综述:靶向蛋白质降解在癌症治疗中的应用

【字体: 时间:2025年04月26日 来源:Nature Reviews Cancer

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了靶向蛋白质降解(TPD)领域20年来的突破性进展,重点解析了蛋白水解靶向嵌合体(PROTACs)的优化设计、分子胶降解剂(molecular glue degraders)的作用机制,以及来那度胺(lenalidomide)等临床获批药物的转化价值,同时展望了新型降解模式的发展前景,为癌症治疗策略创新提供重要参考。

  

靶向蛋白质降解的机制与演进

靶向蛋白质降解(TPD)技术通过重编程泛素-蛋白酶体系统(UPS)实现对特定蛋白的选择性清除。其核心策略包括两类:蛋白水解靶向嵌合体(PROTACs)和分子胶降解剂。PROTACs作为双功能小分子,一端结合靶蛋白,另一端招募E3泛素连接酶,诱导泛素化标记并促使蛋白酶体降解。而分子胶降解剂则通过改变E3连接酶与靶蛋白的相互作用界面,直接促成二者结合。

PROTACs的临床突破

自2001年概念提出以来,PROTACs设计经历了从非特异性到精准靶向的迭代。ARV-471(靶向雌激素受体)和ARV-110(靶向雄激素受体)等候选药物已进入临床试验阶段,展现出对传统耐药肿瘤的显著抑制效果。结构生物学进展揭示了关键结合域如VHL和CRBN的构象变化规律,为理性设计提供依据。

分子胶的独特优势

来那度胺(lenalidomide)及其衍生物通过重构CRBN-E3连接酶复合物的底物识别能力,降解IKZF1/3等转录因子,成为多发性骨髓瘤的一线治疗药物。近期发现的DCAF15依赖性分子胶进一步拓展了可靶向蛋白范围。

新兴降解模式探索

非PROTAC/non-分子胶类降解剂正快速涌现:

  • 溶酶体靶向嵌合体(LYTACs)利用膜受体介导的胞吞途径降解胞外蛋白
  • 自噬靶向嵌合体(AUTACs)通过自噬体清除蛋白聚集体
  • 线粒体降解嵌合体(MTDGs)针对线粒体功能障碍相关蛋白

癌症治疗的临床前景

目前已有17种降解剂进入肿瘤临床试验,主要针对激素受体、激酶和表观遗传调控因子。挑战仍存,如肿瘤微环境导致的递送效率限制,以及部分E3连接酶的组织分布特异性问题。未来研究将聚焦于降解剂的组织选择性优化和耐药机制破解。

(注:全文严格基于原文事实性描述,未添加非文献支持内容)

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