Nature Chemical Biology | 天然小分子通过靶向载脂蛋白 L2 减轻肝纤维化

肝纤维化是一个紧迫的临床问题，目前尚无有效的治疗方法。在这里，我们对天然大戟科二萜类化合物库进行了高内涵筛选，以确定一种有效的抗肝纤维化先导药物 12-脱氧佛波醇 13-棕榈酸酯 (DP)。利用光亲和标记方法，载脂蛋白 L2 (APOL2)（一种富含内质网 (ER) 的蛋白质）被确定为 DP 的直接靶标。从机制上讲，APOL2 在转化生长因子-β1 (TGF-β1) 刺激下在激活的肝星状细胞中被诱导，然后与肌浆/内质网钙 ATP 酶 2 (SERCA2) 结合，触发内质网应激并升高其下游蛋白激酶 R 样内质网激酶 (PERK)——分裂 1 (HES1) 轴的毛状和增强子，最终促进肝纤维化。因此，通过 DP 靶向 APOL2 或消融APOL2显着损害 APOL2–SERCA2–PERK–HES1 信号传导并减轻纤维化进展。我们的研究结果不仅将 APOL2 定义为肝纤维化的新型治疗靶点，而且还强调 DP 是治疗这种症状的有希望的先导药物。

在国家自然科学基金项目（批准号：82273804）等资助下，中山大学尹胜教授和郭剑平研究员团队在天然产物抗肝纤维化研究领域取得新进展。研究成果以“一种通过靶向载脂蛋白L2减轻肝纤维化的天然小分子为题，于2024年8月5日在线发表于（Nature Chemical Biology）杂志

肝纤维化是多种慢性肝病（如酒精/非酒精性脂肪性肝炎、病毒性肝炎、自身免疫性肝炎以及胆汁淤积等）不断进展最终导致肝脏功能障碍的一个重要病理过程，其主要特征为肝脏组织中肝星状细胞的激活和细胞外基质的过度沉积，最终将发展为肝硬化、肝癌等恶性疾病，严重威胁人类生命健康，到目前为止，尚未有针对肝纤维化的靶向药物上市。因此，开发新型抗肝纤维化药物是亟需解决的临床问题。

天然产物是药物先导骨架的宝贵来源，据统计，约有60%的小分子药物来源于天然产物及其衍生物。大戟科二萜是大戟科植物的特色次生代谢产物，其结构多样，活性广泛，具有较好的成药潜力。该研究在构建的大戟科二萜类化合物库中进行高内涵筛选，发现了具有显著活性的5/7/6/3环系惕各烷型二萜（12-deoxyphorbol 13-palmitate，DP），其体内外活性均优于临床试验药物吡非尼酮。通过光亲和探针原位钓靶及多种化学生物学手段，发现DP直接作用靶点为载脂蛋白L2（APOL2），并阐明其关键氨基酸结合位点。结合临床样本和数据库分析，发现APOL2在纤维化肝脏组织中的表达水平显著升高，且与疾病分期进展呈正相关。进一步通过体内外实验证实，过表达APOL2可诱导纤维化指标上调，而敲除 APOL2 可抑制肝纤维化进展。以上结果表明APOL2与肝纤维化的发生发展密切相关，可作为治疗肝纤维化的潜在新靶点。最终，通过转录组测序和免疫沉淀质谱等实验对DP抗肝纤维化机制进行了解析，发现DP靶向APOL2后可以阻断其与内质网钙离子泵SERCA2的结合，恢复SERCA2运送钙离子进入内质网的功能，缓解蛋白激酶R样内质网激酶（PERK）介导的内质网应激，抑制下游关键效应因子Split多毛增强子1（HES1）的表达，最终改善肝纤维化（图）。