《Biomarker Research》：Targeted protein degradation in cancer: strategies for undruggable targets and progress towards clinical translation
靶向蛋白质降解（Targeted Protein Degradation, TPD）通过实现对传统不可成药（undruggable）致癌驱动因子——如转录因子（transcription factors）、染色质重塑蛋白（chromatin remodelers）以及蛋白-蛋白相互作用介导因子（mediators of protein-protein interactions）——的靶向，深刻影响了癌症治疗格局，克服了传统抑制剂的固有局限。该方法利用细胞内源性降解机制，特别是泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system, UPS）与溶酶体途径（lysosomal pathways），实现对致病蛋白的精准、高效清除。目前，一种基于降解机制的治疗药物vepdegestrant已获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准上市，而大多数在研药物仍处于I期或II期临床评估阶段，这代表在解决癌症中既往难以攻克的靶点上取得了重大进展。然而，大量疾病相关蛋白仍难以被有效调控。本综述聚焦于癌症治疗中的不可成药靶点（undruggable targets），并将其分为三类：1）结构上不可成药靶点（Structurally undruggable targets）；2）既往不可成药、如今虽已有抑制剂可及但降解仍具机制优势靶点（Formerly undruggable, now inhibitor-accessible but degradation offers a mechanistic advantage）；3）非酶类靶点（Non-enzymatic targets）。研究人员系统梳理了针对这些难靶点的TPD策略的最新进展（截至2026年9月30日），旨在为TPD在癌症治疗中的更广泛应用提供更系统的理论基础。
Introduction
靶向癌症治疗长期受限于转录因子、染色质重塑蛋白及蛋白-蛋白相互作用介导因子等关键驱动因子的不可成药性。TPD通过利用UPS或溶酶体系统实现蛋白质清除，突破了传统抑制剂的局限。该领域从2001年首个PROTAC发展至2026年Vepdegestrant获FDA批准，已形成涵盖多机制的综合技术体系，为攻克难治性癌症提供了新范式。
Intracellular protein degradation pathways
UPS
UPS是蛋白质降解的主要途径，通过E1、E2、E3酶级联及26S蛋白酶体降解泛素化底物，经典降解信号由供体Ub的C末端甘氨酸与底物结合Ub的K
48之间的异肽键构成；DUBs（De-ubiquitinating Enzymes）通过切割异肽键回收泛素单体，维持降解动态平衡。
Lysosome system
溶酶体系统通过内吞与自噬（巨自噬、微自噬、CMA）处理胞外及胞内物质。内体与自噬体分别成熟并与溶酶体融合，构成两条互补的降解轴线，为基于溶酶体的TPD提供设计基础。
Types of targeted protein degraders
UPS-based TPD
Proteolysis-targeting chimera (PROTAC)
PROTAC是由E3泛素连接酶配体、POI（Protein of Interest）配体及连接体组成的三功能分子，通过诱导三元复合物促进POI泛素化与降解，已拓展至适配体、AI设计肽段等多种配体形式。
Peptide-based PROTACs
早期Protac-1通过磷酸肽招募E3连接酶降解MetAP-2；后续发展的细胞穿膜肽修饰PROTAC与基于HYDRAC的蛋白模拟聚合物进一步拓展了靶点适用范围。
Conditionally activated PROTACs
条件激活策略通过将降解活性限定于ROS（Reactive Oxygen Species）升高、缺氧或酶高表达的肿瘤微环境，并结合光或超声触发，提升治疗指数并降低系统毒性。
Mediated-targeting PROTACs
叶酸或抗体介导的PROTAC通过FOLR1或特定抗原实现肿瘤选择性递送，将ADC（Antibody-Drug Conjugate）概念从细胞毒性载荷拓展至事件驱动型降解剂。
Novel-linker PROTACs
连接体决定三元复合物协同性与药代动力学。二茂铁linker通过构象转换平衡通透性与降解活性；环化策略如MZ1与SHD913增强分子刚性并克服钩效应（hook effect）。
