20世纪50年代末60年代初，沙利度胺在超过40个国家销售，用以降低孕妇的妊娠反应。不幸的是，这种药品在短时间内就造成了高达1万名新生儿的严重先天缺陷，包括四肢短小、畸形耳和消化系统畸形病变等。长期以来，科学家一直在寻找沙利度胺的致畸原理，如沙利度胺的直接作用靶点以及下游的信号如何造成婴儿的残疾，但未有明确的解释。

    由于对麻风以及多发性骨髓瘤等有一定的疗效，沙利度胺仍在一定范围内使用，尤其是在非洲和南美洲等麻风病多发地区；在美国，沙利度胺会用于一些骨髓瘤患者的治疗。鉴于它的致畸作用人们不得不严格控制其使用。为了进一步地了解沙利度胺的作用机理和应对不良反应，对于致畸的分子机制的明确阐述就显得尤为重要。来自东京工业大学综合研究所的Hiroshi Handa及其同事在《Science》杂志上发表文章称，他们找到了揭开沙利度胺副作用机理的线索。

与沙利度胺结合的蛋白是CRBN与DDB1

    研究人员首先采用直径仅200纳米的丙烯酸甲酯磁珠接合沙利度胺的羰基衍生物FR259625，当在Hela细胞中孵育结束后将磁珠表面洗净并用游离的沙利度胺置换固定于载体上的衍生物。研究人员得到两种蛋白，这两种蛋白分别为127-KD和55-KD。通过质谱解析研究人员证明这两种蛋白分别是cereblon（CRBN）与破坏DNA结合蛋白（damaged DNA binding protein，DDB1）。研究人员发现与沙利度胺结合的蛋白是CRBN，而DDB1蛋白则是与CRBN结合，CRBN-沙利度胺相互作用约为8.5nm。

CRBN, DDB1与Cul4A形成泛素E3复合物

    CRBN一开始被发现时被认为是常染色体隐性轻度精神发育迟滞的候选基因，此蛋白在进化中高度保守。尽管最近的研究证明了CRBN与DDB1蛋白相互作用，但二者相互作用的含义还不明确。二者一般共存于细胞核中，但有时也存在于细胞质中。DDB1是泛素E3复合体的成员之一，该复合体成员包括Cullin 4 (Cul4A 或Cul4B)、cullins 1受体(Roc1)和基底受体。研究发现CRBN与Roc1或Cul4存在相互作用，并且由CRBN、DDB1、Cul4A形成的复合物的确有E3酶的活性。这说明CRBN与DDB1的结合是有功能含义的。

沙利度胺对CRBN功能的抑制作用

    为了确定沙利度胺对CRBN 的抑制作用，研究者使CRBN基因突变，使CRBN不能与沙利度胺结合但保留E3复合体的完整。应用各种删除突变，研究者确定了与沙利度胺结合的氨基酸的序列。在体内，沙利度胺与CRBN的结合是以斑马鱼胚胎为对象的，斑马鱼体内也存在CRBN的同源基因zCrbn，zCrbn与DDB1同样结合。沙利度胺的CRBN（zCrbn）的抑制同样导致了斑马鱼鳍（四肢）的缺失或短小，这和沙利度胺引发的症状非常相像。

沙利度胺致畸的分子机制

    因为沙利度胺与CRBN结合已经确定，那么可以推论CRBN参与的E3复合体有可能是沙利度胺致畸的分子原因。研究者进一步敲除Cul4A基因与斑马鱼zCrbn基因，相似的是二者均导致受试物畸形。为了排除偶然因素，研究者将沙利度胺与CRBN突变的细胞共同孵育，发现沙利度胺不与CRBN突变体结合，也即没有畸形的发生。这说明CRBN组成的E3复合体是致畸的主因，CRBN突变体似乎可以延缓这种药物的副作用。

    尽管沙利度胺的机制已有不同的文献和不同角度的阐述，其准确的机制尚不明确。沙利度胺近年来在多发性硬化症治疗中得到广泛应用，人们认为它可以促进某些细胞因子如肿瘤坏死因子的释放或介导细胞发生凋亡。但是缺少沙利度胺的直接作用靶点的数据。以前的数个研究发现其与CRBN蛋白关系密切，在本次研究中二者的相互关系得以在斑马鱼等模式生物中阐述。至少说明在这些物种之中CRBN是沙利度胺致畸的直接靶点。随后，沙利度胺-CRBN复合物调节成纤维细胞生长因子并激活泛素E3酶复合体产生下游的病理效应。

    但是，文章指出尚有大量未解决的问题：诸如沙利度胺究竟如何抑制E3连接酶？沙利度胺致畸作用机理与其另外的机理是否有联系？如何联系？最后沙利度胺治疗多发性骨髓瘤的机理是否就是CRBN介导的致畸机理？（编译：李秋实）

参考文献：《Science》2010;327:1345-1350