什么是PROTAC技術(shù)?它有著怎樣的發(fā)展歷程?
PROTAC的發(fā)展歷程:
2001年,加州理工大學(xué)的Raymond J. Deshaies教授和耶魯大學(xué)的Craig M. Crews教授首次提出PROTAC的概念。起初,由于PROTAC分子的設(shè)計(jì)只限于多肽水平,難以在細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)靶蛋白的有效降解,因此Crews等人的研究一直沒有突破性的進(jìn)展。
直到2015年,James E. Bradner、Crews等課題組首次報(bào)道了可以在體內(nèi)有效降解靶蛋白的PROTAC分子的相關(guān)研究,使得PROTAC技術(shù)受到了藥物研發(fā)人員的極大關(guān)注。
后來,BRD4、RIPK2、ERRα、BRD9、TBK1、Sirt2、CDK9、p38α、Pirin、c-Met、EGFR、FAK、FLT3等蛋白先后被報(bào)道可以利用PROTAC技術(shù)將其降解。隨著能被降解的靶點(diǎn)越來越多,PROTAC技術(shù)被運(yùn)用于各種疾病的臨床研究就越來越廣泛。
除了作用靶點(diǎn)廣以外,PROTAC的價(jià)值遠(yuǎn)不止于此。它還有著諸多優(yōu)勢(shì)。
1、成藥性高
PROTAC技術(shù),之所以被稱為“破解不可成藥靶點(diǎn)神器”,正因?yàn)樗芄タ藗鹘y(tǒng)藥物難以成藥的靶點(diǎn)。
PROTAC能將靶點(diǎn)從“無成藥性”變成“有成藥性”。人體細(xì)胞中約有80%的蛋白缺乏酶活性或者表面缺乏成藥位點(diǎn)的蛋白,而PROTAC可以捕捉到這些難以成藥的蛋白,并進(jìn)行降解。
比如,2020年4月10日,至今30多年無靶向KRAS的藥物獲批上市的、被藥界稱為“不可成藥”的靶點(diǎn)KRAS,被CREW(Arvinas公司創(chuàng)始人)團(tuán)隊(duì)攻克了:開發(fā)了降解KRASG12C突變體的PROTAC分子LC-2,能快速降解不同純合體和雜合體腫瘤細(xì)胞中的KRASG12C,是報(bào)道的首個(gè)可以降解內(nèi)源性KRASG12C的化合物。
這么一看,PROTAC不是“神器”,簡直就是醫(yī)藥界Bug一般的存在。
2、耐藥性
由于點(diǎn)突變的存在,一些激酶的小分子抑制劑經(jīng)常產(chǎn)生耐藥性,失去對(duì)靶蛋白的抑制作用,而PROTAC技術(shù)可以直接將靶蛋白降解,可以避免這一問題。
例如,2019年3月,清華大學(xué)藥學(xué)院饒燏教授及團(tuán)隊(duì)在體內(nèi)試驗(yàn)中證明,利用PROTAC技術(shù)降解多種突變型BTK蛋白,能夠有效抑制治療慢性淋巴細(xì)胞白血病等B細(xì)胞癌的全球知名BTK抑制劑依魯替尼耐藥性。
3、多種給藥途徑
傳統(tǒng)的小分子藥物主要以口服為主,但PROTAC技術(shù)可以滿足不同患者的需求,可口服給藥、也可注射,避免了因長期靜脈注射帶來的心血管負(fù)擔(dān)。
4、用量小,毒性和藥物抗性低
這個(gè)過程類似于催化反應(yīng),藥物又可以重復(fù)利用,抑制目標(biāo)蛋白,并不需要等摩爾量的藥物,使用催化劑量即可達(dá)到效果,無須足夠大的劑量使靶點(diǎn)飽和,所以對(duì)PROTAC的活性要求也許不需很高,可選擇性高,而且無須足夠長的半衰期即可持續(xù)抑制。
此外,PROTAC小分子還有清除蛋白堆積,以及可以在蛋白表達(dá)、修飾后選擇性降解同一基因表達(dá)的不同蛋白等優(yōu)勢(shì)。
03
全球掘金者
目前,全球已有不少制藥公司布局PROTAC技術(shù)研發(fā)。
例如,具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)的Arvinas、C4 Therapeutics、Kymera Therapeutics等,后來跟進(jìn)布局的公司有默克、基因泰克、輝瑞、諾華、勃林格殷格翰等跨國制藥巨頭。國內(nèi)如恒瑞醫(yī)藥、凌科藥業(yè)、分迪科技、蘇州開拓藥業(yè)等都有涉獵。
其中,研發(fā)成果最突出的,當(dāng)屬PROTAC技術(shù)主要發(fā)明人Crews教授創(chuàng)立的Arvinas公司。
12月14日,Arvinas發(fā)布了ARV-110針對(duì)前列腺癌患者的臨床數(shù)據(jù)。同時(shí),還公布了其產(chǎn)品管線中另一款藥物ARV-471針對(duì)乳腺癌患者中的I期積極療效數(shù)據(jù)。利好消息一出,Arvinas以暴漲95%收盤,市值達(dá)到23.67億美元。
圖6:Arvinas公司2020年5月以來股價(jià)走勢(shì)圖 來源:富途牛牛

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