针对以上问题,清华大学药学院秦为课题组、北京大学化学与分子工程学院王初课题组和陈兴课题组联合在Angewandte Chemie International Edition杂志上发表了题为“Chemical recording of pump-specific drug efflux in living cells”的研究论文。该研究开发了一种化学生物学新技术BRIEF(bioorthogonal reporter inhibiting efflux,BRIEF),利用化学探针在活细胞中记录特定外排泵的药物外排过程,为理解药物耐药性提供了新的视角。
BRIEF通过设计一种生物正交外排探针(BEP)来指示药物的外排情况。目标药物如和BEP通过相同泵,即会导致外排竞争,从而增加细胞内BEP浓度。由于BEP具有细胞内蛋白反应活性,浓度增加即会增加细胞内的蛋白质标记强度。通过对细胞裂解物进行点击化学反应偶联荧光基团,可以通过凝胶内荧光检测判断细胞内BEP水平。通过这种方法可以实现特定外排泵的底物筛选检测。
作者进一步基于BRIEF建立小分子药物的外排筛选平台,对409种天然产物的外排情况进行了筛选鉴定, 从而发现了单宁酸、没食子酸和胆固醇这三种天然小分子可以由ABCC外排泵所排出。其中单宁酸对Ac4GlcNAl标记信号的提高最为明显,因此作者进一步验证了ABCC的抑制剂是否可以增强单宁酸的药用活性。单宁酸已知具有抑制癌细胞增值和抗SARS-COV-2的活性,作者发现结合ABCC抑制剂MK-571处理,可以显著提高单宁酸的抑癌活性和抗SARS-COV-2的活性。
Xuege Sun, Dr. Ying Chen, Chen Yang, Dr. Song Yang, Dr. Wei Lin, Dr. Baiyi Quan, Xuanzhen Pan, Prof. Dr. Qiang Ding, Prof. Dr. Xing Chen, Prof. Dr. Chu Wang, Prof. Dr. Wei Qin
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202409282