PROTACs:學術界和產業界的巨大機遇( 二 )


PROTACs:學術界和產業界的巨大機遇
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圖3.基于PROTAC技術可降解的人類激酶及其分類
(SignalTransductTargetTher,7(1):181.)
PROTACs:學術界和產業界的巨大機遇
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PROTACs新技術
由于PROTAC是在POI抑制劑的基礎上開發的 , 仍然具有一定程度的脫靶效應 。 其次 , 由于PROTAC分子量較大 , 其細胞膜通透性較差 , 藥代動力學(PK)性能較差 , 大大降低了其生物學和治療作用 。 此外 , 雖然一些PROTACs可以有效誘導靶蛋白的降解 , 但其生物學效應很弱 , 對疾病沒有有效的影響 。 最后 , 大多數蛋白質并沒有相應的小分子結合物來設計PROTACs , 比如在疾病發生發展中起重要作用的轉錄因子 。 由于轉錄因子的抑制劑很少 , 因此在設計靶向轉錄因子的PROTACs時沒有粘合劑可用 。 這極大地限制了PROTAC技術的應用 。 為了解決上述問題 , 近年來出現了不同類型的PROTAC技術 , 例如Antibody-PROTAC , Aptamer-PROTACconjugates , Dual-targetPROTACS , Folate-cagedPROTACs及TF-PROTACs等 。
Antibody-PROTAC
抗體-PROTAC是一種探索與抗體結合組裝新的抗體-PROTAC偶聯物的新策略 。 該技術可以實現不同細胞和組織中蛋白質的特異性降解 , 從而優化治療窗口 , 使治療窗口最大化 , 減少廣譜PROTAC的副作用 , 增加其作為藥物或化學工具的潛力 。
Aptamer-PROTACconjugates
PROTACs:學術界和產業界的巨大機遇】核酸適體(Aptamer)是具有復雜三維結構的單鏈核酸 , 主要包括莖、環、發夾和G4聚合物 。 它們通過氫鍵、范德華力、堿基疊加力、靜電效應等特殊作用與目標蛋白結合 , 具有高特異性和親和力 , 可以提高傳統PROTACs的水溶性、膜通透性和腫瘤靶向性 。
Dual-targetPROTACS
在癌癥的發生發展過程中 , 通常有多種因素共同作用 , 包括不同種類的激酶和生長因子 , 它們可以獨立作用 , 也可以通過信號網絡相互干擾 。 該方法主要是設計一個結合兩個或兩個以上藥效團的單一分子 , 同時靶向兩個或兩個以上的抗腫瘤靶點 。
Folate-cagedPROTACs
葉酸受體α(FOLR1)在正常組織中含量較低 , 但在許多人類癌癥中卻高表達 。 葉酸籠狀PROTACs是另一種提高PROTACs靶向特異性的技術 , 其基本原理是將葉酸基團引入PROTAC分子中 , 在目標細胞和組織中實現釋放 。 在該技術中 , 葉酸通過細胞內源性水解酶的作用釋放出活性的PROTAC , 然后降解物誘導目標蛋白降解 。
TF-PROTACs
轉錄因子(Tranionfactors,TFs)是一類與基因表達和調控有關的蛋白質 , 也是腫瘤治療的潛在靶點 。 轉錄因子與傳統的激酶不同 , 它們不具有激酶或其他酶中常見的活性袋或變構調控位點 , 因此很難被小分子抑制劑靶向 。 由于TFs可以結合到特定的DNA序列 , 調控轉錄過程 , 理論上可以用不同的DNA序列代替小分子抑制劑靶向TFs 。 因此TF-PROTAC將中靶向蛋白的小分子配體替換為相應的DNA序列 , 使其形成TF-PROTAC , 靶向特異性TF , 誘導其降解 , 從而調節特異性TF水平和生物功能 。
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PROTAC臨床試驗研究
除了作為研究工具 , PROTACs在疾病治療方面也有很大的應用潛力 。 它已經成為一種新的藥物發現模式 , 有可能改變傳統的藥物發現 , 可能成為一種新的重磅療法 。 截至2022年3月 , 如下表所示全球約有十余種PROTAC藥物進入臨床開發階段 。 其中 , Arvinas的ARV-110和ARV-471已進入臨床II期 , 是PROTAC藥物中臨床進展最快的 。 一些研發初創企業已經獲得了羅氏、賽諾菲、默克、輝瑞、吉利德等全球大型制藥公司的關注 。 此外 , 中國企業也積極參與開發 , 包括百濟神州、金拓、海斯科、諾成建華、升盛、恒瑞等 。