前沿跟踪

  • 中国海洋药物研发管线概览

    我国海洋药物研发正迎来从资源开发向原创药物发现加速跨越的关键时期。目前,已形成以海洋天然产物小分子、海洋糖类、海洋活性肽及海洋来源ADC载荷为特色的四大重点领域,自主创新管线显著扩容,我国已构建起“活性分子发现-弹头优化-ADC系统开发”的完整链条,海洋药物正从技术跟跑迈向自主创新引领,产业化前景日益清晰。本文概述了我国海洋药物研发管线,供研发人员参考。目前,我国海洋药物研发已形成四大重点领域:一是海洋天然产物小分子药物,重点布局抗肿瘤、抗感染及神经系统疾病治疗方向;二是海洋糖类药物,依托海洋多糖资源开发免疫调节、抗肿瘤与抗炎药物;三是海洋活性肽药物,聚焦抗菌肽、降压肽及代谢疾病治疗药物的研发;四是海洋来源ADC药物载荷与毒素分子开发——以海兔毒素(Dolastatin)衍生物为代表的海洋天然产物,已成为全球ADC药物最重要的载荷来源之一,我国多家企业及科研机构正积极布局新型海洋来源ADC弹头的研发。从上市药物来看,截至目前,我国获批上市的海洋来源药物中,仅有藻酸双酯钠(PSS)和甘露特钠(GV-971)2款为我国自主研发的原创药物,其余如阿糖胞苷、阿糖腺苷、齐考诺肽和曲贝替定等均为国外率先研发并获批后引入我国市场(表1)。我国海洋药物研发已实现从技术跟跑向自主创新的重要跨越,但整体原始创新能力与国际先进水平相比仍有较大提升空间。表1:我国批准上市的海洋药物近年来,我国海洋药物研发成果显著,一批拥有自主知识产权的海洋创新药已陆续进入临床研究阶段(表2),覆盖肿瘤、感染、代谢及炎症等多个重大疾病领域。其中,源于海洋真菌天然产物的普那布林(Plinabulin)是我国海洋来源小分子创新药研发的代表性成果,目前已推进至国际多中心Ⅲ期临床阶段,在肿瘤治疗相关中性粒细胞减少症等适应症中展现出良好应用前景。以“蓝色药库”开发计划为代表,我国自主研发的海洋创新药管线持续丰富:海洋多糖抗肿瘤药物BG136、抗乙肝小分子药物LY102、治疗脓毒症相关凝血障碍的海洋糖类药物LY103,以及用于慢性阻塞性肺疾病(COPD)治疗的海洋小分子药物LY104均已获得临床试验许可。此外,从海藻活性成分中提取的古罗糖醛酸钠和AOSC冻干粉等海洋糖类药物也已进入临床研究阶段。总体而言,我国海洋药物研发已逐步形成以海洋天然产物小分子、海洋糖类药物及海洋生物活性物质为特色的创新管线体系,正加速从资源开发向原创药物发现与临床转化迈进。表2:我国进入临床研究阶段的代表性海洋药物海洋来源ADC药物是当前我国海洋创新药研发中最具产业化前景的方向之一。其核心有效载荷MMAE(Monomethyl auristatin E)和MMAF(Monomethyl auristatin F)均源自海洋天然产物Dolastatin 10(海兔毒素)的衍生物,具有强效微管抑制活性,已成为全球ADC药物应用最广泛的弹头类型。截至2026年,我国已有6款采用MMAE/MMAF载荷的ADC药物获批上市(表3),其中本妥昔单抗、维泊妥珠单抗、维恩妥尤单抗和玛贝兰妥单抗为引进的国外原研产品,维迪西妥单抗和维贝柯妥塔单抗则是我国自主研发并获批上市的代表性成果,标志着我国已具备海洋来源ADC药物的自主创新能力。表3:我国批准上市的含MMAE/MMAF有效载荷的ADC药物在临床研发阶段,国内企业正围绕HER2、CLDN18.2、Nectin-4、Tissue Factor等热门靶标加速布局,SYS6002、JS107、MRG004、维特柯妥拜单抗、Sonesitatug Vedotin、Bulumtatug Fuvedotin等多款采用MMAE/MMAF海洋来源弹头的ADC药物已进入Ⅲ期临床阶段(表4)。总体而言,我国已构建起从海洋天然产物活性分子发现、弹头优化到ADC药物开发的完整创新链条,海洋来源的MMAE/MMAF载荷不仅成为连接海洋生物资源与创新药产业的重要桥梁,更是我国海洋药物领域临床管线最丰富、产业化程度最高的发展方向之一。表4:我国处于Ⅲ期临床阶段含MMAE/MMAF有效载荷的ADC药物【参考资料】1. 梁倩. 首部海洋生物医药产业发展文件出台助力打造千亿级新兴产业. 经济参考报, 2026-05-29(003).2. 刘永宏, 罗小卫, 高程海. 我国海洋天然产物和海洋药物的研究现状与发展思考. 广西中医药大学学报, 2025, 28(6): 1-6.3. 黄菲. 基于专利数据的全球海洋生物医药发展趋势与我国发展对策研究. 专利代理, 2025, (3): 76-81.4. 张超, 张欢, 林逸君, 等. 我国海洋药物和生物制品产业集聚度及其驱动机制. 应用海洋学学报, 2026, 45(2): 291-299.5. 曹慧莉, 路煜恒. 我国海洋药物及生物制品产业发展的挑战及建议. 中国医药工业杂志, 2025, 56(12): 1607-1610.6. Carroll AR, Copp BR, Grkovic T, et al. Marine natural products. Nat Prod Rep, 2026, 43(1): 89-131.7. Pan L, Zhao J, Cai C, et al. Development of marine organisms derived carbohydrate-based drugs: From bioactivity to clinical translation. Glycoscience & Therapy, 2026, 2(3): 100047.8. CDDI数据库、丁香园数据库、药渡数据库等, 检索日期: 2026年6月.本文其它内容请见《全球药物创新快讯》2026年第4期(总第161期)。

