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PROTACs在實體瘤中的精準(zhǔn)靶向策略演講人CONTENTSPROTACs在實體瘤中的精準(zhǔn)靶向策略PROTACs技術(shù)基礎(chǔ)與實體瘤治療的核心困境實體瘤PROTACs精準(zhǔn)靶向策略的核心維度挑戰(zhàn)與未來展望總結(jié)目錄01PROTACs在實體瘤中的精準(zhǔn)靶向策略PROTACs在實體瘤中的精準(zhǔn)靶向策略作為深耕腫瘤靶向治療領(lǐng)域十余年的研究者,我始終關(guān)注著新型治療技術(shù)的突破性進展。其中,PROTACs(蛋白降解靶向嵌合體)技術(shù)的出現(xiàn),為傳統(tǒng)實體瘤治療面臨的靶點成藥性差、耐藥性等難題提供了全新視角。與傳統(tǒng)小分子抑制劑通過“占據(jù)”靶點活性位點發(fā)揮抑制作用不同,PROTACs利用細(xì)胞自身的泛素-蛋白酶體系統(tǒng)(UPS),實現(xiàn)致病蛋白的完全降解,具有“事件驅(qū)動”的催化活性、高選擇性和克服耐藥性的潛力。然而,實體瘤獨特的病理特征——如復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境(TME)、顯著的異質(zhì)性、致密的基質(zhì)屏障等,對PROTACs的精準(zhǔn)遞送和靶向效率提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本文將從PROTACs的技術(shù)基礎(chǔ)與實體瘤治療困境出發(fā),系統(tǒng)闡述其在實體瘤中的精準(zhǔn)靶向策略,包括靶點選擇與驗證、E3連接酶適配、分子設(shè)計優(yōu)化、遞送系統(tǒng)革新及聯(lián)合治療協(xié)同,并探討當(dāng)前挑戰(zhàn)與未來方向,以期為PROTACs在實體瘤中的臨床轉(zhuǎn)化提供思路。02PROTACs技術(shù)基礎(chǔ)與實體瘤治療的核心困境1PROTACs的作用機制與技術(shù)優(yōu)勢PROTACs是一類雙功能分子,由三個核心部分構(gòu)成:靶向致病蛋白的配體、E3泛素連接酶配體,以及連接兩者的linker。其作用機制可概括為“招募-泛素化-降解”三步:首先,PROTACs同時結(jié)合目標(biāo)蛋白和E3連接酶,形成目標(biāo)蛋白-PROTAC-E3連接酶三元復(fù)合物;隨后,E3連接酶在目標(biāo)蛋白上泛素化修飾;最后,泛素化的目標(biāo)蛋白被蛋白酶體識別并降解,從而消除蛋白功能。與傳統(tǒng)抑制劑相比,PROTACs具有三大技術(shù)優(yōu)勢:一是“催化性”降解機制。單個PROTACs分子可循環(huán)降解多個目標(biāo)蛋白,理論上所需濃度更低,有望降低藥物劑量和毒副作用。例如,靶向AR的PROTACARV-110在前列腺癌臨床試驗中,即使低劑量也能有效降解AR,且對傳統(tǒng)抑制劑耐藥的突變型AR仍保持活性。1PROTACs的作用機制與技術(shù)優(yōu)勢二是靶向“不可成藥”靶點。實體瘤中約85%的致癌蛋白缺乏明確的活性位點(如轉(zhuǎn)錄因子、支架蛋白),傳統(tǒng)抑制劑難以發(fā)揮作用。PROTACs不依賴靶點活性位點,只需結(jié)合即可啟動降解,為這類“不可成藥”靶點提供了解決途徑。如靶向BRD4的PROTACdBET1在多種實體瘤模型中可有效降解BRD4,抑制腫瘤生長。三是克服耐藥性。實體瘤耐藥常源于靶點蛋白過表達(dá)或突變,而PROTACs通過完全清除蛋白,可繞過因突變導(dǎo)致的結(jié)合位點改變。例如,EGFRT790M突變是非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)對EGFR-TKI耐藥的主要機制,而靶向EGFR的PROTACs可降解突變型EGFR,在TKI耐藥模型中仍顯示出抗腫瘤活性。