Inavolisib

本文看点传统瓶颈：ATP正构抑制剂深陷脱靶毒性、突变耐药及无法阻断“非催化支架功能”三大困境。变构破局：变构调节剂靶向非ATP口袋，以极高选择性攻克突变耐药难题。降解革命：PROTACs与分子胶等“诱导接近”策略转为“事件驱动”，通过彻底降解靶蛋白消除支架功能，强效克服耐药并拓宽成药边界。分子胶拓宽“不可成药”边界：更小的体积和更优的成药性，分子胶正将CK1α、WEE1及非催化支架蛋白NEK7等曾经难以成药的靶点成功推向临床。未来前沿：探索“暗激酶组（Dark Kinome）”、开发激酶激活剂及靶向生物分子凝聚体（相分离），将引领下一代精准疗法。 READING 纪念斯隆凯特琳癌症中心 、Nested Therapeutics 公司与美国基因泰克公司 在Nature Reviews Drug Discovery 上发表了一篇名为 "Contemporary design of small-molecule kinase modulators: orthosteric, allosteric and induced-proximity strategies"的综述文章，深入探讨小分子激酶调节剂的设计策略演进——从传统的“ATP位点正构抑制剂”，到“变构调节剂”，再到颠覆性的“诱导接近（Induced-proximity）策略”（如PROTACs和分子胶）。 Abstract 小分子激酶调节剂是一类不断扩大的化合物，对生物学和医学具有广泛的影响。然而，尽管目前FDA批准了100种抑制剂，但许多疾病相关激酶对于常规治疗方法仍然难以治疗。关键挑战包括选择性、支架功能的调节和克服耐药性。在这里，我们回顾了激酶调节的扩展工具包，将传统的ATP位点抑制剂与新兴类别的变构调节剂和邻近诱导分子（如分子胶和异二价降解剂）进行了比较。通过代表性案例研究，我们说明了这些新的化学方法如何克服传统抑制剂的局限性，并讨论了未来有望提供下一代激酶靶向疗法的创新。 Introduction 激酶代表了人类最大的药物靶点超家族之一，基因组中编码了大约500种基因产物1。疾病相关变异——点突变和致癌融合——进一步扩大了这种多样性。激酶主要起磷酸转移酶的作用，催化磷酸基团向底物的转移4。磷酸化作为调节蛋白质活性、稳定性、定位和相互作用的分子开关，从而控制广泛的细胞过程5。激酶结构域存在于约2%的人类基因中，估计30%的人类蛋白质组被磷酸化。通过这些活性，激酶调节跨越神经元信号、疼痛、炎症、免疫、衰老和肿瘤发生的生物程序。鉴于激酶在生理学和疾病中的广泛作用，三十多年来一直是药物发现的主要焦点。这些努力已经产生了100种FDA批准的激酶抑制剂（全球>130种），每年都有新的分子继续进入临床。 尽管取得了这一成功，激酶药物的发现仍然远非简单。尽管一些激酶已被证明是高度易处理的，但其他与疾病有明确联系的激酶抵制常规方法，通常是因为在实现选择性或调节非催化功能方面存在挑战。实例包括磷脂酰肌醇3-激酶-α(PI3K α)、细胞周期蛋白依赖性激酶2(CDK2)、NIMA相关激酶7(NEK7)和IL-1受体相关激酶4(IRAK4)，所有这些都在本综述中讨论。 在检查小分子激酶调节剂的谱之前，这篇综述提供了激酶生物学和分类的概述。将原型ATP位点正构抑制剂与新兴类别的变构调节剂和诱导邻近策略进行比较，包括分子胶和双功能降解剂。