▲ Cyclopamine (T2825，CAS: 4449-51-8 ）的化学结构式

Cyclopamine (T2825)，CAS: 4449-51-8 是一类甾体型 jerveratrum 生物碱，可高亲和力拮抗 Smoothened（Smo），即 Hedgehog 通路的核心转导子。在依赖 Smo 的 TM3Hh12 细胞中，Cyclopamine 的抑制效应 IC50 为 46 nM，体现出对靶点的强效作用。生物学上，Hedgehog 配体（Shh/Ihh/Dhh）与十二跨膜受体 PTCH1 结合，解除其对 Smo 的抑制；被解除抑制的 Smo 在初级纤毛富集并促使 GLI 转录因子由抑制型转为激活型，依赖 SUFU、KIF7 等纤毛信号复合体，最终诱导包括 GLI1、PTCH1 在内的靶基因转录。Cyclopamine 直接结合 Smo 七跨膜核心，稳定其非活化构象，阻断 Smo 的纤毛激活并维持 GLI 的抑制态，从而定量性下调 Hedgehog 靶基因表达[1,2]。

由于作用位点处于 Smo，Cyclopamine 被广泛用作 Hedgehog/Smo 通路的选择性化学探针。其可逆、浓度依赖的拮抗特性便于对通路进行时间维度的精确控制，用以解析形态原浓度与暴露时间对图式化、干/祖细胞维持及谱系分化的影响。在细胞实验中，Cyclopamine 常用于建立 Hedgehog 报告体系（如 GLI 荧光素酶）的基线抑制、标准化 GLI1/PTCH1 qPCR 读出，并校准 Smo 在初级纤毛的定位与动态成像。在遗传学框架中，将 Cyclopamine 与 PTCH1、Smo、SUFU 或 GLI 相关操作联用，可区分配体/受体层面的事件与 Smo 依赖的转导环节，并通过对比药理学描绘可能改变敏感性的 Smo 变体[1,2]。

在通路研究层面，Cyclopamine 有助于检验与甾醇调控相关的 Smo 激活模型，并用于评估纤毛装配对 Hedgehog 输出的要求，因为其对 Smo 的抑制可表型模拟 PTCH1 持续抑制的状态。其甾体骨架利于膜相进入，也为 Smo 配体的构效关系研究提供参照化学类型。在发育与类器官模型中，通过分期暴露 Cyclopamine 可界定 Hedgehog 依赖的敏感时间窗，并解析分级 Smo 抑制如何重塑 GLI 激活/抑制平衡及下游转录网络。总体而言，Cyclopamine 是定量评估 Hedgehog 依赖性、验证 Smo 活性生物标志以及实施化学–遗传策略以解析 Hedgehog/Smoothened 信号拓扑与动力学的基石工具[1,2]。

■ 2. 文献分享
■ 2.1 SHH pathway inhibition and astrocyte co-culture induce distinct responses in glioblastoma and cancer stem cells.

▲ Cyclopamine对GBM细胞、CSCs及星形胶质细胞凋亡的影响。TUNEL染色显示，在GBMC与GBM CSCs单培养中，Cyclopamine降低TUNEL阳性细胞比例；在星形胶质细胞单培养中，给药后TUNEL阳性比例上升；在GBMC与星形胶质细胞共培养中，给药后TUNEL阳性细胞下降；而在GBM CSCs与星形胶质细胞共培养中，给药组TUNEL阳性细胞较对照组增加。

Cyclopamine (T2825) 在星形胶质细胞中使SHH与GLI1显著下调并使SUFU上调，指示对经典SHH通路的有效抑制。在GBMC单培养中，Cyclopamine维持SHH与GLI1的抑制并进一步提高GLI3表达；在GBM CSCs中，Cyclopamine使GLI1与GLI3下调，同时提高SUFU。在GBMC与星形胶质细胞共培养中，Cyclopamine继续下调SHH，并显著上调GLI3与SUFU；在星形胶质细胞信号存在时，还导致GLI1与GLI3上调；而在GBM CSCs与星形胶质细胞共培养中，Cyclopamine使GLI1与GLI3显著下调。Cyclopamine在星形胶质细胞共培养体系中降低SHH分泌。凋亡方面，Cyclopamine在GBMC与GBM CSCs单培养中降低TUNEL阳性细胞比例，单培养对照组的TUNEL阳性率高于给药组；在星形胶质细胞中，给药后TUNEL阳性比例上升；在GBMC与星形胶质细胞共培养中，给药后TUNEL阳性细胞下降；而在GBM CSCs与星形胶质细胞共培养中，给药组TUNEL阳性细胞较对照组增加。细胞周期相关基因方面，Cyclopamine在星形胶质细胞中上调CDK4与RB1并下调CDKN1B、CDKN2A与WEE1；在GBMCs中，使CDK5与WEE1回到基线并上调CDKN2A；在GBM CSCs中，上调CDK1与RB1并下调CDK4、CDKN2A与WEE1；在GBMC与星形胶质细胞共培养中，上调CDK1、CDK5、CDKN1B与RB1。[3]

