癌癥是現(xiàn)代社會揮之不去的陰影。
與健康細胞相比,癌細胞行為的改變是由蛋白質(zhì)過度表達引起的。這些蛋白質(zhì)具有促進細胞增殖、存活和遷移等功能,其中一些蛋白質(zhì)很容易被靶向和抑制,而另一些蛋白質(zhì)則不易被小分子或抗體接近,因此被認為是“不可成藥”。
現(xiàn)在,這一困境正在被一種革命性技術(shù)打破?茖W家將希望寄托于靶向蛋白降解技術(shù),這種技術(shù)能夠攻克傳統(tǒng)藥物無法觸及的“不可成藥”靶點,并對抗由這些蛋白質(zhì)過度表達引起的癌癥,或?qū)榘┌Y治療帶來全新可能。
破解“不可成藥”蛋白難題
蛋白水解靶向嵌合體(PROTAC)是一種新興的靶向降解蛋白質(zhì)的治療策略。
在醫(yī)學界,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大概有3000種蛋白質(zhì)和癌癥及其他疾病脫不了干系。FDA批準的藥物,僅能對付其中不到700種,其余大部分蛋白質(zhì)被認為“不可成藥”。因為傳統(tǒng)藥物很難找到合適的“抓手”,即結(jié)合位點來阻斷其活性。
相比之下,PROTAC只需短暫地“抓住”這類蛋白質(zhì),并將其送到人體細胞內(nèi)天然存在的“垃圾回收站”進行降解,剩下的工作就由細胞自身的機制來完成。完成后,PROTAC又開始尋找下一個目標。這種“抓捕—釋放”機制效率極高,意味著僅需極小劑量的PROTAC就能產(chǎn)生持久效果。
PROTAC的另一個優(yōu)勢是“不留余地、斬草除根”。有些蛋白質(zhì)以多種方式致病,但PROTAC能徹底清除致病蛋白質(zhì),從而消除所有可能的致病因素。
三種PROTAC進入Ⅲ期臨床試驗
自2019年開始人體試驗以來,至少有30種PROTAC進入了臨床試驗階段,主要針對癌癥,也包括帕金森病、炎癥性疾病和疼痛。然而,到目前為止,還沒有PROTAC獲得批準。
其中,針對乳腺癌、前列腺癌和白血病的3種PROTAC已進入Ⅲ期臨床試驗,這是上市前的最后一步。大多數(shù)PROTAC針對的是已批準藥物作用的蛋白質(zhì)。
首個進入Ⅲ期臨床試驗的PROTAC是Arvinas和輝瑞公司聯(lián)合開發(fā)的vepdegestrant,它能降解大多數(shù)乳腺癌生長所依賴的雌激素受體。今年3月初,Arvinas及輝瑞報告稱,在帶有一種乳腺癌相關(guān)突變的試驗參與者中,這種降解劑比標準的抗雌激素藥物更能延長患者的無病生存期。
與此同時,還有另外兩種PROTAC也進入了Ⅲ期臨床試驗。一種能降解驅(qū)動大多數(shù)轉(zhuǎn)移性前列腺癌的雄激素受體;另一種則能降解慢性淋巴細胞白血病所需的BTK酶。針對這些靶點的藥物雖已存在,但晚期癌癥最終會對它們產(chǎn)生耐藥性。
盡管PROTAC前景廣闊,但它們也有局限性。它們難以附著在嵌入細胞膜的蛋白質(zhì)上,也無法降解細胞外的蛋白質(zhì)。此外,消除整個蛋白質(zhì)還存在未知風險,并且人們也擔心會意外降解其他蛋白質(zhì)。針對滑膜肉瘤患者體內(nèi)BRD9蛋白開發(fā)的兩種首批針對“不可成藥”蛋白的PROTAC已被擱置:第一種因心臟毒性而暫停了試驗,第二種則因為藥物效果不夠顯著。
英國《自然》雜志報道稱,首個PROTAC的批準將是一個重要里程碑,但它很可能是針對一種已有其他藥物靶向的癌癥相關(guān)蛋白質(zhì),而針對以前從未被藥物靶向過的蛋白質(zhì)才是“真正的突破時刻”。
分子膠是下一個“潛力股”
除了PROTAC外,各路科研團隊還在緊鑼密鼓地開發(fā)一種名為分子膠的新型蛋白質(zhì)降解劑。與PROTAC一樣,分子膠“盯上”細胞里的泛素連接酶,來給蛋白質(zhì)做個“大掃除”。但是,分子膠可不玩PROTAC那套“手拉手”的游戲。它不是將連接酶和蛋白質(zhì)連接在一起,而是只附著在連接酶上,改變酶的表面,從而把蛋白質(zhì)“忽悠”過來對其進行降解。
最暢銷的抗癌藥物之一、用于治療多發(fā)性骨髓瘤的來那度胺就是一種分子膠,雖然它當初并非為這一使命而生。
分子膠降解劑的一大優(yōu)勢是,它不需要與想要降解的靶點結(jié)合,就能完成降解任務。它們可能比PROTAC更小、化學結(jié)構(gòu)更簡單,但難以尋找。
曾任全球生物科技巨頭安進公司研究主管的德沙伊斯預計,包括PROTAC和分子膠在內(nèi)的蛋白質(zhì)降解劑,將取得大規(guī)模成功。不過他認為,完善任何藥物技術(shù)都需要時間,即使在第一種藥物上市后也是如此。這需要整個行業(yè)大約十年的共同努力才能實現(xiàn)。就當前而言,PROTAC仍處于這一軌跡的早期階段。
(責任編輯:華康)