Biacore高效筛选开启胰腺癌治疗新思路

12 月 5, 2025

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药物筛选是新药研发中的一个重要关口,Biacore凭借高灵敏度、低噪音值、支持有机溶剂矫正等优势,确保了药物筛选中的数据质量和分辨率;而其对高通量微孔板的兼容、对样品仓精准控温的设计、可以实现无人值守检测,又保证了药物筛选中的实验效率。
2025年南开大学药学院在《Journal of Hematology & Oncology》期刊发表研究论文,深入探讨了胰腺癌发病机制,并且开展了天然产物的筛选工作。

研究揭示了Sorcin蛋白在胰腺癌中作为铁死亡抑制因子的作用机制:Sorcin通过与PAX5相互作用阻止其核转位,降低FBXL12表达,减少ALDH1A1泛素化,从而抑制铁死亡。在聚焦到Sorcin蛋白之后,研究人员在Biacore上对天然产物文库进行了筛选,期望快速找到与Sorcin蛋白结合的潜在药物。

实验中将Sorcin蛋白氨基偶联于传感芯片,Biacore预设的筛选程序自动完成304个天然产物的单浓度进样,得到每个药物与靶点蛋白的结合响应值(RU),经过分析软件的分子量校准之后,成功鉴定出雷公藤红素(Celastrol)能够与Sorcin蛋白发生特异性结合(图1)。

Biacore筛选出与Sorcin蛋白结合的药物雷公藤红素
图1:Biacore筛选出与Sorcin蛋白结合的药物雷公藤红素
Celastrol与Sorcin蛋白的亲和力实验显示该药物与靶点蛋白的亲和力达到了2.13 µM(图2),后续的细胞和动物实验也确证了该药物的作用机制:雷公藤红素通过结合Sorcin蛋白,阻断其与PAX5的互作,使PAX5进入细胞核并激活FBXL12表达,而表达的FBXL12促进ALDH1A1的泛素化降解,导致脂质过氧化物积累,最终触发铁死亡。
Biacore检测Celastrol与Sorcin的亲和力
图2:Biacore检测Celastrol与Sorcin的亲和力
对于片段药物/小分子化合物筛选,Biacore已经有成熟的实验方案,预设的实验程序以及自动化的数据分析模型,完整的“Clean screen – Binding level screen – Affinity screen”三步法高效完成药物筛选流程。
1. Clean sceen剔除“粘性”化合物,避免残留影响后续实验
如下图中Sensorgram A呈现典型的“快上快下”形态,表示该片段没有残留结合;Sensorgram B进样结束后,信号没有完全回到基线,出现明显的残留响应,可能是“sticky”化合物。Sensorgram C进样期间信号异常,且结束后仍保持较高水平,几乎没有解离。说明该片段结合非常强或形成聚集,残留结合严重。
Biacre的Clean screen实验方案结果
图3:Clean screen结果
2. Binding Level Screen:根据结合水平和曲线形态筛选潜在片段
Binding Level Screen的结果通常以Plot图的形式呈现,如下图中横坐标是筛选的样品,纵轴选择了binding_early报告点的结合响应值(经过自动分子量校准),并且在Plot图中用不同颜色标识出不同的结合行为类型,包括None(正常结合),Slope(进样时信号持续上升,说明结合速度慢或有聚集),Slow diss(进样结束后信号未能迅速回到基线,表明解离缓慢),R>Rmax(响应值超过理论最大值,可能由于非特异性结合或聚集)。
Biacore的Binding level screen结果
图4:Binding level screen结果
3. Affinity Screen:进一步验证结合并估算亲和力
该阶段确认在前两步(Clean Screen和Binding Level Screen)中筛选出的片段是否真正与靶标结合,并且通过模型拟合出亲和力数值。