体NP1411。这种既能保留TLR抑制活性、又减少CXCL12通路干扰的设计策略，为治疗系统性红斑狼疮、幼年特发性关节炎等自身免疫病提供新思路，同时规避传统CXCR4拮抗剂的造血功能副作用。团队特别指出，源自抗组胺药CB的结构优化经验，为GPCR多靶点药物的精准设计提供了范本。