案例研究用于说明这些模式如何克服传统抑制剂的一些局限性，并讨论激酶药物发现的未来方向，重点是可能推动下一代激酶靶向疗法的化学创新和概念进步。耐药性是激酶药物发现的一个关键障碍，并讨论了管理它的陷阱和机会。 1. 激酶分类 激酶通常依据两种分类体系进行描述：其一是基于受体（底物）类型的分类，其二是基于序列的进化家族分类。按底物类型划分，激酶可分为蛋白激酶（包括丝氨酸/苏氨酸激酶、酪氨酸激酶、双特异性激酶以及缺乏典型激酶结构域序列的非典型激酶）、脂质激酶和参与代谢通路调控的糖类激酶，以及其他小分子激酶。在所有激酶中，其激酶结构域均呈现由12个亚结构域构成的双叶（bilobal）折叠，这些亚结构域来源于高度保守的结构元件，包括位于活化环N端的Asp-Phe-Gly（DFG）基序，以及位于N端叶中的调控性C螺旋。这些结构特征构成了基于序列系统发育的分类基础，并据此将人类“激酶组”划分为八个家族：AGC、CAMK、酪蛋白激酶1（CK1）、CMGC、STE、TK、TKL和RGC。 激酶还可根据其生物学功能或所参与的信号通路进行分组（例如细胞周期调控、生长因子信号传导以及应激反应等）（表1）。由于单个激酶通常参与多个通路并表现出依赖具体生物学情境的功能特性，此类分类更适合作为启发式框架，而非严格的分类学体系。尽管如此，基于功能的分组为在特定生物过程和信号网络中理解激酶的作用提供了有价值的分析框架。值得注意的是，各类功能分组中的激酶均与肿瘤发生发展密切相关，这也解释了肿瘤领域在激酶药物研发中的核心地位。 2. 正构激酶抑制剂 绝大多数临床激酶抑制剂为ATP竞争性的正构配体（亦称ATP竞争性抑制剂），其作用机制是结合于激酶结构域中高度保守的ATP结合口袋。由于激酶在催化过程中必须将ATP定位于活性位点以完成γ-磷酸向底物蛋白的转移，这类抑制剂通过模拟ATP或占据其结合位点，从而阻断磷酸转移并抑制信号传导。已获FDA批准的代表性正构激酶抑制剂通常通过关键氢键与ATP口袋的铰链区相互作用。 正构抑制面临的核心挑战在于ATP结合位点在整个激酶组中的高度结构同源性，这对选择性结合构成困难。抑制剂可能同时作用于相关激酶，从而产生脱靶效应，并常以剂量限制性毒性形式表现，进而缩小治疗窗口。尽管如此，研究仍成功发现了多种具有高度选择性的正构激酶抑制剂，突破了早期认为“激酶难以实现选择性抑制”的观点。这类高选择性抑制剂已在肿瘤和炎症性疾病治疗中带来显著临床获益。选择性的实现得益于结构生物学、检测技术及基于结构的药物设计等领域的进展，使研究者能够系统解析ATP位点中细微的激酶特异性差异。 在分子设计层面，可通过靶向保守性较低的亚口袋或利用微小序列差异来实现选择性。例如，位于ATP结合位点后部口袋的“守门残基”（gatekeeper residue）在不同激酶间存在差异；设计仅适配较小守门残基（如苏氨酸）而不适配较大残基（如蛋氨酸）的抑制剂，可显著提高选择性。守门残基突变既可能作为靶向耐药机制出现，也可用于工程化调控对改造抑制剂的敏感性或耐受性。此外，通过在守门位点或类似位置引入突变以削弱药物结合，是区分体内靶向效应与脱靶效应的有力策略。 共价抑制剂通过利用结合位点中的特定半胱氨酸残基，可在高度相似的激酶之间实现卓越的选择性。例如，第一代布鲁顿酪氨酸激酶（BTK）抑制剂伊布替尼含有亲电基团（通常为丙烯酰胺），可与ATP位点中的Cys481发生反应。