PRT3789

点击上方蓝字 关注我们 早研早知道 靶向蛋白降解技术正以前所未有的速度改变药物研发格局，其中蛋白降解靶向嵌合体技术已成为最具前景的新兴疗法之一。尽管这类分子在物理化学性质上面临口服生物利用度的严峻挑战，但已有约30种PROTAC分子进入临床开发阶段，显示出令人鼓舞的治疗潜力。 近日（Dec. 12），来自阿斯利康的科研团队在 Nature Reviws Chemistry 上发文，系统总结了 PROTAC 从早期发现到临床应用过程中积累的关键经验，并特别聚焦在连接子区域在其中的决定性作用。 EARLY R&D TALKING PROTACs的发展与核心价值 01 PROTAC技术代表了一种全新的药物作用范式。与传统的“占据驱动”的药理学不同，PROTAC采用的是“事件驱动”模式。这种机制不需要长时间高水平的靶点占据，只需短暂结合即可触发靶蛋白的降解。 相比于传统抑制剂，PROTACs具有显著优势： （1）更彻底的通路抑制：如降解 IRAK4 可同时消除其激酶与脚手架功能； （2）延长药效：对慢合成速率蛋白（如 RIPK2）可产生持久药效； （3）提升选择性：从非选择性配体（如 foretinib）生成选择性降解剂，或利用组织特异性 E3 表达。 （4）最重要的是，这种技术有望解决传统上“不可成药”的靶点问题，因为只需要结合而不需要功能性抑制。 然而，PROTACs 也面临着两大核心挑战： （1）超出传统“五规则”的理化性质，口服生物利用度差； （2）连接子的设计，其在调节药效、稳定性、溶解性、渗透性等方面至关重要。 EARLY R&D TALKING 连接子的设计与优化策略 02 2.1 PROTACs 连接子的“三重作用” 连接子不仅决定了POI 与 E3 连接酶两个配体之间的空间排布，还深刻影响着整个分子的药理学性质、物理化学特性和代谢命运。 首先，连接子长度和灵活性直接影响三元复合物的形成效率。早期的PROTAC设计通常使用线性、柔性的聚乙二醇链或碳氢链作为连接子，如第一个小分子PROTAC分子就采用了PEG连接子连接雄激素受体和MDM2配体。 其次，连接子的构象调节能力可优化协同性，即衡量PROTAC与两种蛋白质结合时的合作程度。协同性更高的PROTAC能够更有效地形成功能性三元复合物，减少“钩状效应”的非生产性二元复合物形成。 最后，连接子还是调控溶解度、渗透性和代谢稳定性的重要杠杆。通过巧妙地设计连接子，药物化学家可以在不损害降解活性的前提下，改善分子的整体性质 2.2 连接子的设计 连接子是 PROTACs 优化的核心，其设计分为两个阶段。 （1）探索阶段：柔性链的应用 初期使用柔性 PEG 链或者烷烃连接子，这便于形成三元复合物，适配不同 E3 和 POI。优势是：构象多样、适应性强、适合初步筛选。 如早期 MDM2-招募AR 降解剂用 PEG 连接子，DBr-1（BRD9 降解剂）用烷烃链连接子。 （2）优化阶段：连接子对关键性质的调控 这个阶段通过优化连接子来调控关键性质尤为重要。 ▼ 三元复合物协同性（α）调控 通过连接子刚性化、立体构型调整等，使α>1，以减少 “Hook”效应。 ▼ 口服生物利用度调控 可以通过以下策略优化连接子，以提升口服生物利用度： 1、减少暴露 HBD，如控制在 HBD≤2，严于 Ro5 的≤5； 2、引入含氮杂环，以提升溶解度； 3、应用分子变色龙效应，使采取环境依赖性构象 ▼ 代谢稳定性调控 可采用替换易切割连接子，如由 PEG替换为吡嗪，避免生成拮抗代谢物。 EARLY R&D TALKING PROTACs 高通量发现与优化 03 3.1 基于高通量实验（HTE）发现 HTE发现PROTAC苗头化合物的原理 利用预制中间体（E3 配体 、连接子活性位点），通过酰胺偶联、点击化学等反应快速合成大量 PROTACs，直接进行生物学筛选（如 “D2B” 方法）。 优势：纳米级合成（减少试剂消耗）、无需纯化瓶颈，可快速探索 Linker 长度、连接位点对活性的影响。 局限：可能引入非优化官能团（如酰胺、三唑），需后续理化性质优化。 详见往期相关分享。 bioRxiv：点击、筛选、降解，一种微型化 D2B 免纯化筛选平台加速蛋白水解靶向嵌合体发现 2025-08-05 POI 评估、点击化学、DEL技术、D2B 技术：加速 PROTAC 药物发现【策略汇总】 2025-07-05 3.2 基于DNA编码文库（DEL）发现 原理：构建超大化合物库（如 0.94 百万成员 VHL-biased DEL），每个化合物偶联 DNA 条形码，通过亲和筛选识别能形成三元复合物的 PROTACs。 代表成果：Liu 团队用 13 种 Linker 功能团连接 VHL 配体与三嗪核心，筛选得到高协同性 BRD9 降解剂（α=2140），兼具 potency 与选择性。 局限：DNA 片段体积大可能影响结合，需验证去条形码后的活性。 