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激酶谱筛选:470+ 激酶靶点全景评价"选择性"的起点

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激酶谱筛选:470+ 激酶靶点全景评价"选择性"的起点

候选药物分子在放射状激酶树中仅精准抑制金色高光标记的目标激酶而其余激酶保持暗色的激酶谱筛选示意图

蛋白激酶是人类基因家族中规模庞大、功能关键的酶家族之一,人类激酶组共有 518 种激酶,广泛参与细胞生长、增殖、代谢、凋亡等几乎所有信号传导途径。正因为激酶信号通路的异常调节与癌症、自身免疫性疾病、心血管疾病、神经退行性疾病和代谢紊乱等密切相关,激酶一直是小分子药物研发中重要的靶点类别之一。而当研发者拿到一个候选激酶抑制剂时,首先要回答的问题往往不是"它对目标激酶有多强",而是"它是否只作用于目标激酶"——这个问题的答案,就藏在激酶谱筛选里。

激酶谱筛选(Kinase Panel Screening),本质上是让一个化合物同时面对大量不同的激酶,逐一测定它对每一个激酶的抑制活性,从而绘制出这张化合物的"选择性画像"。为什么这一步如此重要?因为人类激酶组的许多成员在催化结构域上高度保守,一个抑制剂很难做到绝对只作用于单一靶点;它往往会"顺手"抑制一些结构相近的激酶。这些被误伤的激酶,有的无关紧要,有的却可能对应着心脏、血液、肝脏等关键生理功能,从而成为脱靶毒性的源头。因此,在药物发现的早期阶段,通过激酶谱把化合物的选择性看清,是识别潜力、规避风险的步。

一套完整的激酶谱筛选能力,首先体现在靶点覆盖的广度上。以爱思益普的激酶谱筛选服务为例,平台已完成包括 22 个脂质激酶在内的 470+ 个已验证激酶靶点的检测能力建设,覆盖 TK(受体酪氨酸激酶)、STE、TKL、AGC、CMGC、CAMK、RGC、CK1 以及 Atypical 等主要激酶家族;在其已验证的激酶列表中,按家族分类可覆盖 520 种激酶。这种广度意味着,一张激酶谱能够在同一套体系下横向比较化合物对不同家族激酶的抑制差异,让选择性评价建立在足够完整的"参照系"之上。

靶点覆盖之外,检测方法的选择同样决定了数据的质量与可比性。激酶活性检测的核心,是读取激酶催化 ATP 水解、把磷酸基团转移到底物这一反应的程度。围绕这一反应,可以发展出多种读出方式:基于荧光的 HTRF、TR-FRET、IMAP FP,以及基于化学发光的 ADP-Glo、Kinase-Glo 等。不同方法在灵敏度、抗干扰能力和适用激酶范围上各有特点,一个成熟的激酶谱平台往往需要同时掌握多种检测方法,才能针对不同激酶和不同研究需求选择合适的读出方式,并在需要时提供不同 ATP 浓度条件下的 IC50 检测。

还需要留意的是,激酶谱筛选的适用对象并不局限于传统的小分子抑制剂。随着靶向蛋白降解(TPD)技术的兴起,针对激酶的降解剂(如 PROTAC、分子胶)日益增多,这类分子虽然终目标是"降解"而非"抑制",但其对激酶组的选择性同样至关重要——降解剂能否精准识别目标激酶、是否会误伤结构相近的其他激酶,直接关系到它的安全窗口。因此,激酶谱筛选在抑制剂与降解剂两类项目中,都扮演着不可替代的角色。更进一步,激酶谱数据还能与细胞层面的 BaF3 增殖检测、靶点结合层面的 NanoBRET 等互为补充,从酶活性、细胞功能到靶点结合多个维度交叉验证选择性结论,让"选择性好"这个判断更加经得起推敲。

对研发者而言,激酶谱筛选的价值终要落到决策上:它帮助判断一个化合物的选择性是否足够好、脱靶信号是否值得警惕、结构优化的方向在哪里。而这一切的前提,是数据的准确、一致和可交付。专业团队、经验证的检测体系,加上快速稳定的交付节奏,才能让激酶谱真正成为早期研发中一个可靠、可复用的决策工具。读懂一张激酶谱,正是读懂一个激酶抑制剂"成色"的起点。

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