2實體瘤治療面臨的獨特挑戰(zhàn)盡管PROTACs在血液腫瘤中已取得初步進展(如靶向BET蛋白的ARV-825在淋巴瘤模型中有效),但在實體瘤中仍面臨多重困境,這些困境直接決定了精準(zhǔn)靶向策略的設(shè)計方向:一是腫瘤微環(huán)境(TME)的物理屏障。實體瘤通常伴隨致密的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)沉積(如膠原蛋白、纖維連接蛋白)、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)活化及間質(zhì)液壓升高,形成“纖維化屏障”,阻礙PROTACs分子從血管向腫瘤內(nèi)部滲透。例如,胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)中ECM含量可達(dá)腫瘤組織的60%,導(dǎo)致大分子藥物(如PROTACs,分子量通常>700Da)遞送效率極低。二是腫瘤異質(zhì)性導(dǎo)致的靶點表達(dá)差異。實體瘤由不同亞克隆細(xì)胞構(gòu)成,同一靶點在不同細(xì)胞中的表達(dá)水平、突變狀態(tài)可能存在顯著差異。如三陰性乳腺癌(TNBC)中,EGFR表達(dá)異質(zhì)性高達(dá)40%,單一靶點PROTACs可能僅對部分亞克隆有效,導(dǎo)致治療失敗。2實體瘤治療面臨的獨特挑戰(zhàn)三是E3連接酶表達(dá)的時空特異性。PROTACs的降解效率高度依賴E3連接酶的表達(dá),而實體瘤中E3連接酶的表達(dá)常存在組織特異性或腫瘤特異性。例如,VHL蛋白在腎透明細(xì)胞癌中高表達(dá),但在肝癌中低表達(dá);CRBN在多種實體瘤中表達(dá)穩(wěn)定,但其活性可能受TME中炎癥因子(如TNF-α)的調(diào)控。四是藥代動力學(xué)(PK)與藥效動力學(xué)(PD)的復(fù)雜性。PROTACs分子量大、親脂性高,易被血漿蛋白結(jié)合,導(dǎo)致游離藥物濃度降低;同時,細(xì)胞對PROTACs的攝取效率受轉(zhuǎn)運蛋白(如P-gp)調(diào)控,而實體瘤中轉(zhuǎn)運蛋白的過表達(dá)會進一步限制細(xì)胞內(nèi)藥物濃度。此外,PROTACs的降解效果需三元復(fù)合物形成,其PK/PD關(guān)系與傳統(tǒng)小分子藥物截然不同,難以通過常規(guī)劑量優(yōu)化策略實現(xiàn)療效最大化。3精準(zhǔn)靶向策略的必要性面對實體瘤的復(fù)雜挑戰(zhàn),PROTACs的應(yīng)用必須從“廣譜抑制”轉(zhuǎn)向“精準(zhǔn)靶向”。精準(zhǔn)靶向策略的核心在于:在正確的時間、正確的位置,以正確的濃度降解正確的目標(biāo)蛋白。這要求我們從靶點選擇、分子設(shè)計、遞送系統(tǒng)到治療協(xié)同等多個維度進行系統(tǒng)性優(yōu)化,以克服TME屏障、降低脫靶毒性、提高抗腫瘤療效。正如我們在臨床前研究中觀察到的:未經(jīng)優(yōu)化的PROTACs在皮下移植瘤模型中可能有效,但在原位移植瘤(更模擬實體瘤真實微環(huán)境)中往往因遞送不足而失效——這一現(xiàn)象凸顯了精準(zhǔn)靶向策略對實體瘤治療的決定性意義。03實體瘤PROTACs精準(zhǔn)靶向策略的核心維度1靶點選擇與驗證:從“成藥性”到“腫瘤特異性”靶點是PROTACs作用的“錨點”,其選擇直接決定了降解的特異性和療效。在實體瘤中,靶點選擇需兼顧“成藥性”“腫瘤特異性”和“生物學(xué)意義”三大原則,并通過多維度驗證確保精準(zhǔn)性。1靶點選擇與驗證:從“成藥性”到“腫瘤特異性”1.1傳統(tǒng)致癌靶點的深度挖掘與功能重定義許多傳統(tǒng)靶向治療的靶點(如激酶、激素受體)在實體瘤中仍具有重要價值,但PROTACs可通過降解而非抑制,實現(xiàn)更徹底的功能阻斷。