靶向蛋白降解技術(shù)（Targeted protein degradation，TPD）似乎正在越來(lái)越受創(chuàng)新藥企關(guān)注。

【資料圖】

近日，安斯泰來(lái)和睿躍生物達(dá)成一項(xiàng)研究合作和獨(dú)家選擇權(quán)協(xié)議，以發(fā)現(xiàn)多個(gè)創(chuàng)新的蛋白降解療法。根據(jù)協(xié)議，兩家公司旨在通過(guò)結(jié)合睿躍生物具有新型E3配體的靶向蛋白降解平臺(tái)uSMITE，以及安斯泰來(lái)的藥物發(fā)現(xiàn)能力，開(kāi)發(fā)多個(gè)靶向蛋白降解療法。本次合作總金額超19億美元。在此之前，2023年5月9日睿躍生物宣布完成4000萬(wàn)美元的C輪融資。

5月30日，貝達(dá)藥業(yè)宣布與美國(guó)一家致力于靶向蛋白質(zhì)降解科學(xué)的企業(yè)C4 Therapeutics，Inc.（C4T）達(dá)成合作。貝達(dá)藥業(yè)向C4T支付3500萬(wàn)美元，取得在中國(guó)開(kāi)發(fā)、制造和商業(yè)化CFT8919的權(quán)利，這一藥物可靶向廣泛的在靶耐藥突變并有顱內(nèi)活性，具有預(yù)防或治療患者腦轉(zhuǎn)移的潛力。

同月，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院GCP中心攜手百濟(jì)神州研發(fā)團(tuán)隊(duì)在Cell Press細(xì)胞出版社相關(guān)期刊發(fā)表研究，由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院臨床研究（GCP）平臺(tái)建設(shè)首席專(zhuān)家李寧教授牽頭，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院GCP中心研究醫(yī)生方元博士、副主任醫(yī)師王書(shū)航教授聯(lián)合百濟(jì)神州相關(guān)研究人員共同概述了過(guò)去十年靶向蛋白降解技術(shù)在全球腫瘤臨床試驗(yàn)的應(yīng)用情況，強(qiáng)調(diào)了開(kāi)發(fā)臨床有效TPD藥物的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

該文章顯示，在過(guò)去10年中，61種TPD類(lèi)藥物進(jìn)入臨床試驗(yàn)，總計(jì)發(fā)起1019項(xiàng)臨床試驗(yàn)，特別是在過(guò)去的兩年，TPD類(lèi)藥物臨床試驗(yàn)數(shù)量以每年%的速度飛速增長(zhǎng)。這種快速增長(zhǎng)主要?dú)w因于新型的TPD藥物進(jìn)入臨床試驗(yàn)。適應(yīng)癥方面，目前約7成的TPD類(lèi)藥物在探索治療血液惡性腫瘤，實(shí)體瘤的臨床試驗(yàn)相對(duì)較少。

PROTAC管線成研發(fā)熱門(mén)

TPD技術(shù)是一種新興的藥物治療手段。據(jù)了解，該項(xiàng)技術(shù)基于人體細(xì)胞內(nèi)天然存在的兩大蛋白降解系統(tǒng)：泛素-蛋白酶體系統(tǒng)(Ubiquitin-proteasome system，UPS)和溶酶體降解系統(tǒng)，對(duì)與疾病相關(guān)的關(guān)鍵蛋白進(jìn)行破壞降解，從而達(dá)到治療疾病的效果。

根據(jù)相關(guān)研究梳理，TPD這一技術(shù)概念于1999年初步形成。2008年后，Arvina、C4 Therapeutics、Kymera Therapeutics(KT)等生物技術(shù)公司相繼成立，致力于探索小分子蛋白降解劑開(kāi)發(fā)和治療研究。國(guó)際大型制藥企業(yè)如基因泰克、輝瑞、Atlas、諾華、默沙東等也紛紛進(jìn)軍該領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)制藥公司如凌科制藥、成都分迪科技等也構(gòu)成了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的第一梯隊(duì)企業(yè)。

根據(jù)上述李寧教授牽頭發(fā)布的研究，目前進(jìn)入臨床試驗(yàn)的TPD藥物主要包含免疫調(diào)節(jié)藥物（immunomodulatory drugs，IMiDs）、選擇性雌激素受體降解劑（selective estrogen receptor degraders，SERDs）和蛋白酶靶向嵌合體（proteolysis-targeting chimera，PROTAC），以上三種藥物均依賴于UPS進(jìn)行降解。

