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项与 Luxdegalutamide 相关的临床试验An Open-label, Single-arm Study to Evaluate the Safety, Tolerability and Pharmacokinetics of JSB462 (Luxdegalutamide) in Japanese Patients With Metastatic Prostate Cancer
This Phase I study aims to evaluate the safety, tolerability and PK of JSB462 in Japanese patients with metastatic prostate cancer.
TulmiSTAR-01: A Two-part, Phase I Dose Escalation and Expansion Followed by a Randomized, Open-label Multicenter, Phase II Study to Assess the Safety and Efficacy of the Combination of Tulmimetostat (DZR123) and JSB462 (Luxdegalutamide) vs Standard of Care in Patients With Progressive Metastatic Castrate Resistant Prostate Cancer
This is a two-part, Phase I/II, open-label, global, multicenter study assessing the safety and efficacy of the combination of tulmimetostat (DZR123) and JSB462 (luxdegalutamide) versus standard of care in participants with progressive metastatic castrate resistant prostate cancer (mCRPC).
A Phase II, Randomized, Open-label, Multi-center Study of JSB462 (Luxdegalutamide) in Combination With Abiraterone in Adult Male Patients With Metastatic Hormone-sensitive Prostate Cancer (mHSPC)
This Phase II study aims to evaluate efficacy and safety of the combination of JSB462 (also known as luxdegalutamide) at 100 mg and 300 mg once a day (QD) doses + abiraterone compared with an androgen receptor pathway inhibitor (ARPI, abiraterone or enzalutamide) in participants with metastatic Hormone Sensitive Prostate Cancer (mHSPC) and to select the recommended dose of the combination for phase III. Towards that end, the totality of the efficacy, safety, tolerability and PK data from participants randomized in the study will be evaluated
100 项与 Luxdegalutamide 相关的临床结果
100 项与 Luxdegalutamide 相关的转化医学
100 项与 Luxdegalutamide 相关的专利(医药)
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项与 Luxdegalutamide 相关的新闻(医药)2019年的历史性时刻
2019年,一则消息震动了整个新药研发圈:Arvinas公司的ARV-110正式启动首次人体试验。整个行业屏住呼吸——这不仅是PROTAC技术诞生18年来第一次走入临床,更是对“蛋白降解疗法能否真正治病”这一根本命题的首次实战检验。
18年前,CraigCrews教授在耶鲁实验室里写下PROTAC概念时,许多同行只把它当作一个“有趣的学术想法”。[1]如今,第一个PROTAC分子即将注入患者体内,一个关键问题变得无法回避:
在人体两万多种蛋白质中,为什么偏偏是雄激素受体(AR)和雌激素受体(ER),被选为PROTAC的首批临床靶点?
答案并不神秘,却耐人寻味——天时、地利、人和。
AR/ER:PROTAC的“黄金靶点”
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天时:临床需求的紧迫性
1.前列腺癌的“去势抵抗”困境
前列腺癌是全球男性第二大常见癌症。目前的标准治疗是“雄激素剥夺疗法”——要么降低体内雄激素水平,要么用药物直接阻断雄激素受体(AR)。这套方案起初效果显著,但几乎所有患者最终都会滑向去势抵抗性前列腺癌(CRPC),连二代抗雄药(恩杂鲁胺、阿比特龙)也无力回天。
耐药背后的“花样”很多:AR基因疯狂扩增(受体数量暴涨)、AR基因发生特定突变(T878X、H875Y,让原本的抑制剂反而激活了受体)、或者AR被剪切成不依赖激素就能自激活的变体(AR-V7)。但万变不离其宗:单纯抑制AR的活性已经不够,必须把AR蛋白从细胞中彻底清除。
2.乳腺癌的“内分泌治疗耐药”难题
约70%的乳腺癌为ER阳性。内分泌治疗是标准方案,但30-40%的转移性患者会出现ESR1突变(编码ER的基因),导致对他莫昔芬、来曲唑等药物耐药。现有的选择性雌激素受体降解剂(SERD)氟维司群虽然能降解ER,但需要肌肉注射给药,且降解效率有限(约50-60%)。
患者迫切需要:口服、高效、对突变体有效的新型ER降解剂。
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地利:技术路径的可行性
AR和ER之所以成为PROTAC的“理想首选”,是因为它们具备四大技术优势:
1.配体现成可用
AR和ER都是久经考验的“经典靶点”,已有数十种小分子抑制剂上市或进入临床。这为PROTAC设计提供了得天独厚的优势:Arvinas可以直接从现有抑制剂出发改造靶蛋白配体(POIligand),无需从头筛选,开发周期大幅缩短。
具体来说:ARV-110的AR配体以恩杂鲁胺为骨架进行优化;ARV-471的ER配体则借鉴了选择性雌激素受体调节剂(SERM)的设计经验,并在溶剂暴露区域预留了连接子接口。这种“站在巨人肩膀上”的策略,让PROTAC的分子设计有了坚实起点,而非从零摸索。
2.靶点验证充分
AR和ER在癌症中的驱动作用已被数十年研究证实。更重要的是,降解优于抑制的理论基础清晰:[2]
AR不仅有转录激活功能,还有脚手架功能(招募其他蛋白形成信号复合物)。抑制剂只能阻断前者,降解剂能同时消除两者。
ER的某些突变体(如Y537S、D538G)会导致受体组成性激活,抑制剂难以完全阻断,但降解剂可以“连根拔起”。
3.E3连接酶选择成熟
ARV-110和ARV-471都选择了CRBN(Cereblon)作为E3连接酶。CRBN是沙利度胺类药物(来那度胺、泊马度胺)的作用靶点,其配体结构明确、药物化学基础丰富,且在前列腺和乳腺组织中表达充足。[3]
这意味着Arvinas可以直接使用成熟的CRBN配体(如来那度胺衍生物),无需开发新的E3招募工具。
4.成药性可控
AR和ER的配体分子量相对较小(约300-400Da),加上CRBN配体(约200-300Da)和Linker(约200-300Da),最终PROTAC分子量控制在800-900Da。虽然超过传统小分子的500Da限制,但通过优化理化性质(如引入PEG链增加溶解度、氟代提高代谢稳定性),仍可实现口服给药。
ARV-110和ARV-471的临床试验都采用口服给药,证明了PROTAC口服成药的可行性。
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人和:产业化的战略智慧
1.“低垂果实”策略:降低首次临床风险
对于一项全新的技术平台,首个临床项目的成败就是生死线。Arvinas选择AR/ER,本质上是一场精心设计的“风险最小化”策略:
靶点风险低——AR/ER致癌作用已被数十年研究证实,不存在“靶点选错”的致命失误。
患者好招募——前列腺癌和乳腺癌是高发瘤种,临床试验入组速度远超罕见病。
终点易判断——PSA下降、ER降解率等生物标志物可快速读取药物活性,无需漫长生存随访。
安全性可参考——已有大量AR/ER抑制剂的安全性数据,降解剂的潜在毒性谱可以预判。
这种“先摘低垂果实,再攻坚硬骨头”的策略,让PROTAC在首次亮相时就拿出了令人信服的可行性和有效性数据,也为后来挑战KRAS、STAT3等“不可成药”靶点铺平了道路。
2.平台验证:一箭双雕的商业逻辑
ARV-110和ARV-471不仅是两个药物项目,更是对ArvinasPROTAC平台的全面验证:
分子设计能力:能否设计出高效降解靶蛋白的PROTAC分子?