Multi-valent PROTAC
基于DNA四面体支架的多价PROTAC（如AS-TD2-PRO）可整合多种功能模块，增强肿瘤特异性靶向与降解效率。
Expanding the druggable E3 ligase repertoire
扩展E3连接酶库对实现肿瘤选择性、亚细胞覆盖及克服耐药至关重要。例如DCAF16介导的BRD9降解可避免心脏毒性，切换连接酶的降解剂可规避CRBN突变耐药。
MGMGs
Natural proteolytic MGs
天然MGs（Molecular Glues）包括植物激素生长素及HIV Vif等病毒蛋白，通过劫持宿主E3连接酶实现底物泛素化与降解。
Synthetic non-proteolytic MGs
合成非蛋白水解MGs如Synstab A与曲美替尼，通过稳定蛋白-蛋白相互作用发挥功能，不依赖UPS。
Synthetic proteolytic MGs
沙利度胺衍生物等通过招募CRBN降解IKZF1/3；indisulam等芳基磺酰胺通过DCAF15介导RBM39的泛素化与蛋白酶体降解。
Rational design synthetic MGs
基于结构优化与AI驱动的MG设计正推动理性发现，如NRX-252114增强β-catenin与β-TrCP的相互作用，MOLDE平台实现三元复合物预测与候选分子生成。
Discovery-led strategies
高通量表型筛选与全局蛋白质组学方法成为发现新型MGs的重要工具，助力识别非经典招募界面，拓展了E3连接酶底物识别的范围。
Dual-mechanism degrader
双机制降解剂整合PROTAC与MG策略，如GBD-9同时经PROTAC机制降解BTK并经由MG机制降解GSPT1，实现多靶点同步清除。
Lysosome system-based TPD
AUTAC
AUTAC（Autophagy-Targeting Chimera）采用双功能设计，连接靶标配体与cGMP降解标签，通过K
63连接多聚泛素化将底物导向选择性自噬，适用于清除错误折叠蛋白及细胞器。
ATTEC
ATTEC（Autophagosome-Tethering Compound）同时结合LC3与靶蛋白（如mHTT、脂滴），将致病物质锚定于自噬体进行溶酶体清除，并已拓展至非蛋白质底物。
LD·ATTECs
LD·ATTECs通过同时结合脂滴核心TAG与LC3，诱导脂滴自噬性降解，为SPG54等代谢疾病提供了精准的干预策略。
Nano-ATTECs
基于混合壳聚合物胶束（MSPMs）的nano-ATTECs利用酸性肿瘤微环境触发内化，并通过正反馈增强自噬通量，提升POI降解效率。
Aptamer-based ATTECs
适配体基ATTECs利用核酸适配体特异性识别α-syn等致病蛋白，并偶联LC3B配体实现高效的自噬降解。
AUTOTAC
AUTOTAC通过靶蛋白结合配体（TBL）与p62/SQSTM1的别构激活，诱导其首尾寡聚化，将POI经巨自噬-溶酶体轴降解，且不依赖泛素-蛋白酶体系统。
Chaperone-mediated protein degrader (CHAMP)
CHAMP通过KFERQ基序将胞质蛋白靶向CMA途径至溶酶体，实现可逆的体内蛋白稳定，目前处于早期开发阶段。
Endosome-lysosome system
LYTAC
LYTAC（Lysosome-Targeting Chimera）通过招募CI-M6PR（Cation-Independent Mannose-6-Phosphate Receptor）或ASGPR（Asialoglycoprotein Receptor）等溶酶体穿梭受体，介导胞外及膜蛋白的内吞与溶酶体降解。
CI-M6PR-engaging LYTACs
CI-M6PR基LYTAC利用M6P或其类似物降解EGFR、PD-L1等膜蛋白，且竞争性耗竭内源性M6P糖蛋白可增强其活性。
ASGPR-directed LYTACs
ASGPR基LYTAC借助GalNAc实现肝细胞选择性降解，如Ctx-GalNAc降低EGFR水平，M-MoDE-A实现MIF的系统性清除。
TfR-LYTAC
TfR-LYTAC通过转铁蛋白受体介导的内吞高效降解PD-L1，OMV-LYTAC进一步整合天然免疫激活与被动靶向功能。
Aptamer-based LYTACs
适配体基LYTAC（如Apt-LYTAC）具有分子量小、合成便捷的优势，可高效降解胞外PDGF与膜PTK7。
IMTAC
IMTAC（Intelligent Modular DNA LYTAC）利用环形DNA折纸支架实现多靶点、肿瘤限制性的蛋白降解，同步清除EGFR与PD-L1。
TDA-MLYTAC
