天然产物（NP）在治疗药物的开发中发挥着至关重要的作用。然而，确定纳米粒子的靶标仍然具有很大的挑战性。此外，纳米粒子通常通过作用于多个靶点或途径来发挥药理活性，这也给纳米粒子的靶点识别带来了很大的困难。受我们在设计类药物蛋白降解剂方面不断努力的启发，本研究介绍了该靶点的成功例子利用PROTAC技术对天然产物吴茱萸碱进行鉴定和药物发现。利用蛋白水解靶向嵌合体（PROTAC）的优势，本文开发了一种结合PROTAC衍生化、定量蛋白质组分析和结合亲和力验证的综合策略，用于抗肿瘤NP吴茱萸碱的靶标鉴定和药物发现在这项研究中，高效的 PROTAC 和阴性对照均被设计用于定量蛋白质组分析。此外，REXO4 被证实是 3-氟-10-羟基左旋二胺的直接靶标，可通过 ROS 诱导细胞死亡。此外，PROTAC 13c在体外和体内均能有效降解REXO4，从而产生有效的抗肿瘤活性并减少毒副作用。综上所述，我们开发了纳米颗粒的靶点识别和药物发现的综合策略，并成功应用于吴茱萸碱的PROTAC衍生化和靶点表征。这项概念验证研究凸显了 PROTAC 技术在 NP 靶标识别方面的优越性，加速了基于 NP 的药物发现进程，展示了在基于 NP 的药物开发中的广泛应用。版权所有 © 2023。由 Elsevier B.V. 制作和托管。

乳腺癌（BC）的预后和结果受到肥胖的不利影响。高胰岛素血症常见于肥胖状态，与 BC 较高的死亡和复发风险相关。高达 80% 的 BC 过度表达胰岛素受体 (INSR)，这与较差的预后相关。通过分别生成 MMTV 驱动的多瘤中 T (PyMT) 和 ErbB2/Her2 BC 小鼠模型来测试 INSR 在乳腺肿瘤发生中的作用，并协调乳腺上皮限制性删除 INSR。在这两种模型中，删除一个或两个 INSR 拷贝都会导致肿瘤发生和负担显着延迟。小鼠肿瘤和细胞的纵向表型特征表明，INSR 缺失影响肿瘤的发生，而不是进展和转移。 INSR 在未转化的乳腺上皮细胞中维持生物能表型，与其激酶活性无关。删除一个或两个 INSR 拷贝引起的表型相似，表明 INSR 对乳腺肿瘤发生的影响存在剂量依赖性阈值。版权所有 © 2023 作者。由爱思唯尔公司出版。保留所有权利。

只有 15-20% 的复发性和/或转移性头颈鳞状细胞癌 (R/M SCCHN) 患者从纳武单抗或派姆单抗中获得长期获益。我们开发了一种循环肿瘤 DNA (ctDNA) 肿瘤不可知测定，旨在早期预测单药程序性细胞死亡 1 (PD1) 抑制剂在 R/M SCCHN 中的疗效。我们的肿瘤不可知测定包括 37 个在 R/M 中经常突变的基因SCCHN 和两个 HPV16 基因。主要终点是 ctDNA 动力学 (ΔctDNA) 与根据实体瘤 1.1 版中的反应评估标准的最佳总体反应之间的一致性。 ΔctDNA 定义为 PD1 抑制剂开始后 6-10 周 (FU1) 采集的治疗样本与治疗前血浆样本之间的平均变异等位基因频率 (VAF) 之间的差异（ΔctDNA = 平均 FU1 VAF - 平均治疗前血浆样本）在 35/44 (80%) 的治疗前血浆样本中检测到 VAF).ctDNA。 ΔctDNA 和成像反应之间的一致性为 74%。 ΔctDNA 有利组的中位无进展生存期为 8.6 个月，ΔctDNA 不利组为 2.5 个月 (p = 0.057)。 ΔctDNA 有利组和不利组的中位总生存期 (OS) 分别为 18.1 个月和 8.2 个月 (p = 0.13)。在表达 SCCHN 的 PD-L1 患者（综合阳性评分≥1）中，与 ΔctDNA 不利的患者相比，ΔctDNA 有利的患者的 OS 明显更好：中位 OS 分别为 41.5 个月和 8.4 个月 (p = 0.033)。对人乳头瘤病毒 (HPV) 阴性和 HPV 阳性 R/M SCCHN 进行 ctDNA 分析是可行的。 ctDNA 动力学在预测 PD1 抑制剂在 R/M SCCHN 中的疗效方面显示出有希望的结果。版权所有 © 2023 Elsevier Ltd。保留所有权利。