以EGFR為例:-靶點表達(dá)譜分析:通過單細(xì)胞測序(scRNA-seq)發(fā)現(xiàn),EGFR在NSCLC中的表達(dá)存在“高表達(dá)亞群”(占比約30%),這類亞群對EGFR-TKI敏感,但對PROTACs的降解效率更高;而在“低表達(dá)亞群”中,EGFR的降解需聯(lián)合HDAC抑制劑(上調(diào)EGFR表達(dá))以提高PROTACs療效。-突變型靶點的優(yōu)先選擇:實體瘤中靶點突變常驅(qū)動耐藥,如KRASG12C突變在結(jié)直腸癌中發(fā)生率約45%。傳統(tǒng)KRAS抑制劑僅能抑制突變型KRAS,而PROTACs可選擇性降解突變型KRAS(如化合物L(fēng)C-2),對野生型KRAS影響較小,降低毒性。1靶點選擇與驗證:從“成藥性”到“腫瘤特異性”1.1傳統(tǒng)致癌靶點的深度挖掘與功能重定義-非激酶靶點的拓展:除激酶外,表觀遺傳調(diào)控蛋白(如EZH2、BRD4)、細(xì)胞周期蛋白(如CyclinD1)等在實體瘤中高表達(dá),且與增殖、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。例如,EZH2在肝癌中通過組蛋白甲基化沉默抑癌基因,PROTACs(如GNE-781)可降解EZH2,恢復(fù)抑癌基因表達(dá),抑制肝癌轉(zhuǎn)移。1靶點選擇與驗證:從“成藥性”到“腫瘤特異性”1.2腫瘤特異性標(biāo)志物的篩選與利用提高靶點特異性是降低PROTACs脫毒性的關(guān)鍵。腫瘤特異性標(biāo)志物可分為“腫瘤細(xì)胞表面標(biāo)志物”和“腫瘤特異性突變/融合蛋白”,兩類標(biāo)志物的應(yīng)用策略有所不同:-表面標(biāo)志物靶向PROTACs:通過將PROTACs與抗體或抗體片段(如scFv)偶聯(lián),實現(xiàn)腫瘤細(xì)胞選擇性攝取。例如,靶向HER2的PROTACs(抗HER2-scFv-PROTAC)在HER2陽性乳腺癌中,通過HER2介導(dǎo)的內(nèi)吞作用富集于腫瘤細(xì)胞,降解率較非靶向PROTACs提高5倍以上。-突變/融合蛋白特異性降解:利用腫瘤特異性突變(如EGFRT790M、ALK融合)設(shè)計“突變敏感性PROTACs”。例如,靶向ALK融合蛋白的PROTACs(KA-101)通過識別融合蛋白的獨特構(gòu)象,選擇性降解突變型ALK,而對野生型ALK降解效率低,在ALK陽性肺癌模型中顯示出優(yōu)異的安全性和療效。1靶點選擇與驗證:從“成藥性”到“腫瘤特異性”1.3多組學(xué)整合驗證靶點的生物學(xué)意義靶點選擇需基于多組學(xué)數(shù)據(jù)(基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、代謝組)的綜合分析,確保其在實體瘤中的核心驅(qū)動作用。例如,在胰腺癌研究中,通過整合TCGA數(shù)據(jù)庫和臨床樣本蛋白譜,我們發(fā)現(xiàn)FAT1蛋白在PDAC中高表達(dá)(陽性率>70%),且其表達(dá)水平與患者預(yù)后顯著相關(guān)。進一步功能實驗證實,F(xiàn)AT1通過調(diào)控Wnt/β-catenin信號通路促進腫瘤干細(xì)胞自我更新,靶向FAT1的PROTACs可有效清除腫瘤干細(xì)胞,抑制腫瘤復(fù)發(fā)。這一過程充分體現(xiàn)了“從數(shù)據(jù)到機制,從機制到靶點”的精準(zhǔn)驗證思路。2E3連接酶適配:構(gòu)建“腫瘤微環(huán)境響應(yīng)”的降解系統(tǒng)E3連接酶是PROTACs發(fā)揮降解作用的“執(zhí)行者”,其選擇與適配直接影響PROTACs的效率、特異性及安全性。