"宝藏"还是"废料"？解锁对映体天然产物的暗物质在创新血管生成抑制剂药物发现中的突破

本研究针对肿瘤血管生成抑制剂的开发瓶颈，创新性地探索了3,4-二氧代-4-芳基-喹啉-2(1H)-酮生物碱对映体的"暗物质"价值。海洋大学团队通过构建100个外消旋体和4对对映体库，首次发现3R,4R构型化合物(+)-48((3R,4R)-CHNQD-00728)在斑马鱼模型中展现强效抗血管生成和抑制肝肿瘤生长作用，而天然产物的3S,4S构型完全无效，为手性药物开发提供了新视角。

　　

在肿瘤治疗领域，血管生成（Angiogenesis）是肿瘤生长和转移的关键环节。虽然抗血管生成疗法已成为重要策略，但现有药物普遍存在耐药性和毒副作用等问题。更令人深思的是，在药物开发过程中，研究人员往往只关注天然产物（Natural Products, NPs）本身的活性，而将在合成过程中产生的对映体（Enantiomers）视为"废料"。这些被忽视的对映体是否潜藏着未被发现的"暗物质"价值？这成为药物开发中一个亟待探索的科学问题。

中国海洋大学海洋药物教育部重点实验室的研究团队在《Marine Life Science》发表的研究给出了突破性答案。该研究以海洋来源的3,4-二氧代-4-芳基-喹啉-2(1H)-酮生物碱为研究对象，通过构建包含100个外消旋体和4对对映体的化合物库，系统探索了这类手性分子的药物开发潜力。

研究采用了多学科交叉的技术方法：通过有机合成构建化合物库；利用斑马鱼转基因模型Tg(flk1:EGFP)进行血管生成抑制活性筛选；采用TO(kras^G12V)斑马鱼模型评估抗肿瘤效果；结合分子对接、细胞热转移实验（Cellular thermal shift assay）和Western blot等技术阐明作用机制。

化学合成与结构活性关系

研究人员设计了两条合成路线（Route 1和Route 2），成功构建了100个化合物（1-100），包括64个外消旋体和36个脱水化合物。通过手性拆分获得4对对映体（33、48、59和68）。活性筛选发现3R,4R构型化合物具有显著血管抑制活性，而天然产物的3S,4S构型完全无效。

关键活性化合物的发现

化合物(+)-48（(3R,4R)-CHNQD-00728）在30μmol/L浓度下对斑马鱼血管生成的抑制率达81.5%，显著优于先导化合物33（31.1%）。脱水化合物（76-100）完全失活，证实C-3和C-4手性中心对活性至关重要。

体内外活性验证

在TO(kras^G12V)斑马鱼肝癌模型中，(3R,4R)-CHNQD-00728在5-10μmol/L浓度下显著抑制DOX诱导的肝脏异常增大，且无索拉非尼的心脏毒性。体外实验证实该化合物能抑制内皮细胞迁移和血管形成。

作用机制研究

分子对接显示(3R,4R)-CHNQD-00728通过氢键和π-H相互作用结合VEGFR2的ASP1046、ALA881和HIS1026位点。实验证实其可降低VEGFR2蛋白水平和VEGF诱导的p-ERK表达，但不影响VEGFR2 mRNA水平，提示其通过调控蛋白稳定性发挥作用。

这项研究具有多重重要意义：首次揭示了3,4-二氧代喹啉酮生物碱对映体的构效关系，证实"废料"对映体可能具有独特药理活性；发现(3R,4R)-CHNQD-00728作为新型VEGFR2抑制剂，为非细胞毒类抗肿瘤药物开发提供了新候选；为"解锁天然产物对映体暗物质"这一创新理念提供了实证，拓展了药物开发的资源库。研究结果不仅为抗血管生成药物研发开辟了新方向，也为手性药物的开发策略提供了重要启示，彰显了海洋天然产物在创新药物发现中的独特价值。