近日，中國藥科大學(xué)中藥學(xué)院的天然產(chǎn)物研究室在頂刊《Journal of Natural Products》上發(fā)表了最新研究成果。他們從小酸漿提取物中成功分離出了一種具有顯著抗癌活性的GLUT1抑制劑——Physagulide Y。這一發(fā)現(xiàn)為天然抗癌藥物的研發(fā)開辟了新的道路。
腫瘤糖代謝是近年來研究的熱點，其中葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白1（GLUT1/SLC2A1）在腫瘤發(fā)生、發(fā)展和耐藥機(jī)制中扮演著關(guān)鍵角色。GLUT1在腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，為腫瘤細(xì)胞提供能量，是腫瘤糖代謝的重要調(diào)控點。因此，尋找能夠有效抑制GLUT1的藥物對于癌癥治療具有重要意義。
研究人員利用細(xì)胞膜仿生納米平臺技術(shù)，對小酸漿提取物中潛在的GLUT1抑制劑進(jìn)行了靶向分離。結(jié)果表明，小酸漿中多種withanolide被鑒定為潛在的GLUT1抑制劑，其中，Physagulide Y表現(xiàn)尤為突出，有望被開發(fā)為具有新穎骨架的GLUT1天然抑制劑。
通過藥智網(wǎng)NPAI天然產(chǎn)物AI研發(fā)平臺，我們對Physagulide Y進(jìn)行了靶點預(yù)測——在結(jié)果中，AI平臺成功預(yù)測到GLUT1等靶點，由于天然產(chǎn)物可能存在多靶點、多通路多效應(yīng)的特點，我們對排名前100的靶點做了信號通路、基因本體及疾病的網(wǎng)絡(luò)富集分析，分析結(jié)果較為符合小酸漿的臨床習(xí)用功效，具有抗腫瘤、抗炎、抗氧化、降血糖等多種生物活性。
部分靶點截圖
圖片來源：NPAIEngine天然產(chǎn)物AI研發(fā)平臺
部分靶點截圖
圖片來源：NPAIEngine天然產(chǎn)物AI研發(fā)平臺
研究者通過靶向分離獲得了有效成分后，應(yīng)用了分子對接技術(shù)進(jìn)行驗證。因此我們應(yīng)用藥智網(wǎng)NPAIEngine天然產(chǎn)物AI研發(fā)平臺的半柔性、盲對接的AI docking功能進(jìn)行復(fù)現(xiàn)——結(jié)果顯示：Physagulide Y與GLUT1及排名靠前的NRF2靶點，分別預(yù)測得到-9.2和-8的結(jié)合親和力，且通過算法評估，預(yù)測結(jié)果具有較高顯著性。
NPAI天然產(chǎn)物AI研發(fā)平臺分子對接3D圖（Physagulide Y與GLUT1）
圖片來源：NPAIEngine天然產(chǎn)物AI研發(fā)平臺
NPAI天然產(chǎn)物AI研發(fā)平臺分子對接3D圖（Physagulide Y與NRF2）
圖片來源：NPAIEngine天然產(chǎn)物AI研發(fā)平臺
最新的Physagulide Y文獻(xiàn)發(fā)表在天然產(chǎn)物學(xué)術(shù)頂刊《Journal of Natural Products》，推動了天然產(chǎn)物定向分離技術(shù)的發(fā)展，并為天然GLUT1抑制劑的研究確定了新的分子骨架，更多研究可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步展開，該化合物或可作為苗頭化合物進(jìn)行下一步開發(fā)。
值得注意的是，Physagulide Y在成藥性方面存在一定風(fēng)險，具有較強的毒性風(fēng)險（結(jié)果源自我司AI成藥性(ADMET)預(yù)測平臺分析）。因此，在未來的研究中，需要進(jìn)一步探討其成藥性的優(yōu)化和降低毒性的方法。
風(fēng)險雷達(dá)圖及風(fēng)險評估結(jié)果展示
圖片來源：AI成藥性（ADMET）預(yù)測平臺
中國藥科大學(xué)中藥學(xué)院的這一發(fā)現(xiàn)為天然抗癌藥物的研發(fā)帶來了新的希望。Physagulide Y作為一種具有顯著抗癌活性的GLUT1抑制劑，有望為癌癥治療提供新的有效手段。同時，這一研究也為天然產(chǎn)物的深入研究和應(yīng)用提供了新的思路和方向。
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