其选择性来源于两步机制：首先通过高亲和力的可逆结合实现识别并将反应基团预定位于Cys481附近，随后发生共价键形成。该半胱氨酸在激酶组中并非普遍保守，因此赋予一定选择性。然而，这种选择性是相对的，因为具有同源半胱氨酸位点的其他激酶仍可能被修饰，从而产生脱靶毒性。此外，共价抑制剂也可能发生可逆脱靶结合，说明共价机制本身并不能保证选择性。第二代共价BTK抑制剂通过引入反应性更低的亲电基团并优化配体预组织结构，在保持对BTK高效抑制的同时降低对其他激酶的反应概率。需要注意的是，共价机制的一大局限在于靶点半胱氨酸突变（如C481S）可阻断共价结合，从而导致耐药，因此推动了非共价新一代BTK抑制剂的开发。 激酶构象动力学亦为实现选择性提供了重要途径。若某些激酶更倾向于处于特定构象，或抑制剂优先稳定某一独特构象，则可产生构象选择性。例如，伊马替尼通过结合并稳定失活的“DFG-out”构象，利用该构象下形成的疏水后口袋，从而对ABL、KIT或PDGFR等激酶表现出较高选择性，而仅有少数脱靶激酶能够进入该构象。对于此类“诱导契合”结合模式，表观Ki*较传统的KD更能反映其结合特性，因为其考虑了配体在有利构象状态下更长的驻留时间，这通常由较慢的解离速率或构象门控的结合速率所驱动。 结合可逆识别与特定位点共价修饰的策略，已成为在高度相似激酶间实现选择性的有效手段。例如，针对FGFR家族的研究表明，通过解析FGFR1与FGFR2在ATP位点邻近区域的构象动力学差异，可设计选择性结合FGFR2特异半胱氨酸的共价抑制剂，从而实现数量级上的选择性提升。 除选择性外，正构抑制剂还面临“占位驱动型”药理学的限制。其药效依赖于持续占据活性位点，因此需要维持较高的靶点占有率（通常超过90%）才能产生显著治疗效果，这对给药方案提出了较高要求，并可能因系统暴露增加而加剧脱靶毒性。此外，在药物暴露间隙期间，反馈调控与适应性反应可能削弱疗效。共价抑制策略可通过延长靶点驻留时间，在一定程度上将药效与药代动力学解耦，从而改善这一问题。 值得注意的是，部分正构抑制剂在细胞中表现出复杂行为。例如，维莫非尼在某些情况下可通过激活RAF二聚体而产生“反常激活”效应，导致混合型激动-拮抗作用并引发毒性。此外，系统性细胞研究发现，许多激酶抑制剂还可降低靶蛋白水平，这一降解效应在传统体外活性筛选中往往被忽视。 另一个关键局限在于，激酶除催化功能外还具有非催化或支架作用，而正构抑制剂通常无法干预这些功能。例如，HER3作为假激酶虽无催化活性，但可通过作为EGFR的二聚化伙伴和磷酸化底物促进肿瘤生长；抑制EGFR的催化活性并不能阻断HER3在信号复合物中的支架作用。在其他情况下，激酶还可作为多蛋白复合体的结构组分而发挥功能，抑制剂并不会破坏这些复合体。此外，肿瘤细胞还可产生保留支架功能但失去抑制剂结合能力的突变体，从而通过蛋白–蛋白相互作用维持信号传导并产生耐药。 多种常见错义突变类型均可削弱ATP位点抑制剂的疗效，这些机制构成了激酶抑制剂耐药的重要基础。上述挑战推动了超越传统活性位点抑制的新策略发展，其中变构调节剂和基于诱导邻近效应的方法为解决选择性、耐药性及正构抑制局限性提供了新的方向。 3. 变构激酶调节剂 调控结构域及蛋白–蛋白相互作用（PPI）界面为配体通过变构机制调节激酶活性提供了关键调控“杠杆”。