近日，我校新安医学教育部重点实验室曹煜研究员团队联合中国农业科学院潘飞博士、新安医学重点实验室王萌副研究员、陈硕博士在国际权威杂志Chemical Engineering Journal (中科院1区TOP，IF=13.4)发表题为“Computational Design and Efficacy Assessment of Bufalin-Dendrimer Nanoformulation for Enhanced Cancer Therapy”的研究性论文，2022级硕士生孙雨蓉、林银花与2021级研究生孙怀涛以及安医大第二临床医院杨俊发博士为论文共同第一作者，安徽中医药大学为第一通讯单位。

天然生物活性分子的纳米制剂能够有效解决药物持续释放的难题，并用于治疗多种疾病。然而，筛选最优的药物-载体组合过程资源消耗大，需全面评估药物与载体的相容性、生物相容性及药物负载能力。本研究报道了一种基于计算驱动的虚拟筛选平台，以第三代两亲性树枝状聚合物（C18-D3.0和2C18-D3.0）作为代表性递送载体。该平台整合了类药性筛选、结合亲和力评估及人工智能（AI）驱动的计算毒理学，实现了药物-载体组合纳米制剂的快速大规模筛选。

计算平台筛选“药物-载体”组合制剂的流程图概述（该计算平台筛选“药物-载体”组合制剂包含四个阶段：类药性筛选、结合能计算、ADMET预测及实验验证。）第一阶段：采用类药性筛选策略对695,130种天然活性成分进行过滤；第二阶段：将过滤后的分子直接进行结合能计算，通过引入靶向载体材料筛选出理论结合力强的天然活性分子；第三阶段：对候选分子进行计算毒理学预测，根据特定应用场景选择更具临床前景的“药物-载体”组合；最后阶段：对“药物-载体”组合进行实验制备和体内外验证。(a) 基于三阶段计算平台筛选出的九个候选天然活性分子结构以及结合能MC1和MC2; (b) 和 (c) 分别展示了 C18-D3.0 和 2C18-D3.0 的分子结构; (d) 和 (e) 展示了在虚拟筛选 C18-D3.0 和 2C18-D3.0 载体时天然产物库的结合能分布情况。

利用该平台，我们从COCONUT天然产物数据库的695,130种生物活性分子中筛选出蟾毒灵（Bufalin，中华大蟾蜍分泌物中提取的一种强心甾类化合物）。通过体内外抗肿瘤活性评估和临床肿瘤样本的类器官实验验证了该纳米制剂的高效抗癌活性及临床应用潜力。AI技术促进了潜在且有前景的药物-载体组合纳米制剂在虚拟筛选过程中的识别。

该研究获得安徽省青年“百人计划”人才项目、安徽省自然科学面上项目、安徽省教育厅项目以及安徽中医药大学人才项目支持，同时感谢新安医学重点实验室蒋羽鸽博士在实验上给予的帮助！

论文链接 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894725040628（曹煜、付应龙 /文图 童佳兵/审核）