■ 2.2 TRV130 inhibits colon cancer progression via suppressing the Hedgehog signaling pathway: in vitro and in vivo evidence

▲ Cyclopamine（阳性对照）在HCT116结肠癌移植瘤模型中的体内抗肿瘤效应。（A）各组肿瘤体积生长曲线，显示Cyclopamine显著抑制肿瘤生长；（B）实验终点肿瘤重量统计，Cyclopamine组肿瘤重量显著低于对照组；（C）肿瘤组织免疫组化染色显示，Cyclopamine降低GLI1与PTCH1的阳性染色信号；（D）Western blot分析证实Cyclopamine下调促增殖与抗凋亡相关蛋白表达并激活caspase 3。

Cyclopamine (T2825) 在本研究中作为Hedgehog通路抑制剂的阳性对照使用。在体内实验中，Cyclopamine 在HCT116移植瘤模型中显著抑制肿瘤生长，并在实验终点显著降低肿瘤重量。与通路调控相一致，Cyclopamine 在肿瘤组织中降低GLI1与PTCH1的阳性染色信号，提示其在体内抑制了Hedgehog通路。进一步的蛋白水平分析显示，Cyclopamine 降低促增殖与抗凋亡相关蛋白，并激活caspase 3。这些结果共同表明，Cyclopamine 在本研究体系中发挥了Hedgehog通路抑制作用，并在小鼠体内呈现出抑制肿瘤扩增、降低肿瘤质量的积极效应，同时伴随下游分子层面上对增殖信号的抑制与对凋亡执行过程的增强。[4]

■ 3. 结语
Cyclopamine通过直接结合Smoothened（Smo）七跨膜核心，稳定其非活化构象，阻断Smo在初级纤毛中的激活，维持GLI转录因子的抑制状态，从而定量下调Hedgehog靶基因表达。文献报道显示，Cyclopamine在多种生物学模型中有效抑制Hedgehog信号通路，包括抑制肺动脉平滑肌细胞增殖与迁移、调控胶质母细胞瘤及癌症干细胞信号通路，以及显著抑制结肠癌异种移植瘤生长。这些研究结果凸显了Cyclopamine作为Hedgehog通路选择性化学探针的价值及其潜在的治疗应用。未来研究可利用Cyclopamine对Smo活性的精确定时控制，深入解析Hedgehog依赖的发育过程，优化癌症治疗的组合策略，并探索结构类似物以提升药理性能。

■ 4. Q&A
Q1: Cyclopamine的分子靶点是什么？它如何抑制Hedgehog通路？
A1: Cyclopamine的靶点是Smoothened（Smo）受体，通过直接结合其七跨膜核心，稳定Smo的非活化构象，阻断其在初级纤毛中的激活，维持GLI转录因子的抑制状态，进而下调Hedgehog靶基因表达。

Q2: Cyclopamine在肺动脉平滑肌细胞和肿瘤生长模型中表现出哪些作用？
A2: Cyclopamine在体外抑制了S1P诱导的肺动脉平滑肌细胞增殖与迁移，在单胺氧丙啶诱导的肺动脉高压大鼠模型中阻断了肺组织中Gli1与FoxM1的上调。在结肠癌HCT116异种移植瘤模型中，Cyclopamine显著抑制肿瘤生长并降低肿瘤重量，同时伴随Hedgehog信号通路关键标志物的减少和凋亡的增强。

Q3: 根据文献，Cyclopamine在胶质母细胞瘤及癌症干细胞信号通路中发挥了什么作用？
A3: Cyclopamine通过下调SHH和GLI1及调节GLI3和SUFU表达，抑制经典的Sonic Hedgehog信号通路。在胶质母细胞瘤细胞和癌症干细胞中，它调控凋亡率和细胞周期相关基因的表达，表现出对肿瘤细胞及其微环境复杂的调节作用。

■ 5. 参考文献
[1] Chen JK, Taipale J, et al. Small molecule modulation of Smoothened activity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002;99(22):14071-14076.
[2] Taipalé J, Chen JK, et al. Effects of oncogenic mutations in Smoothened and Patched can be reversed by cyclopamine. Nature. 2000;406(6799):1005-1009.
[3] Kocaturk D, Ozdil B, Adali Y, Aktug H, Bozok V, Uysal A. SHH pathway inhibition and astrocyte co-culture induce distinct responses in glioblastoma and cancer stem cells.. Scientific reports. 2026;16(1):.
[4] Zhuang Y, Jiang C, Guo Y, Sun J. TRV130 inhibits colon cancer progression via suppressing the Hedgehog signaling pathway: in vitro and in vivo evidence.. Hereditas. 2026;163(1):26.