上海中医药大学张卫东教授团队近两年在天然产物抗肿瘤等研究领域取得系列重要进展，在《Signal Transduction and Targeted Therapy》、《Advanced Science》、《Cell Reports Medicine》等权威期刊发表多篇高水平论文，近年在此研究方向上发表的文章，总影响因子达到153，受到业界广泛关注和讨论（详细文献列表见文末）。该团队的多项研究中均采用DARTS技术进行天然产物靶点筛选，并配合CETSA等靶点验证技术鉴定了多种天然产物的直接作用靶点，为揭示活性天然产物作用机制和抗肿瘤新药研发提供了实验数据和理论支撑，极大地推动了天然产物在临床治疗中的应用探索。下面就跟随小编来一起快速学习其中的几篇文章吧！

2025年7月7日，上海中医药大学交叉科学研究院张卫东、刘三宏教授团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》（IF=52.7）发表了题为“Acevaltrate targets PCBP1/2 and GPX4 to induce ferroptosis in colorectal cancer”的文章。研究者在天然化合物库中筛选发现，来源于中药蜘蛛香的天然产物乙酰缬草素acevaltrate（ACE）具有抑制结直肠癌细胞增殖、诱导癌细胞死亡并抑制迁移的作用（图1A）。随后，研究者通过多组学探究ACE诱导细胞死亡的潜在机制，结合体内外实验证实，ACE通过经典和非经典途径诱导癌细胞发生铁死亡，从而有效地抑制结直肠癌发生发展（图1B）。

为探索ACE发挥作用的分子机制，研究者采用DARTS技术筛选其作用靶点，在240个潜在靶点中进一步筛选与铁死亡相关的蛋白，发现ACE可能通过多聚C结合蛋白家族成员PCBP1和PCBP2调控铁代谢，增加Fe²⁺水平并诱导铁死亡（图1C）。CETSA+WB与SPR等实验结果证实了ACE与PCBP1和PCBP2的直接结合，且ACE通过PCBP1和PCBP2诱导结直肠癌细胞铁死亡（图1D-E）。

深入研究结果证实，ACE还能够与癌铁死亡调控中的核心分子GPX4蛋白直接结合，并通过泛素-蛋白酶体途径介导其降解失活，随后触发脂质过氧化和铁死亡（图1E-F）。以上结果说明，ACE通过双重机制诱导结直肠癌细胞铁死亡：ACE靶向并降解PCBP1/2上调Fe²⁺水平；此外，ACE直接结合GPX4，诱导其泛素化和降解，最终发挥抑制结直肠癌的作用。本研究首次揭示了天然产物ACE抑制结直肠癌的深入分子机制，未来有望通过该双重机制为结直肠癌的临床治疗提供新型策略。（达吉特可提供DARTS、CETSA、SPR技术服务）

2025年4月23日，张卫东教授团队联合中国科学院上海营养与健康研究所孙宇教授团队在《Advanced Science》（IF=14.1）发表了题为“Targeting Senescence with Apigenin Improves Chemotherapeutic Efficacy and Ameliorates Age-Related Conditions in Mice”的文章。衰老相关表型（SASP）是细胞衰老过程中产生的一种特征性分泌模式，也是衰老细胞影响周围微环境及机体生理病理过程的核心机制之一。研究者对包含66种天然产物库进行筛选，发现水果和蔬菜中天然存在的类黄酮分子——芹菜素能够显著抑制模型细胞SASP（图2A-B）。转录组学分析显示，芹菜素下调了经典SASP因子、促炎细胞因子和趋化因子的表达。进一步探究芹菜素调控SASP的深入机制，发现芹菜素能够特异性破坏衰老细胞中热休克蛋白HSPA8与DNA损伤反应中核心因子ATM及其下游信号p38MAPK的相互作用，从而阻断SASP信号轴并调控相关炎症信号（图2C-D）。

然而，芹菜素在衰老细胞中的直接靶点仍不明确。为此，研究者采用DARTS与Pull down+MS技术联合筛选芹菜素的作用靶点（图2E-F），结合DARTS+WB和SPR等实验验证发现，芹菜素的直接靶点是过氧化物酶家族成员PRDX6（图2G-I）。芹菜素与PRDX6直接结合，抑制其磷脂酶A2（iPLA2）活性，从而减少炎症因子生成和SASP下游信号（图2J）。以上结果表明，芹菜素通过双重机制发挥作用，有效抑制SASP和衰老引起的相关功能障碍，为衰老相关疾病的治疗提供了新的思路。此外，芹菜素还能够通过特异性抑制SASP分泌而阻断衰老细胞对癌细胞增殖的促进作用，同时降低化疗药物耐药，在抗癌方面也有巨大的应用潜力。（达吉特可提供DARTS、Pull down等技术服务）

2024年12月25日，张卫东、刘三宏教授联合中国科学院上海药物研究所李波团队和龙华医院徐汉辰团队在《Advanced Science》（IF=14.1）发表了题为“Berberine derivative B68 promotes tumor immune clearance by dual-targeting BMI1 for senescence induction and CSN5 for PD-L1 degradation”的文章。在癌症治疗中，诱导肿瘤细胞衰老同时靶向衰老肿瘤细胞中高表达的PD-L1能够有效抑制肿瘤生长并促进衰老的肿瘤细胞清除。在本研究中，通过对具有抗肿瘤活性的天然产物小檗碱进行结构修饰，得到了具有显著促进结直肠癌细胞衰老作用的衍生物B68（图3A），在结直肠癌小鼠模型中也证实了B68调控衰老相关蛋白表达和促进肿瘤细胞衰老的作用（图3B）。随后，研究者进行转录组学联合蛋白组学探究其发挥作用的内在机制。结果显示，细胞周期与细胞衰老相关通路被显著富集，表明B68的作用与介导细胞衰老相关（图3C）。