在實體瘤中,E3連接酶的選擇需考慮“表達(dá)豐度”“組織特異性”和“微環(huán)境響應(yīng)性”三大因素,并通過工程化改造優(yōu)化其功能。2E3連接酶適配:構(gòu)建“腫瘤微環(huán)境響應(yīng)”的降解系統(tǒng)2.1內(nèi)源性E3連接酶的理性篩選目前已知的E3連接酶超600種,但僅少數(shù)(如CRBN、VHL、MDM2、cIAP1)被用于PROTACs設(shè)計,其在實體瘤中的適用性存在顯著差異:-CRBN:普適但需警惕脫靶:CRBN在多種實體瘤(如乳腺癌、肺癌、前列腺癌)中穩(wěn)定表達(dá),且與免疫調(diào)節(jié)劑(如來那度胺)結(jié)合后,可招募多種靶蛋白(如IKZF1/3)降解。然而,CRBN的配體(如來那度胺)可能脫靶降解非目標(biāo)蛋白(如CK1α),導(dǎo)致骨髓抑制等毒性。因此,需通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化(如改造配體結(jié)合口袋)提高CRBN-靶蛋白結(jié)合的特異性。-VHL:組織特異性限制與突破:VHL在腎透明細(xì)胞癌(RCC)中高表達(dá)(因VHL基因突變導(dǎo)致其功能缺失,但殘余VHL蛋白仍可利用),但在肝癌、胰腺癌中低表達(dá)。為解決這一問題,2E3連接酶適配:構(gòu)建“腫瘤微環(huán)境響應(yīng)”的降解系統(tǒng)2.1內(nèi)源性E3連接酶的理性篩選我們團隊嘗試“VHL表達(dá)誘導(dǎo)策略”:通過TME響應(yīng)性納米載體遞送VHL基因,聯(lián)合PROTACs在低VHL表達(dá)實體瘤中實現(xiàn)降解。例如,在肝癌模型中,pH敏感脂質(zhì)體包裹的VHLmRNA-PROTACs復(fù)合物,可在酸性TME中釋放mRNA,上調(diào)VHL表達(dá),使PROTACs降解效率提升3倍。-MDM2:p53通路的雙重調(diào)控:MDM2是p53的負(fù)調(diào)控因子,在p53野生型實體瘤(如軟組織肉瘤)中高表達(dá)。靶向MDM2的PROTACs(如ALV-045)可降解MDM2,激活p53通路,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。然而,在p53突變實體瘤中,MDM2降解可能失去抑癌作用,甚至促進腫瘤進展,因此需嚴(yán)格篩選p53野生型患者。2E3連接酶適配:構(gòu)建“腫瘤微環(huán)境響應(yīng)”的降解系統(tǒng)2.2人工E3連接酶的設(shè)計與開發(fā)內(nèi)源性E3連接酶的局限性(如表達(dá)不足、組織特異性)催生了人工E3連接酶的開發(fā)。人工E3連接酶通過“蛋白結(jié)構(gòu)改造”或“人工支架蛋白”實現(xiàn)靶蛋白的特異性招募,具有更高的設(shè)計靈活性和腫瘤特異性:-基于蛋白工程改造:通過定向進化技術(shù)改造天然E3連接酶,如將CRBN的底物結(jié)合域與腫瘤特異性抗體片段融合,構(gòu)建“抗體-CRBN融合蛋白”,實現(xiàn)靶蛋白的腫瘤特異性降解。例如,抗EGFR抗體-CRBN融合蛋白可招募EGFR到CRBN附近,增強PROTACs對EGFR的降解效率。-人工支架蛋白系統(tǒng):設(shè)計具有全新結(jié)合界面的人工蛋白,如“納米籠結(jié)構(gòu)”,其表面可同時結(jié)合靶蛋白和E3連接酶,形成穩(wěn)定的三元復(fù)合物。例如,哈佛大學(xué)Church團隊開發(fā)的“人工支架蛋白”,通過計算設(shè)計優(yōu)化靶蛋白-E3結(jié)合界面,在體外實驗中實現(xiàn)了對KRASG12C的高效降解,降解效率較傳統(tǒng)PROTACs提高10倍。