TargetMol 明星化合物｜Disulfiram CAS 97-77-8: 一种靶向代谢调控抗癌活性分子

1. 背景介绍：

Disulfiram（货号 T0054，Cas 97-77-8）主要作为乙醛脱氢酶（ALDH）的强效抑制剂，特异性靶向人源ALDH1和ALDH2亚型，IC50分别为0.15 μM和1.45 μM。

▲ Disulfiram 分子结构式

Disulfiram通过共价修饰ALDH1和ALDH2亚型酶的活性位点半胱氨酸残基，有效阻断乙醛向乙酸的氧化反应（酒精代谢核心步骤）。除了调控脱氢酶活性的经典作用外，Disulfiram还被发现能够抑制气体凝胶蛋白D（GSDMD）孔道的形成，这是炎症性程序性细胞死亡——焦亡（pyroptosis）的关键事件。这种双重功能使Disulfiram处于代谢和炎症信号通路的交汇处，涉及铜死亡（cuproptosis）、白细胞介素介导的反应、凋亡和焦亡等多条生物学通路。

Disulfiram抑制 ALDH 会导致乙醛蓄积，提升细胞对酒精的敏感性，同时调控细胞氧化还原状态与代谢通量。在焦亡通路中，Disulfiram通过阻断 GSDMD 膜孔形成，抑制 IL-1β、IL-18 等促炎细胞因子释放，调控炎症级联反应。此外，Disulfiram与脱氢酶的相互作用使其参与更广泛的代谢途径，包括新近发现的铜依赖性细胞死亡机制——铜死亡，显示其作为研究复杂细胞死亡模式的工具潜力。

在科研领域，Disulfiram广泛用于研究ALDH抑制的生化和细胞学效应研究（酒精代谢、氧化应激和代谢调控方向）；其 GSDMD 抑制作用也使其成为焦亡与炎症信号机制研究的核心工具。此外，双硫仑对 ALDH 亚型的特异性及对白细胞介素通路的调控，为代谢酶 - 免疫反应互作研究提供了独特模型，可作为多功能生化探针，阐明脱氢酶活性、炎症性细胞死亡与细胞因子信号的交叉调控，为细胞命运与免疫调节机制研究提供关键支撑。[1,2]

2. 文献分享：

2.1 High-throughput screen of drug repurposing library identifies inhibitors of Sarcocystis neurona growth

Disulfiram (T0054) 在本研究中被用于评估对Sarcocystis neurona裂殖子增殖的抑制作用。采用表达GFP和萤火虫荧光素酶的寄生虫高通量筛选方法，Disulfiram被鉴定为18种确认的抑制化合物之一，在初筛和二次筛选阶段均表现出超过80%的寄生虫生长抑制率。进一步通过不同浓度处理感染牛鼻形成细胞的寄生虫，并测量虫体荧光信号，计算Disulfiram的半数有效浓度(EC50)，结果显示Disulfiram对寄生虫生长具有剂量依赖性抑制作用。试验的可靠性由Z′因子大于0.6数值验证，表明该检测具有良好的准确性。本研究明确了Disulfiram在体外条件下能够显著抑制S. neurona寄生虫复制，证明其在筛选化合物库中具备抑制活性。[3]

▲ Disulfiram具有抗寄生虫活性

2.2 Xuanqing Hefa formula relieves sepsis-triggered acute lung injury by targeting the NLRP3/Caspase-1 pyroptosis mechanism

Disulfiram (T0054) 作为复方药物旋清合法方（XQHF）中的核心活性成分之一，在本研究中表现出抑制炎症级联反应和减弱细胞焦亡的作用，从而缓解由脓毒症诱导的急性肺损伤。实验结果显示，含有Disulfiram的XQHF可保护肺组织结构、降低炎症 / 氧化应激、提升脓毒症小鼠存活率；分子层面，双硫仑抑制焦亡关键蛋白表达，减少 LPS + 尼日尔霉素诱导的免疫细胞焦亡，并显著下调促炎因子 IL-1β、IL-18 水平。机制证实：Disulfiram通过抑制NLRP3/Caspase-1通路，发挥抑制炎症反应及细胞焦亡的作用，参与调节脓毒症相关的肺损伤过程。[4]

▲ XQHF通过调节NLRP3/Caspase-1通路抑制凋亡和炎症的示意图

2.3 Disulfiram activates autophagy via proteasome inhibition and c-Fos/beclin-1 upregulation, synergizing with chloroquine