相較于小分子抑制劑等其他治療策略，靶向蛋白降解技術(shù)具有靶向“不可成藥”靶點(diǎn)、高活性、高選擇性等優(yōu)勢(shì)。區(qū)別于傳統(tǒng)“占位驅(qū)動(dòng)”，靶向蛋白降解技術(shù)基于“事件驅(qū)動(dòng)（event driven）”作用模式，可作用靶點(diǎn)豐富，且能夠直接靶向并催化目標(biāo)蛋白質(zhì)降解，無(wú)需與靶向蛋白質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間和高強(qiáng)度結(jié)合，低濃度化合物即可達(dá)到靶蛋白高效降解。

同時(shí)，致病變體蛋白與正常蛋白在空間結(jié)構(gòu)存在差異，靶向蛋白降解藥物可以基于此結(jié)構(gòu)差異，在不影響正常蛋白功能的前提下，選擇性結(jié)合并引起某種致病變體蛋白的降解。

基于UPS發(fā)展的PROTACs或許是目前最具成藥性的TPD應(yīng)用方向。

根據(jù)東方證券研報(bào)信息，2019年，由耶魯大學(xué)教授創(chuàng)立的PROTAC公司Arvinas率先將首個(gè)靶向雌激素受體（AR）的PROTAC口服小分子ARV-110進(jìn)入臨床試驗(yàn)，標(biāo)志著PROTAC技術(shù)邁出了成藥性關(guān)鍵一步，成為該領(lǐng)域的里程碑事件。目前，包括ARV-110、ARV-471在內(nèi)的9種PROTACs正進(jìn)行臨床試驗(yàn)，主要針對(duì)前列腺癌、乳腺癌等腫瘤適應(yīng)證。

2020年Arvinas公布的臨床數(shù)據(jù)對(duì)“PROTAC在人體內(nèi)是否安全”、“是否能在人體內(nèi)準(zhǔn)確作用于靶點(diǎn)”、“是否具有治療效果”、“是否保留了小分子藥物的動(dòng)力學(xué)特性”四大問(wèn)題給出了明確且肯定的答復(fù)。這一消息不僅成功將Arvinas的兩條管線推進(jìn)到臨床2期，而且給整個(gè)PROTAC領(lǐng)域注入了一劑強(qiáng)心針，將國(guó)際、國(guó)內(nèi)的臨床開(kāi)發(fā)熱情也推上新的臺(tái)階。

整體來(lái)看，目前海外PROTAC藥物研發(fā)進(jìn)度靠前，但國(guó)內(nèi)資本對(duì)PROTAC技術(shù)的關(guān)注度也在不斷提升。

據(jù)東方證券研報(bào)梳理，在全球化的靶向蛋白降解藥物開(kāi)發(fā)熱潮中，有8家中國(guó)新藥公司出現(xiàn)在國(guó)際最前沿，其中包括4家上市公司。康樸生物、珃諾生物的管線已經(jīng)推進(jìn)到臨床1/2期，與國(guó)際PROTAC龍頭Arvinas處于同一階段。此外，還有6家公司的管線推進(jìn)到臨床1期，分別是冰洲石生物、百濟(jì)神州、海創(chuàng)藥業(yè)、海思科和正大天晴等。恒瑞醫(yī)藥也已建立PROTAC平臺(tái)，并有管線申報(bào)臨床。

面臨藥代動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)和毒性等挑戰(zhàn)

盡管PROTAC目前方興未艾，但仍舊需要認(rèn)識(shí)到其存在的客觀挑戰(zhàn)。

海創(chuàng)藥業(yè)曾公開(kāi)表示，PROTAC分子比傳統(tǒng)小分子藥物有著更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，這導(dǎo)致其存在更多的潛在代謝位點(diǎn)，進(jìn)而影響分子代謝穩(wěn)定性。同時(shí)，PROTAC分子固有的三組份嵌合體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致PROTAC分子量較大，這讓絕大多數(shù)PROTAC分子都有溶解度差、滲透性差、吸收差、口服生物利用度低等缺點(diǎn)。以上原因也使得口服PROTAC分子的研發(fā)更具挑戰(zhàn)性。

其實(shí)不僅是PROTAC藥物，根據(jù)上述李寧教授牽頭發(fā)布的研究，TPD類(lèi)藥物臨床研究和轉(zhuǎn)化面臨著多方面挑戰(zhàn)。

