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Introduction
受天然分子胶水的启发,药物研发人员正在研发新一代小分子药物,这些药物经过优化,具有更强的组织特异性和更低的毒性,旨在靶向蛋白质间的相互作用。
分子胶水是一类能诱导蛋白质间相互作用的小分子,业界对其关注度正不断提升。许多公司专注于 “降解剂” 胶水的研发,这类胶水可将靶蛋白与泛素连接酶拉近,进而促使靶蛋白降解。另有部分企业则采取了不同的研发路径:它们从天然分子胶水(如自 20 世纪 70 年代起就应用于临床的免疫抑制剂雷帕霉素或环孢素)中汲取灵感,要么对现有的胶水骨架进行修饰,要么挖掘其生物合成背后的遗传指令。
对于降解剂胶水而言,非靶蛋白几乎都是 E3 泛素连接酶 cereblon(CRBN);而对于非降解剂胶水,非靶标 “呈递蛋白” 通常是广泛存在的管家蛋白,例如 FKBP12 或亲环蛋白(cyclophilin)。天然胶水会与这些呈递蛋白结合,形成复合表面,进而结合并抑制其靶标。这一机制使得小分子能够抑制那些具有扁平或浅结合口袋的靶蛋白 —— 这类靶蛋白在以往往往难以被药物靶向。
毒性问题是分子胶水研发的关键挑战 —— 因为与亲环蛋白或 FKBP 家族等广泛分布于多种组织的管家蛋白结合的胶水,往往会产生剂量限制性毒性。“只要是分子胶水,就会在多种组织中达到很高的浓度,” 弗丁解释道,这是因为管家蛋白会将药物滞留在组织中。雷帕霉素和环孢素都存在相关毒性。临床前研究显示,LIFE-001 的分布容积比环孢素低 15 倍,毒性也更低;弗丁将这一优势归因于 LIFE-001 并非分子胶水这一特性。
分子胶水因此有望在靶向难成药蛋白方面取得进展,其用途不仅限于抑制剂,还可作为激动剂或通路特异性调节剂。“对于其他治疗模态难以解决的问题,它们可能会成为解决方案,” 奥特曼指出。
历史上,“靶向但脱组织” 毒性一直是小分子药物研发的绊脚石。在 I 期和 II 期临床试验中,小分子的失败率高于抗体和寡核苷酸,这促使研发人员转向这些替代治疗模态。而随着新型胶水特异性的提升,施雷伯认为 “钟摆正摆回小分子药物这边”。小分子固有的优势 —— 易于制造和给药 —— 具有实实在在的价值。与抗体不同,小分子能够靶向细胞内的蛋白。如今,无论是业界的关注度还是资金投入,都正逐步向小分子药物回流。
02
Mechanism
图1:天然胶水有望成为研发新型 “蛋白质结合剂” 的起点,这类制剂能够精准地将两种蛋白质锁定在一起
03
Mind Map
END
主编 | 王志刚
作者 | 陈艳芳审校 | 赵翊钧
陈艳芳
桂林医科大学2023级临床医学本科生
王志刚
桂林医科大学教师,医学博士,神经科副主任医师,硕士生导师。
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