新药研发技术：细胞热转变分析（CETSA）直接在细胞或组织内检测药物和标靶蛋白的结合亲和力

作者：吕顺

因为大多数的药物都是通过结合一个或多个蛋白，抑制或激活它们活性来发挥作用，所以新药研发最基础也是最常见的实验莫过于检测药物对标靶蛋白的活性。其中最容易、简捷的方法是通过动力学实验原理在体外检测药物对纯化的标靶蛋白的结合亲和力。因为绝大多数药物的标靶是在细胞内，而不同化合物进入细胞的能力又受到胞膜渗透性、膜运输蛋白等多种因素的影响。所以检测药物在细胞内对标靶蛋白的作用通常通过检测标靶的下游分子生物学应答。以Pär Nordlund为首的瑞典Karolinska研究所团队依据蛋白和药物结合时热稳定性有所提高的特征，首次开发了一种称之为细胞热转变分析（Cellular Thermal Shift Assay，缩写：CETSA）的实验方法，可以直接在细胞或组织内检测药物和标靶蛋白的结合亲和力。为直接在细胞或组织内检测药物和标靶蛋白的相互作用、跟踪药物的迁移、脱靶效应以及耐药性开辟了一条新途径。这项研究发表在近期的《Science》杂志上。

该实验方法简便，把标靶细胞和药物在固定温度下培育一定时间，然后通过蛋白免疫印迹法（Western Blot）检测细胞浆内的标靶蛋白即可。实验不仅适用于分离后的细胞浆，也可以用于完整的细胞以及未分离的组织样品。按照Pär Nordlund教授的话说，“该方法适用于各种各样的目标蛋白质，而且允许直接检测药物分子在细胞内和动物模型体内是否达到其目标，我们相信CETSA最终将有助于改善许多药物的药效，有助于加速新药研发，甚至可以有助于挑选更有效的治疗方案。”

该实验方法的主要缺陷是灵敏度还不够高，通常在较高浓度的药物存在下标靶蛋白的热稳定性才会发生明显的迁移。

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