成药性优化:能否实现口服给药和合理的药代动力学?
临床疗效:降解蛋白是否真的能转化为临床获益?
安全性:PROTAC的脱靶降解风险是否可控?
两个项目的成功,意味着Arvinas可以将这套方法论快速复制到其他靶点,形成规模化的管线开发能力。事实上,Arvinas随后推出的ARV-766(下一代AR降解剂)、ARV-393(BCL6降解剂)等项目,都沿用了类似的设计框架。
临床数据:从验证到突破
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ARV-471(Vepdegestrant):
首个III期成功的PROTAC
ARV-471是Arvinas与辉瑞合作开发的口服ER降解剂,用于治疗ER+/HER2-晚期乳腺癌。2025年3月,VERITAC-2III期临床试验公布了阳性顶线结果,[4]成为PROTAC历史上的里程碑事件。
表一:ARV-471临床试验设计
1.关键疗效数据[4]
PFS显著改善:ARV-471组的中位PFS显著优于氟维司群组(具体数值在2025年ASCO年会公布)。
ER降解效率高:早期I/II期数据显示,ARV-471可使ER蛋白水平降低69%,远超氟维司群的50-60%。
对突变体有效:在携带ESR1突变(Y537S、D538G等)的患者中同样显示活性。
安全性良好:不良反应可控,未出现严重的脱靶降解毒性。
2.监管进展[6]
2024年2月:获得FDA快速通道认定。
2025年8月:FDA接受新药申请(NDA)。
2026年6月5日:FDA预定审批日期(PDUFA)。
如果获批,ARV-471将成为全球首个上市的PROTAC药物,峰值销售预计达20-30亿美元。
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ARV-110(Bavdegalutamide):
攻克耐药突变的利器
ARV-110是首个进入人体试验的PROTAC分子,用于治疗去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)。[5]虽然进展速度不及ARV-471,但其在克服AR突变耐药方面展现出独特价值。
表二:ARV-110临床试验设计
1.关键疗效数据[7]
AR降解确认:在患者循环肿瘤细胞(CTC)中检测到AR蛋白水平下降。
对突变体有活性:在携带ART878X/H875Y突变(将恩杂鲁胺从抑制剂转化为激动剂)的患者中,ARV-110显示出肿瘤缩小和PSA下降。
安全性可控:最常见不良反应为疲劳、恶心,多为1-2级。
2.监管进展
2019年5月:获得FDA快速通道认定。
2026年3月:获得FDA快速通道认定(针对AR突变亚组)。
ARV-110的临床开发策略正在从“广谱mCRPC”转向“生物标志物定义的亚组”(如AR突变患者),这种精准医疗策略有望提高审批成功率。
表三:ARV-471与ARV-110两个代表性PROTAC药物的关键特征对比
成功要素总结:PROTAC开发的方法论
ARV-110和ARV-471的成功,为后续PROTAC开发提供了清晰的方法论:
1.靶点选择:
表四:靶点选择优先级排序
2.分子设计:模块化优化
POI配体:从已知抑制剂改造,选择溶剂暴露的连接点,保留关键药效团。
Linker:系统性筛选长度(通常3-6个PEG单元),平衡柔性与刚性,优化理化性质。[2]
E3配体:优先选择VHL或CRBN(工具成熟),根据组织表达和协同效应选择。[3]
3.临床开发:风险控制优先
适应症选择:晚线治疗(降低风险)→早线治疗(扩大市场)。
生物标志物:靶蛋白降解率作为早期疗效指标,快速判断药物活性。
联合治疗:与现有标准治疗联用,提高临床价值。
4.商业策略:平台化能力
知识产权布局:核心专利覆盖PROTAC结构、E3配体、连接子设计。
战略合作:与大药企合作(如Arvinas-辉瑞),共享开发风险和商业化资源。
管线扩展:验证平台后快速复制到其他靶点,形成规模化管线。
展望:AR/ER之后是谁?
