分享一篇发表在ACS Central Science上的文章，题目为“Discovery of Natural Resorcylic Acid Lactones as Novel Potent Copper Ionophores Covalently Targeting PRDX1 to Induce Cuproptosis for Triple-Negative Breast Cancer Therapy”，通讯作者是来自中国药科大学的谭宁华教授、卞金磊教授和汪哲副教授，研究方向分别为以中药为核心的天然药物化学、靶向“代谢-免疫”的药物化学和含环肽植物的药物化学。

三阴性乳腺癌（Triple-negative breast cancer, TNBC）是乳腺癌的一种高度侵袭性亚型，由于缺乏常规药物可及的治疗靶点，临床生存率较低。铜死亡是一种新的细胞死亡形式，由铜与三羧酸循环途径中的脂酰化蛋白结合而引发。因此，作者希望发现TNBC中新的治疗靶点并从天然产物中开发出有效的铜离子载体用于诱发铜死亡，作为TNBC的新型治疗方式。

在初步研究中，作者从天然中药中获得了超过1600种内生真菌，并测试其提取物的抗肿瘤活性，最终从中选择了来自于A. tataricus（紫菀，一种传统中药）中的菌株Ilyonectria sp. FL-710进行进一步的研究。考虑到来自于真菌的间苯二酚酸内酯（Resorcylic Acid Lactones, RALs）类药物已经有许多被用于抗癌、抗疟以及抗菌治疗，作者从Ilyonectria sp.中一共提取到24种RAL，其中9个从未被报道过。随后作者在6种细胞系中对这些化合物的抗癌活性进行了研究，发现其中PoD1在所有细胞中都表现出了最强的抗癌活性。并在TNBC荷瘤的小鼠中也表现出了抑制肿瘤生长的特性。

随后，作者研究了PoD抑制肿瘤细胞生长的机制。作者首先在MDA-MB-231细胞分析了响应PoD的差异基因，发现PoD可以显著影响铜死亡相关的调节基因。基于此，作者通过研究发现，PoD可以引起细胞中的铜累积，并通过分光光度法证明了PoD可以与铜离子结合。

为了探索和鉴定PoD的蛋白靶标，作者设计并合成了生物素标记的PoD探针，在细胞裂解液中进行了IP实验和质谱分析。作者发现PRDX1蛋白在两种细胞系的重复中都具有较好的表现。在此基础上，作者分别通过微量热泳（MST）、等温量热滴定（ITC）、细胞热稳定性实验（CETSA）、药物亲和反应靶向稳定性（DARTS）以及竞争实验证明了PoD可以和PRDX1结合。最后，作者通过分子对接模拟以及后续的突变实验验证了PoD通过其α，β-不饱和酮部分与PRDX1共价结合，特异性靶向蛋白质的Cys173。

最后，作者通过在肿瘤活细胞或小鼠中进行PRDX1的敲低和过表达，验证PRDX1表达的降低和增加分别显著抑制和促进TNBC细胞增殖。PRDX1的过表达增强 MDA-MB-231和4T1细胞对PoD的敏感性，在PRDX1敲低细胞中，PoD诱导的Cu2+升高显着减弱，进一步验证了在体内PoD可以结合PRDX1以诱导铜死亡发生。

总之，作者发现了一种新型的天然产物PoD可以共价结合PRDX1，诱导癌细胞铜死亡，发挥治疗TNBC的活性。

本文作者：ZCL

责任编辑：MB

DOI：10.1021/acscentsci.4c02188

原文链接：https://doi.org/10.1021/acscentsci.4c02188