详见往期分享： ACS Chem Biol: 一种 CIP-DEL 筛选助攻八大 BRD 高同源性靶标选择性 PROTACs发现 2025-08-20 关于PROTACs、分子胶等靶向降解剂（TPD）的高通量筛选 2024-05-24 3.3 PROTACs体内性质优化：聚焦口服生物利用度 口服生物利用度取决于溶解度、渗透性与代谢稳定性，需针对性优化： （1）溶解度优化 评估方法：优先采用生物相关介质而非缓冲液，部分临床 PROTACs 在该条件下溶解度提升 > 100 倍。 优化策略：在 Linker 中引入含氮杂环（如 ARD-69），或利用食物促进吸收（如 ARV-110、ARV-766 在临床 /preclinical 中显示食物提升吸收）。 （2）渗透性优化 挑战：PROTACs 常因低溶解度、高非特异性结合（NSB）导致传统实验（如 Caco-2、PAMPA）结果不可靠。 解决方案：多参数评分（MPS）：如 BPI（平衡渗透性指数），纳入重原子数、logD、ePSA（实验极性表面积）； SMID 参数：预测分子横截面，棒状构象 PROTACs 渗透性优于球状； 构象调控：通过 Linker 刚性化或 IMHB（分子内氢键）减少极性暴露（如 ARV-471连接子 仅 2 个可旋转键）。 （3）代谢优化 核心风险：连接子切割可能生成保留 POI/E3 结合活性的代谢物，拮抗 PROTACs 作用。 优化策略：选择不易切割的连接子如环状胺类），或通过结构修饰掩盖代谢位点（如在 Linker 中引入乙炔基降低氧原子电子密度，如 KT-474）。 EARLY R&D TALKING 临床阶段的 PROTACs分子 04 4.1 进入临床的 PROTACs 总览 截至2025年4月，已有20种结构公开的PROTAC进入临床阶段。除KT-474是一种用于炎症治疗的IRAK4降解剂外，其余均为肿瘤适应症。 大多数使用CRBN作为E3连接酶，除DT-2216、KT-333、PRT-3789和ASP-3082使用VHL外。在这些药物中，ARV-471进展最为领先，已进入针对ER阳性乳腺癌的III期试验，BMS-986365和BGB-16673也最近进入III期。 所有口服给药的PROTAC都使用CRBN作为E3连接酶，这并非偶然。CRBN配体具有吸引人的物理化学特性：低分子量和单一必需氢键供体，这对药代动力学有利，并能针对广泛靶点产生可靠的药理学效应。 连接子设计在临床PROTAC中呈现出明显的趋同趋势。构象刚性化、包含适度碱性的氮原子，以及移除或屏蔽氢键供体，是这些分子中反复出现的主题。 临床案例显示，连接子优化通常遵循一个轨迹：确立靶蛋白与E3之间的最佳长度、建立E3配体的最佳连接方向，以及连接子的构象刚性化。移除氢键供体和包含碱性氮原子是许多临床PROTAC的共同主题。 4.2 临床阶段 PROTACs 案例分析 （1）ARV-471（ER降解剂） 从柔性linker逐步优化为刚性哌啶结构 改善代谢稳定性、口服生物利用度，最终进入III期临床 （2）NX-2127（BTK降解剂） 通过linker刚性化和配体结构调整，解决口服吸收差的问题 实现同时降解BTK和IKZF1/3（分子胶机制）（3）CFT-1946（BRAF-V600E降解剂） 利用三元复合物建模指导linker刚性化 引入螺环结构提升药效与口服吸收（4）KT-474（IRAK4降解剂） 首个非肿瘤适应症PROTAC，自身免疫病。 通过linker引入环己胺、哌啶等结构，优化口服生物利用度（大鼠12%，狗35%）。 EARLY R&D TALKING 总结与展望 05 首先，就临床的成功经验来看，有两点： （1）CRBN 是 E3 配体的主流： 其分子量低、单一 HBD、适合口服 PROTACs开发。 （2）连接子优化策略成熟，主要包括： 刚性化、控制 HBD数量、引入碱性氮、保持最佳长度与连接位点。 就未来发展方向来看，有三个大的方向： （1）扩展 E3 配体库： 这个目前仅开发了不到2%的人类E3连接酶，且VHL等配体仍需要优化以适应口服。 （2）拓展新型 PROTAC 形式 如，无连接子的 PROTACs，可直接融合氨基酸降解决定子；其它诱导邻近机制还有如磷酸化诱导、去泛素化酶靶向等。 （3）跨领域应用拓展 更多的致病领域，如自身免疫性疾病、神经退行性疾病等，靶向更多“不可成药”蛋白。 往期回顾 DEL Hit：阿斯利康/X-Chem/康龙化成披露一种来自DEL 的E3 连接酶 STUB1/CHIP小分子配体 2025-08-07 JMC：阿斯利康再报道 PROTACs体外ADME分析，从多样性物化空间分析临床 PROTACs 的成功、挑战和经验教训 2025-04-28 J Med Chem | 阿斯利康揭示蛋白水解靶向嵌合体降解剂（PROTACs）口服生物利用度设计的黄金规则 2024-08-07 JACS：耶鲁大学 Craig M. Crews 再创新，披露一种 CRBN 招募降解前体设计策略与应用 2025-07-04 JMC：强生披露一种偶联方案，探索连接子在CRBN E3 连接酶 BRD4 PROTACs 中应用 2025-05-12 靶向嵌合体（TAC）中连接子的合理设计汇总 2025-09-29 EJMC |含氮杂环在靶向降解剂PROTACs连接子中的应用和挑战 2024-06-04 连接子对DEL筛选数据的影响及ML辅助DEL Hit发现 2025-01-09 参考文献： DOI:10.1038/s41570-025-00784-6