  • 海洋所研究破译壳寡糖发挥抗炎活性的糖质密码

    近日,中国科学院海洋研究所海洋生物制品研究组在壳寡糖精准制备及其抗炎特效序列密码解析方面取得新进展。相关成果发表在国际期刊Carbohydrate Polymers。糖类与核酸、蛋白质共同构成生命体系中重要的信息载体。核酸和蛋白质的功能高度依赖其单体排列序列,作用机制已较为明晰;但相较于后两者,糖链单体序列与其生物学功能的构效关系仍有待进一步阐明,探索糖链、疾病与药物三者相互联系的基础科学问题已成为生物学领域的前沿问题。甲壳素,又叫几丁质,是从虾、蟹等水产甲壳动物外壳中提取的一种天然线性多糖,壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物,其单糖结构单元为氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。壳寡糖是甲壳多糖的降解产物,被发现能够调节机体免疫炎症平衡,有效缓解体内外炎症损伤。然而,传统壳寡糖通常是不同聚合度、乙酰化程度及单体排列方式的复杂混合物,很难识别其抗炎活性中心,如何解码壳寡糖的抗炎功能特效序列,对于揭示复杂壳寡糖链所携带的生物学信息、促进壳寡糖在生物医药领域的应用开发具有重要意义。本研究利用VcCOD、NodB和ArCE4等多种具有不同区域选择性的甲壳素脱乙酰酶,通过单酶催化与多酶组合催化的精准调控策略,特异性脱除壳寡糖非还原端及糖链内部特定位点的单个或多个N-乙酰基,成功精准制备出20余种单一聚合度(二糖~五糖)、单体序列明确的壳寡糖,构建了特异性壳寡糖单体库(图1)。其中,以“A”表示N-乙酰氨基葡萄糖,以“D”表示氨基葡萄糖,并通过一级、二级质谱技术,对所有制备寡糖的单体排列顺序进行了结构确认。图1 聚合度2~5、单体序列明确的壳寡糖的精准制备研究发现,即使聚合度和乙酰化程度相同,不同单体排列顺序的壳寡糖仍表现出显著不同的抗炎活性。非还原端含有DDA序列的DDAA、DDAD和DDAAA对LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞NO释放均表现出较强的抑制作用,其中四糖序列DDAA的活性显著优于AAAA、DAAA、ADAA、DDDA和DDDD等其他同聚合度寡糖,表明非还原端DDA基序可能是决定壳寡糖抗炎活性的核心关键结构。进一步研究表明,特定序列壳寡糖DDAA可降低内毒素血症小鼠的炎症因子水平,改善相关血清生化指标及小肠组织损伤,并维持肠道和肾脏线粒体结构完整性;在本研究条件下,40mg/kg  剂量的DDAA在部分抗炎及组织保护指标上表现出优于阳性药物地塞米松的效果(图2)。图2 特定序列壳四糖DDAA的体内外抗炎活性该研究首次从单体排列顺序层面揭示了壳寡糖抗炎活性的序列依赖性调控规律,证明复杂糖链携带由单体序列编码的关键生物学信息,为解析壳寡糖“糖质密码”及开发结构明确的抗炎功能分子提供了理论基础。中国科学院海洋研究所为论文第一完成单位,朱思琦硕士研究生、胡敏敏博士研究生和李安邦博士研究生为共同第一作者,李克成研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。论文信息:Siqi  Zhu#, Minmin Hu#, Anbang Li#, Wentong Hao, Xiangyun Ge, Haoyue Yang,  Yupeng Li, Jingwen Li, Song Liu, Ronge Xing, Pengcheng Li, & Kecheng  Li*. Monomer sequence governs the anti-inflammatory activity of chitooligosaccharides. Carbohydrate Polymers, 2026, 390, 125718. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2026.125718

