DARTS与LiP-MS非标记靶点鉴定技术对比分析
随着药物研发进入精准化时代，靶点发现已成为创新药开发的重要环节。只有准确识别小分子药物与蛋白质之间的直接相互作用，才能有效降低脱靶风险，提高后续临床研究成功率。传统亲和富集方法通常需要对小分子进行化学修饰，但标记探针容易改变药物原有结构，同时产生空间位阻，从而影响真实结合状态。因此，不依赖化学标记的非标记（Label-free）技术逐渐成为药物靶点研究的重要发展方向。
目前，DARTS（Drug Affinity Responsive Target Stability）和LiP-MS（Limited Proteolysis-Mass Spectrometry）是应用最广泛的两种非标记技术。自2008年Lomenick团队建立DARTS以来，该技术凭借实验流程成熟、适用于复杂样本以及数据稳定性较高等优势，已成为药物研发领域的重要技术平台。LiP-MS则利用蛋白局部构象变化分析药物结合区域，在结合位点研究中具有一定优势。然而，两种技术在实验原理、检测能力以及复杂样本中的应用表现存在明显差异。
DARTS和LiP-MS最大的区别在于检测机制不同。DARTS主要依据药物结合后蛋白整体稳定性增强这一现象开展分析。当小分子结合靶蛋白后，蛋白构象发生重排，对广谱蛋白酶的抗降解能力明显增强。研究人员通过限制性酶解结合质谱分析，即可筛选出稳定性发生变化的候选蛋白。
LiP-MS则更加关注蛋白局部构象变化。当药物结合蛋白后，局部空间结构发生改变，部分蛋白酶K（PK）酶切位点被遮挡，再结合第二步胰酶消化，通过比较不同肽段丰度变化推测药物结合区域。因此，LiP-MS对于蛋白覆盖率和质谱检测能力具有更高要求。
总体来看，DARTS反映的是蛋白整体稳定性变化，实验逻辑更加简单；LiP-MS主要检测局部构象变化，因此在复杂样本中更容易受到背景噪声影响。
复杂真核体系一直是药物靶点筛选的重要应用场景。LiP-MS由于采用蛋白酶K与胰酶两步酶解，会产生大量完全胰酶肽段和半胰酶肽段，显著增加后续数据分析复杂度，也提高了假阳性信号出现的概率。从研发平台管理角度来看，这意味着更高的数据处理成本和更长的数据分析周期。
2020年相关研究结果显示，在真核细胞样本中，LiP-MS较难准确区分真实靶点和背景噪声。同时，由于质谱检测存在丰度偏向，其更容易识别高丰度蛋白，而低丰度关键调控蛋白容易遗漏。相比之下，DARTS在复杂样本中的鲁棒性更强，对于未知靶点和低丰度蛋白具有更好的筛选能力。
为了提高筛选结果可信度，DARTS建立了完善的数据评价标准。通常要求Unique peptide（独有肽段）数量不少于2条，并满足FDR（High/Medium）质量控制标准。同时结合Fold Change（FC）进行分析，其中FC＞1.2表示蛋白抗酶解能力增强，FC＜0.833表示蛋白稳定性下降。通过上述指标共同评价，可有效提高候选靶点的可靠性。
在实验成本方面，DARTS具有明显优势。其整体实验流程成熟、试剂成本可控、实验周期较短，因此适用于科研机构、生物医药企业及药物研发平台开展常规靶点筛选。相比之下，LiP-Quant虽然提高了LiP-MS理论检测能力，但实验成本和生信分析复杂度均明显增加，因此更多应用于特定科研项目。
两种技术在应用场景方面也有所区别。LiP-MS更加适用于超小分子代谢物结合位点分析，以及需要高蛋白覆盖率的结合机制研究。而对于肿瘤组织、原代细胞、皮肤及肠道类器官、中药复方水煎液以及天然产物粗提物等复杂体系，DARTS则表现出更高的稳定性。此外，在老药新用、多组学联合分析以及WB验证等研究项目中，DARTS同样具有较好的应用价值。
需要强调的是，DARTS能够筛选候选靶蛋白，但不能直接证明结合后的生物学功能。因此，在完成靶点筛选后，还应结合GO/KEGG富集分析、生物信息学分析以及SPR、WB等实验开展进一步验证，形成完整的药物机制研究流程。
目前，DARTS已在多个创新药研发项目中取得成功应用。例如，暨南大学研究团队利用DARTS发现抗过敏药物氮卓斯汀能够直接结合ARF1，抑制ERK信号传导，从而阻断线粒体裂变并抑制结直肠癌细胞增殖；重庆医科大学确认雷公藤红素直接结合ChREBP，并阐明ChREBP-TXNIP轴参与糖尿病并发症调控；南方医科大学利用DARTS发现扁蒴藤素直接作用于HSPA8，通过促进HSPA8泛素化降解抑制三阴性乳腺癌；上海中医药大学附属曙光医院则首次证实人参皂苷Rb1能够结合RNA结合蛋白QKI，抑制circRNA生物合成，为天然产物药理机制研究提供了新的证据。
总体而言，DARTS凭借成熟的实验体系、稳定的数据质量以及复杂样本兼容能力，在药物靶点鉴定领域具有明显优势。未来，随着精准蛋白组学、人工智能以及多组学技术不断发展，DARTS将在精准医疗和创新药研发中发挥更加重要的作用。
达吉特DARTS技术客户文献（部分）：
[1]. Zhou J, Song Q, Li H, et al. Targeting circ-0034880-enriched tumor extracellular vesicles to impede SPP1highCD206+ pro-tumor macrophages mediated pre-metastatic niche formation in colorectal cancer liver metastasis. Mol Cancer. 2024;23(1):168. Published 2024 Aug 20. doi:10.1186/s12943-024-02086-9.(上海中医药大学附属曙光医院) IF=27.7
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