TDA-MLYTAC（Tetrahedral DNA-Anchored Multivalent Aptamer LYTAC）通过四面体DNA支架增强多价适配体的细胞摄取与血清稳定性，显著提升膜蛋白降解效率。
Logic-TAC
Logic-TAC利用细胞膜的DNA计算实现AND门控激活，仅在同时表达特定抗原的恶性细胞中启动LYTAC活性。
PT-LYTAC
PT-LYTAC整合光活性双特异性适配体嵌合体，将近红外光敏剂与适配体结合，实现蛋白降解与免疫原性细胞死亡的时空可控偶联。
GlueTAC
GlueTAC通过邻近反应性非规范氨基酸共价捕获膜抗原，并经CPP-LSS（Cell-Penetrating Peptide coupled to a Lysosomal-Sorting Sequence）导入溶酶体，实现PD-L1的近定量降解。
Delivery-integrated LYTACs
GELYTAC
GELYTAC采用重组IGF2替代合成糖肽配体，实现遗传编码的精准细胞治疗与旁分泌递送。
DbLYTAC
DbLYTAC在病毒样纳米颗粒（VNP）表面功能化适配体-LYTAC偶联物，于单一载体内整合siRNA基因沉默与膜蛋白溶酶体降解。
HerTacs
HerTACs利用HER2（Human Epidermal Growth Factor Receptor 2）的内吞与溶酶体转运特性，共价偶联靶向配体（如BMS-202）降解PD-L1等膜蛋白。
Undruggable targets and TPD strategies in cancer
Small GTPases
KRAS
KRAS（Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog）因表面光滑及对GTP的高亲和力长期被视为不可成药。针对G12C的PROTAC（如LC-2、KP-14、YN14）已展现强效降解；针对G12D的ASP3082已进入III期临床，为RAS靶向降解提供了迄今最强的临床证据。
Targeting KRAS G12C
靶向KRAS G12C的PROTAC从XY-4-88发展至基于不同连接体与E3组合的化合物，证实VHL优于CRBN及可逆共价策略可增强降解活性。
Targeting KRAS G12D
靶向KRAS G12D的降解剂ASP3082（Setidegrasib）与ASP4396、ARV806等正推进临床，其中Setidegrasib已启动针对NSCLC与PDAC的III期试验。
Pan-KRAS degraders
Pan-KRAS降解剂TKD与ACBI3可覆盖多种突变体（包括耐药突变），ACBI3能高效降解17种最常见KRAS等位基因中的13种。
HRAS
HRAS依赖翻译后法尼基化进行膜定位，Tipifarnib等法尼基转移酶抑制剂在HRAS突变肿瘤中展现疗效，TPD策略为其提供了替代治疗方向。
NRAS
NRAS突变在黑色素瘤中高发，sotorasib对NRAS G12C显示交叉反应活性，联合方案及MEK抑制剂已开展临床试验。
TPD strategies targeting small GTPases in cancer
现有TPD策略多基于KRAS突变体或pan-KRAS靶向，正从实验室概念向临床实践过渡。
Phosphatases
MKPs因活性位点高度同源且缺乏结构信息，迄今尚无降解策略报道，其催化失活的支架功能可能更适合通过降解而非抑制来消除。
Transcription factors
AR
AR（Androgen Receptor）点突变与剪接变体（如AR-V7）是去势抵抗的关键驱动因素。ARV-110、ARV-766等PROTAC降解剂可克服耐药；ATC-324等AUTOTAC平台分子及riluzole等新型策略进一步拓展了AR降解途径。
TPD strategies targeting AR in cancer
临床前与临床阶段AR降解剂通过CRBN或p62机制降解AR全长及变体，在前列腺癌模型中显示显著的抗肿瘤活性。
ER
ERα的ESR1突变（如Y537S、D538G）导致内分泌耐药。Vepdegestrant作为首个获批PROTAC降解剂显著改善此类患者预后；SIM0270等SERD（Selective Estrogen Receptor Degrader）类药物则代表针对ER的平行策略。
TPD strategies targeting ER in cancer
Vepdegestrant的获批基于VERITAC-2研究的积极数据，标志着ER驱动乳腺癌治疗进入降解新时代。
MYC
MYC因内在无序性长期不可成药。TEP、ProMyc等基于适配体的PROTAC及WBC100等MG正探索通过UPS或CHIP途径降解c-MYC。
TPD strategies targeting MYC in cancer