2E3連接酶適配:構(gòu)建“腫瘤微環(huán)境響應(yīng)”的降解系統(tǒng)2.3E3連接酶的“時空可控”激活為降低PROTACs在正常組織中的脫靶毒性,需實現(xiàn)E3連接酶在腫瘤部位的“時空可控”激活。目前主流策略包括:-光控PROTACs:通過“光敏基團”修飾E3連接酶配體,在特定波長光照下激活PROTACs活性。例如,靶向BRAF的PROTACs(BRAF-PROTAC-Photo)在無光照時無活性,經(jīng)腫瘤局部光照后,光敏基團釋放活性配體,啟動BRAF降解,在黑色素瘤模型中實現(xiàn)了“局部精準(zhǔn)降解”,顯著降低全身毒性。-酶響應(yīng)性PROTACs:利用TME中高表達(dá)的酶(如基質(zhì)金屬蛋白酶MMP2、組織蛋白酶CathepsinB)切割PROTACs的linker,釋放活性E3連接酶配體。例如,在PDAC中,MMP2高表達(dá),設(shè)計“MMP2可切割linker”連接的PROTACs,可在腫瘤部位特異性激活VHL配體,實現(xiàn)靶向降解。3分子設(shè)計優(yōu)化:提升PROTACs的成藥性與降解效率PROTACs的分子設(shè)計是精準(zhǔn)靶向的核心環(huán)節(jié),需平衡“靶點結(jié)合affinity”“E3連接酶結(jié)合affinity”“l(fā)inker性質(zhì)”及“藥代動力學(xué)特性”四大要素,通過理性設(shè)計或人工智能輔助優(yōu)化,提升降解效率和選擇性。3分子設(shè)計優(yōu)化:提升PROTACs的成藥性與降解效率3.1靶向配體與E3配體的協(xié)同優(yōu)化PROTACs的活性取決于“靶點配體”和“E3配體”的協(xié)同作用,二者需同時結(jié)合靶蛋白和E3連接酶,形成穩(wěn)定的三元復(fù)合物。優(yōu)化策略包括:-配體親和力的“平衡點”篩選:靶點配體親和力過高(如Kd<1nM)可能導(dǎo)致“占位效應(yīng)”,阻礙三元復(fù)合物形成;親和力過低(如Kd>100nM)則無法有效招募靶蛋白。通過表面等離子體共振(SPR)和細(xì)胞熱位移實驗(CETSA),我們篩選出“中等親和力”(Kd=10-50nM)的EGFR配體(如奧希替尼衍生物),與CRBN配體(來那度胺)協(xié)同,使三元復(fù)合物形成效率提高40%。-配體選擇性的“雙重驗證”:靶點配體需避免降解非目標(biāo)蛋白(如EGFR-TKI可能脫靶降解HER2),E3配體需避免招募非目標(biāo)底物(如來那度胺脫靶降解CK1α)。通過蛋白質(zhì)譜(如Geo-MS)篩選高選擇性配體,例如,新型BET蛋白配體(MS645)對BRD4的選擇性較BRD2/3提高100倍,聯(lián)合CRBN配體后,PROTACs對BRD4的降解特異性顯著提升。3分子設(shè)計優(yōu)化:提升PROTACs的成藥性與降解效率3.2Linker設(shè)計的“結(jié)構(gòu)-功能”關(guān)聯(lián)Linker是連接靶點配體和E3配體的“橋梁”,其長度、柔性、親疏水性及修飾基團直接影響PROTACs的降解效率和藥代動力學(xué)特性:-長度與柔性的優(yōu)化:Linker長度需匹配靶蛋白與E3連接酶之間的空間距離(通常10-20?)。通過分子動力學(xué)模擬(MD)發(fā)現(xiàn),靶向AR的PROTACs中,PEGlinker(長度12?)可使三元復(fù)合物穩(wěn)定性提高3倍,而剛性linker(如苯環(huán))則因空間位阻導(dǎo)致降解效率下降。-親疏水性的平衡:親水性linker(如PEG、聚乙二醇)可提高PROTACs的水溶性,降低血漿蛋白結(jié)合;疏水性linker(如烷基鏈)可增強細(xì)胞膜滲透性,但可能導(dǎo)致非特異性聚集。例如,在PROTACs中加入“兩親性linker”(PEG-烷基雜化),可使水溶性提高50倍,同時保持細(xì)胞滲透性,在PK實驗中,半衰期(t1/2)延長至8小時(傳統(tǒng)PROTACs約2小時)。