通过靶向仅存在于部分激酶中的特异性位点，变构抑制剂相较于ATP竞争性抑制剂通常能够实现更高的选择性及更具特异性的药理学效应。当前已鉴定的变构位点大体可归纳为若干典型类型：调控结构域（如TYK2-JH2）、自抑制恢复位点（如ABL肉豆蔻酰口袋）、αC螺旋–活化片段邻近口袋（如MEK）、PPI界面（如ERK二聚体、AURKA–TPX2相互作用界面）以及辅助结构域（如mTOR的FRB结构域）。相关类型的系统总结见补充资料，以下对若干代表性实例进行说明。 目前进入临床的变构激酶抑制剂仍相对较少，这在很大程度上源于该概念提出较晚且发现难度较高，许多候选分子最初是通过偶然发现而非理性设计获得。然而，已有成功案例充分展示了该策略的潜力。例如，曲美替尼及其后续获批的MEK1/2抑制剂通过结合位于MEK活化环邻近的变构口袋，将其锁定于闭合的失活构象。该变构位点为MEK1/2所特有且不同于ATP结合位点，从而赋予其较高的激酶组选择性。值得注意的是，当MEK与其支架蛋白KSR结合时，药物的驻留时间显著延长。 另一典型例子是asciminib（ABL001），其为首个获批的变构型BCR–ABL抑制剂。该分子结合于ABL的肉豆蔻酰口袋，这一位点远离ATP结合区域并属于自调控位点，通过稳定ABL的失活构象发挥抑制作用。由于该结合位点主要存在于ABL而非大多数其他激酶中，asciminib展现出极高的选择性。其已被批准用于慢性髓性白血病的治疗，包括对ATP位点抑制剂耐药的T315I突变患者。该实例表明，变构抑制剂不仅能够克服靶点相关耐药，还可通过开发新型结合位点拓展“可成药”激酶范围。 雷帕霉素是另一具有代表性的早期“变构”激酶抑制剂。其首先与FKBP12结合，形成的复合表面进一步招募mTOR并结合其FRB结构域，形成FKBP12–雷帕霉素–mTOR三元复合物，从而对mTOR复合物1（mTORC1）产生变构抑制作用。雷帕霉素及其类似物（rapalogues）可选择性抑制mTORC1，已广泛应用于免疫抑制及部分肿瘤治疗。从机制上看，雷帕霉素既是变构抑制剂（通过FRB结合扰动mTORC1调控相互作用），又是典型的“分子胶”（通过诱导FKBP12与mTOR之间的有效PPI）。因此，其在概念上构建了变构调控与诱导邻近机制之间的桥梁。类似地，变构性p38抑制剂zunsemetinib也可视为一种“分子胶”，其通过稳定p38α与MK2之间的相互作用构象，从而阻断MK2的激活。 共价变构抑制作为一种新兴策略，结合了多方面优势：共价作用可提供强且持久的靶点占据，而变构结合则有助于维持高选择性与良好安全性，因此被认为是拓展激酶靶向范围的有力手段。该策略近期已应用于AKT1靶点的开发。AKT1在肿瘤中通过PH结构域的Glu17Lys（E17K）突变被激活，该突变破坏其自抑制构象。传统正构抑制AKT1常伴随对AKT2的抑制，导致如高血糖等不良反应，从而推动了针对E17K突变的变构赖氨酸共价抑制剂的开发。研究表明，一类水杨醛衍生物可与AKT1(E17K)形成共价复合物并招募锌离子，通过延长驻留时间实现选择性抑制。 尽管如此，变构位点的预测与鉴定仍具有挑战性，尤其是对于隐匿性（cryptic）位点。当前，多种技术手段正在不断拓展可成药变构位点的识别能力，包括基于片段的筛选（如核磁共振与晶体学方法）、结合ATP位点屏蔽的文库筛选（如DNA编码文库、高通量筛选）、共价及化学蛋白质组学方法、生物物理学技术（如HDX、LiP-MS、DSF）、基于失活ATP结合的功能筛选，以及虚拟筛选方法。