化合物BCD38作為新型DHX33特異性抑制劑對(duì)腫瘤細(xì)胞系活性抑制研究

由深圳開悅生命科技Yingcai Wang發(fā)表的名為“Development of small molecule inhibitors targeting RNA helicase DHX33 as anti-cancer agents”的論文中，描述了通過高通量篩選ChemBridge化合物庫，發(fā)現(xiàn)了新型DHX33抑制劑，并作為抗腫瘤化合物投入應(yīng)用。

RNA解旋酶是一種在RNA代謝和基因表達(dá)中起著關(guān)鍵作用的RNA結(jié)合蛋白，其中解旋酶DHX33蛋白已被發(fā)現(xiàn)在多種類型的人類癌癥中過表達(dá)，可能促進(jìn)了癌癥的發(fā)展。目前還沒有已發(fā)現(xiàn)的DHX33抑制劑，因此研究人員希望通過三步法對(duì)ChemBridge化合物庫進(jìn)行高通量篩選，以發(fā)現(xiàn)新型DHX33抑制劑。

圖1：三步法篩選DHX33抑制劑

首先，研究人員通過對(duì)ChemBridge化合物庫中的15,000個(gè)化合物進(jìn)行解旋酶活性篩選，得到63個(gè)有明顯解旋酶抑制活性的化合物。然后，再通過檢測(cè)化合物對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性，從63個(gè)化合物中，篩選出來11個(gè)細(xì)胞毒性最高的，進(jìn)入下一輪的篩選。最后，研究人員通過qPCR實(shí)驗(yàn)進(jìn)行特異性基因分析，篩選出化合物BCD38作為DHX33特異性抑制劑，其對(duì)多個(gè)腫瘤細(xì)胞系都具有抑制活性。

圖2：化合物BCD38結(jié)構(gòu)及其活性

通過進(jìn)一步的酶活檢測(cè)和藥物動(dòng)力實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，BCD38化合物對(duì)DXH33解旋酶有良好的抑制活性，并展現(xiàn)出很好的藥物動(dòng)力特性。BCD38可以作為一個(gè)很好的先導(dǎo)化合物。

圖3：BCD38的抑制活性和藥動(dòng)學(xué)特性

雖然BCD38對(duì)DHX33酶活性的抑制效果好，但在對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)還不夠理想，因此，研究者根據(jù)構(gòu)效關(guān)系結(jié)構(gòu)優(yōu)化出一系列化合物并檢測(cè)其對(duì)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞U251的抑制效果，其中Ⅲ-b化合物展現(xiàn)非常好的抑制作用，IC50僅為0.07μM。

圖4：根據(jù)構(gòu)效關(guān)系結(jié)構(gòu)優(yōu)化得到的系列化合物

通過對(duì)解旋酶家族不同酶活性進(jìn)行檢測(cè)，研究者發(fā)現(xiàn)Ⅲ-b化合物對(duì)DHX33解旋酶有很好的抑制作用，IC50達(dá)到0.019μM，且有很強(qiáng)的選擇性，對(duì)其他解旋酶基本無抑制性。驗(yàn)證了化合物Ⅲ-b對(duì)DHX33的抑制性和選擇性。

圖5：Ⅲ-b化合物對(duì)各RNA解旋酶的抑制活性

本研究提出DHX33是一個(gè)很有潛力的抗癌靶點(diǎn)，但直到目前為止，都沒開發(fā)出DHX33抑制劑。因此，研究者對(duì)ChemBridge化合物庫的15,000個(gè)化合物進(jìn)行高通量篩選，通過三步法層層篩選獲得先導(dǎo)化合物BCD38。然后研究者根據(jù)構(gòu)效關(guān)系對(duì)BCD38進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，進(jìn)而得到選擇性高，抑制活性好的新型DHX33抑制劑Ⅲ-b。目前，在該研究中使用的一系列化合物均作為DHX33抑制劑獲批國家發(fā)明專利！

圖6：新型DHX33已獲批國家發(fā)明專利

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鳴謝：
Yingcai Wang，et al. Bioorg Med Chem Lett. 2023 Nov 15:96:129505