其一是藥代動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)不佳，特別是對(duì)于PROTAC類(lèi)藥物而言，復(fù)雜結(jié)構(gòu)使其很難獲得足夠的口服生物利用度和細(xì)胞滲透能力。

其二是獲得性耐藥性，現(xiàn)行臨床試驗(yàn)中的TPD藥物依賴于E3連接酶，當(dāng)E3連接酶發(fā)生基因突變或其表達(dá)降低時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)TPD耐藥問(wèn)題。

其三是毒性，與占據(jù)驅(qū)動(dòng)型抑制劑不同，TPD會(huì)導(dǎo)致靶點(diǎn)蛋白或非靶向蛋白質(zhì)完全降解，并且細(xì)胞需要很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)被降解蛋白質(zhì)的庫(kù)，從而恢復(fù)原始信號(hào)通路。因此，一旦由蛋白質(zhì)降解引起的不良反應(yīng)發(fā)生，患者的恢復(fù)需要的時(shí)間更長(zhǎng)。

面對(duì)上述困境，上述研究進(jìn)一步顯示，目前開(kāi)發(fā)新型TPD類(lèi)藥物的主要策略集中在通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)改造提高對(duì)靶蛋白的降解能力、拓展可降解的靶點(diǎn)類(lèi)型、提高其生物利用度以及通過(guò)PK/PD建模的方式預(yù)測(cè)受試者最佳給藥劑量。

除了以上改進(jìn)思路，目前在研的部分TPD類(lèi)藥物可同時(shí)擁有PROTAC與IMiD的雙重活性，如NX-2127可同時(shí)降解新底物和BTK靶蛋白。更是有很多新型技術(shù)是通過(guò)溶酶體途徑完成對(duì)靶點(diǎn)降解，使得細(xì)胞外蛋白、細(xì)胞器以及非蛋白的自噬底物也成為可靶向的目標(biāo)，打破了泛素-蛋白酶體系統(tǒng)僅能降解細(xì)胞內(nèi)蛋白的限制。

盡管TPD藥物的研發(fā)和應(yīng)用面臨諸多亟待解決的難題，但是應(yīng)該看到TPD技術(shù)的問(wèn)世不僅使許多已知“不可成藥”靶點(diǎn)成為“可成藥”靶點(diǎn)，還有望克服耐藥性問(wèn)題，是一種極具潛力和吸引力的治療藥物，在治療癌癥、神經(jīng)退行性疾病、自身免疫性疾病等領(lǐng)域展現(xiàn)出光明前景。

例如在癌癥領(lǐng)域，根據(jù)弗若斯特沙利文報(bào)告，2016年至2021年，全球抗腫瘤藥物市場(chǎng)規(guī)模從937億美元增長(zhǎng)到1807億美元，近乎增加了1倍，預(yù)計(jì)2022年突破2099億美元。與全球抗腫瘤藥物市場(chǎng)格局不同，我國(guó)靶向治療和免疫治療的起步相對(duì)較晚，2016年至2021年，我國(guó)抗腫瘤藥物市場(chǎng)規(guī)模從1250億元增長(zhǎng)到2440億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)%，預(yù)計(jì)2022年將突破2845億元，成為國(guó)內(nèi)第一大醫(yī)藥市場(chǎng)。

但是根據(jù)《中國(guó)生物工程雜志》發(fā)布的相關(guān)研究分析，由于技術(shù)瓶頸，傳統(tǒng)的小分子和抗體藥物只能靶向大約20%的影響腫瘤等疑難疾病進(jìn)程的關(guān)鍵蛋白質(zhì)，而TPD技術(shù)則有可能破解其余80%的蛋白質(zhì)靶點(diǎn)，并有潛力解決長(zhǎng)期困擾制藥界的靶點(diǎn)和耐藥性等系統(tǒng)性難題，為患者提供療效更好和副作用更低的治療方案。

綜合上述優(yōu)勢(shì)，TPD技術(shù)已經(jīng)催生出前所未有的新藥研發(fā)機(jī)會(huì)，其擁有比現(xiàn)有的蛋白質(zhì)抑制劑、單克隆抗體等更好的療效和更廣闊的應(yīng)用范圍，有望從根本上解決很多過(guò)去難以治療的疾病，未來(lái)市場(chǎng)潛力將高達(dá)數(shù)萬(wàn)億美元。

（編輯：徐旭）