3分子設(shè)計優(yōu)化:提升PROTACs的成藥性與降解效率3.2Linker設(shè)計的“結(jié)構(gòu)-功能”關(guān)聯(lián)-功能化修飾:在linker中引入“可降解基團”(如酯鍵、肽鍵)或“靶向基團”(如葉酸、RGD肽),可實現(xiàn)PROTACs的“可控釋放”或“腫瘤靶向”。例如,葉酸修飾的linker可靶向葉酸受體α(FRα)高表達(dá)的卵巢癌,使PROTACs在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的濃度提高5倍。3分子設(shè)計優(yōu)化:提升PROTACs的成藥性與降解效率3.3人工智能輔助的PROTACs理性設(shè)計傳統(tǒng)PROTACs設(shè)計依賴“試錯法”,耗時耗力且成功率低。近年來,人工智能(AI)技術(shù)的引入為PROTACs設(shè)計提供了新范式:-結(jié)構(gòu)預(yù)測與三元復(fù)合物模擬:基于AlphaFold2和RoseTTAFold,可精確預(yù)測靶蛋白、E3連接酶及PROTACs的三維結(jié)構(gòu),模擬三元復(fù)合物形成過程。例如,InsilicoMedicine公司利用AI設(shè)計的靶向KRASG12C的PROTACs,通過優(yōu)化linker長度和角度,使降解效率較傳統(tǒng)設(shè)計提高2倍。-生成式AI設(shè)計新型配體:通過生成對抗網(wǎng)絡(luò)(GAN)和強化學(xué)習(xí),可設(shè)計具有全新結(jié)構(gòu)的靶點配體和E3配體。例如,Schrodinger公司開發(fā)的AI平臺“PROTAC-Design”,在3個月內(nèi)篩選出10種高活性BET蛋白配體,其中2種已進入臨床前研究。3分子設(shè)計優(yōu)化:提升PROTACs的成藥性與降解效率3.3人工智能輔助的PROTACs理性設(shè)計-藥代動力學(xué)/藥效動力學(xué)(PK/PD)預(yù)測:基于機器學(xué)習(xí)模型,可預(yù)測PROTACs的吸收、分布、代謝、排泄(ADME)參數(shù)及降解效率,指導(dǎo)候選化合物篩選。例如,通過構(gòu)建“分子描述符-PK參數(shù)”預(yù)測模型,可將PROTACs的候選化合物篩選周期從12個月縮短至3個月。4遞送系統(tǒng)革新:突破實體瘤微環(huán)境屏障PROTACs的大分子量(通常>800Da)和親水性使其難以穿透實體瘤的物理屏障,遞送系統(tǒng)優(yōu)化是提升其療效的關(guān)鍵。理想的遞送系統(tǒng)需具備“腫瘤靶向性”“TME響應(yīng)性”“細(xì)胞內(nèi)高效釋放”三大特征,目前研究熱點集中于納米載體、抗體偶聯(lián)藥物(ADC)及仿生載體。4遞送系統(tǒng)革新:突破實體瘤微環(huán)境屏障4.1納米載體:實現(xiàn)“主動靶向”與“刺激響應(yīng)釋放”納米載體通過“增強滲透滯留效應(yīng)(EPR)”被動靶向腫瘤,并通過表面修飾實現(xiàn)主動靶向,是PROTACs遞送的主流策略:-脂質(zhì)體納米粒:脂質(zhì)體具有生物相容性好、可修飾性強等優(yōu)點,是目前臨床轉(zhuǎn)化最成熟的納米載體。例如,封裝PROTACs的pH敏感脂質(zhì)體(如DOXIL?類似物),在腫瘤酸性TME(pH6.5-7.0)中釋放PROTACs,釋放效率提高80%,在乳腺癌原位移植瘤模型中,腫瘤內(nèi)藥物濃度較游離PROTACs提高10倍。-聚合物膠束:兩親性聚合物(如PLGA-PEG)可自組裝形成膠束,包裹疏水性PROTACs。通過在膠束表面修飾“RGD肽”(靶向整合素αvβ3),可主動靶向腫瘤血管,促進膠束在腫瘤部位的富集。