综述:神经退行性疾病中靶向蛋白质降解的当代趋势

【字体: 时间:2025年08月31日 来源:European Journal of Medicinal Chemistry 5.9

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  这篇综述系统阐述了靶向蛋白质降解(TPD)技术在神经退行性疾病(NDs)治疗中的突破性进展,重点介绍了蛋白水解靶向嵌合体(PROTAC)、溶酶体靶向嵌合体(LYTAC)等策略如何通过泛素-蛋白酶体系统(UPS)和自噬-溶酶体途径清除β-淀粉样蛋白(Aβ)、α-突触核蛋白等致病蛋白,为传统"不可成药"靶点提供了全新解决方案。

  

蛋白聚集是神经退行性病变的元凶

大量研究表明,β-淀粉样蛋白(Aβ)、tau蛋白、α-突触核蛋白等错误折叠蛋白的异常聚集是阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等神经退行性疾病的共同病理特征。这些蛋白寡聚体形成的神经毒性沉积物会破坏突触功能,引发氧化应激和炎症反应,最终导致神经元死亡。

细胞内的蛋白质降解机器

真核细胞通过两大系统维持蛋白质稳态(proteostasis):泛素-蛋白酶体系统(UPS)负责降解短寿命的可溶性蛋白,而自噬-溶酶体途径(ALS)则能清除蛋白聚集体和受损细胞器。这两种系统既独立运作又相互补充,共同构成细胞内"蛋白质质检中心"。

药物开发中的TPD策略

靶向蛋白质降解(TPD)技术通过劫持细胞天然降解系统,为传统小分子难以靶向的"不可成药"蛋白提供了全新解决方案。其中最具代表性的蛋白水解靶向嵌合体(PROTAC)采用"三体结构"设计:一端结合靶蛋白,另一端招募E3泛素连接酶,中间通过连接链桥接,形成三元复合物促使靶蛋白被UPS降解。

溶酶体系统(靶向细胞外或跨膜蛋白)

对于UPS难以处理的大分子蛋白聚集体,溶酶体靶向嵌合体(LYTAC)通过内吞作用将细胞外蛋白导向溶酶体降解。这种策略特别适用于清除Aβ等分泌型致病蛋白,其独特之处在于能利用细胞膜上的阳离子非依赖性甘露糖-6-磷酸受体(CI-M6PR)完成靶标递送。

TPD的脑部递送挑战

TPD疗法面临的主要瓶颈是血脑屏障(BBB)穿透性问题。由于多数异双功能降解剂分子量较大,其溶解度和渗透性往往不符合类药性原则。目前正在探索的策略包括纳米载体递送、聚焦超声开放血脑屏障等创新方法。

结论与未来展望

TPD技术为神经退行性疾病治疗开辟了新纪元,特别是针对传统疗法束手无策的蛋白聚集病理。未来研究需要优化降解剂的脑部递送效率,同时探索更多新型降解途径如抗体PROTAC(AbTAC)、自噬靶向嵌合体(AUTOTAC)等。随着对蛋白质稳态调控网络的深入理解,TPD有望成为对抗神经退行性病变的利器。

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