Disulfiram (T0054) 在结直肠癌细胞模型中发挥多重作用机制。①靶向 p97-NPL4-UFD1 轴抑制泛素 - 蛋白酶体通路，提升细胞泛素化水平；②蛋白酶体抑制触发代偿性自噬，同时通过上调 FOS 基因，经 c-Fos（AP-1 转录因子）直接结合 BECN1 启动子，增强 Beclin-1 表达，剂量 / 时间依赖性提升自噬水平。

Disulfiram的抗肿瘤活性依赖于铜离子，葡萄糖酸铜可显著增强其肿瘤杀伤效果；与自噬抑制剂氯喹联用可完全阻断细胞蛋白降解，诱导异常蛋白蓄积与细胞死亡，协同提升抗肿瘤效应。进一步的实验显示，过表达 NPL4 可逆转双硫仑诱导的自噬激活，证实自噬调控依赖 NPL4 轴介导的蛋白酶体抑制。综上，Disulfiram通过双重机制即蛋白酶体抑制和c-Fos/Beclin-1轴的转录激活调节自噬，并与自噬抑制剂协同增强肿瘤细胞杀伤作用。[5]

▲ NPL4介导Disulfiram诱导的自噬

3. 结语

双硫仑（T0054）是乙醛脱氢酶 ALDH1、ALDH2 的强效抑制剂，通过共价修饰酶活性位点半胱氨酸残基阻断乙醛氧化，同时抑制 GSDMD 孔道形成调控细胞焦亡，参与铜死亡、凋亡等多种细胞死亡途径，调节细胞氧化还原状态、代谢流及炎症因子释放。相关文献证实，双硫仑在体外可剂量依赖性抑制 Sarcocystis neurona 增殖；作为旋清合法方活性成分，通过 NLRP3/Caspase-1 通路抑制焦亡与炎症，缓解脓毒症诱导的急性肺损伤；在结直肠癌细胞中，可通过抑制蛋白酶体、激活 c-Fos/Beclin-1 轴诱导自噬，铜离子可增强其抗肿瘤活性，且与氯喹联用能协同提升肿瘤杀伤效果。未来双硫仑可作为生化探针用于代谢与免疫互作、细胞死亡机制研究，也可在抗寄生虫、脓毒症肺损伤干预及肿瘤联合治疗领域进一步探索应用。

4. Q&A

Q：双硫仑（T0054）的核心分子机制是什么？

A：双硫仑可强效抑制 ALDH1、ALDH2 活性，通过共价修饰酶活性位点半胱氨酸残基阻断乙醛氧化；同时抑制 GSDMD 孔道形成调控细胞焦亡，参与铜死亡、凋亡等细胞死亡途径，调节细胞氧化还原状态、代谢流及促炎细胞因子释放。

Q：双硫仑在文献研究中展现出哪些核心生物学效应？

A：①体外剂量依赖性抑制Sarcocystis neurona寄生虫增殖；②通过 NLRP3/Caspase-1 通路抑制焦亡与炎症，缓解脓毒症急性肺损伤；③在结直肠癌细胞中诱导自噬，铜离子增强其抗肿瘤活性，与氯喹联用协同杀伤肿瘤细胞。

Q：双硫仑发挥抗肿瘤作用的关键条件与联合方案是什么？

A：双硫仑的抗肿瘤活性依赖铜离子；其可通过抑制蛋白酶体、激活 c-Fos/Beclin-1 轴诱导自噬，与自噬抑制剂氯喹联合使用能完全阻断细胞蛋白降解，显著提升抗肿瘤效果。

5. 参考文献

[1] Liu X, Zhang Z, Ruan J, et al. Inflammasome-activated gasdermin D causes pyroptosis by forming membrane pores. Nature. 2016;535(7610):153-158.

[2] Skrott Z, Mistrik M, Andersen KK, et al. Alcohol-abuse drug disulfiram targets cancer via p97 segregase adaptor NPL4. Nature. 2017;552(7684):194-199.

[3] Bowden G, Land K, O'Connor R, Fritz H. High-throughput screen of drug repurposing library identifies inhibitors of Sarcocystis neurona growth. International Journal for Parasitology: Drugs and Drug Resistance. 2018;8(1):137-144.

[4] Lei C, Zhao C, Li X, Wang K, Cen T, Liu Q, et al.. Xuanqing Hefa formula relieves sepsis-triggered acute lung injury by targeting the NLRP3/Caspase-1 pyroptosis mechanism. Frontiers in Immunology. 2026;16():.

[5] Wang K, Wang Z, Peng W, Li G, Xiao H, Zhong Z, et al.. Disulfiram activates autophagy via proteasome inhibition and c-Fos/beclin-1 upregulation, synergizing with chloroquine. Cell Death Discovery. 2025;12(1):.