  • 海洋所研究破译壳寡糖发挥抗炎活性的糖质密码

    近日,中国科学院海洋研究所海洋生物制品研究组在壳寡糖精准制备及其抗炎特效序列密码解析方面取得新进展。相关成果发表在国际期刊Carbohydrate Polymers。糖类与核酸、蛋白质共同构成生命体系中重要的信息载体。核酸和蛋白质的功能高度依赖其单体排列序列,作用机制已较为明晰;但相较于后两者,糖链单体序列与其生物学功能的构效关系仍有待进一步阐明,探索糖链、疾病与药物三者相互联系的基础科学问题已成为生物学领域的前沿问题。甲壳素,又叫几丁质,是从虾、蟹等水产甲壳动物外壳中提取的一种天然线性多糖,壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物,其单糖结构单元为氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖。壳寡糖是甲壳多糖的降解产物,被发现能够调节机体免疫炎症平衡,有效缓解体内外炎症损伤。然而,传统壳寡糖通常是不同聚合度、乙酰化程度及单体排列方式的复杂混合物,很难识别其抗炎活性中心,如何解码壳寡糖的抗炎功能特效序列,对于揭示复杂壳寡糖链所携带的生物学信息、促进壳寡糖在生物医药领域的应用开发具有重要意义。本研究利用VcCOD、NodB和ArCE4等多种具有不同区域选择性的甲壳素脱乙酰酶,通过单酶催化与多酶组合催化的精准调控策略,特异性脱除壳寡糖非还原端及糖链内部特定位点的单个或多个N-乙酰基,成功精准制备出20余种单一聚合度(二糖~五糖)、单体序列明确的壳寡糖,构建了特异性壳寡糖单体库(图1)。其中,以“A”表示N-乙酰氨基葡萄糖,以“D”表示氨基葡萄糖,并通过一级、二级质谱技术,对所有制备寡糖的单体排列顺序进行了结构确认。图1 聚合度2~5、单体序列明确的壳寡糖的精准制备研究发现,即使聚合度和乙酰化程度相同,不同单体排列顺序的壳寡糖仍表现出显著不同的抗炎活性。非还原端含有DDA序列的DDAA、DDAD和DDAAA对LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞NO释放均表现出较强的抑制作用,其中四糖序列DDAA的活性显著优于AAAA、DAAA、ADAA、DDDA和DDDD等其他同聚合度寡糖,表明非还原端DDA基序可能是决定壳寡糖抗炎活性的核心关键结构。进一步研究表明,特定序列壳寡糖DDAA可降低内毒素血症小鼠的炎症因子水平,改善相关血清生化指标及小肠组织损伤,并维持肠道和肾脏线粒体结构完整性;在本研究条件下,40mg/kg 剂量的DDAA在部分抗炎及组织保护指标上表现出优于阳性药物地塞米松的效果(图2)。图2 特定序列壳四糖DDAA的体内外抗炎活性该研究首次从单体排列顺序层面揭示了壳寡糖抗炎活性的序列依赖性调控规律,证明复杂糖链携带由单体序列编码的关键生物学信息,为解析壳寡糖“糖质密码”及开发结构明确的抗炎功能分子提供了理论基础。中国科学院海洋研究所为论文第一完成单位,朱思琦硕士研究生、胡敏敏博士研究生和李安邦博士研究生为共同第一作者,李克成研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。论文信息:Siqi Zhu#, Minmin Hu#, Anbang Li#, Wentong Hao, Xiangyun Ge, Haoyue Yang, Yupeng Li, Jingwen Li, Song Liu, Ronge Xing, Pengcheng Li, & Kecheng Li*. Monomer sequence governs the anti-inflammatory activity of chitooligosaccharides. Carbohydrate Polymers, 2026, 390, 125718. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2026.125718

  • Marine-Derived Bioactives and Biomaterials for Next-Generation Cancer Therapeutics and Advanced 3D Tumor Models

