细胞外HSP90介导的双功能小分子降解胞外及膜蛋白的肿瘤选择性策略

针对溶酶体靶向嵌合体(LYTAC)受体选择有限的难题，研究人员开发了基于细胞外热休克蛋白90(eHSP90)的双功能小分子降解平台eHSPTACs。该策略通过连接HSP90配体与靶蛋白配体，成功诱导Alexa Fluor 488标记的α-DNP抗体和PD-L1的内化及溶酶体降解。其中化合物dPDL1-4展现出对肿瘤细胞膜PD-L1的选择性降解能力，并在B16F10同源小鼠模型中证实其显著抑制肿瘤生长的治疗效果，为肿瘤特异性蛋白降解提供了新范式。

　　

在肿瘤治疗领域，靶向蛋白降解技术正掀起一场革命。传统的小分子抑制剂往往面临耐药性问题，而基于泛素-蛋白酶体系统的PROTAC技术虽能降解胞内蛋白，却对占据重要治疗靶点的胞外及膜蛋白束手无策。溶酶体靶向嵌合体(LYTAC)曾带来希望，但受限于有限的溶酶体靶向受体选择，其应用范围大打折扣。更棘手的是，现有技术缺乏肿瘤特异性，可能误伤正常组织。这些瓶颈促使科学家将目光投向肿瘤微环境中高表达的"分子伴侣"——细胞外热休克蛋白90(eHSP90)，试图开辟一条精准打击肿瘤相关蛋白的新路径。

中国科学院的研究团队在《Journal of Medicinal Chemistry》发表突破性研究，创新性地设计了细胞外热休克蛋白90靶向嵌合体(eHSPTACs)。这种双功能小分子如同"分子胶水"，一端结合eHSP90，另一端捕获靶蛋白，将二者拉近形成三元复合物，借助肿瘤细胞高表达的eHSP90实现选择性内化。研究采用荧光标记抗体示踪技术验证降解效率，通过流式细胞术定量分析PD-L1膜蛋白水平，并建立B16F10黑色素瘤同源移植模型评估体内疗效。

eHSPTACs的设计与验证
研究团队将HSP90抑制剂格尔德霉素衍生物与靶蛋白配体通过优化长度的PEG linker连接，构建eHSPTACs分子库。使用Alexa Fluor 488标记的α-DNP抗体作为模型蛋白，发现eHSPTACs可剂量依赖性促进其内化，48小时内降解效率达80%。共聚焦显微镜观察到荧光信号从细胞膜经内体向溶酶体的动态转运，且溶酶体抑制剂氯喹能完全阻断该过程，证实降解依赖溶酶体途径。

膜蛋白PD-L1的选择性降解
在PD-L1高表达的MC38和B16F10肿瘤细胞中，先导化合物dPDL1-4展现出惊人特异性：72小时内降解70%膜PD-L1，而正常细胞PD-L1水平不变。机制研究表明，这种选择性源于肿瘤细胞eHSP90表达量是正常细胞的3-5倍。表面等离子共振(SPR)分析显示dPDL1-4对PD-L1的亲和力(K_D)为38 nM，三元复合物形成稳定。

体内抗肿瘤效果评估
在B16F10同源小鼠模型中，dPDL1-4(5 mg/kg)每三天给药显著降低肿瘤组织PD-L1表达(降低62%)，并伴随CD8⁺ T细胞浸润增加2.3倍。治疗组肿瘤体积较对照组减少68%，且未观察到肝肾功能异常。值得注意的是，dPDL1-4的疗效优于PD-L1抗体治疗组，提示降解策略比单纯阻断更具优势。

这项研究开创性地利用肿瘤微环境特征，将eHSP90转化为"特洛伊木马"，为不可成药靶点提供全新解决方案。eHSPTACs平台具有三大突破：首次实现胞外蛋白的靶向降解、利用肿瘤特异性标志物实现精准打击、拓展了蛋白降解药物的应用疆域。特别是dPDL1-4展现的"双特异性"——既区分正常与肿瘤细胞，又区分膜蛋白与胞内蛋白，为免疫检查点抑制剂研发开辟了新维度。该技术有望推广至HER2、EGFR等膜受体降解，或改写肿瘤靶向治疗格局。