Na,K -ATP 酶对于维持几乎所有细胞的膜电位至关重要，其催化亚基有四种异构体 (α1-α4)。体积调节阴离子通道（VRAC）除了在细胞体积维持中发挥基本作用外，还在细胞死亡信号通路中发挥重要作用。首先，我们介绍肌动蛋白丝的破坏会导致 VRAC 功能障碍，从而引起癌细胞对顺铂的耐药性。接下来，我们总结了癌细胞膜微区中 Na ,K -ATPase α1-异构体 (α1NaK) 和 VRAC 之间的串扰介导的强心苷诱导的信号通路。在这种机制中，亚微摩尔浓度的强心苷与受体型 α1NaK 结合，产生 VRAC 活性，同时减缓癌细胞增殖。最后，我们总结了在癌细胞胞内囊泡中异常表达的α3NaK的病理生理功能。癌细胞即使在失去锚定的情况下也能存活，因为它们具有失巢凋亡的回避机制。在癌细胞脱离时，我们发现细胞内的 α3NaK 易位至质膜，这一事件有助于细胞的存活。有趣的是，强心苷抑制 α3NaK 易位和细胞存活。我们的研究结果可能为癌症药物的开发开辟新的机遇。

芯片上癌症 (CoC) 模型基于微流控芯片，包含用于 3D 肿瘤细胞培养的室，使我们能够创建受控的肿瘤微环境 (TME)。因此，CoC 模型越来越多地用于系统地研究 TME 对癌症转移各个步骤的影响。此外，CoC 模型在开发新型癌症疗法和预测患者对癌症治疗的特异性反应方面具有巨大潜力。我们回顾了 CoC 模型的最新发展，重点关注三个主要的 TME 组成部分：(i) 各向异性细胞外基质 (ECM) 架构，(ii) 脉管系统，以及 (iii) 免疫系统。我们的目标是为生物学家提供指导，以选择最佳的 CoC 方法来解决有关 TME 在转移中的作用的问题，并激励工程师开发新颖的 CoC 技术。版权所有 © 2023 作者。由爱思唯尔有限公司出版。保留所有权利。

胃肠胰神经内分泌癌是一种罕见的肿瘤，没有有效的治疗方法，预后较差。用于胃肠胰神经内分泌癌研究的可靠临床前模型很少，限制了新疗法的研究。我们使用最近建立的胃肠胰腺神经内分泌癌患者异种移植模型中的肿瘤球体来系统地筛选具有不同结构的化合物，以确定可以靶向胃肠胰腺神经内分泌癌的潜在新治疗药物类别。肿瘤球体源自我们的 NEC913 和 NEC1452 胃肠胰腺神经内分泌癌癌症患者来源的异种移植模型。根据国家癌症研究所 Diversity Set VII 集合中的 885 种化合物库筛选胃肠胰腺神经内分泌癌球体。通过 AlamarBlue 测定法测量细胞活力。在鉴定出潜在的治疗化合物后，对选定的替莫唑胺和阿霉素组进行了协同筛选，并进一步分析了这些组合的 γH2AX 和磷酸化 ERK 蛋白。我们鉴定了 16 种化合物，它们可以抑制超过 75% 的胃肠胰腺神经内分泌癌球体存活。七种是酪氨酰-DNA 磷酸二酯酶 1 的抑制剂，酪氨酰-DNA 磷酸二酯酶 1 是一种与拓扑异构酶 I 复合物密切合作的 DNA 修复酶。当与替莫唑胺或多柔比星联合使用时，酪氨酰 DNA 磷酸二酯酶 1 抑制剂阿糖胞苷增加了这些药物对 NEC1452 细胞的细胞毒性作用，与单独使用替莫唑胺相比，联合治疗中 γH2AX 增加和磷酸化 ERK 减少进一步证明了这一点。 NEC913 和 NEC1452 胃肠胰腺神经内分泌癌球体系是用于药物测试的有用的临床前模型。我们的文库筛选显示，这些胃肠胰腺神经内分泌癌球体对一类以核基因组稳定性为目标的新型抗癌药物高度敏感。版权所有 © 2023 Elsevier Inc. 保留所有权利。

