由四川大学华西第二医院放射医学实验室的Shuyu Zhang，Fenghao Geng，Xiaoqian Li 团队发表的名为“Chaperone- and PTM-mediated activation of IRF1 tames radiation-induced cell death and the inflammatory response”的论文中，研究人员从ChemBridge化合物库中筛选出能够与IRF1的DNA结合域（DBD）结合的小分子，从而抑制其转录活性，能够减轻辐射诱导的细胞损伤。AbMole是ChemBridge在中国的官方指定合作伙伴。
IRF1具有转录因子、介导炎症反应、影响细胞命运、与免疫细胞的相互作用等功能，在调节细胞死亡和组织修复平衡中有重要作用。IRF1在放射损伤中的作用具有双重性，既有助于细胞应对损伤和组织修复，也可能在一定程度上加重损伤和引发慢性炎症反应。因此，研究IRF1在放射损伤中的具体作用机制，对于开发针对放射性损伤的治疗策略具有重要意义。
研究人员通过蛋白质组学等一系列实验，发现了IRF1通过调节线粒体氧化代谢、细胞膜相关蛋白、免疫炎症、细胞增殖和分化、转录调节和细胞衰老死亡等多个方面的关键基因，调节细胞的损伤和修复平衡。尤其是IRF1的DBD结构域可以与Caspase1等凋亡相关基因的启动子结合，从而导致细胞凋亡损伤。抑制IRF1能有效地保护细胞免受辐射损伤。
图1：IRF1作用的靶基因示意
确认IRF1的保护作用后，研究者们从ZINC综合数据库中下载了210,000个化合物的结构信息。通过对这些化合物氢键、疏水性等理化性质进行初筛，研究者们在这些化合物中，筛选出50,000个化合物进行进一步的分子对接分析，评估化合物与IRF1主要发挥作用的DBD结构域的相互作用，得到25个评分较高的化合物。
图2：靶点蛋白-化合物分子对接示意图
之后，研究者对这25个化合物进行了荧光素酶报告基因实验和染色质免疫共沉淀（CHIP）实验。结果显示，化合物I-2 和I-19（这2个化合物均来自ChemBridge）能显著抑制IRF1与Caspase-1的启动子区域的结合，从而减少Caspase-1的转录和细胞凋亡。
图3：I-2和I-9显著抑制IRF1结合Caspase-1的启动子
通过克隆形成和流式细胞凋亡实验显示，ChemBridge的化合物I-2 和I-19能够显著增加人皮肤细胞HaCat在辐射条件下的克隆形成，并减少在辐射条件下HaCat细胞的凋亡，显示出强大的抗辐射损伤能力。其损伤修复和保护效果显著。
图4：I-2 和I-19保护了辐射条件下的细胞
最后，研究者通过小鼠前爪辐射损伤模型评估了ChemBridge的化合物I-2 和I-19的作用。结果显示，在体内I-2 和I-19也能显著发挥损伤修复和保护作用，减轻了小鼠前爪受到的辐射损伤。I-2 和I-19在体内外均显示出不错的效果。
图5：I-2 和I-19在辐射中保护了小鼠
在本研究中，研究者通过蛋白质组学等手段，确认了IRF1蛋白是保护辐射损伤的潜在活性靶点。之后通过虚拟筛选与生物实验的结合运用，筛选获得了在体内外均有出色辐射保护效果的新型IRF1抑制剂— I-2 和I-19。在此过程中，ChemBridge的高命中率化合物为最终取得突破成果提供了有力的支持。从210000个化合物开始，到50000个，再25个，最终ChemBridge的2个化合物从各品牌的化合物中脱颖而出！
AbMole是ChemBridge在中国的官方指定合作伙伴。
鸣谢：Shuyu Zhang, Fenghao Geng, Xiaoqian Li, et al. Cell Mol Immunol. 2024 Aug;21(8):856-872.