2021年12月，上海中医药大学交叉科学研究院陈红专教授、张卫东教授及栾鑫研究员团队在Acta Pharma. Sin. B（IF=11.413）发表了题为“Bruceine D inhibits HIF-1α-mediated glucose metabolism in hepatocellular carcinoma by blocking ICAT/β-catenin interaction”的研究成果1。

该研究运用多学科交叉技术手段，如分子对接及定点突变（图1A）、药物亲和反应的靶点稳定性（DARTS）技术（图1B）、微量热泳（Microscale thermophoresis，MST）技术（图1C）、CO-IP（图1D）、细胞热转变分析（Cellular thermal shift assay，CETSA）技术（图1E）等，成功验证鸦胆子苦素D（Bruceine D）通过靶向ICAT，阻断ICAT与β-catenin相互作用，促进肝癌细胞中β-catenin降解，继而下调缺氧肝癌细胞HIF-1α及其下游葡萄糖代谢相关基因表达，最终抑制肝癌细胞能量代谢及肿瘤体内生长（图1F）。

图1.Bruceine D靶向阻断ICAT与β-catenin相互作用抑制肝癌进展

2021年4月和6月，南京中医药大学药学院、江苏省中药资源产业化过程协同创新中心赵明、段金廒教授团队在Pharmacological Research（IF=7.658）和Computational and Structural Biotechnology Journal（IF:=7.271）上发表了关于鸦胆子苦素A（Bruceine A）的研究成果2-3。

其中题为“Bruceine A induces cell growth inhibition and apoptosis through PFKFB4/GSK3β signaling in pancreatic cancer”的研究发现鸦胆子苦素A（Bruceine A）可影响胰腺癌细胞能量代谢，进一步通过人类蛋白质组芯片（图2A）（welcome-球速体育提供20K芯片技术服务）、MST技术（图2B）、分子对接（图2C）确定Bruceine A可通过与PFKFB4直接结合，进而抑制PFKFB4的促进胰腺癌细胞增殖作用，并确认了GSK3β是PFKFB4的下游蛋白。总之，研究阐明了Bruceine A可以通过PFKFB4/GSK3β信号抑制胰腺癌Warburg效应，进而阻滞细胞周期，诱导细胞凋亡，发挥抗胰腺癌作用（图2D）。

图2.Bruceine A靶向阻断PFKFB4与GSK3β相互作用抑制胰腺癌进展

另一篇题为“A novel P38α-MAPK activator Bruceine A exhibits potent anti-pancreatic cancer activity”的研究首先通过磷酸化蛋白质组学确认了Bruceine A可激活p38α MAPK的磷酸化，且其抗胰腺癌活性依赖于p38α MAPK（图3A、3B），进一步通过生物膜层干涉（Biolayer interferometry，BLI）技术（图3C）和MST技术（图3D）发现Bruceine A对p38α MAPK具有高亲和力，且分子对接和分子动力学模拟（图3E）表明Bruceine A与p38α MAPK的P-loop中的残基（Leu171、Ala172、Met179、Thr180、Val183）结合。这项研究表明了Bruceine A通过直接与p38α MAPK结合，抑制胰腺癌进展（图3F），并作可为胰腺癌治疗的新型先导化合物。

图3.Bruceine A与p38α MAPK直接结合抑制胰腺癌进展

中药药效物质的作用靶点和机制研究，对揭示中医药理论的生物学基础和诠释中医药理论的现代科学内涵至关重要｡通过化学生物学手段发现中药活性成分作用靶点是中药药效物质基础研究的有效途径。上述两项关于中药鸦胆子活性成分（Bruceine A和Bruceine D）的抗肿瘤作用靶点和机制的研究，采用了相似的研究思路和技术手段，不仅揭示了中药鸦胆子苦素A和D防治胰腺癌和肝癌的关键分子靶点，为阐释中药鸦胆子在胰腺癌和肝癌治疗先导物发现及治疗策略提供了新思路，也为中药鸦胆子资源利用价值新发现及高值化资源利用提供了潜在理论和技术支撑。