针对MYC的降解策略处于临床前阶段，其中WBC100已启动复发/难治性急性髓系白血病（AML）的I期临床试验。
p53
TP53突变丧失肿瘤抑制功能并获致癌特性。策略包括直接降解突变型p53（如dp53m）及降解MDM2（Mouse double minute 2 homolog）以稳定野生型p53（如MD-224）。
Degradation-based strategies for modulating the p53 pathway in cancer
基于降解的p53通路调控追求双重目标：消除获得性功能突变型p53，或降解MDM2/MDM4以激活野生型p53，两者在靶点与机制上截然相反。
XBP1
XBP1（X-box binding protein 1）s作为UPR关键转录因子在多种癌症中过表达。其非常规剪接方式产生的活性亚型及未剪接亚型的功能差异，使现有小分子策略面临挑战，基于适配体或降解标签的策略尚待开发。
NRF2
NRF2（Nuclear factor erythroid 2-related factor 2）在肺癌等癌症中常因KEAP1突变或NRF2突变而hyper激活。其Neh2与Neh6降解子为降解剂设计提供了潜在靶点，但NRF2本身的直接降解尚未实现。
NF-κB
NF-κB（Nuclear factor kappa-B）信号失调促进肿瘤发生。EN450作为共价MG通过UBE2D1介导NF-κB1前体降解，为E2酶变构位点的利用提供新思路。
TPD strategies targeting NF-κB in cancer
EN450降解的是NF-κB1前体而非转录激活亚基（如RelA），直接降解后者的降解剂尚未报道。
STAT
STAT（Signal transducer and activator of transcription）3/5等是血液肿瘤的关键驱动因子。SD-36、SD-2301、SD-436及进入临床的KT-333等STAT3降解剂已展现强效活性；AK-2292与AK-1690则分别实现STAT5与STAT6的靶向降解。
TPD strategies targeting STAT in cancer
STAT降解剂在临床前模型中诱导深度降解与抗肿瘤效应，KT-333的I期数据验证了该靶点的临床转化潜力。
Protein-protein interactions
BCL-2
BCL-2家族蛋白通过线粒体凋亡途径调控细胞死亡。BCL-XL是PROTAC降解的主要靶点，DT2216等通过血小板低表达VHL的特性克服血液学毒性。
TPD strategies targeting BCL-2 family in cancer
针对BCL-XL的PROTAC（如XZ424、DT2216）实现肿瘤选择性降解，而BCL-2本身的临床阶段降解剂尚未见报道。
MIF
MIF（Macrophage migration inhibitory factor）作为炎症-癌症轴的关键介质，其非经典分泌方式限制抗体应用。MD13等PROTAC与M-MoDE-A等LYTAC变体为MIF靶向提供了新工具。
TPD strategies targeting MIF in cancer
MD13通过CRBN招募降解MIF并阻断MAPK信号；M-MoDE-A则通过ASGPR介导MIF的胞内重路由与清除。
Epigenetic modifications associated protein
BRD
BRD9是ncBAF复合物的必需亚基，在滑膜肉瘤与前列腺癌中呈现特定依赖；BRD4则在多种肿瘤中作为关键表观遗传调控因子。
TPD strategies targeting BRD family in cancer
BRD9降解剂如FHD-609、ZZ7实现组织选择性降解；BRD4 PROTAC如ARV-825、ARV-771较BET抑制剂表现出更持久的靶点耗竭与抗肿瘤效应。
TPD entering clinical trials in cancer therapy
FHD-609与CFT8634的终止表明BRD9降解未能转化为显著临床获益，提示靶点选择需严格匹配患者基因型；ASP4396与MRTX1133的终止则反映成药性同样是决定性的瓶颈。
Conclusions and perspectives
TPD已从概念验证迈入临床验证，Vepdegestrant的获批与setidegrasib等III期项目标志着领域走向成熟。未来需扩展E3连接酶库、整合抗体偶联物及纳米技术等新型递送平台，并开发超越泛素化的新型降解机制。TPD为攻克不可成药靶点提供了变革性工具，但其能否在各靶点中持续 deliver 持久获益，仍有赖于更广泛的E3连接酶覆盖、更优的药物样性质以及严格的生物标志物指导试验。