在缺乏有效治疗的情况下，与儿童髓母细胞瘤相关的发病率，特别是发生软脑膜转移的患者，仍然很高。将物质直接注入脑脊液 (CSF) 是绕过血脑屏障并将药物集中递送至肿瘤部位的一种方法。然而，高脑脊液周转率阻碍了足够的药物蓄积并导致快速的全身清除和毒性。在这里，我们展示了采用单乳液溶剂蒸发工艺制成的 PLA-HPG 纳米颗粒可以封装 PARP 抑制剂他拉佐帕尼 (BMN-673)。通过 PET 成像和荧光显微镜测量，这些可降解聚合物纳米颗粒在鞘内递送时可提高治疗指数，并导致药物在肿瘤中持续滞留。我们证明，单独或与全身施用替莫唑胺联合将这些颗粒施用到脑脊液中，是一种对于髓母细胞瘤异种移植小鼠模型中的肿瘤消退和预防软脑膜扩散的高效疗法。这些结果为利用纳米粒子来递送受脑穿透和治疗指数限制的药物提供了理论依据，并证明了局部递送的封装药物在耐受性和功效方面的重要优势。

脂质过氧化依赖性铁死亡已成为肿瘤治疗的新兴策略。然而，目前的策略不仅选择性诱导恶性细胞中的铁死亡，而且同时触发免疫细胞中的铁死亡，这会损害抗肿瘤免疫。在这里，我们使用细胞内蛋白质印迹分析结合无偏倚的药物筛选来鉴定化合物 N6F11 作为铁死亡诱导剂，它触发谷胱甘肽过氧化物酶 4 (GPX4) 的降解，谷胱甘肽过氧化物酶 4 (GPX4) 是一种关键的铁死亡抑制剂，特别是在癌细胞中。 N6F11不会引起免疫细胞中GPX4的降解，包括树突状细胞、T细胞、自然杀伤细胞和中性粒细胞。从机制上讲，N6F11 与癌细胞中包含 25 (TRIM25) 的 E3 泛素连接酶三联基序的 RING 结构域结合，触发 TRIM25 介导的 GPX4 K48 连接泛素化，导致其蛋白酶体降解。从功能上讲，N6F11 治疗引起铁死亡癌细胞死亡，从而启动由 CD8 T 细胞介导的 HMGB1 依赖性抗肿瘤免疫。 N6F11 还使晚期癌症模型中针对 CD274/PD-L1 的免疫检查点封锁变得敏感，包括由 KRAS 和 TP53 突变驱动的基因工程小鼠胰腺癌模型。这些发现可能会建立一种安全有效的策略来增强铁死亡驱动的抗肿瘤免疫。

