浅析钙流检测在药物筛选上的作用

G蛋白偶联受体（GPCR），是药物研发的重要靶点之一，在很多的生理调节过程中如心血管应激反应、免疫功能调节、食欲调节、葡萄糖代谢等生理过程和反应中扮演着非常重要的角色。GPCR、激酶类的人类蛋白质仍然是目前小分子药物开发所针对的主要靶点，针对这些靶点开展小分子药物筛选研究，有助于小分子药物的开发和应用。

细胞内钙信号变化实时测定，主要用于GPCR受体活动的监测，是药物研发中GPCR筛选的首选方法。钙离子是人体内重要的元素之一，它也广泛存在于动物、植物体内,在细胞的生理活动中起着重要的作用，游离钙离子浓度的变化与细胞的功能、信号的传递及其损伤和凋亡有着密切的联系。胞内钙离子浓度的变化也是细胞凋亡研究的手段之一。钙流检测是生物学中一个重要的检测指标，更是越来越被广泛应用于小分子药物筛选中。

G蛋白偶联受体主要通过激活G蛋白调节下游信号，从而参与某些生理病理反应。GPCR 也被公认为是成功的治疗疾病的药物作用靶标。除了GPCR受体，药物筛选的主要靶点还包括离子通道、膜转运体、激酶等，CRO公司美迪西可以为客户提供涵盖各种靶标和疾病领域的新药研发服务，包括从活性化合物发现, 靶标验证，先导化合物优化到临床前候选药物的选择。

从1980 年以来，几百种GPCR 先后被克隆及测序。根据序列同源性，可将GPCR 主要分为A、B、C、D 四大类，而各类GPCR 结构最大的区别在于胞外区。神经降压素受体-1（NTR1）属于G蛋白偶联受体（GPCR）A家族的成员，具有七次跨膜的受体结构域，在细胞信号转导中起着重要的作用。神经降压素(NTS)作为一种在中枢和外周神经系统广泛表达的神经肽,主要通过神经降压素受体-1的介导来激活下游信号通路的，NTS/NTSR1在多种恶性肿瘤的发生发展中扮演着重要的角色。如美国德克萨斯州的研究人员发现，神经降压素受体在大多数人胰腺癌中表达，他们认为这种受体可以作为胰腺癌早期诊断、化疗以及放疗的一个有用的靶分子。还有研究发现神经降压素受体1在浸润性导管癌（IDC）中表达明显高于乳腺导管内癌（DCIS）,提示在乳腺癌的发生和发展中可能发挥重要的作用；神经降压素受体1阳性表达与临床病理特征密切相关且患者预后差,因此可作为乳腺癌临床诊断和判断预后的一项重要指标。

神经降压素受体-1和多种疾病的发生发展密切相关，参与了乳腺癌、非小细胞肺癌、前列腺癌、胰腺癌等多种恶性肿瘤的生长、增殖、侵袭和转移。NT属于NTR1的天然配体，当受体NTR1识别配体NT后会通过Gq蛋白介导的信号通路，增加细胞内钙离子的浓度，对于NTR1拮抗剂的筛选是重要的依据。有研究者采用基于配体的药效团模型和分子指纹的方法对课题组前期得到的针对NTR1靶标的10000个小分子的数据库进行虚拟筛选，得到候选化合物；然后构建了CHO/NTR1稳转细胞系；使用多功能酶标仪Flexstation3，对候选化合物进行细胞水平的钙流检测，测试其生物活性，最终得到了四个具有较好拮抗活性的化合物^[1]。研究者发现还可以对这4个化合物进行进一步的优化改造使其成为先导化合物，用于与NTR1蛋白相关疾病的药物治疗等等。该研究一方面对于与NTR1蛋白相关的多种疾病的治疗具有重要的指导意义，另一方面，对于以GPCR为靶标蛋白的药物发现方法提供了新的思路。

开展钙流实验，通过观察被筛选化合物激动或者拮抗钙流反应的能力，筛选符合要求的化合物，对于药物研发至关重要。

[1] 人源NTR1稳转细胞系的构建及其拮抗剂的筛选[J].