本研究由徐州医科大学附属医院药物临床试验机构办公室的 Bei-bei Huang、Haijing Jiang、Jia-jia Ge 与中国药科大学药物分析系的 Yaozhi Hu、Xiaohao Liu 共同完成，其中 Bei-bei Huang 与 Haijing Jiang 为共同第一作者。该研究成果于 2026 年 8 月 11 日在线发表于 *Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry*，题为“Structure-based screening and identification of a novel Aurora-A-targeting peptide with antiproliferative activity against prostate cancer cells”。
前列腺癌是男性人群中主要的恶性肿瘤之一，现有临床治疗主要依赖雄激素受体（androgen receptor, AR）信号通路的抑制，包括抗雄激素治疗和雄激素剥夺治疗（androgen deprivation therapy, ADT）。尽管恩杂鲁胺（enzalutamide）和阿比特龙（abiraterone）等第二代 AR 靶向药物为部分患者带来了临床获益，但治疗耐药的发生仍然严重限制了长期疗效。因此，寻找新的治疗靶点和干预策略对于改善前列腺癌的治疗具有重要价值。
Aurora 激酶 A（Aurora-A）是由 AURKA 基因编码的一种丝氨酸/苏氨酸激酶，在中心体成熟、纺锤体组装和有丝分裂进程调控中发挥关键作用。Aurora-A 在多种肿瘤中常呈现过表达或基因扩增，并与治疗耐药和不良预后密切相关。在前列腺癌中，Aurora-A 的高表达与肿瘤细胞的生长和迁移能力的增强相关，因此被视为一个有潜力的治疗靶点。目前已有的 Aurora-A 抑制剂多为小分子化合物，但这类药物通常存在毒性较高和脱靶效应等局限性，部分原因在于它们多作用于保守的 ATP 结合口袋，导致激酶亚型选择性不足。相比之下，多肽抑制剂通常具有更高的靶点选择性，并可能减少脱靶效应和系统毒性。针对 Aurora-A 与 TPX2 蛋白相互作用界面这一功能性区域进行多肽设计，被认为是开发具有潜在机制特异性的 Aurora-A 抑制剂的一种合理策略。本研究正是基于这一背景，采用基于结构的虚拟筛选方法，以期从大规模肽库中筛选出靶向 Aurora-A 的多肽，并在前列腺癌细胞中验证其抗增殖活性。
在研究方法上，本研究首先以 Aurora-A 与 TPX2 衍生肽复合物的 X 射线晶体结构（PDB ID: 5LXM）作为受体模型，利用 Molecular Operating Environment（MOE）软件构建了一个包含 59,319 个九肽的虚拟肽库。在虚拟筛选过程中，每个多肽依次被对接到 Aurora-A 的 TPX2 结合区域内，并根据预测结合自由能进行排序，最终筛选出排名前四位的多肽（peptide-1 至 peptide-4）用于后续分析。结构-活性关系（structure–activity relationship, SAR）分析表明，peptide-1 具有最广泛的氢键和疏水相互作用网络，共形成 18 个氢键，其中 Glu183 和 Tyr199 形成的氢键数量最多。微量热泳动（microscale thermophoresis, MST）实验进一步证实，在四个候选多肽中，peptide-1 与 Aurora-A 的结合亲和力最强，解离常数（Kd）为 0.72 ± 0.04 μM，优于阳性对照抑制剂 C23（Kd = 1.22 ± 0.09 μM）。对 Aurora 激酶亚型选择性的 MST 检测显示，peptide-1 对 Aurora-B 和 Aurora-C 的 Kd 值均大于 10 μM，表明其在实验条件下更倾向于结合 Aurora-A。
接下来，本研究对 Aurora-A–peptide-1 复合物进行了 50 ns 的分子动力学（molecular dynamics, MD）模拟。结果显示，复合物的均方根偏差（root-mean-square deviation, RMSD）在初始平衡阶段后保持相对稳定；Aurora-A 的 Cα 残基均方根波动（root-mean-square fluctuation, RMSF）整体较低；主要二级结构元件和回旋半径（radius of gyration, Rg）基本保持不变。复合物在整个模拟过程中仍维持约 10 个氢键，说明 peptide-1 与 Aurora-A 之间具有稳定的相互作用。作为对照，Aurora-A–C23 复合物的 RMSD 波动较大，且氢键数量明显少于 Aurora-A–peptide-1 复合物。分子力学/泊松-玻尔兹曼表面积（MM/PBSA）方法计算得到 Aurora-A–peptide-1 复合物的总结合自由能为 −64.13 kcal/mol，明显优于 Aurora-A–C23 复合物的 −29.77 kcal/mol。残基能量分解分析显示，Arg126 和 Arg179 是最主要的能量热点残基，结合主要由静电相互作用驱动。自由能景观（free energy landscape）分析进一步表明，复合物在模拟过程中主要稳定在一个主导的低能构象区域。
在细胞实验中，MTT 法检测结果显示，四个多肽均对 PC3 前列腺癌细胞具有不同程度的抗增殖活性，其中 peptide-1 的活性最强，IC50 为 1.15 ± 0.07 μM；peptide-2 和 peptide-3 的 IC50 分别为 3.09 ± 0.20 μM 和 7.51 ± 0.62 μM；peptide-4 的 IC50 大于 10 μM。阳性对照 C23 的 IC50 为 3.70 ± 0.18 μM。此外，peptide-1 对 DU145 和 NCI-H660 前列腺癌细胞的 IC50 分别为 1.34 ± 0.11 μM 和 1.82 ± 0.15 μM，而对正常前列腺上皮 RWPE-1 细胞的 IC50 大于 10 μM，提示其对肿瘤细胞可能具有一定选择性。Aurora-A 敲低实验显示，在 shAurora-A 的 PC3 细胞中，peptide-1 的 IC50 由 1.15 ± 0.07 μM 上升至大于 10 μM，说明细胞对 peptide-1 的敏感性与 Aurora-A 表达水平相关，支持其靶点依赖性活性。定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）结果显示，在 PC3/p53wt 细胞中，peptide-1 处理后 p53 和 p21 的 mRNA 表达水平上调，且在 10 μM 处理组中上升更为明显，提示 peptide-1 的细胞效应可能与 p53/p21 通路有关。人血清稳定性实验显示，peptide-1 在四个多肽中稳定性最佳，6 小时时约有 65% 残留，8 小时时约有 50% 残留。共聚焦显微镜观察表明，FITC 标记的 peptide-1 能够被 PC3 细胞摄取，主要分布在细胞质和核周区域，与 Aurora-A 在胞质有丝分裂结构中的功能定位具有一定的一致性。
本研究的结论是，通过虚拟筛选策略成功鉴定出靶向 Aurora-A 的多肽 peptide-1，该多肽在前列腺癌细胞中表现出显著的抗增殖活性，并可能通过调控 p53/p21 相关通路发挥作用。其研究意义在于，为开发具有更高靶点选择性的 Aurora-A 抑制剂提供了新的多肽先导化合物，也为基于蛋白-蛋白相互作用界面的抗前列腺癌药物研发提供了参考。本研究的亮点包括：利用虚拟筛选结合实验验证的策略高效发现了多肽先导物；peptide-1 对 Aurora-A 表现出较强的结合亲和力和一定的亚型选择性；在多种前列腺癌细胞系中展示出活性，并对正常前列腺上皮细胞影响较小；此外，Aurora-A 敲低实验和 p53/p21 表达检测为阐明其作用机制提供了初步实验证据。