    Marine-Derived Bioactives and Biomaterials for Next-Generation Cancer Therapeutics and Advanced 3D Tumor Models Editor Special Issue Information Keywords Benefits of Publishing in a Special Issue Published Papers A special issue of Marine Drugs (ISSN 1660-3397). This special issue belongs to the section "Biomaterials of Marine Origin". Deadline for manuscript submissions: 31 July 2026 | Viewed by 173 Share This Special Issue Editor Dr. Sik Yoon Dr. Sik Yoon SciProfiles Scilit Preprints.org Google Scholar E-Mail Website Guest Editor Department of Anatomy, College of Medicine, Pusan National University, Yangsan 50612, Republic of Korea Interests: marine collagen; biomaterials; 3D cell culture; organoids; spheroid; hydrogel; scaffold; cancer; hepatocellular carcinoma; immunology; cell biology; thymus regeneration; tissue engineering; circulating tumor cells Special Issues, Collections and Topics in MDPI journals Special Issue in Marine Drugs: Marine Collagen: A Promising Biomaterial for Biomedical Applications Special Issue in Marine Drugs: Biomedical and Pharmacological Applications of Marine Collagen Special Issue in Antibiotics: Immune Responses to Antibiotic Exposure or Treatment Special Issue in Marine Drugs: Fundamentals and Biomedical Applications of Marine Collagen Special Issue in Marine Drugs: Marine Collagen: From Biological Insights to Biomedical Breakthroughs Special Issue Information Dear Colleagues,Cancer remains one of the leading causes of morbidity and mortality worldwide, highlighting the urgent need for next-generation therapeutic strategies that can improve efficacy, specificity, and translational relevance while minimizing systemic toxicity. In recent years, marine ecosystems have emerged as a rich and largely underexplored source of structurally unique bioactive compounds and multifunctional biomaterials with exceptional potential for cancer therapy. In parallel, advanced three-dimensional (3D) tumor models—such as spheroids, organoids, and tumor microenvironment–mimicking systems—have revolutionized preclinical cancer research by providing more physiologically relevant platforms for drug discovery, screening, and mechanistic studies.Marine-derived bioactives, including peptides, proteins, lipids, polysaccharides, pigments, terpenoids, alkaloids, and other specialized metabolites, together with marine-based biomaterials, hydrogels, and nanostructured systems, offer powerful opportunities for the development of innovative cancer therapeutics and drug delivery platforms. When integrated with advanced 3D tumor models, these marine bioresources enable more predictive evaluation of therapeutic efficacy, toxicity, tumor–stroma interactions, and treatment resistance, thereby bridging critical gaps between conventional 2D assays and in vivo studies. Despite these advances, research efforts in marine biotechnology, cancer therapeutics, biomaterials science, and 3D tumor modeling often remain fragmented across disciplines.This Special Issue, entitled “Marine-Derived Bioactives and Biomaterials for Next-Generation Cancer Therapeutics and Advanced 3D Tumor Models,” aims to bring together cutting-edge research, technological innovations, and translational insights at the interface of marine drug discovery, biomaterials engineering, and advanced cancer modeling. We invite original research articles and comprehensive review papers that explore recent developments, emerging trends, key challenges, and future perspectives in the application of marine-derived bioresources for next-generation cancer therapeutics and advanced 3D tumor models.Contributions are welcome from a broad range of multidisciplinary research areas, including fundamental studies on the extraction, purification, characterization, fabrication, and functional evaluation of marine-derived bioactive compounds and biomaterials, as well as their biotechnological, pharmacological, biomedical, and therapeutic applications in cancer. Studies focusing on nanomedicine, biomaterial-based drug delivery systems, tumor microenvironment modulation, immunotherapeutic enhancement, and the use of spheroids, organoids, and other advanced 3D tumor models for drug testing and translational research are particularly encouraged.We look forward to receiving your valuable contributions to this Special Issue.Dr. Sik YoonGuest EditorManuscript Submission InformationManuscripts should be submitted online at www.mdpi.com by registering and logging in to this website. Once you are registered, click here to go to the submission form. Manuscripts can be submitted until the deadline. All submissions that pass pre-check are peer-reviewed. Accepted papers will be published continuously in the journal (as soon as accepted) and will be listed together on the special issue website. Research articles, review articles as well as short communications are invited. For planned papers, a title and short abstract (about 250 words) can be sent to the Editorial Office for assessment.Submitted manuscripts should not have been published previously, nor be under consideration for publication elsewhere (except conference proceedings papers). All manuscripts are thoroughly refereed through a single-anonymized peer-review process. A guide for authors and other relevant information for submission of manuscripts is available on the Instructions for Authors page. Marine Drugs is an international peer-reviewed open access monthly journal published by MDPI.Please visit the Instructions for Authors page before submitting a manuscript. The Article Processing Charge (APC) for publication in this open access journal is 2900 CHF (Swiss Francs).Submitted papers should be well formatted and use good English. Authors may use MDPI'sEnglish editing service prior to publication or during author revisions. Keywords marine-derived bioactivesmarine natural productsmarine secondary metabolitesmarine peptides, proteins, polysaccharides, lipids, and biopolymersmarine terpenoids, alkaloids, pigments, vitamins, and other compoundsmarine-derived biomaterials, hydrogels, and biopolymersmarine-based nanomaterials, nanoparticles, nanocarriers, and nanosystemsmarine-based nanomedicine and targeted drug delivery systemsmarine-based next-generation cancer therapeuticsmarine-based anticancer and chemopreventive agentsmarine-based tumor microenvironment modulationmarine-based chemoradiotherapy, targeted, and immunotherapy enhancementmarine-based anti-metastatic and anti-angiogenic therapymarine-based advanced 3D tumor models, including tumor spheroids and organoidsmarine-based 3D scaffolds and engineered cancer cellsmarine-based preclinical cancer models and drug screening platformsmarine-based drug delivery, discovery, and developmentmarine-based translational cancer researchmarine-based precision medicine and oncology Benefits of Publishing in a Special IssueEase of navigation: Grouping papers by topic helps scholars navigate broad scope journals more efficiently.Greater discoverability: Special Issues support the reach and impact of scientific research. Articles in Special Issues are more discoverable and cited more frequently.Expansion of research network: Special Issues facilitate connections among authors, fostering scientific collaborations.External promotion: Articles in Special Issues are often promoted through the journal's social media, increasing their visibility.Reprint: MDPI Books provides the opportunity to republish successful Special Issues in book format, both online and in print.Further information on MDPI's Special Issue policies can be found here. Published Papers This special issue is now open for submission.

