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本文聚焦靶向蛋白质降解技术在癌症治疗中的突破,介绍 PROTAC(蛋白水解靶向嵌合体)和 PROTAB 如何解决传统疗法(单克隆抗体 mAbs、小分子抑制剂 SMIs)对胞内蛋白靶点受限的问题,提及 CDKs、AR、EGFR 等关键靶点及相关癌症应用,展现其在靶向降解领域的潜力。
靶向蛋白质降解技术:PROTAC 与 PROTAB 在癌症治疗中的研究进展
传统癌症治疗中,利用单克隆抗体(mAbs)和小分子抑制剂(SMIs)靶向异常表达或突变蛋白的策略已被广泛应用。然而,大多数胞内蛋白因缺乏可与 mAbs 或 SMIs 结合的抗原或活性位点,长期被视为 “不可成药” 靶点。近年来,PROTAC(蛋白水解靶向嵌合体)技术的兴起为攻克这一难题提供了新方向。
PROTAC 通过招募 E3 泛素连接酶,诱导靶蛋白泛素化并经蛋白酶体降解,其作用机制突破了传统抑制剂需占据靶蛋白活性位点的局限。目前,PROTAC 的作用靶点涵盖多种关键蛋白:
- 激酶类:如细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)、受体酪氨酸激酶(RTKs);
- 过表达癌蛋白:如雄激素受体(AR)、溴结构域蛋白(BRDs);
- 癌症驱动突变蛋白:如表皮生长因子受体(EGFR)突变体;
- 疾病相关融合蛋白:如 NPM/EML4-ALK、BCR-ABL 融合蛋白。
针对小分子胞内降解剂存在的细胞渗透性差、生物利用度低等问题,PROTAB(蛋白靶向降解剂)技术应运而生。PROTAB 通过多特异性结合蛋白,实现对膜结合蛋白和细胞表面蛋白降解的靶向调控,进一步拓展了可成药靶点的范围。
相较于传统疗法,PROTAC 和 PROTAB 技术展现出显著优势:不仅能降解 “不可成药” 的胞内蛋白(如支架蛋白、转录因子),还可通过非占位机制发挥作用,减少因靶点构象变化导致的耐药性。此外,PROTAC 作为 “分子胶水”,只需短暂结合靶蛋白即可启动降解过程,理论上具有更高的效率和更低的剂量需求。
当前,该领域研究正从基础机制向临床转化推进。尽管在药物递送效率、脱靶效应及体内代谢稳定性等方面仍面临挑战,PROTAC 和 PROTAB 技术已在血液肿瘤(如慢性髓性白血病)和实体瘤(如非小细胞肺癌)的 preclinical 研究中展现出令人鼓舞的结果,有望为癌症治疗带来革命性变革。