如何从海量化合物中高效锁定活性候选分子？——高通量筛选！高通量筛选的实验设计与创新思路又有哪些？本期，小 M 整理了近年使用 MCE 化合物库进行高通量筛选的三篇高分研究，分别涉及激酶抑制剂诱导蛋白降解、FDA 药物重编程促进卵巢功能修复、溶瘤病毒疗法组合增敏策略，速看！

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案例一

文章题目：Inhibitors supercharge kinase turnover through native proteolytic circuits

『文章背景』

靶向蛋白降解是药物开发的重要策略，代表性技术包括 PROTACs 和分子胶，通过诱导目标蛋白与 E3 泛素连接酶接近来实现降解。以往零星报道显示，某些激酶抑制剂在发挥抑制作用的同时也能导致靶蛋白降解，但这种现象的发生频率、普适性及机制长期缺乏系统性研究。该研究通过大规模动态蛋白丰度分析，系统评估了激酶抑制剂对激酶稳定性的影响。

『目的』

系统性绘制单价激酶降解图谱，评估超过1,500 种激酶抑制剂对近 100 种激酶蛋白稳定性的影响。

『使用文库』

MCE 激酶抑制剂库 (HY-L009)

『筛选思路』

 (1) 报告细胞系构建： 在 K562 白血病细胞中为 98 种激酶分别装上 NanoLuc 发光标签，使每种激酶的蛋白水平变化可通过发光信号实时监测。
 (2) 动态化合物处理与数据采集： 研究人员用 1,570 种激酶抑制剂分别处理这些报告细胞，并在 2 至 18 小时的五个时间点 (2、6、10、14、18 小时) 连续读取发光值，绘制出每种激酶蛋白随时间增减的动态曲线。
 (3) 数据归一化与质控： 以 DMSO 处理作为正常参照 (定义为 100% 活性) ，以 CHIR-99021 作为完全抑制参照 (定义为 0% 活性)，计算每个化合物的百分比对照值 (POC) ，并排除了有细胞毒性或干扰发光信号的化合物。
 (4) 显著性事件判定： 团队采用八种不同的归一化策略，以 2 倍标准差为统计阈值，严格筛选出具有显著性下调效应的事件。
 (5) 筛选结果统计： 最终鉴定出 232 种可降解至少一种激酶的化合物，覆盖 66 个激酶靶点，其中 160 对属于选择性降解 (即一种化合物仅降解一个激酶)。
 (6) 深度机制解析：选取 LYN、BLK、RIPK2 三个典型案例，结合 CRISPR-Cas9 筛选、BioID 相互作用组学及显微成像进行解析。LYN 通过 SI-3 抑制 CSK 导致过度激活，被 CBL/CBLB 识别并经泛素-蛋白酶体降解；BLK 经 TAK285 诱导 N 端豆蔻酰化被 γ-分泌酶切除，脱膜后经蛋白酶体降解；RIPK2 经 RI-4 诱导形成 RIPosome 样聚集体，经自噬-溶酶体清除。三者均遵循“超充电内源性降解”逻辑——抑制剂通过诱导特定激酶状态，使其更易被细胞自身降解机制清除。 

               图 1. 涵盖 1,570 种单价激酶靶向化合物的激酶降解图谱^[1]。

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案例二

文章题目：Antifibrotic drug finerenone restores fertility in premature ovarian insufficiency

『文章背景』

早发性卵巢功能不全 (POI) 影响约 1%～3% 的 40 岁以下女性，以月经稀发或闭经、激素缺乏及不孕为特征。目前尚无有效疗法可恢复 POI 患者的生育能力，根本原因在于卵巢中缺乏可被激素刺激的窦状卵泡。该研究基于对调控小卵泡发育关键通路的认知，建立了药物筛选平台。

『目的』

通过系统筛选 FDA 批准药物库，识别能够上调原始卵泡激活关键因子 Kitl 表达的化合物，逐步筛选出安全有效的小卵泡发育促进剂，探索候选药物通过抗纤维化机制缓解卵巢基质对卵泡发育的抑制。

『使用文库』

MCE FDA 上市库 (HY-L022)