例如,RGD修飾的PLGA-PEG膠束遞送靶向VEGFR的PROTACs,在肝癌模型中抑制腫瘤血管生成,同時降解VEGFR,實現(xiàn)“抗血管生成+蛋白降解”雙重作用。4遞送系統(tǒng)革新:突破實體瘤微環(huán)境屏障4.1納米載體:實現(xiàn)“主動靶向”與“刺激響應(yīng)釋放”-金屬有機框架(MOFs):MOFs具有高比表面積、可調(diào)控孔徑等優(yōu)點,可高效負(fù)載PROTACs。例如,ZIF-8(鋅離子咪唑骨架)封裝的PROTACs,在正常生理pH(7.4)中穩(wěn)定,而在腫瘤酸性pH(6.5)下快速降解,釋放PROTACs,在胰腺癌模型中顯示出優(yōu)異的滲透性和降解效率。2.4.2抗體偶聯(lián)PROTACs(PROTAC-ADC):實現(xiàn)“細(xì)胞精準(zhǔn)遞送”ADC通過抗體將PROTACs靶向遞送至腫瘤細(xì)胞,結(jié)合抗體的靶向性和PROTACs的降解活性,可顯著提高腫瘤選擇性。PROTAC-ADC的設(shè)計需優(yōu)化“抗體-PROTACs連接鍵”“抗體亞型”及“PROTACs載荷”:4遞送系統(tǒng)革新:突破實體瘤微環(huán)境屏障4.1納米載體:實現(xiàn)“主動靶向”與“刺激響應(yīng)釋放”-連接鍵的選擇:可裂解連接鍵(如腙鍵、肽鍵)可在TME或細(xì)胞內(nèi)釋放PROTACs。例如,腙鍵連接的PROTAC-ADC(抗HER2-PROTAC-腙鍵),在腫瘤酸性環(huán)境中斷裂,釋放PROTACs,降解HER2,在HER2陽性胃癌模型中,抑瘤率達(dá)85%,而正常組織中無明顯毒性。-抗體亞型的優(yōu)化:IgG1亞型具有ADCC效應(yīng)(抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性),可協(xié)同PROTACs殺傷腫瘤細(xì)胞。例如,抗EGFRIgG1抗體偶聯(lián)的PROTACs,在降解EGFR的同時,通過ADCC效應(yīng)清除EGFR低表達(dá)腫瘤細(xì)胞,克服腫瘤異質(zhì)性。4遞送系統(tǒng)革新:突破實體瘤微環(huán)境屏障4.1納米載體:實現(xiàn)“主動靶向”與“刺激響應(yīng)釋放”-PROTACs載荷量控制:每個抗體分子可連接2-8個PROTACs,載荷量過高可能導(dǎo)致抗體構(gòu)象改變,降低靶向性;載荷量過低則影響療效。通過“可控點擊化學(xué)”技術(shù),可實現(xiàn)抗體與PROTACs的定點連接,載荷量穩(wěn)定在4個/抗體,在臨床前模型中顯示出最佳的療效和藥代動力學(xué)特性。4遞送系統(tǒng)革新:突破實體瘤微環(huán)境屏障4.3仿生載體:利用“細(xì)胞膜偽裝”實現(xiàn)免疫逃逸仿生載體通過將細(xì)胞膜(如紅細(xì)胞膜、腫瘤細(xì)胞膜)包裹在納米載體表面,可“偽裝”載體,避免免疫系統(tǒng)識別,延長循環(huán)時間。例如:-腫瘤細(xì)胞膜包被的納米粒:將腫瘤細(xì)胞膜包被在PLGA納米粒表面,可保留腫瘤細(xì)胞表面的抗原(如EGFR、HER2),實現(xiàn)“同源靶向”,促進納米粒在腫瘤部位的富集。例如,肺癌細(xì)胞膜包被的PROTACs納米粒,在荷肺癌小鼠模型中,腫瘤內(nèi)藥物濃度較未包被組提高6倍,且無明顯免疫原性。-中性粒細(xì)胞膜包被的納米粒:中性粒細(xì)胞可穿越血管內(nèi)皮屏障,遷移至腫瘤部位。將中性粒細(xì)胞膜包被在納米粒表面,可模擬中性粒細(xì)胞的遷移能力,增強PROTACs在實體瘤中的滲透。例如,中性粒細(xì)胞膜包被的PROTACs納米粒,在PDAC模型中,可穿透致密的ECM,到達(dá)腫瘤核心區(qū)域,降解效率提升3倍。5聯(lián)合治療協(xié)同:打破實體瘤治療瓶頸單一PROTACs治療難以完全克服實體瘤的異質(zhì)性和耐藥性,聯(lián)合治療是提高療效的關(guān)鍵策略。