综述:DNA蛋白水解靶向嵌合体技术新进展:靶向癌症治疗中不可成药蛋白的创新策略

【字体: 时间:2025年06月29日 来源:Bioorganic & Medicinal Chemistry 3.3

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  本综述系统阐述DNA-PROTACs(蛋白水解靶向嵌合体)技术突破,通过DNA分子特异性结合优势拓展靶向蛋白降解(TPD)领域,攻克转录因子、膜蛋白等传统不可成药靶点,结合泛素-蛋白酶体系统(UPS)实现高效降解,AI辅助设计与体内适配体进化技术推动其向临床转化。

  

DNA-PROTACs:改写不可成药靶点的抗癌新范式

Abstract
靶向蛋白降解(TPD)技术正颠覆癌症治疗格局。DNA-PROTACs利用DNA分子超高亲和力与精确识别能力,将传统小分子PROTACs的靶标范围扩展至转录因子、膜蛋白等"不可成药"领域。这类嵌合体通过E3泛素连接酶(如CRBN、VHL)招募蛋白酶体降解通路,展现纳米级 linker 调控优势,其催化效率与治疗窗口显著优于RNA基方案。

Introduction
传统癌症疗法面临复发率高、毒性大等瓶颈。泛素-蛋白酶体系统(UPS)中,E1-E2-E3级联反应介导的蛋白降解机制为靶向治疗提供新思路。2001年首个PROTAC概念验证后,2015年VHL配体的发现推动小分子PROTACs发展,但分子量过大、膜渗透性差等问题制约临床转化。DNA适配体的引入突破这一局限——其结合口袋无关的特性使靶标范围激增百种。

Design scheme and mechanism
DNA-PROTACs核心结构包含三模块:靶蛋白结合域(如特异性DNA适配体)、E3连接酶配体(如沙利度胺衍生物)及优化linker。双链DNA通过氢键精准锚定靶标,而DNAzyme可催化底物切割。实验显示,针对雌激素受体α(ERα)的DNA-PROTACs降解效率达传统方案的3倍,且血清稳定性超72小时。

Preclinical advances
在前列腺癌模型中,靶向AR-V7剪接变体的DNA-PROTACs成功降解胞内95%的靶蛋白,克服了恩杂鲁胺耐药性。更引人注目的是,针对转录因子MYC的嵌合体通过SELEX技术筛选获得,其IC50低至0.8 nM,远超小分子抑制剂效力。

Clinical challenges
递送系统成为转化关键:脂质纳米颗粒装载的PTK7靶向DNA-PROTACs在卵巢癌PDX模型中显示肿瘤富集率提升15倍。但E3连接酶库有限(仅10种常用)引发耐药风险,AI预测平台正加速挖掘新型E3配体如RNF114。

Future perspectives
人工智能药物设计(AIDD)平台通过分子动力学模拟优化linker柔性,而体内适配体定向进化技术可迭代筛选稳定变体。这种"计算+实验"双轮驱动模式,正推动DNA-PROTACs向神经退行性疾病等领域拓展,开创精准医学新时代。

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