Page 45 - 《中国药科大学学报》2025年第4期
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第  56 卷第  4 期            乔振宇，等：调控转录因子       GLI1 与  DNA  相互作用的药物研发策略                       441

               微摩尔浓度下可显著下调             GLI1 高表达的结肠癌细            需结合冷冻电镜、氢氘交换质谱（HDX-MS）等先进
               胞  HT-29 中的   GLI1 蛋白含量，其对       HT-29 细胞的       技术，从动态构象调控角度深入解析抑制剂的作用
               增殖抑制活性（IC  = 0.462 ± 0.046 μmolL/L）是             模式。
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               GANT61（IC  = 2.892 ± 0.178）的   6 倍，在  GLI1 低          针对  GLI1 的创新药物研发正转向多种新兴调
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               表达的肝癌细胞         HepG2 中表现出对       GLI1 更强的       控策略，展现出广阔的转化前景 。 靶向蛋白降解
                                                                                            [55]
               选择性；对于      HT-29 细胞中的      GLI1 蛋白具有显著          技术（如    PROTACs）可突破传统抑制剂对功能性位
               的降解作用       (DC  = 5.4 μmol/L, D max  ≈ 70%)。此   点的依赖，为清除全长            GLI1 蛋白提供了新途径。
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               外，与经典的       Hh 通路   SMO  拮抗剂    Vismodegib 相    鉴于全长     GLI1 蛋白的晶体结构尚未获得，利用人
               比，V-5 对   Hh 过度激活的      MEF PTCH1−/− 和  MEF SUFU−/−  工 智 能 驱 动 的 靶 标 解 析 工 具 （ 如  AlphaFold2 与
               细胞中    Hh 靶基因的转录具有更强的抑制作用，并                      RoseTTAFold）预测    GLI1 与关键辅因子（如        SUFU、
               且在结肠癌动物模型中表现出比目的蛋白配体更                            SPOP）的相互作用界面及潜在变构位点，结合分子
               强的抗肿瘤活性和安全性 。该工作阐明了靶向蛋                           动力学模拟加速发现隐式结合口袋，为设计高选择
                                      [54]
               白降解技术对于调控肿瘤细胞内转录因子                    GLI1 的     性小分子抑制剂提供了革命性的结构基础。此外，
               活性具有良好的可行性。                                      开发特异性靶向         GLI1 与其互作蛋白的蛋白-蛋白

                                                                相互作用调控剂，可间接阻断其转录活性。这些多
               5    总结与展望
                                                                学科交叉融合的创新方法，不仅为克服                  GLI1 的“难
                    作为  Hh 信号通路的终末效应转录因子，GLI1                   成药性”挑战提供了关键突破口，也为其他具有类
               通过异常激活下游致癌基因的表达，在多种实体瘤                           似特征的转录因子靶点的药物研发建立了宝贵的
               的发生发展中发挥关键的驱动功能。尽管其作为                            范式参考。
               广谱抗癌靶标的治疗潜力已获广泛认可，但                      GLI1
               固有的“难成药性”特征——包括缺乏经典配体                            References
               结合口袋、高度的蛋白构象动态性以及显著的功                            [1]   Briscoe  J,  Thérond  PP.  The mechanisms  of  Hedgehog   sig-
               能冗余性——长期以来严重制约了直接抑制剂的                                 nalling and its roles in development and disease[J]. Nat Rev Mol
               开发。                                                   Cell Biol, 2013, 14(7): 416-429.
                                                                [2]   Zhang YX, Beachy PA. Cellular and molecular mechanisms of
                    近年来，该领域在抑制剂研发方面取得了较大
                                                                     hedgehog  signalling[J].  Nat  Rev  Mol  Cell  Biol,  2023,  24(9):
               进展。 通过整合细胞表型筛选与生物信息学技术，                               668-687.
               以  GANT61 和   Glab 为代表的第一代        GLI1 抑制剂       [3]   Huang PX, Nedelcu D, Watanabe M, et al. Cellular cholesterol
                                                                     directly  activates  smoothened  in  hedgehog  signaling[J].  Cell,
               成功实现了从靶标验证到先导化合物发现的跨
                                                                     2016, 166(5): 1176-1187. e14.
               越。特别是      GLI 锌指结构域与       DNA  复合物晶体结          [4]   Infante P, Faedda R, Bernardi F, et al. Itch/β-arrestin2-depen-
               构的成功解析，结合分子对接模拟研究，首次阐明                                dent non-proteolytic ubiquitylation of SuFu controls Hedgehog
                                                                     signalling and medulloblastoma tumorigenesis[J]. Nat Commun,
               了  GANT61 通过竞争性占据          GLI1-ZF  的  DNA  结
                                                                     2018, 9(1): 976.
               合沟槽发挥抑制作用，为基于结构的药物设计奠定                           [5]   Arveseth CD, Happ JT, Hedeen DS, et al. Smoothened trans-
               了重要基础。然而，现有抑制剂普遍存在显著的                                 duces Hedgehog signals via activity-dependent sequestration of
               成药性缺陷：GANT61 需在体内水解为活性形式                              PKA catalytic subunits[J]. PLoS Biol, 2021, 19(4): e3001191.
                                                                [6]   Happ JT, Arveseth CD, Bruystens J, et al. A PKA inhibitor mo-
               GANT61D，其构象灵活性增加导致脱靶效应风险                              tif within SMOOTHENED controls Hedgehog signal transduc-
               升高；Glab 虽保留      GLI1 抑制活性，却因溶解性差阻                    tion[J]. Nat Struct Mol Biol, 2022, 29(10): 990-999.
               碍其进入临床前开发。值得注意的是，基于高通量                           [7]   Zhang JY, Tian XJ, Xing JH. Signal transduction pathways of
                                                                     EMT  induced  by  TGF-β,  SHH,  and  WNT  and  their
               虚拟筛选发现的喹啉衍生物（如               JC19）等新型骨架
                                                                     crosstalks[J]. J Clin Med, 2016, 5(4): 41.
               化合物，展现出更优的体外活性和改善的药代动力                           [8]   Jing JJ, Wu ZX, Wang JH, et al. Hedgehog signaling in tissue
               学特性，并在小鼠模型中表现出显著的抑瘤效果。                                homeostasis,  cancers,  and  targeted  therapies[J].  Signal  Trans-
                                                                     duct Target Ther, 2023, 8(1): 315.
               然而，由于缺乏全长         GLI1-化合物共晶结构，其精确
                                                                [9]   Girardi  D,  Barrichello  A,  Fernandes  G,  et  al.  Targeting  the
               作用机制仍有待阐明。这些发现提示，未来研究亟                                hedgehog pathway in cancer: current evidence and future per-
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