  • 【任为武课题组】在多环西松烷降二萜海洋天然产物的不对称全合成...

      近日,中国海洋大学医药学院、海洋药物教育部重点实验室任为武教授课题组在多环西松烷降二萜海洋天然产物全合成方面取得重要进展,相关研究成果以“Asymmetric Total Synthesis of (+)-Ineleganolide((+)-Ineleganolide的不对称全合成)”为题,发表在国际知名学术期刊Angewandte Chemie International Edition(《德国应用化学》)。图1 Ineleganolide的分离工作报道  天然产物结构的复杂性、多样性与生物活性的特异性,共同赋予其独特的研究价值,成为推动药物研发、合成策略创新及生命科学研究的核心驱动力。多环西松烷二萜与降二萜是一类重要的海洋天然产物,软珊瑚为其最主要的生物来源。该类分子普遍具有高度氧化的复杂稠环骨架,且大多展现出优异的抗肿瘤药理活性,近三十年来一直是合成领域的前沿研究方向。Ineleganolide是此类天然产物中最具代表性的分子之一,于1999年从软珊瑚Sinulariainelegans中分离得到,随后陆续有数个课题组完成对其分离工作(图1)。生物活性实验证实,ineleganolide对小鼠白血病细胞系P-388具有显著的细胞毒作用。从结构层面来看,该分子拥有刚性强、环张力突出的[6,7,5,5,5] 五环笼型骨架,分子内共包含9个手性中心,其中8个为连续的手性中心,立体化学控制困难,在合成上极具挑战性。图2 (+)-Ineleganolide的创新性合成策略  针对该分子独特的结构,研究团队提出了全新的不对称合成策略:先借助分子内Diels–Alder反应一步构筑[6,6,6,5,5] 稠合五环母核,再利用环己烷骨架固有环张力驱动环氧化串联Meinwald重排反应实现扩环,高效构建了目标分子中拥挤的环庚烷骨架(图2)。依托该创新合成策略,最终团队仅通过13步线性反应,简洁高效地完成了(+)-ineleganolide的不对称全合成。图3 (+)-Ineleganolide的不对称合成路线  研究团队从商品化手性原料15出发(图3),经一锅法炔丙基锌试剂加成串联选择性TBS保护反应、金催化环化反应、引入OTf基团、Suzuki偶联反应以及酯缩合反应等5步反应,完成对关键底物前体22的制备,随后经RCM串联分子内Diels–Alder反应,完成对[6,6,6,5,5] 稠合五环母核的构建得到中间体23。通过一锅法Riley氧化串联Ley氧化反应、选择性烯丙位氧化反应、还原反应以及消除等4步反应完成了前体10的构建,而后经过环氧化串联Meinwald重排反应制备关键底物31,最后经Saegusa氧化反应及1,4加成反应,成功完成对(+)-ineleganolide的不对称全合成。本合成策略步骤精简高效,且仅包含13步线性转化,合成过程中的RCM串联分子内Diels–Alder环加成与环氧化串联Meinwald重排反应,均生成单一构型产物。该合成路线不仅实现目标分子的高效制备,也为西松烷降二萜天然产物家族的系统成药性研究提供重要物质基础。团队合影(前排中为任为武教授)  中国海洋大学为本文的第一通讯单位,医药学院任为武教授为文章的通讯作者,医药学院韩长宏博士为文章的第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金、泰山学者青年专家等项目支持。  文章链接:https://doi.org/10.1002/anie.2110292 

  • Two New Indole Derivatives from the Beibu Gulf Coral-Derived Fungus Pestalotiopsis microspora GXIMD 02530