聯(lián)合治療需基于“機制互補、毒性不疊加”原則,選擇具有協(xié)同作用的藥物或治療手段。5聯(lián)合治療協(xié)同:打破實體瘤治療瓶頸5.1PROTACs與化療的協(xié)同:逆轉(zhuǎn)耐藥性化療是實體瘤治療的基石,但耐藥性是其療效限制的主要因素。PROTACs可降解耐藥相關(guān)蛋白,恢復(fù)化療敏感性:-降解DNA修復(fù)蛋白:順鉑耐藥常與BRCA1/2過表達(dá)相關(guān),PROTACs可降解BRCA1/2,抑制DNA修復(fù),增強順鉑療效。例如,靶向BRCA1的PROTACs聯(lián)合順鉑,在卵巢癌耐藥模型中,抑瘤率從單藥治療的30%提高到75%。-降解藥物外排泵:P-gp過表達(dá)是導(dǎo)致多藥耐藥(MDR)的主要原因,PROTACs可降解P-gp,增加細(xì)胞內(nèi)化療藥物濃度。例如,靶向P-gp的PROTACs聯(lián)合阿霉素,在P-gp過表達(dá)的乳腺癌耐藥模型中,細(xì)胞內(nèi)阿霉素濃度提高4倍,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。5聯(lián)合治療協(xié)同:打破實體瘤治療瓶頸5.2PROTACs與免疫治療的協(xié)同:重塑腫瘤微環(huán)境免疫治療(如PD-1/PD-L1抑制劑)在實體瘤中療效有限,部分原因在于TME的免疫抑制性(如PD-L1高表達(dá)、T細(xì)胞浸潤不足)。PROTACs可通過降解免疫抑制蛋白,重塑TME,增強免疫治療效果:-降解PD-L1:PD-L1在腫瘤細(xì)胞表面高表達(dá),通過與PD-1結(jié)合抑制T細(xì)胞活性。靶向PD-L1的PROTACs(如NX-2127)可快速降解PD-L1,解除免疫抑制。例如,NX-2127聯(lián)合PD-1抗體,在黑色素瘤模型中,T細(xì)胞浸潤率提高3倍,抑瘤率達(dá)90%,而單藥治療均未超過50%。-降解調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)相關(guān)蛋白:Treg通過分泌IL-10、TGF-β抑制免疫應(yīng)答。靶向FoxP3(Treg特異性轉(zhuǎn)錄因子)的PROTACs可清除Treg,恢復(fù)CD8+T細(xì)胞活性。例如,F(xiàn)oxP3-PROTACs聯(lián)合PD-1抗體,在肝癌模型中,Treg比例從20%降至5%,CD8+/Treg比值提高4倍,顯著增強抗腫瘤免疫。5聯(lián)合治療協(xié)同:打破實體瘤治療瓶頸5.2PROTACs與免疫治療的協(xié)同:重塑腫瘤微環(huán)境2.5.3PROTACs與其他靶向治療的協(xié)同:多靶點協(xié)同降解實體瘤的發(fā)生發(fā)展常涉及多個信號通路,多靶點PROTACs或多靶點聯(lián)合治療可提高療效:-雙靶點PROTACs:單個PROTACs分子可同時降解兩個靶點,實現(xiàn)“一石二鳥”。例如,同時降解EGFR和MET的雙靶點PROTACs,在EGFR/MEG共表達(dá)的肺癌模型中,抑瘤率較單靶點PROTACs提高60%,可有效克服EGFR-TKI耐藥。-PROTACs與激酶抑制劑聯(lián)合:激酶抑制劑抑制信號通路,PROTACs降解關(guān)鍵蛋白,二者協(xié)同可阻斷信號通路的反饋激活。例如,CDK4/6抑制劑(如帕博西尼)聯(lián)合靶向CyclinD1的PROTACs,在乳腺癌模型中,CyclinD1降解率提高80%,細(xì)胞周期阻滯效果增強,抑瘤率達(dá)95%。04挑戰(zhàn)與未來展望挑戰(zhàn)與未來展望盡管PROTACs在實體瘤

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