veru 邓贤明教授课题组发文报道靶向v-ATPase的天然产物verucopeptin有效抑制肿瘤多重耐药

肿瘤多药耐药是指肿瘤细胞在化疗治疗过程中对各种不同结构和机制药物的耐药性，已成为影响肿瘤化疗预后的重要因素，是当前肿瘤研究和药物开发的重点和难点。由于肿瘤多药耐药的原因复杂，目前抗肿瘤多药耐药药物如ABC转运体小分子抑制剂的临床表现并不令人满意，因此迫切需要新的策略来解决肿瘤细胞多药耐药问题。

2020年7月9日，细胞应激生物学国家重点实验室、天然产物靶向药物国家与地方联合工程实验室、厦门大学生命科学学院邓贤明教授课题组在细胞化学生物学网上发表了题为《液泡H+-ATPase通过V1g亚基对多药耐药癌进行药理学靶向性研究》的研究论文。本研究发现，天然产物verucopeptin靶向v-ATPase的V1G亚单位，有效抑制v-ATPase和mTORC1信号通路的活性，导致多药耐药肿瘤细胞死亡，揭示v-ATPase可能是多药耐药肿瘤的潜在治疗靶点。

邓贤明教授的研究组首次采用表型筛选策略，基于长春新碱诱导的多药耐药胃癌细胞系SGC7901/VCR，研究组对来自微生物的自身天然产物库(约2000个单体化合物)进行了细胞毒性筛选。结果表明，环酯肽的天然产物verucopeptin能显著抑制SGC7901/VCR细胞的生长，IC50为1.4微米，而紫杉醇和顺铂等多种化疗药物无效(IC50 > 30微米)。同时，verucoppinin对阿霉素诱导的多药耐药K562R细胞也表现出优异的活性，IC50为0.33微米·米。这表明verucoppinin可能对多药耐药肿瘤细胞具有优异的活性。

为探讨Verucoptin引起肿瘤细胞死亡的机制，邓贤明教授与美国加州大学圣克鲁斯分校分子细胞与发育生物学系的梅利莎·s·尤里察(Melissa S. Jurica)教授合作，利用细胞学图谱对Verucoptin和480种已知细胞活性的化合物进行了评价。通过影像表型聚类分析，发现Verucoptin可能作用于具有膜结构的细胞器。随后，邓贤明教授的研究小组合成了一种基于verucopeptin的小分子探针VE-P，用于靶向钓鱼。使用该探针，发现VE-P和溶酶体通过原位化学显着共定位。通过化学蛋白质组学对从钓鱼中获得的靶蛋白的进一步鉴定表明，verucopeptin可能作用于ATP驱动的质子泵v-ATPase。体外蛋白质共沉淀实验证实，v-ATPase的所有亚基中只有V1G亚基和VE-P相互作用。结合位点特异性耐药突变细胞系的构建，明确了verucopeptin与V1G的关键相互作用位点(Leu99和Cys104)。

V-ATPase和mTORC1可通过改变细胞内外pH梯度、重新编程细胞代谢和上调MDR1来增强肿瘤细胞的多药耐药表型。因此，通过活性小分子有效调控这两种复合物来干预多药耐药肿瘤是一种潜在的策略。Verucopeptin是第一个报道的针对V1G亚单位的v-ATPase抑制剂。与已知的v-ATPase抑制剂、靶向V0C亚单位的巴非霉素A和靶向V1A亚单位的Eq相比，verucopeptin可同时有效抑制v-ATPase和mTORC1的活性，导致多药耐药肿瘤细胞死亡。此外，verucopeptin在SGC7901/VCR小鼠移植性肿瘤模型中也具有显著的体内疗效。这项工作验证了v-ATPase作为治疗多药耐药肿瘤的潜在靶点的可行性。

据悉，论文由哈佛医学院麻省总医院癌症中心、加州大学圣克鲁斯分校、台湾省大学药学院、山东大学药学院、上海交通大学医学院瑞金医院国家转化医学研究中心、厦门大学化学化工学院、分子影像中心、生物科学院等单位完成。博士后王跃洲、博士生章雷、博士生魏艳玲、博士后黄伟、助理教授李力共同为论文第一作者，通讯作者邓贤明教授。本研究得到科技部重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基础科研业务费的资助。

原文链接:https://www . cell . com/cell-chemical-biology/full text/s 2451-9456(20)30234-8

【邓贤明教授团队介绍】

邓贤明教授的团队以发现重大疾病的“一流疗法”为目标，重点开展“非靶向激酶”药物发现的化学生物学研究。近五年来，在《细胞》、《Sci》等其他杂志上发表SCI论文26篇。Transl。Med。纳特。社区。，巨蟹座，Br。《药理学实验》。Med。化学。同时，5项相关成果和专利实现了技术转移。(生命科学学院)