ARV-110和ARV-471的成功,打开了PROTAC技术的“潘多拉魔盒”。如今,全球已有40+个PROTAC项目进入临床,[2]靶点范围从激素受体扩展到激酶(BTK、EGFR)、转录因子(STAT3)、免疫检查点(PD-L1)等。
下一代PROTAC的突破方向:
BTK降解剂:解决C481S耐药突变,用于慢性淋巴细胞白血病。
KRAS降解剂:攻克“不可成药”堡垒,用于胰腺癌、肺癌。
IRAK4降解剂:拓展自身免疫领域(如开拓药业的KT-474)。
STAT3降解剂:突破转录因子的“不可成药”困境(如KT-333)。
但无论靶点如何变化,AR和ER作为PROTAC的“黄金靶点”,其背后的选择逻辑——天时(临床需求)、地利(技术可行)、人和(战略智慧)——将继续指引这项技术走向更广阔的未来。
2026年6月5日,当FDA对ARV-471做出审批决定时,我们或许将见证PROTAC从“概念”到“药物”的最后一跃。[6]而这一跃的起点,正是2019年那个历史性的时刻:首个PROTAC分子进入人体试验。[5]
赛业生物一站式非临床评价解决方案
PROTAC凭借“事件驱动”的降解机制,正在攻克传统小分子无法成药的靶点。但要让这项技术真正走向临床,离不开精准的疾病模型与药效评价平台。
赛业生物为PROTAC等创新疗法提供一站式非临床评价解决方案,覆盖肿瘤免疫与自身免疫两大领域:
肿瘤免疫药效平台
赛业生物的肿瘤免疫研究团队拥有丰富的经验,依托NKG系列重度免疫缺陷小鼠、免疫系统人源化小鼠及靶点人源化模型,支持PROTAC分子的体内药效及耐药性评估,已助力千余项临床前研究与多项IND申报。
1.免疫缺陷模型
重度免疫缺陷鼠:C-NKG、C-NKG B2m KO、C-NKG-hIL15、C-NKG-H2-Ab1 KO、BRG等
其他免疫细胞缺陷鼠:Rag1 KO、Rag2 KO、BALB/c-Ighm KO、BALB/c-Ighj KO、NOD-Scid、CB17-SCID等
2.人免疫系统重建模型
多种重建方式,人源化比例达40-60%,远超行业标准25%
可重建人免疫系统中主要的淋系及髓系细胞亚群,且存续时间长,实验窗口期长
适用于肿瘤免疫、自免疾病等研究;huHSC-NKG-ProF(全免疫系统)还可用于肿瘤疫苗、溶瘤病毒、ADCC药效评价
3.肿瘤移植模型
拥有包括野生型细胞系、luc细胞系及人源化细胞系在内的庞大且种类丰富的肿瘤细胞库(超200种已验证)
所构建的抗肿瘤药效模型市场覆盖率90%以上,涵盖乳腺癌、肝癌、结肠癌、肺癌等数十种高发肿瘤
可灵活选用C-NKG、BALB/c nude等免疫缺陷小鼠或C57BL/6等野生鼠作为受体
4.免疫靶点人源化模型
覆盖PD-1/PD-L1、CTLA-4、LAG-3、4-1BB、CD47等免疫检查点,以及CD3/CD19/BCMA等T/B细胞靶点,支持肿瘤免疫及双抗开发
涵盖IL-4Rα、IL-17A、IL-23A、TSLP、TL1A、BAFF等自免炎症细胞因子,以及NLRP3、STING、BTK等特色靶点
5.自发肿瘤模型
覆盖Apc、Trp53、MYC、K-ras G12C、Jak2 V617F等关键基因,对应结直肠癌、肝癌、肺癌、MPN等高发癌种
自发成瘤完整保留免疫微环境,诱导型模型支持肿瘤免疫全过程研究
欢迎咨询订购
赛业生物自免及炎症药效评价平台
赛业生物拥有覆盖多种适应症和成熟的疾病模型。特别针对Th2型免疫反应疾病(如特应性皮炎、哮喘),依托靶点人源化小鼠,提供高度模拟临床病理特征的动物模型,可精准评价PROTAC降解剂对IRAK4、STAT6等关键靶点的调控效果,助力自免新药研发。
自免及炎症疾病模型精选
基因编辑
诱导造模
药效评价体外分析服务
开展针对不同疾病模型和药物靶点及相关组织样本的体外分析,进行的效应性、安全性等研究,为药效筛选、药效机制研究和临床转化研究提供相关支持。
欢迎咨询订购
参考文献
1.Nature Reviews Drug Discovery (2017) - "Induced protein degradation: an emerging drug discovery paradigm"
2.Nature Reviews Drug Discovery (2022) - "PROTAC targeted protein degraders: the past is prologue"
3. Signal Transduction and Targeted Therapy (2024) - "Targeted protein degradation: advances in drug discovery and clinical practice"
4. OncLive (November 2025) - "Vepdegestrant Hits PFS End Point in ESR1-Mutated Breast Cancer"
5. ClinicalTrials.gov - "VERITAC-2 (NCT05654623); ARDENT (NCT03888612)"
6. Arvinas Investor Relations (August 2025) - "FDA Accepts NDA for Vepdegestrant for ESR1-Mutated Breast Cancer"
7. Mol Cancer Ther (2025) - "Preclinical Evaluation of Bavdegalutamide (ARV-110), a Novel PROTAC Androgen Receptor Degrader"
本文作者:罗晓
编辑:西米
审核:西米、🍑momo
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我药说说 · 药研前沿
从"占领靶点"到"销毁靶点"——药物作用机制的范式转移药研前沿 Vol.1 · PROTAC时代正式开启
——全球首个口服蛋白降解剂获批上市:Veppanu™(维泊地斯特兰)深度解读
2026年5月2日,美国FDA批准了一个在制药史上具有里程碑意义的药物——Veppanu™(维泊地斯特兰,vepdegestrant),由Arvinas公司与辉瑞联合开发。这不是一个普通的乳腺癌新药。它是全球首个获批上市的口服PROTAC药物。
如果说传统小分子药物是"锁住"靶点的钥匙,PROTAC就是"销毁"靶点的机器。它不满足于抑制一个蛋白——它命令细胞自己的垃圾处理系统,把那个蛋白彻底降解。这是药物作用机制的一次范式转移。
一、新药快讯:Veppanu的核心数据
Veppanu的适应症是ER阳性、HER2阴性、ESR1突变的晚期或转移性乳腺癌,适用于既往至少接受过一线内分泌治疗后疾病进展的患者。
关键临床数据来自III期VERITAC-2研究(624名患者),在ESR1突变亚组中的表现令人振奋:中位无进展生存期(PFS)为5.0个月,对照组氟维司群仅为2.1个月(HR=0.57,P<0.0001),疾病进展风险降低43%。客观缓解率(ORR)为19%,对照组仅4%。
这组数字背后是对内分泌耐药乳腺癌患者的真实希望。ESR1突变是激素受体阳性乳腺癌对芳香化酶抑制剂(来曲唑、阿那曲唑等)产生耐药的常见驱动因素,一旦出现这种突变,传统内分泌治疗的疗效会大幅下降。而Veppanu通过PROTAC技术直接降解突变型的ER蛋白——不论是野生型还是突变型,一律降解。这是传统选择性雌激素受体降解剂(SERD)难以做到的。
辉瑞在2021年以最高20.5亿美元从Arvinas引进该药的全球权益。此前Veppanu已获FDA突破性疗法认定,本次批准同时将Guardant360 CDx作为伴随诊断——医生可以通过血液检测确定患者是否携带ESR1突变、是否适合使用Veppanu。
二、机制图解:PROTAC如何"命令"细胞销毁靶点?
传统的靶向药物——无论是小分子抑制剂还是单克隆抗体——都是"占领疗法"(occupancy-based pharmacology)。它们结合到靶蛋白的活性位点上,阻止靶蛋白发挥功能。但这种模式有三个固有缺陷:①需要持续占据靶点,药物一撤效果就消失;②靶蛋白可能发生突变,让小分子结合失败(耐药);③很多靶蛋白的结构不适合被"占领"——它们没有明确的活性口袋。
PROTAC(Proteolysis Targeting Chimera,蛋白降解靶向嵌合体)改变了游戏规则。它不是一个抑制剂,而是一个"中介"——一端拉住目标蛋白(如ER),另一端拉住E3泛素连接酶(如CRBN)。当PROTAC把这两者拉到一起时,E3连接酶会在目标蛋白上打上一串"销毁标签"(泛素链)。细胞内自带的蛋白酶体就会识别这些标签,把目标蛋白切成碎片。
一个PROTAC分子在完成一次降解后,可以脱身出来拉着下一个目标蛋白继续工作。这意味着它不需要像传统药物那样持续占据靶点。这种"催化型"的作用方式,理论上能以更低的药物浓度、更少的给药频率,实现更深度的靶点清除。
Veppanu正是这样一种PROTAC分子:它的一端结合ER(雌激素受体),另一端结合CRBN(一种E3泛素连接酶)。细胞被诱导去降解ER蛋白——不论是野生型还是突变型,全部降解。这就是为什么它对ESR1突变的患者仍然有效。
三、临床意义:PROTAC给新药研发带来的三点改变
第一,"不可成药"靶点的命运正在改变。人类基因组中约80%的疾病相关蛋白被认为是"不可成药的"——它们要么没有适合小分子结合的活性口袋,要么是转录因子、支架蛋白等非酶类蛋白。PROTAC不依赖活性位点的占据,只需要任何能结合的配体即可工作。这意味着大量此前被认为无法干预的靶点,有了进入药物研发版图的可能。
第二,耐药问题的终结?肿瘤对靶向药物的耐药很大一部分源于靶点突变——蛋白结构变了,药结合不上了。但PROTAC降解的是蛋白本身,只要能结合上(哪怕是弱结合),就能触发降解。VERITAC-2研究中Veppanu对前述内分泌治疗耐药的患者依然有效,就是对这一逻辑的有力验证。
第三,给药途径的革命。Veppanu是口服制剂——不是注射的ADC(抗体偶联药物),不是需要冷链的生物制剂。它可以像普通药片一样每天在家服用。一个直接降解致病蛋白的分子机器,能做到这一点,是制剂技术的重大突破。
四、不止乳腺癌:PROTAC管线的全景展望
Veppanu是第一块多米诺骨牌。全球已有超过20个PROTAC药物进入临床阶段,靶点覆盖AR(前列腺癌)、BTK(B细胞淋巴瘤)、KRAS(多种实体瘤)、STAT3、BRD9等。Arvinas公司的第二核心管线——ARV-766(靶向AR的PROTAC)已进入III期临床,用于治疗转移性去势抵抗性前列腺癌。
中国药企也在积极布局:海思科、百济神州、恒瑞医药等均有PROTAC管线推进。2026年将是中国PROTAC药物密集进入临床的关键年份。
Veppanu的获批,不只是多了一种乳腺癌治疗选项。它宣告了一种全新药物模式的到来——药物不再是"占领"靶点,而是"消灭"靶点。这是小分子药物发现近二十年来最具颠覆性的突破。
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酶体靶向嵌合体(LYTACs)已成为胞外靶向蛋白降解(eTPD)领域的一种强有力工具。LYTACs 的邻近诱导作用机制可应用于越来越多的溶酶体靶向受体(LTRs, lysosome-targeting receptors)和膜结合 E3 连接酶,从而降解胞外蛋白。本文综述了以往的 eTPD 方法,并深入探讨了可用于 LYTAC 分子的众多新发现。
1. 早期 TPD 到双表位抗体的降解剂
从 20 世纪 70-90 年代,研究阐明了蛋白酶体在泛素依赖性降解中的作用,最终以 Rechsteiner 关于多泛素-蛋白偶联物的研究而告终。1999 年,靶向蛋白降解(TPD)的概念出现,提出利用双功能分子劫持泛素-蛋白酶体系统(UPS)。 Crews 和 Deshaies 在 2001-2003 年间开发了首批蛋白水解靶向嵌合体(PROTACs),它们能够募集 E3 连接酶β-TRCP来降解甲硫氨酸氨肽酶-2(MetAP-2)、雌激素受体(ER)和雄激素受体(AR),从而展现了其治疗潜力。2008 年,利用 Nutlin-3a 募集MDM2进行雄激素受体(AR)降解的小分子 PROTAC 取得了关键性突破。这为其他 E3 连接酶(如 Von Hippel-Lindau(VHL)和 Cereblon(CRBN))的应用打开了大门。到 2015 年,基于 VHL 和 CRBN 的 PROTAC 已实现了对多种靶点的有效降解。
TPD 的临床转化进展迅速。多种分子胶降解剂已进入临床试验,主要靶向多发性骨髓瘤和淋巴瘤中通过 CRBN 途径调控的转录因子 IKZF1 和 IKZF3。另有一小部分靶向 CK1α或 GSPT1,同样也是通过 CRBN 途径。对于 PROTAC 类药物,尽管 ARV-110 作为首个进入临床试验的药物具有重要的历史意义,但目前研发重点已转向其类似物 ARV-766。PROTAC 研发管线不断扩展,目前已纳入靶向多种蛋白的候选药物,例如IRAK4、IKZF1/3、BTK、BRD9、BRAF V600E、BCL-XL 和NTRK。值得注意的是,vepdegestrant是目前最先进的口服 PROTAC ER 降解剂,根据 III 期临床试验结果,已获得美国FDA的新药申请(NDA)批准,用于治疗既往接受过 CDK4/6 抑制剂和/或内分泌治疗的 ER 阳性/HER2 阴性晚期或转移性乳腺癌。
这些细胞内降解方面的进展激发了人们对溶酶体降解途径的兴趣,并由此开辟了肿瘤靶向降解(TPD)的新领域:增强型肿瘤靶向降解(eTPD)。生物制剂介导溶酶体降解的初步证据来自双抗。事实上,双表位抗体(BpAb)能够结合同一抗原上不重叠的表位,从而促进细胞表面聚集,并增强受体内化和降解。与亲本单克隆抗体相比,抗 FGFR2 双位点抗体能够增强受体内化、溶酶体积累和降解。
近年来,人们发现了一种经过基因工程改造、FcRn 结合能力增强的抗体,称为选择性抗原特异性抗体降解(Seldegs)。这类抗体能够以较低剂量选择性降解针对 MOG 和 HER2 的抗体。2013 年,中外制药提出了“清除抗体”的概念,这类抗体在中性 pH 条件下结合抗原,在酸性内体中释放抗原进行降解,并通过 FcRn 循环利用。 这一概念促成了 crovalimab 的研发,crovalimab 是一种靶向 C5 的抗体,用于治疗阵发性睡眠性血红蛋白尿症,其基因工程改造引入了 M428L/N434A 突变以增强 FcRn 结合能力。 Crovalimab 于 2024 年在美国、欧盟、日本和中国获得监管部门批准。
2. 溶酶体靶向嵌合体
2020 年,Bertozzi 团队提出了一种全新的方法,将细胞外蛋白转运至溶酶体进行降解:LYTAC 是一种双特异性分子,它能使溶酶体靶向受体 LTR 与细胞外靶蛋白接近,从而引导靶蛋白进行溶酶体降解。该方法将靶向蛋白降解的治疗潜力扩展到近 40%的人类蛋白质组。
图 1. 溶酶体靶向受体 (LTR) 和基于膜结合 E3 连接酶的 TAC 复合物的降解机制。 ( A ) 最常见的 LTR 及其相关缩写。 ( B ) 基于 LTR 的细胞外靶向蛋白降解 (eTPD) 机制。 ( C ) (i) 基于双特异性抗体的蛋白水解靶向嵌合体 (AbTAC)
M6PR
首个被应用于 LYTAC 分子的 LTR 是普遍表达的阳离子非依赖性甘露糖-6-磷酸受体: M6PR。在生理条件下,M6PR 将带有甘露糖-6-磷酸(M6P)标签的溶酶体酶从内质网转运至内体。 M6PR 的膜结合部分能够内化胞外含 M6P 的糖蛋白,例如TGFβ 前体、IGF-2、uPAR、颗粒酶 B 以及多种生长因子,从而导致这些糖蛋白在溶酶体中降解并调节其胞外活性。 靶向EGFR、CD-71、PD-L1和鼠 IgG 的抗体与 M6P 偶联,导致其各自膜结合的目标蛋白 (POI) 降解率高达 80%。
抗体可通过多种策略与 M6P 偶联,包括Fc 糖链重塑、化学酶法修饰或通过选择性氧化工程化 NNAS Fc 骨架中的唾液酸残基,实现双 M6P 的位点特异性连接。 利用这些方法,已开发出基于西妥昔单抗、曲妥珠单抗、阿达木单抗的 LYTAC,并分别证实了其在体外可降解 EGFR、HER2、可溶性 TNFα。
ASGPR
2021 年,肝脏特异性 LTR 去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)被应用于 LYTAC 分子中。将帕妥珠单抗和西妥昔单抗与能以低纳摩尔亲和力结合 ASGPR 的三乙酰半乳糖胺(GalNAc)配体偶联,可使 HER2 和 EGFR 发生溶酶体降解,且降解动力学比基于 M6P 的 LYTAC 更快。三乙酰半乳糖胺偶联的整合素结合肽在肝癌细胞中显示出抗增殖作用。使用三乙酰半乳糖胺标记的二抗(抗小鼠 IgG)或 Fab 片段,证实了小鼠 IgG 的细胞摄取,结果表明 Fab 片段越短、三乙酰半乳糖胺标记程度越高,摄取量越大。
另一种方法是由耶鲁大学 David Spiegel 团队开发的,称为“通过去唾液酸糖蛋白受体降解细胞外蛋白的分子”(MoDE-As)。该方法将 GalNAc 与 POI 结合物连接起来的双特异性小分子也能诱导 ASGPR 介导的降解,包括降低血清中抗二硝基苯(DNP)抗体的水平以及靶向巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)。 更通用的靶向 ASGPR 的双特异性小分子被称为靶向 ASGPR 的嵌合体(ATACs)。
CAIX
癌症特异性碳酸酐酶 CAIX 被描述为一种名为“超分子纳米纤维 LYTAC”(Supra-LYTAC)的长末端靶点 (LTR)。 纳米纤维由两种分别与 CAIX 和目标靶点 (POI) 结合的肽段构成。CAIX 介导的复合物内吞作用将 POI 靶向溶酶体进行降解。使用抗 PD-L1 肽段, 在体外 HeLa 细胞中观察到了靶点降解。在 4T1 异种移植瘤模型中, 瘤内注射后观察到了 PD-L1 靶点的降解,但对肿瘤生长影响甚微。
Sortilin
Sortilin 是一种细胞表面清除受体,可与NTS和PGRN等配体结合,在癌症中常过度表达。在 mRNA 编码的 LYTAC(MedTAC)平台中,结合 Sortilin 和膜靶标的双特异性分子被分泌,导致靶标被溶酶体降解。利用 MedTAC 方法,EGFR、Her2、PTK7 和 c-MET 在体外均被有效降解。在 MCF-7 异种移植小鼠模型中,瘤内注射 PTK7 MedTAC 显示出良好的药效学效果,例如抑制肿瘤生长和延长生存期。
最近有报道称,基于短 RQLL 肽和 Sortilin 小分子结合剂的 Sortilin 靶向溶酶体降解复合物(SORTACs)已被开发出来。SORTACs 在体外能有效降解 GFP、TNFα、IgG 和 DNP。作者报道了基于小分子和基因编码的 VHH 靶向 SORTACs。此外,还开发了与 Sortilin 表位相互作用的全新设计的微型结合剂(EndoTags),这些结合剂不与配体结合位点重叠,可在体外触发 EGFR 的溶酶体降解。
Integrins(整合素)
已有报道指出,整合素家族成员αvβ3 作为溶酶体靶向受体(LTR)参与降解细胞外和膜结合靶点的过程称为整合素介导的溶酶体降解(IFLD)。环状 RGDyK 肽作为 IFLD 分子中αvβ3 的配体,可靶向可溶性蛋白,例如 Neutravidin-A488、HaloTag-mcherry、ApoE4-A488 和 PD-L1-A488。在 B16F10 肿瘤异种移植小鼠模型中测试双特异性 PD-L1 IFLD 降解剂,结果显示与单独使用 PD-L1 阻断剂 BMS-8 相比,该降解剂在体内能更好地控制肿瘤的发生。此外,还有报道称,将相同的环状 RGDyK 肽与西妥昔单抗和抗生物素-A647 抗体偶联,得到“整合素靶向嵌合体”(ITAC)。 体外实验表明,ITAC 的溶酶体降解作用可导致其各自的靶标 Neutravidin 和 EGFR 降解。
LDLR
低密度脂蛋白受体靶向嵌合体(LIPTACs)能够将膜结合靶蛋白转运至溶酶体。低密度脂蛋白受体(LDLR)具有已知最快的内吞动力学之一,并在增殖性肿瘤细胞和活化的 T 细胞中高表达。基于双特异性 IgG 形式,一些 LIPTACs 能够将EGFR、PD-L1、HER2、CXCR-4和CDCP1等膜蛋白靶向至溶酶体进行降解。
清除受体(Scavenger receptor)
利用树枝状 DNA 嵌合体(DENTACs, dendronized DNA chimera)可以靶向清除受体(SRs)进行溶酶体降解。通过将 DNA 树枝状分子与目标蛋白(POI)结合,SR 介导的 DENTACs 内吞作用可导致溶酶体降解。研究表明,多种细胞外和膜结合蛋白均适用于 DENTAC 方法,例如 IgG、MMP-9、ApoE4、EGFR 和NCL。在 A549 小鼠异种移植瘤模型中进行了测试,结果显示瘤内注射 NCL 后可降低肿瘤生长。
此外,还有一种基于超分子肽的溶酶体靶向共组装体(LYTACA)方法用于降解 PD-L1 和 IL-17A。 作者证明了 LYTACA 在体外能够降解 PD-L1,并在银屑病小鼠体内模型中靶向可溶性 IL-17A。
葡萄糖转运蛋白
葡萄糖转运蛋白 (GT,Glucose transporter) 也可作为溶酶体靶向受体 (LTR) 用于靶向降解。葡萄糖转运蛋白靶向嵌合体 (GTAC) 和葡萄糖转运蛋白 1 介导的溶酶体降解 (GFLD) 均已被报道。这些方法的主要区别在于所整合的 GT 配体类型。GFLD 依赖于合成的糖寡聚体,而 GTAC 则使用单体糖分子。 体外实验表明,GTAC 可成功降解 Her-2 和 TNFα,而体内实验数据表明,Her-2 GTAC 在肿瘤内可发生部分靶向降解,静脉给药后生物成像证实了肿瘤靶向性。使用临床批准的avelumab单抗的 GFLD 方法也可实现 PD-L1 的降解。
叶酸受体
叶酸受体靶向嵌合体(FRTAC)是与多价叶酸配体偶联的抗体,使其能够以高亲和力结合其相应的叶酸受体α(FRα)。基于西妥昔单抗、沙妥珠单抗、曲妥珠单抗和阿特珠单抗以及 CD47 抗体的 FRTAC 可导致多种肿瘤细胞系中 EGFR、TROP2、Her2、PD-L1 和 CD47 的溶酶体降解。 阿特珠单抗 FRTAC 的 体内小鼠药代动力学数据显示,其清除速度比未偶联抗体更快。皮下注射后,该化合物显著抑制了 RM-1 肿瘤的生长。
细胞因子受体
溶酶体靶向受体的种类已通过细胞因子受体靶向嵌合体(称为“KineTACs”)的开发而进一步扩展,这些受体可用于胞外靶向蛋白降解。诱饵细胞因子受体 CXCR4 由于β-arrestin 的募集而持续内化,无需下游信号传导。它以皮摩尔级的亲和力与配体CXCL-12 结合。CXCL12 可以以双特异性抗体的形式表达,从而诱导靶蛋白与 CXCR7 的接近。多种与 PD-L1、Her2、EGFR、CDCP1和 TROP2 结合的 KineTACs 在 MDA-MB-231、HeLa 和 MCF7 细胞中均表现出强大的溶酶体靶蛋白降解能力。
此外,KineTACs 与可溶性蛋白靶点(如 VEGF 和 TNFα)的结合显示出显著的降解活性,且与 CXCR7 的表达水平呈正相关。KineTACs 的概念可以进一步扩展到其他细胞因子,例如 CXCL1、vMIPII和 IL-2(后者与 IL-2R 相互作用)。
转铁蛋白受体
转铁蛋白受体 TfR-1 (Transferrin receptor) 通过内吞转铁蛋白-铁复合物来调节铁的摄取和稳态,随后回收游离的转铁蛋白。由于其快速的内化和回收,TfR1 是一种很有前景的溶酶体穿梭受体,可用于靶向蛋白降解。由于癌细胞和活化的 T 细胞需要大量的铁来支持其增殖,因此 TfR1 在这些细胞中过表达,并且可以介导药物穿过血脑屏障。由此,开发了靶向 TfR 的嵌合体 (TransTACs),这是一种异双特异性抗体,它利用 TfR1 通过溶酶体降解包括 PD-L1、EGFR 和 CD20 在内的靶点。作者证实, 腹腔注射 EGFR TransTACs 后,其在体内具有抗肿瘤疗效。
在另一种基于 TfR1 的方法中,一种催化 pH 依赖性内溶酶体递送循环(CYpHER)技术。他们利用与 POI 结合的 CDP 连接的 TfR 结合 CDP 小蛋白, 在体外实现了 EGFR 的高效降解,并在体内癌症模型中降低了增殖标志物 Ki67 的表达。对 EGFR CYpHER 分子的深入机制研究揭示了由于其缓慢的降解动力学,该方法有望保护角质形成细胞免受 EGFR 降解。
已有报道采用TfR1结合肽 (TfRBP) 策略,利用 TfRBP-单链可变区片段 (scFv) 融合蛋白开发了一种 TfR 介导的 LYTAC (TfR-LYTAC),该药物在体外可降解 PD-L1,但由于药代动力学和肿瘤靶向性较差,缺乏体内疗效。为了克服这一问题,将 TfR1-LYTAC 展示在细菌外膜囊泡 (OMV) 上,从而在体内实现了抗肿瘤作用。
LRP1
低密度脂蛋白受体相关蛋白 1 (LRP1) 受体已被用作溶酶体转运受体 (LTR),其作用机制是通过与三元转谷氨酰胺酶-谷蛋白-α2-巨球蛋白复合物结合。通过将谷蛋白肽与靶向结合物(例如维生素B12 或整合素αvβ5 肽)连接,目标产物 (POI) 可以被转运至溶酶体进行降解。
GLP-1R
胰高血糖素样肽-1 受体(GLP-1R)被描述为一种新型溶酶体靶向受体(LTR),用于降解细胞外蛋白。该受体可通过 GLP-1(GLP-1-LYTAC)或更稳定的 GLP-1 类似物 GSN3 与受体结合;由此产生的双特异性降解剂被称为 GLP-1R 介导的溶酶体靶向嵌合体(g-LYTAC)。GSN3 可通过无铜点击化学与多种目标靶点(POI)结合物偶联。使用 PD-L1 靶向的 g-LYTAC 化合物,在 4T1 小鼠体内肿瘤模型中,静脉注射后显示出肿瘤生长减少。此外,作者还强调,与母体药物 sudubrilimab 相比,PD-L1 g-LYTAC 化合物的炎症损伤更小。
细胞膜型 E3 连接酶
Cotton 等人并未依赖 LTR,而是引入了基于抗体的蛋白水解靶向嵌合体(AbTACs)——一种双特异性抗体,它能与膜型的 E3 连接酶 RNF-43 结合,从而泛素化膜结合的 POI 的胞内结构域,导致其溶酶体降解。RNF43 是一种单次跨膜 E3 连接酶,具有 15 kDa 的胞外结构域和胞内 RING 结构域,它通过泛素化 Frizzled 蛋白来下调 Wnt 信号通路,导致 Frizzled 蛋白降解。 AbTACs 与膜锚定的 GFP 在溶酶体中共定位,并且使用 atezolizumab AbTAC 在体外诱导了 PD-L1 的降解。
一项机制研究引入了蛋白水解靶向抗体(PROTABs),这些抗体能够以不同的亲和力与细胞表面结合的 IGF1 受体(IGF1R)和 E3 连接酶结合。在过表达 IGF1R 的 HT29 细胞中,降解效率与连接酶结合物的亲和力相关。PROTABs 主要通过溶酶体途径降解,早期蛋白酶体活性极低。其疗效已在结直肠癌类器官和 SW48 荷瘤小鼠中得到验证,凸显了表位、亲和力和抗体结构的重要性。
研究人员测试了其他膜型泛素连接酶家族成员在 AbTAC 样双特异性 VHH 分子中的活性。作者将该方法命名为 E3 泛素连接酶募集介导的受体消除(REULR)。 将 RNF128、RNF130、RNF167、RNF43 和ZNRF3的 VHH 结合物分别与靶向 EGFR、EpoR和PD-1的 VHH/双特异性抗体构建模块融合。总体而言,E3 连接酶的表达水平与连接酶结合物对靶标降解效率的亲和力之间未观察到直接相关性。这表明所测试的 E3 连接酶的催化活性存在差异。
RSPO是一类干细胞生长因子,能够特异性激活 RNF43 和 ZNFR3。它们既可以被改造为 E3 连接酶的信号传导失活结合物,也可以与靶标结合模块融合。这种分子被称为用于靶向跨膜蛋白降解的 R-spondin 嵌合体 (ROTAC)。 在三种黑色素瘤细胞系中,携带 PD-1 结构域以靶向 PD-L1 的 ROTAC 在低至亚纳摩尔浓度下表现出强大的靶标降解效率。此外,在体外 T 细胞活化实验中,PD-L1 ROTAC 的性能优于阿特珠单抗。
最近的一项研究描述了膜结合的细胞内 E3 泛素连接酶靶向嵌合体(MembTACs)。 这些分子代表了一种 LYTAC/PROTAC 混合结构,能够与目标蛋白(POI)的胞外结构域结合,并通过低 pH 插入肽(pHLIP)与胞内 E3 泛素连接酶 CRBN 相互作用。作者报道了 c-MET 和 Epcam 在体外的高效降解。
LYTACs 独立于 LTRs
基于纳米颗粒(NP)的策略正在肿瘤治疗药物开发领域崭露头角。治疗性抗体(例如西妥昔单抗、阿特珠单抗和尼妥珠单抗)以及CD13 的肽类药物已与聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米颗粒(100-500 nm)偶联, 在体外诱导自溶酶体降解,并在体内降低EGFR水平和肿瘤生长(例如 MDA-MB-231 异种移植瘤)。 与脂质体、外泌体、红细胞膜葡聚糖和金纳米颗粒偶联的尼妥珠单抗也显示出类似的 EGFR 降解效果。
修饰型靶向结合纳米颗粒(MONOTAB)平台利用与链霉亲和素偶联的阴离子聚苯乙烯纳米颗粒固定生物素化抗体(例如 PD-L1 和MMP2抗体),并在体外和体内 B16F10 模型中证实了其降解和疗效。Annexin 偶联的 MONOTAB 还能降解细胞外囊泡。
多价适体-金纳米颗粒辅助靶向嵌合体(PANTACs)利用与金纳米颗粒偶联的适体(例如,用于 PD-L1 的 MJ5C 或用于 ERα的 ERD1)。降解效率与颗粒大小相关,较小的颗粒表现出更好的摄取和活性。已开发出激活分子伴侣介导的自噬 (CMA) 的短肽用于靶向降解。KFERQ 基序与抗 EGFR、Her2 和 PD-L1 抗体偶联后,可实现体外降解,其中西妥昔单抗-KFERQ 在 A549 异种移植瘤中显示出体内疗效。
胶体靶向嵌合体(GlueTAC)将共价结合的 VHH(“胶体”)与细胞穿透肽(CPP)和溶酶体分选尾结合。PD-L1 GlueTAC 在体内疗效优于阿特珠单抗。 同样,靶向 PD-L1、CAIX 和 2 型大麻素受体的 CPPTAC(CPP 偶联小分子)与非偶联抑制剂相比, 在体外表现出较强的降解性,并在 B16F10 异种移植瘤中显示出增强的抗肿瘤活性。
3. LYTAC 方法的靶标空间和临床前验证
每当提出新的药物疗法时,首先要做的就是将其与现有技术进行比较,以了解其附加价值。因此,鉴于双特异性 LYTAC/AbTAC 能够同时募集 LTR/E3 连接酶和目标蛋白(POI),开发 LYTAC 相比传统的 POI 占据药物应该具有优势。后者主要依赖于已知的结构明确的功能性表位,而 LYTAC 原则上可以靶向任何功能性细胞外 POI 上的任何配体结合位点。这开辟了 LYTAC 靶点空间,其中包括具有支架和信号传导活性的多功能蛋白、蛋白聚集体、固有无序蛋白以及具有耐药突变或对其内源性配体具有极高亲和力的酶( 图 2 )。这对于高浓度靶点尤其重要,因为高浓度靶点很难用占据率驱动的药物达到饱和。 除了“最佳”LYTAC 靶点空间外,可能还存在一个较大的共同靶点空间,在这个空间内,传统的基于受体占有率的药物同样可以有效地干扰病理生理过程。最后,还有一些靶点可能并非 LYTAC 分子的最佳靶点,甚至根本无法用 LYTAC 分子进行药物靶向,例如合成速率高的 POI、在缺乏共表达 LTR/E3 连接酶的细胞上表达的膜蛋白,或者形成紧密连接的膜蛋白(这些膜蛋白在内吞作用后表现出快速的循环模式)。
图 2. 溶酶体靶向嵌合体 (LYTAC) 的靶点空间。虽然基于溶酶体靶向受体 (LTR) 的方法可以针对所有提到的靶点,但跨膜 (TM) E3 连接酶技术仅限于标有星号的靶点。
4. LYTAC 的催化性能
LYTAC 分子涵盖多种结构,从小分子、适配体、纳米颗粒、VHH 和抗体到从头设计的结合剂,然而,所有 TAC 类化合物在体外靶标降解效率值(Dmax)通常不超过 90%。造成这种现象的原因可能有以下几点:(i)靶标或 LTR 过量存在时,导致三元复合物形成效率低下,在较宽的浓度范围内易发生非生产性的双特异性相互作用(钩状效应);(ii)POI 降解效率低下是由于其显著的循环利用;或(iii)POI 的再合成速率快于 LYTAC 介导的降解速率。前两点尤其可以通过 POI 结合剂工程来解决,例如优化其与 LTR 和 POI 的结合亲和力,或引入 pH 依赖性的 POI 结合,从而使 POI 在内溶酶体区室中更有效地解离。
5. PK 考量和潜在免疫原性
LYTAC 分子的充分生物分布对其体内疗效至关重要。例如,当靶组织中 LTR 的表达量低于肝脏等高灌注器官时,后者会起到药物清除的作用,从而对疗效产生负面影响。我们考虑了三种能够实现 LYTAC 化合物充分生物分布的设计策略:(i)选择生物分布与 POI 相匹配的 LTR,例如通过 ASGPR 降解 PCSK9;(ii)使用可在多种组织类型中发挥作用的内吞受体实现可溶性 POI 的系统性降解;或(iii)通过蛋白质工程方法优化 LTR 与 POI 结合物的亲和力,或引入 pH 依赖性结合机制,将结合限制在两者共表达的组织中。
另一个重要,但常被忽视的方面是每个 LTR 降解特定数量 POI 分子的能力。许多 LTR 的这一参数信息匮乏,但有助于我们理解其饱和效应,而饱和效应会通过 TMDD 效应影响化合物的半衰期。同样,对于 AbTAC、PROTAB 和 REULR 等方法,充分了解膜结合 E3 连接酶自身的催化活性,并优化双特异性化合物的几何结构以确保 POI 与连接酶之间达到最佳取向,对于成功至关重要。
LYTAC 分子涵盖了种类繁多的小分子和大分子,它们各自的药代动力学(PK)特性都存在固有差异。因此,无法对特定疗法的“LYTAC 适用性”进行排序,而具体的适应症、患者群体、可用的结合剂以及专业知识更有可能决定疗法的选择。一般来说,基于适体的 LYTAC 需要经过严格的优化,以确保其在体内的稳定性和较长的半衰期。
对 LYTAC 潜在免疫原性的最终评估结果寥寥无几。ASGPR 可能具有免疫耐受性,因此,通过该 LTR 降解宿主蛋白不应导致自身免疫风险增加。LYTAC 分子与抗原呈递细胞(APC)上表达的 LTR/E3 连接酶结合,可能通过增强 POI 降解和 MHC II 类分子的呈递来触发免疫反应。尤其值得注意的是,在树突状细胞和巨噬细胞等 APC 上高表达的 TfR1 和 LRP-1 已被用作 LTR。LYTAC 在癌症免疫治疗中除了预期的免疫刺激作用外,是否还会导致不良的自身免疫反应,仍有待观察。
6. 结束语
LYTAC 模式已成为 eTPD 领域中一种成熟的模式。这种邻近诱导作用模式具有广泛的适用性,可应用于从小分子到大分子的各种结构,为潜在的新药应用开辟了广阔的前景。首批基于 LTR 结合的 eTPD 药物已进入临床试验阶段,其中 Biohaven 公司已完成其 MoDE-As 先导化合物 BHV-1300、BHV-1400 和 BHV-1600 的 I 期临床试验。这些临床项目的进展可能得益于 Biohaven 公司从耶鲁大学引进了 Mode-AS 技术(WO 2019/19962 和 WO 2019/199634),从而加速了这些小分子药物的研发。2022 年被辉瑞公司收购后,其临床开发能力可能得到了进一步提升。然而,LYTAC 的哪些参数最终最为重要,仍有待观察,例如靶点的选择,还是基于机制的临床优势(相对于基于受体占有率的药物而言)。
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