研究者采用DARTS与Pull down+MS技术联合筛选其作用靶点，发现交集靶点中有4个衰老相关蛋白，进一步的敲除实验与CETSA+WB等实验证明，B68与BMI1结合诱导结直肠癌细胞衰老（图3D-F）。另一方面，研究者通过实验证实，B68能够靶向CSN5促进 PD-L1的降解，从而阻断PD-1/PD-L1相互作用，发挥抗肿瘤免疫作用敲除实验与CETSA+WB等实验证明，B68与BMI1结合诱导结直肠癌细胞衰老（图3G）。此外，B68与免疫检查点抑制剂CTLA4抗体联合治疗能够发挥协同抗肿瘤作用，进一步增强抗肿瘤免疫反应敲除实验与CETSA+WB等实验证明，B68与BMI1结合诱导结直肠癌细胞衰老（图3H-I）。本研究阐明了小檗碱衍生物B68通过靶向BMI1诱导肿瘤细胞衰老和CSN5降解PD-L1从而促进抗肿瘤免疫的作用机制，为结直肠癌等肿瘤的肿瘤治疗提供了新的见解和实验数据基础。

2024年1月17日，张卫东与刘三宏教授团队在《Cell Reports Medicine》（IF=10.6）发表了题为“Benzosceptrin C induces lysosomal degradation of PD-L1 and promotes antitumor immunity by targeting DHHC3”的文章。研究者利用细胞模型筛选天然产物库，发现来源于海洋的天然小分子Benzosceptrin C（BC）能够显著下调PD-L1表达，具有潜在的抗肿瘤免疫作用（图4A）。鉴于PD-L1与其受体PD-1结合抑制T细胞抗肿瘤活性的作用，研究者探究了BC在肿瘤中对T细胞的影响。结果显示BC能够通过降低PD-L1含量而显著提升T细胞对肿瘤的杀伤作用，并且BC的作用在动物模型中也得到了证实（图4B-C）。

进一步探究BC抑制PD-L1表达的分子机制，转录组学结合功能性实验结果显示，BC通过溶酶体途径促进PD-L1降解（图4D）。随后，研究者利用DARTS技术鉴定BC的作用靶点，通过筛选和验证发现棕榈酰转移酶家族成员DHHC3是BC的直接靶点，同时结合点突变实验证实，BC通过靶向DHHC3，阻断PD-L1的棕榈酰化，进而促进PD-L1的溶酶体途径降解（图4E-G）。接下来，研究者通过体内实验证实，BC能够与CTLA4抗体联用，发挥显著的协同抗肿瘤作用（图4H-I），在肿瘤免疫治疗方面有着巨大的应用潜力。

|   总结与讨论

目前在天然产物小分子靶点筛选方面有两大实验体系，即修饰策略和非修饰策略。尽管如ABPP等修饰策略灵敏度高，对微弱结合和低丰度靶点更加友好，也是CNS顶刊最青睐的技术之一，但由于修饰策略需要在天然产物上进行化学修饰（跨学科工作），其时间和经费成本均较高，不是所有研究人员都有条件开展。所以，非修饰策略受到越来越多的关注。药物亲和反应靶向稳定性技术（Drug Affinity Responsive Target Stability，DARTS）凭借其广泛的适用性和靶点鉴定的稳定性，自2009年首次报道以来，被国内外众多学者和研究团队应用于天然产物的靶点筛选。

DARTS技术原理：基于蛋白的酶解稳定原理，即小分子与蛋白结合后，可能使蛋白的结构发生解旋或聚集，从而使蛋白对广谱的蛋白酶变得更加耐受或敏感。通过SDS-PAGE分离，进行实验组和对照组的条带比较，最后进行质谱鉴定，即可得到小分子的潜在靶点蛋白。

DARTS技术优势：无需修饰，相对于修饰法实验周期较短；采用链酶蛋白酶，对未结合/结合后敏感性增强的蛋白进行完全降解，再利用胰酶将蛋白酶解成适合MS分析的肽段；预实验摸索酶浓度，使酶解结果可视化，筛靶更直观，跑分离胶在一定程度上能够去除非特异性的小肽段或多肽对于质谱鉴定的干扰。由此，与其他非修饰策略（如Lip-MS技术）相比，DARTS的鉴定结果更为直接和准确。

达吉特针对中药及小分子药物研究，建立了一套完整的技术服务体系：

1）中药/复方的有效成分高标准鉴定

2）空间药物分布与空间药代动力学

3）小分子化合物批量标记（生物素/炔基/荧光）

4）小分子钓靶（标记法）：20K人类蛋白组芯片/ ABPP

5）小分子钓靶（非标记法）：DARTS /Lip-MS/ CETSA

6）膜蛋白靶点筛选技术：SPIDER / MPA/GPCR膜蛋白芯片

7）药物调控通路筛选：磷酸化抗体芯片/磷酸化蛋白组

8）SPR表面等离子共振（分子动力学）

9) 药-靶结合位点分析（高分辨质谱/分子对接）

10) PET-CT与药物分布小动物活体成像

11）虚拟筛选、天然产物化合物库筛选