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本报告由 MaltSci•麦伴科研 基于最新文献和研究成果撰写
PROTACs在靶向蛋白降解中的应用是什么?
摘要
PROTACs(Proteolysis Targeting Chimeras)是一种新兴的靶向蛋白降解技术,近年来在生物医学领域引起了广泛关注。该技术通过利用细胞内的泛素-蛋白酶体系统,能够选择性地降解特定靶蛋白,为癌症、神经退行性疾病及感染性疾病等领域的治疗提供了新的解决方案。PROTACs的核心机制在于其双功能结构,能够同时结合靶蛋白和E3泛素连接酶,诱导靶蛋白的泛素化,从而促进其降解。近年来的研究表明,PROTACs在癌症治疗中表现出显著的疗效,尤其是在克服药物耐受性方面展现出独特的优势。此外,PROTACs在神经退行性疾病和免疫疾病中的应用潜力也逐渐被挖掘,研究者们正在探索其针对特定病理蛋白的靶向降解能力。尽管PROTACs在临床应用中面临选择性和生物利用度等挑战,但其催化特性和持久的药效使其成为未来药物开发的重要方向。通过对PROTACs的深入研究,期待其能够为治疗多种疾病提供新的解决方案,改善患者的生活质量和预后。
大纲
本报告将涉及如下问题的讨论。
- 1 引言
- 2 PROTACs的基本概念与机制
- 2.1 PROTACs的结构与组成
- 2.2 PROTACs的工作机制
- 3 PROTACs在癌症治疗中的应用
- 3.1 针对肿瘤相关蛋白的降解
- 3.2 克服药物耐受性的策略
- 4 PROTACs在神经退行性疾病中的应用
- 4.1 目标蛋白的选择
- 4.2 临床前和临床研究进展
- 5 PROTACs在其他疾病中的潜在应用
- 5.1 免疫疾病中的应用
- 5.2 感染性疾病的靶向治疗
- 6 PROTACs的优势与挑战
- 6.1 相较于传统药物的优势
- 6.2 面临的技术和临床挑战
- 7 总结
1 引言
PROTACs(Proteolysis Targeting Chimeras)是一类新兴的药物开发技术,利用细胞内的降解机制实现对特定靶蛋白的靶向降解。这种技术的核心在于通过构建双功能小分子,PROTACs能够同时结合靶蛋白和E3泛素连接酶,促进靶蛋白的泛素化并引导其进入蛋白酶体进行降解[1][2]。近年来,随着对PROTACs机制的深入理解及合成技术的不断进步,该领域的研究呈现出快速增长的趋势,尤其是在癌症、神经退行性疾病及感染性疾病等领域的应用潜力备受关注[3][4]。
研究PROTACs的重要性不仅在于其对“不可药物化”蛋白的靶向能力,还在于其在克服药物耐受性方面的潜力。传统的小分子药物往往难以有效靶向某些蛋白,尤其是那些在肿瘤和其他疾病中扮演关键角色的异常蛋白[5]。PROTACs的出现为这些难以靶向的蛋白提供了新的解决方案,通过选择性降解这些靶点,研究人员希望能够改善治疗效果并减少耐药性[6]。此外,PROTACs还展示了较长的药效持续时间和良好的组织分布特性,使其在药物开发中具有独特的优势[7]。
当前,PROTACs的研究正处于蓬勃发展之中。已有多种PROTACs在临床试验中显示出良好的疗效,尤其是在肿瘤治疗方面,研究者们正积极探索其在不同癌症类型中的应用[8][9]。然而,尽管PROTACs的应用前景广阔,研究人员仍面临诸多挑战,如药物的生物利用度、选择性及可能的副作用等[10]。因此,深入探讨PROTACs的设计原则、作用机制及其在各类疾病中的应用,成为当前研究的热点。