非同源末端连接是一种重要的 DNA 双链断裂修复途径，在赋予放射治疗药物耐药性、导致癌症进展和复发方面发挥着重要作用。胡椒碱和许多其他药物的放射增敏作用涉及的分子参与者植物化合物在很大程度上仍然难以捉摸。该研究旨在评估胡椒碱（一种植物生物碱）是否可以通过调节非同源末端连接机制的表达来改变放射抗性。培养雌激素受体阳性/阴性的乳腺癌细胞，以了解胡椒碱与放射治疗的协同效应。顺铂和巴多昔芬用作阳性对照。使用 Low Dose gamma Irradiator-2000 将细胞暴露于 γ-辐射。通过蛋白质印迹、免疫荧光、酵母雌激素受体 LacZ 报告基因测定和核易位分析，研究胡椒碱对雌激素受体调节、DNA 损伤、DNA 损伤反应和细胞凋亡的影响。对 DNA 损伤和基因毒性进行微核测定，并使用共聚焦显微镜通过 γH2AX 焦点染色对 DSB 进行定量。进行流式细胞术分析以确定细胞周期、线粒体膜去极化和活性氧的产生。使用薛定谔软件进行药效团分析和蛋白质-配体相互作用研究。通过计算机统计分析计算协同作用。使用 GraphPad 棱镜计算标准误差/偏差/显着性。使用胡椒碱，我们提出了一种通过雌激素受体介导的 NHEJ 途径调节来克服获得性放射抗性的新策略。这是第一个阐明胡椒碱放射增敏作用机制的综合研究。胡椒碱增强辐射诱导的细胞死亡并增强雌激素受体β的表达和激活，而雌激素受体α的表达和激活减少。此外，胡椒碱与大多数已知的雌激素激动剂和拮抗剂具有共同的药效团特征。它改变了雌激素受体α/β比例以及DDR和NHEJ途径雌激素反应蛋白的表达。 DDR 蛋白、ATM、p53 和 P-p53 的表达增强，具有低 DNA-PK 修复复合物（由 DNA-PKcs/Ku70/Ku80 组成），导致辐射诱导的 DNA 双链断裂的积累（如MNi 和 γH2AX-foci）最终导致细胞周期停滞和线粒体凋亡途径。总之，我们的研究首次报道胡椒碱通过积累 DNA 断裂、改变 DNA-PK 复合物的表达来使乳腺癌细胞对辐射敏感。和 DDR 蛋白，通过选择性雌激素受体调节，提供一种对抗放射抗性的新策略。版权所有 © 2023 Elsevier GmbH。版权所有。

在巨自噬过程中，Atg8 蛋白与自噬膜中的磷脂酰乙醇胺 (PE) 结合。在顶复门寄生虫中，两种半胱氨酸蛋白酶 Atg4 和卵巢肿瘤单位 (Otu) 已被鉴定可以使 Atg8 脱脂，从而从膜上释放该蛋白质。在这里，我们研究了半胱氨酸蛋白酶在 Atg8 结合和解结合中的作用，发现疟原虫寄生虫包含这两种活性。我们成功地单独破坏了这些基因；然而，与此同时，它们难以被删除，并且对于寄生虫的生存至关重要。缺乏Atg4和Otu的突变体表现出正常的血液和蚊子阶段发育。所有感染 Otu KO 子孢子的小鼠均获得专利；然而，Atg4 KO 子孢子要么未能建立血液感染，要么表现出延迟的通畅。通过体外和体内分析，我们发现 Atg4 KO 子孢子侵入并正常发育为早期肝脏阶段。然而，核和细胞器分化在后期受到严重阻碍，未能成熟为肝裂殖子。我们发现 Atg4 KO 寄生虫中 Atg8 水平较高，并且 Atg8 的解离受到阻碍。我们确认了 Otu 在 apicoplast 上的定位；然而，缺乏 Otu 的寄生虫没有表现出明显的发育缺陷。我们的数据表明，Atg4 是主要的解偶联酶，Otu 不能完全取代其功能，因为它会裂解甘氨酸 N 末端的肽键，从而在 Atg8 回收过程中不可逆地使其失活。这些发现强调了 Atg8 解结合途径在细胞器生物发生和维持细胞稳态平衡中的作用。© 2023。作者，获得 Springer Nature Switzerland AG 的独家许可。