依赖谷胱甘肽的SMARCA2/4降解，用于改善选择性的靶向肺癌治疗
文摘
2024-09-04 17:50
北京
近日，《European Journal of Medicinal Chemistry》277期发表了一篇文章，标题为《Glutathione-dependent degradation of SMARCA2/4 for targeted lung cancer therapy with improved selectivity》。该研究由来自天津医科大学的孙华冰团队。研究团队开发了一种GSH（谷胱甘肽）应答型的SMARCA2/4基PROTAC前体。这种前体在非生物活性状态下不具有细胞毒性，但在肺癌细胞中的高GSH环境下可以被激活，释放出活性的PROTAC，进而通过泛素蛋白酶体途径降解SMARCA2/4，诱导肺癌细胞的DNA损伤和凋亡，显著抑制肺癌细胞的增殖。通过体外和体内实验验证了这种策略的有效性和选择性，显示了在肺癌治疗中的潜在应用价值。
首先，该研究团队设计并合成了多种SMARCA2/4基PROTAC前体，这些前体在正常细胞中保持非活性状态，但在GSH丰富的肺癌细胞中可以被激活。合成过程涉及多步酶促反应，确保了化合物的结构正确和功能的特异性。通过高效液相色谱（HPLC）测试，研究人员评估了各种前体的稳定性和对GSH的反应性。实验结果表明，某些前体能在特定条件下快速与GSH反应，释放出活性PROTAC，特别是7d和7e前体显示出了良好的反应性（图1）。![]()
图1
接下来，作者验证了GSH依赖的SMARCA2/4在细胞内的降解（图2），通过Western Blot实验验证了在高GSH水平的肺癌细胞中，7d前体能有效降解SMARCA2/4，而在正常细胞中几乎不观察到降解。这一结果表明，该前体具有良好的肿瘤细胞特异性。进一步的实验通过使用蛋白酶体抑制剂MG132和泛素化抑制剂MLN4924，确认了PROTAC降解SMARCA2是通过内源性的泛素-蛋白酶体途径进行的。此外，通过竞争性配体实验进一步验证了SMARCA2的降解与E3泛素连接酶的活性有关。![]()
![]()
图2
最后，作者继续研究活性分子体内外抗肿瘤活性（图3），研究人员通过MTT实验证明了7d前体在体外对肺癌细胞具有显著的抑制效果，同时对正常肺细胞的毒性极低。这一结果突出了其作为肺癌治疗剂的潜力。在裸鼠肺癌异种移植模型中，通过肿瘤大小和重量的测量，证明了7d前体显著抑制了肿瘤的生长，且没有明显的组织毒性，这通过对心脏、肝脏、脾脏、肺和肾的组织切片的H&E染色得到进一步验证。![]()
![]()
图3
通过上述实验，研究团队全面地证明了基于GSH的SMARCA2/4 PROTAC前体在肺癌治疗中的应用潜力，特别是它的高选择性和低毒性为临床应用提供了重要的基础。