    Abstract Two new indole derivatives (1 and 2), along with fourteen known indole and polyketide compounds, were characterized from the Beibu Gulf coral-derived fungus Pestalotiopsis microspora GXIMD 02530. Their structures and absolute configurations were determined by comprehensive spectroscopic analysis, electronic circular dichroism (ECD) calculations, and single-crystal X-ray diffraction. Structurally, furoindolin A (1) was obtained as a rare racemic 6/5/5 tricyclic indole derivative incorporating a dihydrofuranone ring, which was further separated into a pair of enantiomers by chiral chromatographic resolution. Compounds (±)-1, 3, 4, and 6–12 exhibited inhibition of LPS-induced NF-κB luciferase activities. Phomopsilactone (10) displayed antibacterial activities against Staphylococcus epidermidis, Bacillus subtilis, and Staphylococcus aureus, with MIC values of 15.6, 31.25, and 62.5 μg/mL, respectively. Our findings would expand the chemical variety of indole derivatives and highlight furoindolin A (+)-1 as a promising chemical template for further biosynthetic and anti-inflammatory pharmacological investigation. Keywords: marine fungus; Pestalotiopsis microspora; indole derivatives; bioactivity Graphical Abstract

  • 中科院海洋所与华大基因共同发表论文

    海底几千米、没有阳光、压力足以压垮潜艇的地方,长期被当成生命的边缘地带。中国科学院海洋研究所与华大基因研究院牵头的一支团队,把这里重新定义成了一座常年运转的“进化工厂”。他们从约 2000 份深海沉积物和水样里,一次分离出 5 亿多个基因,把人类此前建立的“全球海洋基因目录”一次性扩大了 超过 50%。真正值得注意的不是“又采了一批样”,而是其中 超过 60% 的蛋白质此前从未被识别——这意味着人类对海洋生命的分子家底,过去连一半都没摸清。相关成果 7 月 12 日由权威媒体报道,论文发表在《Cell Host & Microbe》。图1:深海热液喷口周边的贻贝群落。图片来源:Wikimedia Commons(深海热液喷口生态)极端环境为什么能“加速”进化深海不是均匀的荒漠。热液喷口、冷泉、深渊带(水深超过 6000 米)这些地方,同时叠加了极端压力、缺氧和有毒重金属。对微生物来说,这套环境每天都在损伤它们的 DNA。关键在于微生物“修 DNA”的方式。在如此高压强的胁迫下,它们的 DNA 修复机制更容易出错;错误累积,就等于突变速率被持续推高。生物学上把这种“更容易产生可遗传变异”的特性叫可进化性(evolvability)。换句话说,恶劣环境没有让深海生命停滞,反而逼出了一条“高频试错”的进化路线,源源不断地产出结构新奇的蛋白质和酶。这解释了为什么同样是采样,深海样本能贡献出比近海、比人体肠道都更陌生的基因序列:它们来自一个突变从未停下来的系统。📊 关键数据· 分析深海样本:约 2000 份· 新分离基因:5 亿多个· 全球海洋基因目录扩容:超过 50%· 此前从未识别的蛋白质:超过 60%· 新发现解旋酶处理 DNA 速度:约为现有酶的 2 倍· 新 Cas9 变体耐受温度:超过 70℃从“基因目录”到能用的工具把基因目录扩大一倍,如果只停在数据库里,意义有限。这项研究更实在的地方,是已经从这批序列里筛出了可以落地的“零件”。一是一种深海解旋酶,它处理 DNA 的速度约为现有常用酶的 2 倍——解旋酶是几乎所有基因测序和扩增流程的上游环节,速度翻倍意味着更快、更省的实验通量。二是一种新的 Cas9 变体,能在 超过 70℃的高温下保持活性。现有基因编辑工具大多怕热,一个天生耐高温的 Cas9,直接扩大了基因编辑能在什么反应条件下工作的边界。图2:全球海洋基因目录规模变化与本次新增结构。本地制图,数据来源:Cell Host & Microbe / phys.org,2026-07-12为什么这类“耐高温、跑得快”的酶总是来自极端环境?逻辑其实和当年从温泉细菌里找到 Taq 聚合酶、催生 PCR 技术一脉相承:能在极端条件下正常工作的蛋白质,本身就是被极端环境“测试”过的。深海高压高温环境,等于替人类做了一轮天然的耐受性筛选。深海的价值,正在从“有多少矿、多少鱼”,转向“有多少人类还没见过的分子”。这批家底能兑现成什么研究团队给出的落地方向并不空泛:从这批陌生蛋白质里,有希望找到对抗疾病的新型抗菌分子、追踪环境中病原体扩散的诊断工具,甚至处理塑料污染的新酶。这些都不是“未来某天”,而是有明确起点的技术路径——先有序列,再有功能验证,最后才是产品。对中国而言,牵头单位是中科院海洋所和华大,意味着这套“从深海样本到基因目录再到工具酶”的链条,从采样、测序到数据库建设都握在自己手里。深海生物资源过去更多被当成勘探对象,现在它更像一座尚未开采的“分子矿”——谁先建成最全的目录,谁就掌握了后续筛选新药、新酶、新工具的入口。图3:深海热液喷口附近的管虫群落。图片来源:Wikimedia Commons / NOAA真正的问题不再是深海还有没有未知生命,而是当基因目录一夜之间扩大过半,人类有没有足够的算力和实验能力,把这几亿个新序列逐一读懂、变成能用的东西。📚 参考信息源中国科学院海洋研究所(Institute of Oceanology, CAS)华大基因研究院(BGI Research)Cell Host & Microbe(细胞出版社)phys.org(科学新闻聚合平台)🔗 引用链接Deep oceans supercharged the evolution of genetic diversity — phys.org, 2026-07-12 | https://phys.org/news/2026-07-deep-oceans-evolution-supercharged-diversity.html论文(Cell Host & Microbe, 2026) | https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(26)00202-7⚠️ 免责声明 1. 本公众号发布的所有内容仅代表作者个人观点,仅供参考,不构成任何投资建议、医疗建议或法律依据。 2. 读者依据本公众号内容做出的任何决策,风险自负。 3. 部分素材来源于网络,版权归原作者所有。若涉及侵权,请联系公众号后台删除。 4. 转载文章不代表本号立场,转载目的在于传递更多信息。

  • Adv Sci(IF=14.1):从海鞘中分离的新型萜类化合物Halorotetin B靶向BUBE2C抑制肿瘤生长

    天然产物因其结构新颖性和化学多样性,长期以来被认为是药物发现的重要来源。复杂多样的海洋环境促进了大量结构独特的天然产物的产生。迄今为止,已鉴定出超过43000种结构新颖的海洋天然化合物。因此,海洋生物日益被视为生物活性分子的重要来源,这使得寻找海洋来源的天然产物成为药物研究的新兴焦点。作为无脊椎动物和脊椎动物之间关键的进化节点,海鞘展现出显著的物种多样性和环境适应性,赋予它们产生大量结构新颖、功能多样的天然产物的潜力。目前许多具有新颖结构和广泛生物活性的海鞘来源天然产物被报道。综上所述,海鞘是新生物活性化合物发现与开发的丰富且尚未被充分开发的资源。Halocynthia roretzi(可食用海鞘)已被证明是生物活性天然代谢物的重要来源。作者先前的研究已证实,H. roretzi拥有一个多样化的共生微生物群落,能够产生广泛的生物活性天然产物。其他研究也表明,源自H. roretzi的化合物表现出多种生物活性,包括抗菌、抗炎和抗肿瘤作用。2025年12月12日,中国海洋大学董波教授团队在Adv Sci(IF=14.1)上发表题为“Halorotetin B, A Novel Terpenoid Compound Derived from Marine Ascidian, Suppresses Tumor Growth by Targeting the Cell Cycle Regulator UBE2C”的研究论文,从海鞘中鉴定出一种新型小分子萜类化合物Halorotetin B,该化合物具有显著的抗肿瘤活性。机制上,Halorotetin B可直接靶向E2泛素结合酶UBE2C,抑制了细胞周期关键调控蛋白(cyclin B1与securin)的降解,从而诱导肿瘤细胞发生显著的细胞周期阻滞。研究表明Halorotetin B是一种极具前景的靶向UBE2C的小分子抑制剂,是一种具有抗肿瘤潜力的新型萜类化合物。1、作者首先从食用海鞘(Halocynthia roretzi)中鉴定出一种新型天然萜类化合物——Halorotetin B(图1)。图1 Halorotetin B的发现与结构解析2、研究表明,Halorotetin B 在体外(图2、图4)和体内(图3)均能显著抑制肿瘤生长。图2 Halorotetin B抑制肿瘤细胞及肿瘤球状体的生长图3 Halorotetin B抑制肿瘤进展图4 Halorotetin B诱导肿瘤细胞周期阻滞3、在作用机制上,通过肽段中心局部稳定性分析方法(PELSA,Peptide-centric Local Stability Assay)和基于组学的靶标筛选和排序方法(OTTER),作者确定E2泛素结合酶C(UBE2C)是Halorotetin B的直接结合靶点(图5、图6)。图5 UBE2C是Halorotetin B的直接靶点图6 UBE2C高表达与肿瘤进展相关且是Halorotetin B发挥抗肿瘤效应所必需的4、进一步研究发现,Halorotetin B与UBE2C结合后,通过抑制关键细胞周期调节蛋白(如cyclin B1与securin)的泛素介导降解,诱导了细胞周期M期停滞,最终导致肿瘤细胞衰老(图7、图8)。图7 Halorotetin B将肿瘤细胞阻滞在细胞周期M期图8 Halorotetin B诱导肿瘤细胞衰老总之,这些研究结果表明,Halorotetin B作为一种靶向UBE2C的新型天然细胞周期抑制剂,通过直接靶向UBE2C,Halorotetin B在体外和体内有效抑制肿瘤生长,且不引起显著不良反应,具有开发为海鞘来源癌症治疗药物的巨大潜力。文献链接https://doi.org/10.1002/advs.202515652来源:中国海洋大学版权声明:我们分享文章、图片来自网络,版权归原作者及原出处所有。此文出于学习分享、传播更多资讯之目的,无商业用途。若涉及作品内容、版权或其他问题,敬请原作者联系我们(邮箱:xianghaiwenyao@126.com),立即处理。

