2025年4月28日，中国科学院上海药物研究所陆晓杰课题组、艾菁课题组与谭敏佳课题组在Journal of the American Chemical Society上发表了题为“Residue-Selective Inhibitors Discovery via Covalent DNA-Encoded Chemical Libraries with Diverse Warheads”的研究论文。该研究建立了一种整合多种不同氨基酸残基靶向弹头的共价DNA编码化合物库（Covalent DNA-Encoded Chemical Library, CoDEL）筛选平台，以FGFR2为靶标，发现了靶向半胱氨酸、赖氨酸、精氨酸或谷氨酸的活性共价抑制剂。其中，精氨酸靶向共价抑制剂表现出良好的亚型选择性和抗耐药突变能力。这一平台拓宽了共价抑制剂的理性设计范围，提供了一种减轻靶标突变影响并满足靶标特异性要求的方法，从而实现更精准的治疗干预。

共价药物通过与靶标的特定残基形成共价键，特异性作用于癌症关键位点，是实现精准肿瘤治疗的重要策略。随着化学生物学和质谱技术的发展，共价靶向策略已拓展至9种氨基酸残基。除半胱氨酸外，赖氨酸、丝氨酸等因其高丰度成为新兴靶向位点，而天冬氨酸、组氨酸等弱反应性残基的共价修饰也相继被报道。然而，如何快速高效地找到针对不同氨基酸的共价抑制剂，一直是共价药物发现的难点问题。

CoDEL技术具备快速合成数亿级别共价化合物的能力，其化合物库的规模远大于商业可购买的共价化合物库，是整合亲电弹头并进行特定残基靶向筛选的理想平台。近年来，陆晓杰课题组合作将CoDEL技术成功应用于半胱氨酸靶向共价抑制剂的发现（ACS Med. Chem. Lett. 2022；J. Am. Chem. Soc. 2024），随后基于ABPP-CoDEL联用策略，将该技术的应用范围拓展至靶向酪氨酸和赖氨酸的共价抑制剂（J. Am. Chem. Soc. 2023；Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2025）。以EGFR和KRAS的共价抑制剂为代表的研究表明，围绕单一蛋白靶标开发针对不同残基的共价抑制剂能够克服突变引起的耐药性，并推动致病蛋白的精准靶向。进一步探索CoDEL技术在筛选更多氨基酸靶向共价抑制剂方面的能力，有望为残基选择性共价药物的开发提供一种高效通用的策略。

FGFR激酶家族蛋白是癌症治疗的关键靶点。FGFR2的选择性抑制剂在临床应用中安全性良好，但面临残基突变引发的获得性耐药问题。本研究基于17种共价弹头与FGFR2中9种氨基酸残基的反应性系统评估，构建了共包含2480万个化合物的CoDELs，发现了靶向半胱氨酸、赖氨酸、精氨酸或谷氨酸的FGFR2共价抑制剂。半胱氨酸靶向共价抑制剂CF3对FGFR2表现出强效抑制。赖氨酸靶向共价抑制剂KF7揭示了一个此前未被表征的反应位点，克服了靶向常规反应位点的限制。精氨酸靶向共价抑制剂RF3是一种高选择性FGFR2/3抑制剂，并显示出对FGFR2 V564F门控突变的显著抑制活性。此外，谷氨酸靶向共价抑制剂AF1证实了该残基作为共价药物结合位点的可行性，为未来开发更有效的共价抑制剂奠定了基础。该项工作证明了利用多弹头CoDEL筛选平台发现不同残基靶向共价抑制剂的可行性。这一策略不仅能够拓展共价药物的靶标空间，也有望进一步发挥CoDEL技术在精准治疗中的应用潜力，为难成药靶点的药物开发提供新的思路和有效途径。

上海药物所博士研究生吴鑫源、潘佳怡和范儒枫为本论文的共同第一作者。上海药物所陆晓杰研究员、艾菁研究员和谭敏佳研究员为本论文的共同通讯作者。该项工作获得了复旦大学周璐教授和上海药物所耿美玉研究员、郑明月研究员的支持和帮助。本研究得到国家自然科学基金委、国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项和上海市科委等项目的资助。

全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c01712

残基选择性共价抑制剂的CoDEL筛选平台

（供稿部门：陆晓杰课题组）