综述:小分子介导的靶向蛋白质降解技术在癌症免疫治疗中的应用

【字体: 时间:2025年04月23日 来源:Asian Journal of Pharmaceutical Sciences 10.7

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  这篇综述系统阐述了靶向蛋白质降解(TPD)技术在癌症免疫治疗中的前沿进展。文章对比了基于泛素-蛋白酶体系统(UPS)和溶酶体途径的多种TPD策略(如PROTACs、分子胶、LYTAC等),重点分析了PD-1/PD-L1、IDO1、TGF-β等关键免疫检查点靶点的降解剂设计,并探讨了其在克服耐药性和拓展"不可成药"靶点方面的独特优势。综述还指出TPD技术需解决的选择性、药代动力学和组织特异性等挑战,为开发下一代免疫治疗药物提供了理论框架。

  

小分子介导的靶向蛋白质降解技术在癌症免疫治疗中的应用

1. 引言

癌症免疫治疗已彻底改变肿瘤治疗格局,但抗体药物存在半衰期长、口服生物利用度低等局限性。靶向蛋白质降解(TPD)技术通过劫持细胞内天然降解系统,为传统"不可成药"靶点(如PD-L1、TGF-β等)提供了全新干预策略。这类技术不仅能克服抑制剂面临的结合口袋依赖性,还展现出催化降解、克服耐药等独特优势,近年来在免疫治疗领域取得突破性进展。

2. 基于泛素-蛋白酶体系统(UPS)的TPD技术

2.1 PROTAC
作为首个报道的TPD技术,PROTAC通过同时结合靶蛋白和E3泛素连接酶(如VHL、CRBN)形成三元复合物,诱导靶标泛素化后被26S蛋白酶体降解。目前已有20余种PROTAC进入临床试验,如针对雌激素受体(ER)的ARV-471和靶向雄激素受体(AR)的ARV-110。值得注意的是,PROTAC对BRD4的降解表现出惊人的选择性——MZ1在低浓度下优先降解BRD4而非BRD2/3,这可能与BRD4特有的泛素化位点分布有关。

2.2 分子胶
这类单分子降解剂(如沙利度胺衍生物)通过诱导靶蛋白与E3连接酶的界面重构发挥作用。与PROTAC相比,分子胶具有更优的药代动力学特性(分子量<500 Da,口服生物利用度>30%),但当前主要限于靶向IKZF家族蛋白。CC-92480等分子胶已进入III期临床试验,用于复发/难治性多发性骨髓瘤治疗。

2.3 创新性PROTAC变体

  • CLIPTAC:通过细胞内点击化学反应组装活性PROTAC,改善膜渗透性(如JQ1-CLIPTAC对BRD4的降解效率达100%)
  • PHOTAC:利用光控开关(如偶氮苯)实现时空特异性降解,pc-PROTAC3可在365 nm光照下精确调控BTK降解水平
  • 叶酸-PROTAC:借助叶酸受体(FOLR1)的肿瘤特异性内化作用,叶酸-ARV-771在宫颈癌细胞中显示出选择性BRD4降解能力

3. 基于溶酶体途径的TPD技术

3.1 AUTAC
通过S-鸟嘌呤标记介导K63泛素化,AUTAC可降解线粒体等细胞器。GW5074-JQ1缀合物(10f)能通过LC3相互作用诱导BRD4的自噬性降解,在肺癌模型中显示出广谱抗肿瘤活性。

3.2 ATTEC
直接桥接靶蛋白与自噬体标记蛋白LC3,ATTEC 12c以0.98 μM的DC50降解EGFR,且不依赖泛素化过程。这种技术特别适用于NAMPT等代谢相关蛋白的降解,化合物A3通过阻断NAMPT介导的MDSCs扩增重塑肿瘤微环境。

3.3 LYTAC与CMA降解剂
LYTAC通过CI-M6PR或ASGPR受体介导膜蛋白内吞降解,如GalNAc-LYTAC可实现肝脏特异性EGFR清除。而基于分子伴侣HSP90的CMA降解剂(如RNK05047)已进入II期临床,能高效降解BRD4并抑制PD-L1表达。

4. 癌症免疫治疗中的关键靶点降解

4.1 PD-1/PD-L1通路
BMS-L1-RGD通过整合素介导的溶酶体降解(IFLD技术)使PD-L1降解率达80%,在黑色素瘤模型中显著增强CD8+ T细胞浸润。而CRBN基PROTAC 21a则通过蛋白酶体途径降低PD-L1水平,但其对膜蛋白的降解机制仍存疑。

4.2 代谢调控靶点

  • IDO1:NU223612(DC50=0.33 μM)可穿透血脑屏障降解胶质瘤中的IDO1,同时抑制NF-κB信号
  • AhR:Api-Protac-II通过降解AhR阻断其介导的Treg分化,但50 μM的起效浓度需进一步优化

4.3 表观遗传调控因子
BRD4降解剂通过下调PD-L1表达增强免疫应答,其中ATTEC技术展现独特优势——化合物18通过同时结合NAMPT和LC3,在卵巢癌模型中实现双重通路调控。

4.4 激酶靶点

  • BTK:NX-2127对BTKC481S突变体保持降解活性,临床数据显示患者外周血BTK水平降低83%
  • Bcl-xL:DT2216选择性降解肿瘤细胞Bcl-xL(DC50=60 nM),而血小板毒性较ABT-263降低70%
  • MEK:光控降解剂MS432通过阻断MAPK通路抑制PD-L1表达,其叶酸偶联体可实现肿瘤靶向递送

5. 挑战与展望

尽管TPD技术取得显著进展,仍面临三大核心挑战:

  1. 组织特异性:现有技术(如LYTAC)仅能实现肝脏靶向,需开发更普适的靶向策略
  2. 分子设计:PROTAC的"分子量悖论"(>700 Da的高效性与<500 Da的透膜性矛盾)亟待突破
  3. 耐药机制:CRBN下调导致的PROTAC失效提示需开发新型E3连接酶配体

未来研究将聚焦于人工智能辅助的降解剂设计、多靶点协同降解策略,以及针对肿瘤微环境特异性的递

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