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按：蛋白质芯片上按“Physically addressable”的方式固定了大量纯化的有活性的蛋白质，非常适合于小分子直接结合蛋白质的全局性发现。在前期研究中，我们以砷剂（砒霜）作用靶蛋白的全局性发现为例展示了蛋白质芯片在这方面的威力，并建立了标准的技术流程。这里介绍的是2016年11月7日刚发表的另外一项工作，通过采用我们PNAS文章一样的流程，我们发现了来自中药鹅不食草的有效成分6-OAP的99个相互作用蛋白质，并通过详实的实验证实STAT3是6-OAP一个重要靶点。本工作再次展示了蛋白质芯片在药物靶蛋白发现方面的优势。在有生物素或者荧光标记的小分子的前提下，可在3-4小时内实现药物靶点蛋白质的全局性发现，为后续的功能和机制研究提供足够的“弹药”。-陶生策
肺癌的发病率和死亡率在全球居于首位，可以被称为是“癌症第一杀手”，五年生存率仅仅只有15% (1)，而随着临床上的EGFR突变型的出现，先前用于治的EGFR抑制剂也存在着耐药问题，所以急需探索新的药物和新的更为有效的治疗方法(2, 3)。研究表明，来自中药鹅不食草的有效成分的6-OAP可以通过抑制有丝分裂途径来对抗癌症 (4, 5)，尤其在抗肺癌方面表现了极大的潜力，但调控机制不清楚。6-OAP在细胞内的作用可能非常广泛，机制研究的理想做法是采用高通量技术手段，从系统层次上进行揭示。
药物靶点的发现不仅是有利于更好的解释药物的具体机理这样的基础研究，更是为药物开发和药物治疗提供了明确的靶标方向。蛋白质芯片平台作为一个快速、全局、直接发现的强有力和通用性高的工具，在发现药物靶点的应用上同样有着巨大的优势，已有众多的研究表明蛋白质芯片在药物靶点发现上的应用性(6)。
利用有16,368个蛋白质的人蛋白组芯片，研究人员快速直接的找到了99种6-OAP的直接结合蛋白靶点。通过生物信息学分析发现，STAT3和Skp2是共同聚集在同一个cluster，而先已经发现Skp2是6-OAP的一个重要靶点，所以猜测STAT3这个可以调控肿瘤的侵袭和转移的转录因子是6-OAP是另一个重要靶点。
通过生化的体内IP和体外Western blot的方法以及结构计算模拟的方法，研究人员证明了6-OAP和STAT3确实结合，并且是通过STAT3的SH2 domain以及Ser611、Ser613、Arg609 这三个位点结合的。由于STAT3的活性是需要通过被磷酸化进而被激活的，研究人员进一步检测6-OAP处理后的肺癌细胞H1975和A549中STAT3的磷酸化的变化，发现6-OAP可显著的下调细胞本底的STAT3的Tyr705的磷酸化水平和转录活性，而且也能够显著性的下调 IL-6诱导激活的STAT3的磷酸化水平和转录活性。
进一步寻找STAT3的下游调控靶基因，研究人员发现6-OAP可以抑制Skp2的转录水平，而这种抑制是通过6-OAP抑制STAT3的转录活性进行调控的。接着，通过一些列的细胞生物学实验和肺癌皮下移植瘤模型的动物实验，研究人员发现，6-OAP的这种抑制调控作用进一步抑制了肺癌细胞的侵袭和转移，以及抑制肿瘤在老鼠体内的生长。
最后，结合癌组数据库，研究人员发现，相对于正常细胞系及正常组织，STAT3和Skp2确实在肺癌细胞系和肺癌的癌组织中的表达量更多。此外，在恶性腺癌病人中，病人的生存率和STAT3的表达水平是呈相关的，这也表明了STAT3和Skp2在肺癌的发展中起了关键的作用。
该研究找到的6-OAP的作用靶点，不仅表明6-OAP具有极大的潜在临床应用价值，同时也为这一潜力分子的临床应用提供了指引。该研究也再次展示了蛋白质芯片在小分子或药物靶点发现方面的优势。
全文链接：
http://www.impactjournals.com/oncotarget/index.php?journal=oncotarget&page=article&op=view&path%5B%5D=13153&path%5B%5D=41704
参考文献：
1. Torre LA, et al. (2015) Global cancerstatistics, 2012. CA: a cancer journal for clinicians65(2):87-108.
2. ShepherdFA, et al. (2005) Erlotinibinpreviously treated non-small-cell lung cancer. The New England journal ofmedicine 353(2):123-132.
3. Shih JY, Gow CH, & Yang PC (2005)EGFR mutation conferring primary resistance togefitinib in non-small-cell lungcancer. TheNew England journal of medicine 353(2):207-208.
4. Liu Y, et al. (2011) Smallcompound6-O-angeloylplenolin induces mitotic arrest and exhibits therapeuticpotentialsin multiple myeloma. PloS one6(7):e21930.
5. Liu YQ, et al. (2015) Skp1 inlungcancer: clinical significance and therapeutic efficacy of its smallmoleculeinhibitors. Oncotarget6(33):34953-34967.
6. Zhang HN, et al. (2015)Systematicidentification of arsenic-binding proteins reveals that hexokinase-2isinhibited by arsenic. Proceedings of theNational Academy of Sciences of theUnited States of America112(49):15084-15089.
