近日，贵州大学药学院张思龙、钟杭及何欢研究团队在药物化学顶尖期刊Journal of Medicinal Chemistry上发表题为“Discovery of D-ring contracted artemisinin as a potent hydrophobic tag for targeted protein degradation”的研究论文。该研究发现D环缩环青蒿素可作为新型疏水标签，模拟错误折叠蛋白，募集伴侣或蛋白酶体引发靶蛋白的降解.
自2001年蛋白水解-靶向嵌合体（PROTAC）技术问世以来，靶向蛋白降解（TPD）技术成为药物研发领域的新兴策略备受关注。近年来，疏水标签（HyT）技术在TPD中的应用备受关注。相较于PROTAC，HyT具有分子量更低、成药性更好，且无沙利度胺衍生物致畸风险等优势。同时也存在理化性质差、易消除、生物利用度低、降解效率不高等缺陷，因此开发具有优良理化性质和药代性质的新型疏水标签已成为HyT降解剂研究的主要方向。
青蒿素作为天然产物中的“明星分子”，在抗疟领域取得了显著成就，为全球疟疾防治工作做出了重要贡献。而青蒿素及其衍生物具有一个疏水特征显著的内过氧四并环母核，这引发其可作为潜在疏水标签的猜 想。在本研究中，作者通过将D环缩环青蒿素与多种目标蛋白配体进行拼合，设计并合成了一系列靶向蛋白降解剂，并验证了D环缩环青蒿素具备作为疏水标签多功能支架的潜力。
首先，作者以雌激素受体α（ERα）作为靶点，利用不同长度的烷烃链作为连接子，将D环缩环青蒿素与雷洛昔芬片段偶联，设计并合成了一系列ERα蛋白降解剂。生物活性研究发现该类化合物对MCF-7细胞有明显的抗增殖和ERα降解活性。代表性化合物RA3的抗增殖活性IC50为2.28 μM，在10 μM浓度下降解效率达83.1%，均优于Radam（基于金刚烷支架的HyT降解剂）。作者还探讨了RA3诱导ERα蛋白降解的机制，证实这一过程来自于泛素-蛋白酶体系统。此外，通过加入VER-155008（Hsp70抑制剂）和17-AAG（Hsp90抑制剂），证实分子伴侣参与了RA3降解蛋白的过程，表明RA3具备疏水标签能力。
在MCF-7乳腺癌异种移植小鼠模型，以临床药物雷洛昔芬和氟维司群作为阳性对照，评估RA3的体内抗乳腺癌活性。结果显示，RA3的体内抗肿瘤活性呈剂量依赖性，并优于阳性对照雷洛昔芬和氟维司群。免疫荧光实验表明RA3 使肿瘤组织内ERα水平显著降低，降解效能优于氟维司群，充分证实RA3在体内的ERα降解能力。此外，RA3在小鼠体内实验中并未引起小鼠死亡、体重减轻以及血液学参数的显著变化，体现了其低毒性和安全性。
最后，作者还将D环缩环青蒿素应用于CDK6与HDAC靶点，以进一步探究青蒿素型HyT对其他靶点的适用性。研究发现，化合物PA（靶向CDK6蛋白降解剂）能显著降低MCF-7细胞中CDK6水平，SA（靶向HDAC蛋白降解剂）能显著降低 MCF-7细胞中的HDAC1、HDAC2 和 HDAC6水平，且均对MCF-7细胞有抗增殖作用，突出了 D 环缩环青蒿素作为多功能疏水标签的广泛适用性。
蒿素衍生物创新性作为疏水标签这一发现，不仅丰富了新兴的靶向蛋白降解领域，也为HyT降解剂中疏水标签的发现提供了新的选择。
贵州大学药学院为本论文的第一署名单位，贵州大学药学院联合培养硕士研究生卿罗龙、南通肿瘤医院于琪英博士为共同第一作者，贵州大学张思龙特聘教授、钟杭副教授和何欢特聘教授为共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金（82304310，82204214，22363002）的支持。
（文章转载自CGB资讯公众号）
