肝細胞生長因子(HGF)是一種充當細胞生長因子的蛋白質。通過與細胞膜上的受體蛋白MET結合，它發揮其生理功能，例如細胞的增殖和遷移，以及組織修復和再生。然而，對于癌組織，由于它促進癌細胞的侵襲和存活，它可以在癌癥轉移和獲得抗癌藥物的抗性中起作用。HGF以各種組織中的前體形式，無活性HGF存在，但前體僅在癌細胞附近轉化為活性HGF。由于這個原因，非常需要選擇性地檢測/抑制活性HGF的分子，但到目前為止還沒有描述過。

選擇性抑制特定分子的分子靶向藥物已被開發并用于癌癥治療和其他疾病。其中，抗體對其靶分子顯示出高度特異性，但它們的缺點之一是它們的成本非常高。另一方面，合成藥物便宜得多，因為它們可以化學合成，但它們對靶分子的特異性不高。最近，人們對大環肽給予了很多關注，其可以顯示與抗體一樣高的靶特異性，并且可以通過化學合成獲得。

來自包括金澤大學在內的五個機構的現在的合作研究小組成功地發現了一種大環肽HiP-8，它使用PaPID方法與活性形式的HGF結合以抑制其活性。HiP-8是一種大環肽，由12 個氨基酸殘基組成，呈環狀幾何結構(圖1)，與活性HGF結合，具有很高的親和力，抑制HGF與其受體MET的結合(圖1)。

黃線顯示??HGF分子的分子形狀的變化。當HGF形態經歷動態運動時，動態運動(分子動力學)在HiP-8結合時被強烈抑制。圖片來源：金澤大學

此外，為了闡明HiP-8和HGF之間的功能相互作用，本研究采用金澤大學開發的高速原子力顯微鏡(HS-AFM)，可以觀察生物分子的動力學和形態(圖2) )。該研究成功地表明，雖然活性HGF分子表現出動態行為，但在結合HiP-8后，HGF的分子動力學受到強烈抑制。這一新發現表明，蛋白質分子的高動態性質受到小分子的抑制。

此外，使用正電子發射斷層掃描(PET)和放射性標記的HiP-8對用人肺癌組織異種移植的小鼠進行的圖像分析表明HiP-8可能應用于癌癥診斷。HiP-8選擇性地在具有活性HGF的癌組織中積累(圖3)，表明HiP-8應該用作PET成像診斷的探針。由于HiP-8抑制HGF活性，它還可以用作對活性HGF具有選擇性的抗癌分子靶向藥物。

預計本研究的結果將導致用放射性示蹤劑HiP-8(一種大環肽)開發新的PET診斷方法。HiP-8是一種新的分子靶向藥物的候選分子，其選擇性地僅抑制活性HGF。