日前，Prelude Therapeutics在其第二季度财报中披露，其领先的PROTAC药物SMARCA2降解剂PRT3789已完成1期临床，并基于临床数据和资金挑战，决定暂停PRT3789的进一步开发。 PRT3789是全球研发进度最快的SMARCA2降解剂，是SMARCA2/SMARCA4合成致死这一机制的代表管线，PRT3789的折戟给SMARCA2降解剂药物的开发蒙上了一层阴影。 PRT3789折戟 PRT3789是Prelude Therapeutics开发的一种高选择性SMARCA2蛋白降解剂，属于PROTAC（蛋白水解靶向嵌合体）类药物。PRT3789旨在通过合成致死效应，选择性降解SMARCA2蛋白，从而靶向治疗携带SMARCA4基因突变的癌症患者。 SMARCA2和SMARCA4通过染色质重塑参与基因表达的调控。SMARCA4在多种癌症中发生功能突变缺失，由于染色质重塑需要SMARCA2或SMARCA4中任一者的活性，因此缺乏SMARCA4的癌细胞高度依赖SMARCA2存活。因此，在这些癌症中靶向SMARCA2降解预计会产生强烈的合成致死效应，以杀死SMARCA4突变肿瘤细胞，同时保留表达功能性SMARCA4蛋白的正常细胞。 图片来源：参考资料2 据悉，PRT3789是全球研发进度最快的SMARCA2降解剂。根据Prelude公司披露，PRT3789目前已经完成在生物标志物选择的SMARCA4突变患者中的1期临床研究。 该公司尚未更新PRT3789的1期数据（预计将于2025年底提供最终数据），仅在第二季度财报中表示，“基于数据和可用资源的总和”，决定放弃该资产的内部开发，只会在合作伙伴关系的背景下推进该计划；并将内部资源集中在另一款SMARCA2降解剂管线PRT7732上。 根据Prelude公司首席执行官所提到的考虑因素“在整个给药间隔内可能需要更高的靶标覆盖率”——推测现有剂量的PRT3789对SMARCA2蛋白降解不完全，疗效不足。 此前，在ESMO 2024年会上，Prelude报告了PRT3789的1期临床的初步疗效数据：PRT3789在非小细胞肺癌（NSCLC）和食管癌患者中表现出抗肿瘤活性；26名患者中有7例肿瘤缩小；RECIST证实有3例患者获得部分缓解（PR）；耐受性良好，未报告剂量限制性毒性或严重不良事件。 另外，值得注意的是，PRT3789与Keytruda联用治疗SMARCA4突变肿瘤还在进行2期研究，正在招募患者。 推进口服SMARCA2降解剂 Prelude公司放弃PRT3789，但并未放弃开发SMARCA2降解剂，其后续推出了一款SMARCA2降解剂PRT7732。 不同于静脉注射的PRT3789，PRT7732是一种口服的SMARCA2降解剂。 PRT7732于2024年第四季度启动了1期多剂量递增研究，目前正在招募患者。预计将于2025年底提供初步数据更新。 另外，Prelude公司还在开发一款SMARCA2/4双降解剂，能够抑制肿瘤细胞并诱导多种肿瘤细胞死亡，并作为一种抗体偶联药物（降解剂抗体偶联物）的有效载荷。 Prelude公司内部管线内还有一款 KAT6A口服降解剂，预计将于2026年上半年提交IND；以及一款mCALR降解剂，作为降解剂抗体偶联物的有效载荷。 小结 Prelude的股价并未受到PRT3789停止开发的影响，反而截止当日收盘略有上涨。 不过，该公司的现金流截止2025年6月30日，只有7730万美元了，预计只能支持运营至2026年第二季度。然而面临领先管线的停止开发，后续管线还处于早期临床，Prelude也存在相当大的资金压力。 延伸阅读：明星PROTAC，泯然众人矣 参考资料： 1.https://investors.preludetx.com/news-releases/news-release-details/prelude-therapeutics-reports-second-quarter-2025-financial 2.https://preludetx.com/wp-content/uploads/2025/06/Yap_PRT3789-02-TiP_ASCO-2025-Poster_FINAL_May2025.pdf 声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！ 长按关注本公众号  粉丝群/投稿/授权/广告等 请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓ · · ·