tumor development

随着现代癌症疗法的进步，癌症患者的生命得到了延长。然而，在初步治疗和恢复后，继发肿瘤的发展往往导致癌症复发。肿瘤生长和繁殖所依赖的一小部分细胞，被称为癌症干细胞,也称为癌干细胞或肿瘤干细胞。

肿瘤干细胞具有很强的自我更新能力，是肿瘤发生的直接原因。此外，癌症干细胞还具有分化成不同细胞类型的能力，在肿瘤转移和发展中起着至关重要的作用。化疗和放疗诱导DNA损伤和细胞凋亡是常用的癌症治疗方法，然而，癌症干细胞可以通过激活DNA修复能力有效地保护癌细胞免于凋亡。癌症干细胞被视为肿瘤发生、发展、转移和复发的关键“种子”。自 1994 年在白血病中首次发现以来，癌症干细胞一直被认为是癌症治疗的潜在治疗靶点。

MCE可以提供2,970种靶向肿瘤干细胞关键靶点的化合物，是进行肿瘤干细胞相关研究及抗癌药物开发的有用工具。

卵巢癌 (Ovarian Cancer) 是女性恶性肿瘤中比较常见的死亡原因，病死率位于女性生殖道恶性肿瘤之首。其特点是在疾病早期难以被发现、复发率高并且预后不良。事实上，卵巢癌包括多种病理类型，通常被分为上皮性卵巢癌，恶性生殖细胞肿瘤和性索间质肿瘤等，其中上皮性卵巢癌是最主要的类型。在临床上，卵巢癌的治疗优先考虑手术联合紫杉醇化疗。但是由于肿瘤细胞易扩散和具有耐药性，卵巢癌非常容易复发。在这种情况下，结合传统方法开发新的治疗药物有助于提高卵巢癌的治疗效果。

MCE 精心收录了 2,513 个具有明确或潜在抗卵巢癌活性的化合物，这些化合物靶向卵巢癌治疗中的关键靶点如 PARP、ATM/ATR、VEGFR、HIF/HIF Prolyl-Hydroxylase 等，是抗卵巢癌药物筛选等相关研究的重要工具。

细胞增殖是由细胞分裂引起的细胞数量增加，是一个复杂且严格调控的过程。细胞增殖通过协调进入细胞周期来调节，且增殖情况的改变与疾病的发生息息相关。进化动力学将肿瘤的生长和发展与细胞增殖、细胞死亡、突变率的变化联系起来。此外，细胞增殖也是退行性疾病的核心，这种疾病的发生往往伴随着癌细胞的加速繁殖。因此，细胞增殖水平的检测经常用于实验室研究，也越来越多地用于临床评估肿瘤侵袭性和潜在的指导护理。已有研究表明，多个关键靶点共同参与到调节细胞增殖的进程中，如CDK，E2F，pRB，β-Catenin 等等。

MCE 收集整理了 2,912 种靶向调控细胞增殖关键靶点的化合物，可用于细胞增殖机制以及药物鉴定等研究中。

天然产物由于其空间结构及生物活性的多样性，一直是先导化合物及新药开发的重要来源。在开发和发现多种治疗人类疾病的新药上发挥着重要作用，特别是抗肿瘤及抗感染药物开发方面表现突出。大量来自植物、动物、海洋生物和微生物的天然产物已被证明具有明确或潜在的抗肿瘤活性。目前，超过60%的抗肿瘤药物都从天然来源中提取，其中在乳腺癌，前列腺癌，结肠癌等领域应用较为广泛。

MCE提供了 1,846 种具有明确抗肿瘤活性的天然产物。MCE抗肿瘤天然产物库是抗肿瘤药物筛选等相关研究的有用工具。

抗菌肽又被称为抗微生物肽、抗生素肽，是由多种生物细胞特定基因编码经外界条件诱导产生的一类具有广谱抗细菌、真菌、病毒、原虫，抑杀肿瘤细胞等活性作用的多肽。抗菌肽是宿主细胞先天性免疫的重要效应分子。由于抗菌肽具有抗菌谱广，对高等动物的正常细胞毒性低，安全性较好且不易诱发耐药性，能提高免疫力抗氧化等诸多优点使其在新药研发中有着广阔的应用前景。

MCE 可提供 49 种抗菌肽，通过高通量筛选抗菌肽库可被运用于抗感染、免疫治疗、抗癌药物研发，以及农业中防治作物病害等领域研究中。

耐药性是指药物治疗疾病或病症的有效性降低。由于全球抗生素耐药性不断上升，这可能威胁到我们治疗常见传染病的能力。耐药性也是恶性肿瘤化疗失败的主要原因。在约 50% 的病例中，甚至在化疗开始之前就存在耐药性。抗癌药物耐药机制有很多，包括导致药物去除的蛋白质表达增加、药物结合位点突变、肿瘤蛋白质产生恢复以及遗传异质性肿瘤细胞群的预先存在。此外，耐药性问题似乎影响了新抗癌药物的开发。耐药可能是由多种条件引起的，如突变、表观遗传修饰和药物外排蛋白的表达上调。克服癌症治疗的多药耐药性变得越来越重要。

MCE 收录了 537 种抗耐药性化合物，可以用于癌症等疾病研究。

尽管脑癌只占所有肿瘤发病人数的2%，但由于存在预后差、死亡率高、复发率高等问题，被临床重视。脑癌可被分为原发性脑癌和继发性脑癌。根据发病部位不同，脑癌还可被分为：脑胶瘤、垂体腺瘤、神经鞘瘤、颅咽管瘤，脑膜瘤等。其中胶质瘤是最常见的原发性脑肿瘤，约占所有脑部肿瘤的 1/3。目前，脑癌缺乏精准靶向治疗药，仍存在着极大的临床需求并未被满足。随着高通量筛选技术的不断发展，通过筛选靶向 PKC、PD-1、c-Met、PARP 等靶点化合物，或许能够帮助开发出有效的抗脑癌药物。

MCE 收录了 1,844 个具有明确或潜在抗脑癌活性的小分子化合物，是研究脑癌相关病理机制或进行抗脑癌药物开发的重要工具。

乳腺癌是女性中最常见的癌症，每年有 210 万女性受乳腺癌影响，也是女性中死亡率最高的一种癌症。手术通常是乳腺癌的首选治疗方式，并结合化疗或放疗，在某些情况下，还会采用激素治疗或靶向治疗，尤其对于转移性乳腺癌（MBC）。

乳腺癌是一种异质性疾病，根据乳腺癌细胞三种分子标记物（雌激素受体 ER、孕激素受体 PR 及人表皮生长因子2（HER2））表达情况，主要分为三种亚型：HR⁺/HER^-乳腺癌（约占70%），HR⁺/HER⁺乳腺癌（约占15%-20%）、三阴乳腺癌（约占15%）。不同的基因亚型表现出不同的表型和不同的预后，可能需要特定的靶向治疗实现最佳治疗效果。另外，一些信号通路在肿瘤的发生发展中也发挥重要作用，如 NF-κ B信号通路、TGF-beta 信号通路、PI3K/AKT/mTOR 信号通路及 Notch 信号通路等。这些信号通路是开发新型乳腺癌靶向治疗药物的重要靶点。

MCE 提供 2,781 种具有确定及潜在抗乳腺癌活性的化合物，这些化合物靶向调控乳腺癌细胞生长的关键靶点及信号通路，是开发新型抗乳腺癌药物的有用工具。

细胞因子是由免疫原、丝裂原或其他因子刺激细胞所合成分泌的一类低分子可溶性蛋白质，具有调节固有免疫和适应性免疫应答，促进造血，刺激细胞活化、增殖和分化等功能。细胞因子的大量释放的过程又被称为“细胞风暴”，会引起机体多个组织器官的损伤。细胞因子的失调与人类多种疾病的发病机制有关，包括肿瘤、糖尿病、慢性炎性疾病等。细胞因子抑制剂是一类重要化合物，通过直接抑制细胞因子的合成释放或是阻断细胞因子与其受体的结合发挥作用。细胞因子抑制剂是一类肿瘤、自身免疫性疾病研究的重要工具化合物。

MCE精心收录了 1,174 种细胞因子抑制剂，主要靶向受体白介素（IL）、集落刺激因子（CSF）、干扰素（IFN）、肿瘤坏死因子（TNF）、生长因子（GF）、趋化因子等，是癌症、慢性炎症疾病、自身免疫性疾病等相关药物研究的有效工具。

几千年来，大自然一直是药物的重要来源，但许多有用的活性物质都是从植物中开发出来。20 世纪，青霉素的发现是从微生物中进行药物开发的起点。微生物作为生物活性化合物的丰富来源，在天然产物开发和疾病治疗中发挥着重要作用。微生物代谢物作为有效的抗菌药物、抗肿瘤药物、酶抑制剂、抗炎药物等已经被广泛应用于临床治疗。如今，许多来源于微生物的抗生素都已问世，大量具有生物活性的代谢物也被用于医学研究。

MCE可以提供 893 种具有明确的微生物代谢物，是先导化合物的重要来源，可以用于药物开发。

类风湿性关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）是一种是一种以持续性关节炎症为特征的自身免疫性疾病，RA 的病理表现为免疫细胞浸润、滑膜内膜增生、血管翳形成以及关节软骨和骨骼的破坏，具有高致残性。由于长期的慢性炎症，RA 不仅严重影响患者的生活质量，还可能损害多个器官，导致肺部疾病、心血管疾病、恶性肿瘤等。RA 的发病机制复杂，涉及遗传、环境、免疫等多个因素。尽管目前已有一些药物比如非甾体抗炎药，皮质类固醇激素等被批准用于临床，但然而仍存在一些问题如部分患者治疗效果不佳，以及可能存在不良反应。随着高通量筛选技术的发展，通过筛选JAK、CCR、MEK、MMP等靶向化合物，可能有助于开发出更加有效的抗 RA 药物。

MCE 收录了 1,617 个具有明确或潜在抗类风湿性关节炎活性的小分子化合物，是研究类风湿性关节炎相关病理机制或进行相关药物开发的重要工具。

免疫是机体抵御病原微生物侵袭及抵抗多种疾病的能力，免疫功能低下将会导致一系列疾病的发生。免疫增强剂是一类增强机体免疫功能，加速诱导免疫应答的化合物。免疫增强剂能够激活机体内一种或多种免疫活性细胞的增殖分化，促使淋巴因子的分泌，进而增强机体的免疫功能。免疫增强剂是一类被运用于治疗肿瘤、感染性疾病以及免疫缺陷性疾病的重要化合物。此外，免疫增强剂也常被作为佐剂，与疫苗抗原联合给药以增强疫苗的免疫原性。

MCE 精心收录了 111 种具有明确或潜在免疫增强作用的化合物，主要靶向 NOD-like Receptor (NLR)、Toll-like Receptor (TLR)、NF-κB 等，是癌症、感染性疾病、免疫缺陷病等相关药物研究的有效工具。

发育蛋白 Hedgehog、Notch 和 Wn t是调控多种组织中细胞命运、增殖、迁移和分化的关键因子。它们相关的信号通路在肿瘤中经常被激活，特别是在罕见的癌症干细胞亚群中。

Wnt 信号通路是动物体内一条保守的通路。Wnt 信号通路失调会对胚胎发育产生严重后果，现在人们已经充分认识到 Wnt 信号通路缺陷是导致包括癌症在内的许多人类疾病的原因之一。Hedgehog 信号通路与肿瘤发生有关，在多种癌症中异常激活。Notch 信号通路在动物中高度保守。它在细胞间通讯中起重要作用，并进一步调控胚胎发育。

MCE 可以提供 517 个 Wnt/Hedgehog/Notch 信号通路相关小分子化合物，是研究干细胞及筛选抗肿瘤药物的有用工具。

蛋白降解靶向嵌合体(PROTAC)已经已成为一种有效的蛋白质靶向降解技术。 PROTACs由E3泛素连接酶配体、连接子和目标蛋白配体(主要是小分子抑制剂)组成。 在与目标蛋白结合后，PROTACs可以招募E3泛素连接酶进行目标蛋白的泛素化，并由蛋白酶体介导降解。

虽然现在已经报道600多种E3泛素连接酶，但只有几种具有小分子配体的E3连接酶用于PROTACs 设计，包括SCF、VHL、CRBN、IAPs及MDM2等。

MCE 精心收集了94种已被报道用于PROTAC设计的E3泛素连接酶配体。MCE E3泛素连接酶配体库是进行PROTAC化合物开发的有用工具。

清热解毒是中医研究中的一种具体的治疗方法，临床用于治疗感染性疾病效果显著，几十年来，清热解毒治法的研究一直是中西医结合最为活跃的领域之一，取得了显著的成绩。目前，清热解毒中药应用领域已经不仅仅局限于抗菌与抗病毒，在抗炎性反应、抗内毒素、抗过氧化损伤、抗炎症细胞因子、增强免疫功能、保护细胞器、维护钙稳态等研究领域已取得进展。除此之外，清热解毒治法在非感染性疾病中也取得了显著的研究进展，例如在肿瘤、心血管疾病、肾脏疾病、血液病、老年病和糖尿病等，均显示出较好的疗效。

MCE 收录了 1,313 个来自于百余种清热解毒中药来源的单体成分，可应用于中药成分研究、药物开发与机制类研究中。

铜元素是所有生物酶的重要辅助因子，但如果浓度超过维持机体稳态的阈值，铜可能会导致细胞毒性。这种死亡机制被命名为“铜死亡”。

铜死亡机制不同于细胞凋亡、焦亡、坏死、铁死亡等其他已知细胞程序性死亡，铜离子通过与三羧酸循环(TCA)的脂质酰化成分结合，导致蛋白质聚集，进而导致铁-硫蛋白簇的丢失，并最终导致蛋白毒性应激和细胞死亡。已有研究表明，铜死亡的必要因素包括谷胱甘肽的存在，半乳糖和丙酮酸的线粒体代谢，谷氨酰胺代谢等。

铜死亡的靶向调控是癌症和风湿类风湿性关节炎等疾病的潜在治疗方法，例如上调LIPT1可能通过破坏线粒体中的TCA进而诱导铜死亡来抑制肿瘤的发生和发展。

MCE可以提供316种靶向铜死亡相关靶点及通路的化合物，可能对铜死亡有抑制或激活作用。MCE铜死亡化合物库库是癌症、风湿类风湿性关节炎等相关疾病药物研究的有用工具。

随着人口老龄化和竞争压力的增加，中枢神经系统退行性疾病已变成现代社会严重的医学问题，例如帕金森病、阿尔兹海默症、脑肿瘤和多发性硬化。然而中枢药物研发成功率却很低，这主要与血脑屏障（blood-brain barrier, BBB）有关。 血脑屏障（BBB）是包围中枢神经系统（CNS）微血管系统的半透性屏障结构。在毛细血管中，紧密排列的内皮细胞排列在血管内部，形成广泛的紧密连接。该屏障与一系列受体、转运蛋白、外排泵和其他细胞成分一起，控制着血管内分子进入和排出大脑。完整的血脑屏障不仅能够阻止大多数血液中的物质流入大脑，还能将大分子药物的通过率限制在近乎为零，同时屏蔽超过 98% 的小分子药物，从而为中枢神经系统营造稳定的内环境。 与非中枢神经系统药物相比，氢键、脂溶性和分子大小等理化性质较大影响化合物的血脑屏障通透能力。使用人工智能算法预测血脑屏障通透性，当预测值大于0.75时，意味着该化合物具备良好的透过血脑屏障的潜力，为中枢神经系统药物发现提供了良好的起点。

神经信号参与了中枢神经系统的调控机制，如其结构、功能、遗传学和生理学，以及如何应用它来了解神经系统的疾病等。中枢神经系统中的每个信息处理系统都是由神经元和神经胶质组成，神经元进化出独特的胞内信号转导 (细胞内通信) 和胞间信号转导 (细胞间通信) 功能。G 蛋白偶联受体 (GPCRs) 包括 5-HT 受体、组胺受体、阿片受体等，是最大的一类感觉蛋白，是神经信号转导的重要治疗靶点。除此之外，Notch信号，如 β- 和 γ-secretase，在中枢神经系统发展中也扮演多个角色，包括调节神经干细胞 (NSC) 增殖、生存、自我更新和分化等。受体突变和环境挑战引起的 GPCR 功能障碍是许多神经系统疾病的重要原因。神经元、神经胶质细胞和神经干细胞中的 Notch 信号通路也参与了脑卒中、阿尔茨海默病和中枢神经系统肿瘤等疾病的病理变化。因此，靶向神经信号，如 Notch 信号和 GPCRs，可以作为几种不同的中枢神经系统疾病的治疗干预手段。

MCE 收录了 3,389 种神经信号相关的小分子化合物，是研究神经调控及神经疾病的有用工具。

氧稳态调节是细胞中调节生理氧变化最基本的进程，氧稳态失调会导致包括癌症在内的各种疾病的发生。缺氧与癌症的发生发展密切相关，缺氧/氧感应信号通路在调控癌症进展中发挥重要作用。

缺氧诱导因子（HIF-1）作为一种转录因子，是主要的氧稳态调控因子。已经发现多种 HIF-1 靶基因，这些靶基因编码的蛋白在关键的发育和生理过程中发挥重要作用，包括血管生成及血管重塑、红细胞生成、葡萄糖转运、糖酵解、铁转运和细胞增殖与存活等。

HIF-1 是一种异源二聚体转录因子，由在细胞内稳定表达的 β 亚基及受氧调控的 α 亚基构成。HIF-1 的独特特征是通过细胞内的 O₂浓度调节 HIF-1α 的表达及活性来实现的。当细胞处于正常氧浓度下，HIF-1α 在细胞内与脯氨酸羟化酶作用，发生脯氨酸羟化。羟化后的 HIF-1α 可以被泛素化酶von Hippel-Lindau（VHL）识别，从而被泛素化降解，细胞中几乎检测不到 HIF-1α 的存在。羟化本质上是氧化，脯氨酸羟化酶需要氧气作为底物，当缺乏氧气时，脯氨酸羟化酶就无法发挥作用，导致 HIF-1α 泛素化无法进行。同样，如果细胞中 VHL 失活，即使在高氧浓度下 HIF-1α 也无法被泛素化降解，结果是这种蛋白在细胞内积聚。积聚的 HIF-1α 与另一种 HIF 分子 ARNT（HIF-1β）结合，从而形成能够启动转录活性的 HIF 复合物。在细胞核中，HIF-1复合物与缺氧反应基因启动子区域上的缺氧反应原件 HRE 结合，募集其他转录因子，进而引发组织细胞的一系列缺氧适应反应。

MCE 提供 3,451 种氧感应相关的化合物，这些化合物主要靶向 HIF/HIF Prolyl-Hydroxylase，MAPK/ERK，PI3K/AKT 等信号通路中的相关靶点，是研究缺氧，氧化应激及开发新的抗肿瘤药物的有用工具。