本报告将系统回顾PROTACs在靶向蛋白降解中的应用,首先介绍PROTACs的基本概念与机制,探讨其结构与组成以及工作原理[7][11]。随后,重点分析PROTACs在癌症治疗中的应用,包括针对肿瘤相关蛋白的降解及克服药物耐受性的策略[4][6]。接着,将讨论PROTACs在神经退行性疾病和其他疾病(如免疫疾病和感染性疾病)中的潜在应用[3][5]。最后,报告将总结PROTACs在药物开发中的优势与挑战,并展望未来的发展方向[2][10]。通过对相关文献的梳理与分析,本报告旨在为研究人员和药物开发者提供一个全面的视角,帮助他们更好地理解PROTACs的潜力和应用前景。
2 PROTACs的基本概念与机制
2.1 PROTACs的结构与组成
PROTACs(Proteolysis Targeting Chimeras)是一类新兴的靶向蛋白降解技术,利用细胞内的泛素-蛋白酶体系统(UPS)选择性降解目标蛋白。PROTACs由两个不同功能的配体通过连接子连接而成,分别用于结合目标蛋白和E3泛素连接酶。通过这种双功能结构,PROTACs能够诱导目标蛋白的泛素化,从而促进其通过蛋白酶体的降解。这一机制使得PROTACs在靶向药物开发中展现出独特的优势,尤其是在治疗癌症等疾病方面。
PROTACs的应用范围广泛,涵盖了多个疾病领域。首先,在癌症治疗中,PROTACs已被证实能够有效降解多种与肿瘤相关的关键蛋白。例如,针对BTK、BRD4、AR等蛋白的PROTACs已经进入临床试验阶段,这些试验显示了PROTACs在降低肿瘤细胞增殖和诱导细胞凋亡方面的潜力[10]。
其次,PROTACs还被探索用于治疗自身免疫性疾病、神经退行性疾病和病毒感染等。例如,针对特定病毒蛋白的PROTACs可以选择性降解病原体的关键蛋白,避免由于突变或异常表达引起的抗药性问题[3]。这种针对病原体的特异性降解能够提高治疗的安全性和有效性[2]。
在结构和组成方面,PROTACs的设计通常包括三个主要部分:一个用于结合目标蛋白的配体、一个用于结合E3泛素连接酶的配体,以及连接这两者的连接子。这种设计使得PROTACs能够有效地将目标蛋白和E3连接酶结合在一起,形成三元复合物,从而启动降解过程[1]。此外,PROTACs的结构优化也是研究的重点,特别是在提高其溶解度、细胞渗透性和选择性方面,以克服传统小分子抑制剂的局限性[4]。
综上所述,PROTACs作为一种创新的靶向蛋白降解技术,展现了在多种疾病治疗中的广泛应用潜力,尤其是在癌症和抗病毒治疗领域。随着研究的深入,PROTACs的设计和应用将继续扩展,推动靶向治疗的发展。
2.2 PROTACs的工作机制
PROTACs(Proteolysis-Targeting Chimeras)是一种新兴的靶向蛋白降解技术,利用细胞内的泛素-蛋白酶体系统(UPS)选择性地降解目标蛋白。PROTACs由两个配体通过连接子连接而成,一个配体结合目标蛋白,另一个配体则结合E3泛素连接酶,从而诱导目标蛋白的泛素化并最终通过蛋白酶体介导降解。
PROTACs的工作机制是基于其双功能性,通过形成一个三元复合物(目标蛋白/PROTAC/E3连接酶),促进目标蛋白的泛素化。此过程使得PROTACs能够高效地降解传统小分子抑制剂无法靶向的“难以药物化”的蛋白。例如,PROTACs能够降解转录因子、结构蛋白和其他生物功能难以被小分子抑制的蛋白质,这些通常被认为是“不可药物化”的靶点[10]。
在临床应用方面,PROTACs已经显示出在多种疾病中的潜力,尤其是在癌症治疗中。PROTACs能够靶向关键的致癌蛋白,并在临床试验中表现出良好的疗效。与传统的药物开发方法相比,PROTACs具有更高的特异性和选择性,能够有效克服药物耐受性问题[6]。
此外,PROTACs在免疫疾病、神经退行性疾病及病毒感染等领域的应用也在不断拓展。通过利用PROTACs技术,研究人员能够设计出针对多种疾病相关蛋白的降解剂,提供新的治疗策略[5]。例如,针对组蛋白去乙酰化酶(HDACs)的PROTACs在癌症及炎症疾病中展现出显著的优势[12]。
在机制上,PROTACs通过诱导目标蛋白的降解,能够实现持续的药效,这与传统抑制剂依赖于靶点的占有率不同。PROTACs的催化特性使其在低剂量下也能有效发挥作用,降低了对药物的依赖性[11]。
综上所述,PROTACs作为一种创新的药物开发工具,具有广泛的应用前景和潜力,能够为多种疾病的治疗提供新的解决方案。随着研究的深入,PROTACs的设计和应用将在未来的药物开发中扮演更加重要的角色。
3 PROTACs在癌症治疗中的应用
3.1 针对肿瘤相关蛋白的降解
PROTACs(Proteolysis-Targeting Chimeras)作为一种新兴的精准医疗策略,在癌症治疗中展现出广泛的应用潜力,尤其是在针对肿瘤相关蛋白的降解方面。PROTACs是一类异双功能分子,能够通过招募E3泛素连接酶,利用泛素-蛋白酶体系统(UPS)选择性地降解肿瘤中过表达的致癌蛋白。
首先,PROTACs通过其独特的机制,能够针对传统小分子抑制剂认为“难以药物化”的靶点进行有效的降解。这一特性使得PROTACs能够在肿瘤治疗中替代传统的药物,尤其是在面对耐药性问题时,PROTACs表现出更强的适应性和选择性(Moon et al., 2023;Rutherford & McManus, 2024)。
在具体应用方面,PROTACs能够通过靶向降解与免疫抑制相关的肿瘤蛋白,促进癌症免疫疗法的发展。由于PROTACs的作用机制是不可逆的、可回收的、持久的,且适用于多种类型的蛋白,因此它们在肿瘤微环境中的应用日益受到关注(Lin et al., 2025;Zhang et al., 2025)。例如,针对BRD4等关键肿瘤蛋白的PROTACs,已显示出在抑制肿瘤生长方面的显著效果(Gao et al., 2025)。
此外,PROTACs的设计也在不断进步,近年来出现了多种新的递送系统,以提高其生物利用度和靶向性。比如,研究者们开发了结合纳米颗粒、共价修饰的前药策略以及微针递送系统等,这些创新性设计旨在提高PROTACs在体内的降解效率,减少脱靶效应(Lin et al., 2025;Zou et al., 2024)。
PROTACs的临床前和临床研究也在加速进行,已有多种候选药物进入临床试验阶段。这些研究不仅关注PROTACs在治疗实体瘤和血液肿瘤中的应用,还探索了其在治疗多种肿瘤相关靶点的潜力(Anaya et al., 2025;Zhang et al., 2025)。
综上所述,PROTACs在癌症治疗中通过针对肿瘤相关蛋白的降解,提供了一种新颖的治疗策略,具有改善疗效、克服耐药性以及提高靶向性的潜力。这一技术的持续发展预计将推动癌症治疗的进步,改变现有的治疗模式,改善患者的生活质量和预后。
3.2 克服药物耐受性的策略
PROTACs(蛋白降解靶向化合物)在癌症治疗中的应用正在迅速发展,特别是在克服药物耐受性方面。PROTACs通过利用细胞内的泛素-蛋白酶体系统,能够选择性地降解癌症相关的致癌蛋白,这为针对传统上被认为“不可药物化”的靶点提供了新的机会。相较于传统的小分子抑制剂,PROTACs展现出了更高的选择性和有效性,尤其是在面对药物耐受性时,具有显著的优势。
首先,PROTACs通过催化性降解而非单纯抑制目标蛋白,能够持续抑制靶点活性,降低所需的药物剂量,从而减少毒性[13]。在治疗过程中,PROTACs能够针对已知的癌症靶点进行开发,这些靶点在临床上被验证为有效的药物靶点,已成功进入临床试验阶段[14]。
其次,针对药物耐受性的策略,PROTACs能够有效克服传统靶向疗法中的耐药机制。研究表明,PROTACs能够降解因突变或过表达导致的耐药蛋白,从而为以前无法治疗的恶性肿瘤患者提供新的缓解选项[15]。例如,PROTACs已被设计用于靶向一些常见的耐药机制,如突变的KRAS或MEK1/2等,这些靶点通常在传统治疗中难以处理[16]。
在具体的临床应用中,PROTACs的设计允许它们靶向几乎所有的细胞内和跨膜蛋白,极大地扩展了药物开发的范围[17]。例如,针对血液恶性肿瘤的PROTACs正在临床试验中,初步数据表明其在重度预处理人群中展现出良好的治疗活性[9]。此外,PROTACs的模块化设计使得其在结构优化和靶向特异性方面具有灵活性,为临床应用提供了新的可能性[18]。
总的来说,PROTACs在癌症治疗中的应用不仅为靶向药物开发开辟了新的路径,还为克服药物耐受性提供了有效的策略。这些特性使得PROTACs成为下一代个性化癌症治疗的重要平台,预示着癌症治疗策略的革命性变化[4][13][16]。
4 PROTACs在神经退行性疾病中的应用
4.1 目标蛋白的选择
PROTACs(蛋白降解靶向嵌合体)在神经退行性疾病中的应用正逐渐成为一个重要的研究领域。神经退行性疾病通常伴随有错误折叠的蛋白质聚集,这些聚集的蛋白质往往难以通过传统的小分子抑制剂进行有效治疗。因此,利用PROTACs的靶向蛋白降解技术为这些疾病提供了新的治疗思路。
首先,PROTACs通过招募E3泛素连接酶,促使目标蛋白质的泛素化并最终导致其被26S蛋白酶体降解。这种机制使得PROTACs能够针对那些传统上被认为是“难以靶向”的蛋白质进行有效降解。近年来的研究表明,PROTACs能够特异性地靶向与神经退行性疾病相关的病理蛋白,如Tau蛋白、突变的亨廷顿蛋白(mHTT)等,这些蛋白的积累与疾病的进展密切相关[19]。
其次,PROTACs的优势在于其能够在细胞内实现选择性降解,而不仅仅是抑制蛋白质的功能。这种方法不仅能够消除过表达或突变的蛋白质,还可以降低因小分子抑制剂引起的药物耐受性[20]。例如,研究者们正在开发能够针对神经退行性疾病特定靶点的PROTACs,利用其对目标蛋白的高选择性和降解能力,探索新的治疗途径[21]。
另外,PROTACs的设计也在不断进步,以提高其在中枢神经系统(CNS)中的药物传递效率和生物利用度。针对特定神经退行性疾病靶点的PROTACs设计需要考虑分子结构的优化,以提高其穿透血脑屏障的能力[22]。这使得PROTACs在治疗如阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病中展现出巨大的潜力[19]。
综上所述,PROTACs在神经退行性疾病中的应用不仅为治疗策略提供了新的视角,也为靶向选择性降解病理蛋白开辟了新的途径。随着相关研究的深入,预计将会有更多针对特定神经退行性疾病的PROTACs进入临床试验阶段,为患者带来新的希望。
4.2 临床前和临床研究进展
PROTAC(Proteolysis-targeting chimeras)作为一种新兴的靶向蛋白降解技术,在神经退行性疾病的治疗中展现了巨大的潜力。神经退行性疾病通常与错误折叠的蛋白质聚集相关,这些聚集体对传统小分子抑制剂的治疗构成了显著挑战。PROTACs通过靶向致病蛋白进行降解,可能为这些疾病开辟新的治疗途径。
近年来,关于PROTAC在神经退行性疾病中的应用研究逐渐增多。例如,Kong等人(2025年)讨论了PROTAC在针对与神经退行性疾病相关的致病蛋白方面的最新进展,指出这些技术能够特异性地降解与疾病相关的蛋白质,从而为药物开发提供新的视角[19]。此外,PROTAC的设计可以针对特定的致病蛋白,这些蛋白在疾病进展中起着关键作用。
在临床前研究中,PROTAC已经显示出良好的效果。例如,Berkley等人(2025年)指出,PROTAC能够有效降解被认为是“难以药物化”的蛋白质,这些蛋白质往往在癌症和神经退行性疾病中扮演重要角色[23]。他们强调,PROTACs的催化机制使其能够在低剂量下实现持久的治疗效果,尤其是在对抗神经退行性疾病时。
在临床研究方面,PROTACs的应用正在逐步推进。Kuemper等人(2024年)探讨了靶向蛋白降解在中枢神经系统疾病中的潜在应用,认为PROTACs可能成为一种新的治疗策略,尤其是在靶向那些传统抑制剂难以作用的蛋白质方面[20]。此外,研究者们也在探索如何通过改进PROTAC的结构和设计来提高其在临床应用中的效果和安全性,例如通过刺激激活的PROTACs以实现精确的蛋白降解[24]。
总的来说,PROTAC在神经退行性疾病中的应用正在不断发展,涵盖了从基础研究到临床前及临床阶段的多项研究。未来的研究将集中在克服目前存在的挑战,如药物生物利用度、选择性和体内有效性等,以期将PROTACs转化为临床可行的治疗策略。
5 PROTACs在其他疾病中的潜在应用
5.1 免疫疾病中的应用
PROTACs(Proteolysis Targeting Chimeras)作为一种新兴的靶向蛋白降解技术,在免疫相关疾病中的应用展现出显著的潜力。PROTACs通过诱导靶蛋白与E3泛素连接酶的相互作用,选择性地降解特定的病理相关蛋白,从而调节免疫反应。这种技术的优势在于其能够克服传统小分子药物的某些局限性,如低选择性和无法抑制非酶功能的问题[25]。
在免疫炎症疾病的治疗中,传统的治疗策略包括免疫抑制剂、糖皮质激素和单克隆抗体等,这些方法存在膜通透性差、免疫原性高及需要注射等缺点。相比之下,PROTACs作为小分子药物,具有更好的选择性和生物利用度,能够有效调节免疫反应,减少副作用[25]。例如,研究表明PROTACs在调节T细胞和B细胞的功能、抑制过度活跃的免疫反应等方面表现出良好的治疗效果[26]。
在对免疫相关疾病的研究中,PROTACs的应用不仅限于调节特定的免疫细胞,还包括针对一些关键的免疫调节因子,如细胞因子和受体。这些研究表明,PROTACs可以通过选择性降解这些靶标来实现对免疫反应的精准控制,从而在治疗自身免疫疾病和炎症性疾病方面展现出良好的前景[21]。
此外,PROTACs的设计与开发也在不断进步,新的技术如抗体PROTAC(AbTACs)已被提出,能够靶向细胞表面蛋白进行降解。这种策略有助于提高靶向治疗的精确性,特别是在治疗与免疫检查点相关的疾病时[27]。通过利用抗体的特异性,AbTACs可以在保持靶向性的同时,增强对免疫细胞的影响,进一步推动PROTAC技术在免疫疾病中的应用。
综上所述,PROTACs在免疫疾病中的应用潜力巨大,能够通过靶向降解特定的病理相关蛋白,提供一种新颖的治疗策略,有望改善现有治疗方法的效果并降低副作用。随着研究的深入,预计PROTACs将在免疫炎症疾病的治疗中发挥越来越重要的作用。
5.2 感染性疾病的靶向治疗
PROTACs(蛋白酶靶向嵌合体)作为一种新兴的靶向蛋白降解技术,展现出在感染性疾病治疗中的广泛应用潜力。近年来,针对感染性疾病的靶向蛋白降解策略逐渐受到重视,特别是在抗病毒和抗细菌领域。PROTACs通过利用细胞内的泛素-蛋白酶体系统,能够选择性地降解致病蛋白,从而为治疗提供新的策略。
首先,PROTACs在抗感染性疾病中的优势主要体现在其独特的催化机制上。与传统的小分子抗感染药物相比,抗感染性PROTACs能够以更高的选择性和效力作用于靶点,并可能克服抗药性的问题。例如,PROTACs能够靶向那些被认为是“不可药物化”的靶点,提供了一种全新的治疗途径[28]。
其次,PROTACs的应用不仅限于抗病毒和抗细菌药物,还可能扩展到寄生虫疾病的治疗。尽管目前尚未有针对寄生虫的PROTACs报道,但研究者们正在探索寄生虫蛋白酶体系统的潜力,以期开发出新一代的抗寄生虫药物[28]。通过调节“不可药物化”靶点和“回收”经典药物的抑制剂,PROTACs可能在组合疗法中发挥重要作用[28]。
此外,PROTACs在感染性疾病中的应用也面临挑战,如选择性不足和药物特性限制等问题。为了提高PROTACs的临床适用性,研究者们不断开发新的策略,例如改进选择性和细胞渗透性,增加链接灵活性,以及优化药物可药性[22]。这些进展为抗感染性PROTACs的临床应用奠定了基础。
综上所述,PROTACs在感染性疾病的靶向治疗中展现出广泛的应用前景,尤其是在抗病毒、抗细菌和寄生虫疾病的治疗中。随着研究的深入,预计将会有更多的PROTAC分子进入临床应用,为感染性疾病的治疗提供新的解决方案。
6 PROTACs的优势与挑战
6.1 相较于传统药物的优势
PROTACs(Proteolysis-Targeting Chimeras)作为一种新兴的靶向蛋白降解技术,已在多种疾病的治疗中展现出广泛的应用潜力。PROTACs通过利用细胞内的泛素-蛋白酶体系统,能够选择性地降解目标蛋白,提供了一种与传统小分子抑制剂不同的治疗策略。
在癌症治疗方面,PROTACs能够有效地靶向和降解“难以药物化”的蛋白质,例如某些致癌蛋白。传统的抗癌药物通常通过抑制蛋白功能来发挥作用,而PROTACs则通过完全降解目标蛋白来消除其生物活性,这种机制可能克服由于突变引起的药物抗性问题[6][8]。近年来,多个PROTAC分子已进入临床试验阶段,显示出良好的治疗效果[6]。
除了癌症,PROTACs在抗微生物药物开发中的应用也引起了广泛关注。研究表明,PROTACs能够选择性地降解与人类疾病相关的蛋白质,包括病毒和细菌的致病蛋白,从而避免因突变或异常表达导致的抗药性[3]。这一特性使得PROTACs在治疗传染病方面具有潜在的应用前景。
尽管PROTACs在靶向蛋白降解方面具有显著优势,但其开发和应用仍面临一系列挑战。首先,PROTACs的选择性在正常细胞和癌细胞之间可能存在差异,导致非特异性毒性[29]。其次,由于其较大的分子量,PROTACs在细胞膜穿透性方面存在不足,可能影响其生物利用度[29]。此外,PROTACs的设计和优化过程较为复杂,需要解决降解效率和选择性等问题,以提高其临床转化的成功率[18]。
与传统药物相比,PROTACs具有以下几个显著优势:首先,PROTACs能够靶向“难以药物化”的蛋白质,这些蛋白质通常在传统小分子抑制剂的作用下难以被有效抑制[2]。其次,PROTACs的降解机制允许其在亚化学计量浓度下发挥作用,这种催化特性意味着更低的剂量即可达到更好的治疗效果[4]。此外,PROTACs还可能提供更持久的药效,因为它们通过降解机制而非简单的功能抑制来消除目标蛋白[2]。
综上所述,PROTACs在靶向蛋白降解方面展现出广泛的应用潜力,尤其是在癌症和感染性疾病的治疗中。尽管面临一定的挑战,但其独特的机制和优势使其成为未来药物开发的重要方向。
6.2 面临的技术和临床挑战
PROTACs(Proteolysis-Targeting Chimeras)是一种新兴的靶向蛋白降解技术,具有广泛的应用潜力,尤其是在癌症、神经退行性疾病、炎症和病毒感染等多种疾病的治疗中。PROTACs通过利用内源性E3泛素连接酶来选择性降解目标蛋白,从而在多种疾病的治疗中展现出其独特的优势。
PROTACs的主要应用包括:
- 靶向癌症相关蛋白:PROTACs可以有效降解肿瘤中的关键致癌蛋白,提供了一种新的抗癌策略。通过选择性地靶向过表达或突变的蛋白,PROTACs能够克服传统药物在靶向“难以药物化”的蛋白时所面临的限制(Neklesa et al., 2017; Li et al., 2022)。
- 应对“难以药物化”的靶点:PROTACs能够降解约85%的“难以药物化”的蛋白,这些蛋白通常是传统小分子抑制剂无法靶向的(Wang et al., 2022; Tamatam & Shin, 2023)。
- 持久的药效:由于PROTACs具有催化特性,能够在低剂量下持续降解目标蛋白,展现出比传统药物更持久的药效(Neklesa et al., 2017; Wang et al., 2022)。
尽管PROTACs展现出巨大的应用潜力,但在技术和临床应用上仍面临一些挑战:
- 选择性和毒性问题:PROTACs可能会对健康细胞造成非特异性毒性,这限制了其在临床应用中的广泛性。如何优化降解活性以提高细胞选择性,减少不良副作用,是当前研究的一个重点(Wang et al., 2024; Wang et al., 2025)。
- 药物可用性和生物分布:PROTACs的分子量通常在700-1000 Da之间,这使得其在体内的传递和生物利用度成为主要障碍(Neklesa et al., 2017; Li et al., 2020)。
- E3连接酶的限制:目前可用的E3连接酶数量有限,这限制了可靶向蛋白的范围和PROTAC的设计灵活性(Wang et al., 2024; He et al., 2025)。
为了克服这些挑战,研究者们正在探索新的PROTAC变体,例如小分子PROTAC前药、抗体-PROTAC结合物和纳米-PROTAC,以提高PROTAC在体内的疗效和安全性(Wang et al., 2024; Yim et al., 2024)。这些创新有望推动PROTAC技术的临床转化,并为靶向蛋白降解领域带来新的机遇。
7 总结
PROTACs(蛋白降解靶向化合物)在靶向蛋白降解方面展现出广泛的应用潜力,尤其是在癌症、神经退行性疾病、免疫疾病及感染性疾病的治疗中。其独特的机制使得PROTACs能够有效靶向传统小分子药物难以作用的“难以药物化”靶点,提供了新的治疗策略,尤其在克服药物耐受性方面展现出显著优势。尽管PROTACs的临床应用面临选择性、毒性、药物可用性及E3连接酶限制等技术挑战,但随着研究的深入,新的设计和改进策略不断涌现,有望推动PROTAC技术在药物开发中的广泛应用。未来的研究将集中在优化PROTAC的选择性、提高生物利用度及探索新的靶点,以期将PROTACs转化为更为有效的临床治疗方案。总体而言,PROTACs作为下一代药物开发的重要工具,预示着靶向治疗领域的革命性变化,值得进一步深入研究和探索。
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