『筛选思路』

 (1) 初级筛选：以 PD10 小鼠卵巢细胞为模型，用 1,297 种 FDA 药物分别处理 24 小时，以 Kitl mRNA 上调 ≥1.2 倍且 P<0.05 为标准，筛出 10 种候选物。
 (2) 二级验证：将候选物处理 PD8 小鼠卵巢培养4天，评估卵泡激活效果；随后移植至去势雌鼠肾囊下，21 天后进行组织学分析和卵泡计数，确认其促卵泡发育能力。
 (3) 体内药效验证：通过口服灌胃 (26 mg/kg，每周两次，持续 3 周) 和卵巢内局部注射两种途径，分别评估候选物的系统性和局部促卵泡发育效果。
 (4) 候选药物选定：综合安全性、靶点明确性及多级验证结果，选定 finerenone 为核心研究对象，并拓展验证其他 FDA 口服抗纤维化药物的类似效果。
 (5) 文章结论：finerenone 通过减轻卵巢间质纤维化、缓解胶原沉积对卵泡发育的抑制，促进小卵泡生长。在 14 例 POI 患者中，口服 finerenone (20 mg，每周两次) 后所有患者均观察到窦卵泡发育，共获 12 枚卵母细胞 (9 枚 MII，3 枚胚胎) 。该研究首次证实“靶向卵巢微环境”策略在 POI 不孕治疗中的可行性，为老药新用恢复 POI 患者生育功能提供了新方向。

图 2. FDA 批准药物库筛选流程示意图^[2]。

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案例三

文章题目：Targeting leucine-rich repeat kinase 2 overcomes resistance to oncolytic herpes simplex virus-based therapies in glioblastoma

『文章背景』

胶质母细胞瘤 (GBM) 是一种高度异质性的侵袭性脑肿瘤，现有疗法疗效有限。溶瘤病毒 (OVs) 疗法已获批用于GBM，但疗效常受限于肿瘤细胞对病毒感染的固有抵抗。该研究旨在识别能够增强溶瘤单纯疱疹病毒 (oHSV) 抗 GBM 活性的增敏剂。

『目的』

系统筛选生物活性化合物库，识别能够增强 oHSV 在 GBM 中溶瘤活性的小分子增敏剂，探究其增敏机制，为联合治疗策略提供理论基础。

『使用文库』

MCE 生物活性化合物库 (HY-L001)

『筛选思路』

 (1) 初级筛选：以 U-251 MG 细胞为模型，用 1,593 种化合物分别预处理 4 小时，再以 oHSV-GFP 感染，72 小时后检测细胞活力，通过联合指数 (CI) 评估协同效应，筛出 118 种 CI≥20% 的候选物。
 (2) 复筛与验证：对排名前 20 的化合物进行剂量梯度验证，确认 LRRK2-IN-1 协同效应最强 (CI=45.94%) ，并在多种 GBM 细胞及干细胞中验证其增敏普适性。通过三种结构不同的 LRRK2 抑制剂及 shRNA 敲低/过表达实验，证实该效应由靶向抑制 LRRK2 激酶活性所介导。
(3) 机制解析：LRRK2 直接结合并磷酸化 STAT1 (Tyr701) ，激活下游 ISG 抗病毒信号，抑制 oHSV 复制；LRRK2 抑制剂通过阻断该通路，解除抗病毒应答，增强溶瘤效果。
 (4) 体内验证：在 PDX 原位及免疫健全模型中，联合治疗显著抑制肿瘤生长、延长生存期，约 75% 小鼠实现肿瘤完全消退并产生免疫记忆；在正常细胞中无协同效应，提示肿瘤选择性。
 (5) 文章结论：LRRK2 抑制剂通过阻断 LRRK2-STAT1-ISG 信号轴，增强 oHSV 的肿瘤选择性复制和溶瘤效果，为胶质母细胞瘤治疗提供了新策略。LRRK2 表达水平与 oHSV 敏感性呈负相关，可作为预测疗效的生物标志物。

图 3. 生物活性化合物库筛选揭示 LRRK2 抑制剂是 oHSV 抗 GBM 的最强增敏剂^[3]。

MCE 可提供：

MCE 提供全面且专业的化合物库产品，覆盖激酶抑制剂、FDA 上市药物、生物活性化合物、代谢物及天然产物等多个品类，能够满足从靶点发现到药物重编程等不同研究场景的需求，助力科研工作者高效实现从 "海量筛选" 到 "精准命中" 的关键步骤。

参考文献：