研究发现共价抑制剂药物的反应速度并非唯一决定因素Speed isn't everything when it comes to covalent inhibitor drugs, study finds

环球医讯 / 创新药物来源:phys.org美国 - 英语2025-08-23 23:16:58 - 阅读时长2分钟 - 967字
布法罗大学研究揭示靶向共价抑制剂(TCIs)的开发需平衡反应速度与选择性。研究发现当药物失活效率提升至特定阈值后,其细胞效应不再显著增强,此时仅凭反应速度将导致候选药物筛选偏差。该成果为癌症靶向药物设计提供了关键方法论指导,强调需综合考量包括靶点选择性在内的多参数优化。
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研究发现共价抑制剂药物的反应速度并非唯一决定因素

David Heppner实验室的人类癌细胞培养物

某些靶向共价抑制剂(TCIs)在治疗肺癌和新冠肺炎等疾病中展现出潜力。这类小分子药物通过与靶标蛋白质形成共价键,实现超强效的靶向抑制作用。传统上,失活效率——即药物结合靶点并使其失活的速度——是评估TCIs的核心指标。

然而布法罗大学最新研究显示,单纯追求反应速度存在局限性。研究团队发现当失活效率达到特定阈值后,药物活性将趋于稳定,此时反应时间不再能有效预测药物开发潜力。

8月13日发表于《美国化学会药物化学杂志》的研究提出新的TCI设计框架,主张在综合参数中寻求失活效率的平衡优化,而非单纯追求最大化。"这一潜在风险此前未被充分讨论",研究通讯作者、药理学副教授David Heppner指出,"若仅依据失活效率筛选化合物,可能选错候选药物。我们希望为药物开发提供更可靠的预筛方法。"

这项研究是该团队在NIH资助下优化药物研发流程的持续工作。Heppner强调:"早期决策至关重要。有时需要像本次研究一样重新梳理流程,才能建立有效的研发路径。"

速度与选择性的动态平衡

传统观念认为药物需依赖强结合力的分子基团才能有效作用。但TCIs突破了这一限制——其活性基团("弹头")与靶蛋白特定残基发生化学反应形成的共价键,能够驱动药物发挥作用。这种机制使弱结合分子也能转化为有效药物。

研究团队选取14种候选分子,在表皮生长因子受体(EGFR)上进行验证。EGFR的变异与多种癌症相关。实验显示,当失活效率达到临界值后,药物细胞效应不再随反应速度提升而显著增强。这一发现对临床筛选具有重要启示:"若多个候选药物失活效率相近,单凭速度将难以抉择优先开发对象。"

研究团队特别纳入了一种临床批准药物的代谢副产物。实验发现仅凭失活效率无法识别其潜在毒性,这进一步佐证了多参数评估的重要性。新提出的两步设计法:首先提升失活效率,继而综合考量靶点选择性等参数,以突破传统评估框架。

这项突破性研究由David Heppner带领团队完成,成员包括Tahereh Damghani(第一作者)、Omobolanle Abiodun、Surbhi Chitnis等多位研究人员。

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