  • Adv Sci(IF=14.1):从海鞘中分离的新型萜类化合物Halorotetin B靶向BUBE2C抑制肿瘤生长

    天然产物因其结构新颖性和化学多样性,长期以来被认为是药物发现的重要来源。复杂多样的海洋环境促进了大量结构独特的天然产物的产生。迄今为止,已鉴定出超过43000种结构新颖的海洋天然化合物。因此,海洋生物日益被视为生物活性分子的重要来源,这使得寻找海洋来源的天然产物成为药物研究的新兴焦点。作为无脊椎动物和脊椎动物之间关键的进化节点,海鞘展现出显著的物种多样性和环境适应性,赋予它们产生大量结构新颖、功能多样的天然产物的潜力。目前许多具有新颖结构和广泛生物活性的海鞘来源天然产物被报道。综上所述,海鞘是新生物活性化合物发现与开发的丰富且尚未被充分开发的资源。Halocynthia roretzi(可食用海鞘)已被证明是生物活性天然代谢物的重要来源。作者先前的研究已证实,H. roretzi拥有一个多样化的共生微生物群落,能够产生广泛的生物活性天然产物。其他研究也表明,源自H. roretzi的化合物表现出多种生物活性,包括抗菌、抗炎和抗肿瘤作用。2025年12月12日,中国海洋大学董波教授团队在Adv Sci(IF=14.1)上发表题为“Halorotetin B, A Novel Terpenoid Compound Derived from Marine Ascidian, Suppresses Tumor Growth by Targeting the Cell Cycle Regulator UBE2C”的研究论文,从海鞘中鉴定出一种新型小分子萜类化合物Halorotetin B,该化合物具有显著的抗肿瘤活性。机制上,Halorotetin B可直接靶向E2泛素结合酶UBE2C,抑制了细胞周期关键调控蛋白(cyclin B1与securin)的降解,从而诱导肿瘤细胞发生显著的细胞周期阻滞。研究表明Halorotetin B是一种极具前景的靶向UBE2C的小分子抑制剂,是一种具有抗肿瘤潜力的新型萜类化合物。1、作者首先从食用海鞘(Halocynthia roretzi)中鉴定出一种新型天然萜类化合物——Halorotetin B(图1)。图1 Halorotetin B的发现与结构解析2、研究表明,Halorotetin B 在体外(图2、图4)和体内(图3)均能显著抑制肿瘤生长。图2 Halorotetin B抑制肿瘤细胞及肿瘤球状体的生长图3 Halorotetin B抑制肿瘤进展图4 Halorotetin B诱导肿瘤细胞周期阻滞3、在作用机制上,通过肽段中心局部稳定性分析方法(PELSA,Peptide-centric Local Stability Assay)和基于组学的靶标筛选和排序方法(OTTER),作者确定E2泛素结合酶C(UBE2C)是Halorotetin B的直接结合靶点(图5、图6)。图5 UBE2C是Halorotetin B的直接靶点图6 UBE2C高表达与肿瘤进展相关且是Halorotetin B发挥抗肿瘤效应所必需的4、进一步研究发现,Halorotetin B与UBE2C结合后,通过抑制关键细胞周期调节蛋白(如cyclin B1与securin)的泛素介导降解,诱导了细胞周期M期停滞,最终导致肿瘤细胞衰老(图7、图8)。图7 Halorotetin B将肿瘤细胞阻滞在细胞周期M期图8 Halorotetin B诱导肿瘤细胞衰老总之,这些研究结果表明,Halorotetin B作为一种靶向UBE2C的新型天然细胞周期抑制剂,通过直接靶向UBE2C,Halorotetin B在体外和体内有效抑制肿瘤生长,且不引起显著不良反应,具有开发为海鞘来源癌症治疗药物的巨大潜力。文献链接https://doi.org/10.1002/advs.202515652来源:中国海洋大学版权声明:我们分享文章、图片来自网络,版权归原作者及原出处所有。此文出于学习分享、传播更多资讯之目的,无商业用途。若涉及作品内容、版权或其他问题,敬请原作者联系我们(邮箱:xianghaiwenyao@126.com),立即处理。

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