细胞|靶向蛋白降解药物:细胞内做“猎头”,“借刀”灭掉致病蛋白( 二 )


李志裕认为 , 与传统疗法相比 , TPD药物极大地扩展了可成药靶点的范围 。 此外 , 相较于传统的蛋白小分子抑制剂只能阻断靶蛋白的部分功能 , TPD药物降解靶蛋白后可消除其所有功能 。
“还有 , TPD药物在蛋白被降解后 , 可以被释放出来 , 继续靶向其他蛋白 , 从而迅速降低靶蛋白的水平 。 这种将药效学和药代动力学分离开的潜力 , 意味着少量的降解剂可能对信号通路产生长久的影响 。 ”李志裕说 。
靶向蛋白降解药物面临技术挑战
【细胞|靶向蛋白降解药物:细胞内做“猎头”,“借刀”灭掉致病蛋白】虽说3位诺贝尔奖得主的研究成果奠定了TPD的理论基础 , 但TPD新药的研发直到近年才有了实质性进展 , 其中的技术挑战不言而喻 。 “这些挑战来自生物学和药物化学领域 , 例如如何设计、筛选、找到具有良好成药性的分子 。 ”解维林解释说 。
分子量大 , 被专家们认为是研发PROTAC药物首当其冲的难题 。 “根据‘类药五规则’ , 小分子药物的分子量要在500道尔顿以下 , 但PROTAC分子量大都在700道尔顿以上 , 分子量大会导致化合物透膜率低 。 大部分靶蛋白都存在于细胞内 , 只有PROTAC分子足够小 , 能穿过细胞膜 , 才会提高降解活性 。 ”李志裕说 , 脂溶性也影响着PROTAC药物的生物利用度(药物制剂被机体吸收的速率和吸收程度) , 如果一个分子能尽可能多地穿透细胞膜 , 生物利用度才会高 , 但PROTAC分子又大多渗透性不强 , 要想让药物发挥活性 , 就得给予高剂量 , 这便又要解决潜在的毒副作用等难题 。
“对于分子胶药物来说 , 目前研发的新药大多通过E3泛素连接酶的组成分子CRBN来降解蛋白 , 但即便是通过CRBN路径进行降解的蛋白 , 许多蛋白的功能也还不清楚 。 此外 , 针对大多数致病靶点的分子胶还很难设计 。 ”解维林表示 。
专家们表示 , E3泛素连接酶的种类约600个 , 为防止CRBN出现耐药性 , 还需要发现更多可应用的且在人体内广泛分布的E3泛素连接酶 , 丰富TPD的“工具箱” 。
值得欣喜的是 , 随着研究的深入 , Dialectic Therapeutics公司的BCL-xL降解剂DT2216已将VHL作为E3泛素连接酶 , 目前处于I期临床试验阶段 。 此外 , 利用MDM2、RNF14、β-TRCP、clAP、RNF、DCAF16等E3泛素连接酶的TPD药物也在研发中 。
当TPD药物的研发热潮呼啸而来时 , 对药物的验证标准和指南也亟须建立 。 李志裕指出 , 很多蛋白质具有生理功能 , 去除整个蛋白质 , 难以预测会给人体带来哪些负面影响;其次 , PROTAC等TPD药物的合成很复杂 , 开发速度慢、成本高 , 还需要优化合成步骤 。
“不过 , 不可否认的是 , TPD已经催生出前所未有的新药研发机会 , 鉴于其拥有比现有的蛋白抑制剂更好的疗效和更广阔的应用范围 , 有望从根本上解决很多过去难以治疗的疾病 , 如各种肿瘤以及神经退行性疾病 。 许多业内人士认为 , 其未来的市场潜力将高达数万亿美元 。 ”对于TPD的未来 , 解维林充满信心 。 采访人员 金 凤