同时，计算预测工具的发展也在持续推动激酶及其他药物靶点变构位点图谱的构建与完善。 4. 诱导邻近作为激酶调节的框架 诱导邻近作用的小分子提供了一种正交策略，用于调控激酶功能。这类化合物通过将靶激酶与能够引发药理学效应的效应蛋白强制靠近，从而实现功能调节。效应蛋白通常为酶或具有特定功能的蛋白，其作用包括修饰激酶或改变其信号传导能力，例如通过催化翻译后修饰（如泛素化、去泛素化等）、空间阻挡关键结构域，或重新定位激酶。诱导邻近作用的原理在自然界中已有明确实例：环孢素可将环孢素结合蛋白招募至钙调神经磷酸酶，而雷帕霉素可将FKBP12招募至mTOR，通过形成稳定的三元复合物实现强效抑制。受这些先例启发，现代药物发现领域通过理性设计的异功能双特异性降解剂（PROTACs）及单价分子胶，系统利用了诱导邻近策略。 临床上最常见的应用为工程化的靶向蛋白降解剂，其通过招募E3泛素连接酶至激酶靶点，引发靶蛋白的泛素化并通过蛋白酶体途径降解。这种“事件驱动型”药理学使降解剂区别于占位驱动型抑制剂：即使药物与靶点的相互作用是瞬时的，也可触发不可逆的蛋白耗竭，从而实现激酶功能的长期抑制。值得注意的是，诱导邻近作用并不限于降解。理论上，此类药物还可通过招募磷酸酶使激酶去磷酸化失活，招募去泛素化酶以稳定靶蛋白，或将激酶束缚于非生产性复合物中以阻断其支架功能，例如雷帕霉素诱导mTOR的隔离即为典型实例。这些替代作用模式正在被积极探索，以应对传统抑制剂的局限性。 除了上述理性设计策略，系统性的细胞谱分析显示，一些最初被发现并标记为激酶抑制剂的化合物，也可能偶然地降低激酶水平。这类化合物可通过激活内源性降解途径（如伴侣蛋白耗竭）或诱导激酶活性、亚细胞定位或高阶组装变化来发挥作用，包括网络效应驱动的情况。一个临床相关例子是inavolisib，其最初源于PI3Kα抑制剂的发现项目，但随后被发现可在细胞中选择性降解突变型PI3Kα。 如同任何新型治疗模式，诱导邻近策略仍存在若干挑战和注意事项。其中之一为靶点安全性问题。由于降解剂降低的是蛋白水平而不仅仅是抑制催化活性，当靶激酶具备重要非催化或支架功能时，可能带来更高的安全风险。当然，蛋白耗竭通常可提升疗效，因此在选择激酶调控剂的作用模式时，需要仔细权衡这些相互制约因素。遗传模型可为此提供可转化的安全性参考：动物中的基因敲除表型，以及某些情况下的人类突变，可用于预测降解剂潜在风险，而激酶失活敲入模型则更接近模拟抑制剂的药理学作用。 脱靶效应可能源于招募的效应蛋白作用于非预期底物，耐药机制则可能通过破坏三元复合物形成、降低E3泛素连接酶表达或信号通路重编程产生。对于双功能分子如PROTACs，其较大分子量、有限的渗透性及次优的药代特性等物理化学局限性需要在药物设计中加以优化。然而，降解剂和分子胶研发的快速进展表明，这些障碍是可克服的。 诱导邻近框架正在深刻改变激酶药物研发的格局，靶向降解策略在临床转化方面处于领先地位，而非降解型新策略也有望随后推进。总体而言，这些策略极大地拓展了药理学手段，不仅为克服耐药、调控支架功能提供了途径，也重新定义了激酶生物学中可实现的治疗潜力。 4.1 异双功能激酶降解剂(PROTACs) 异功能双特异性降解剂（通常称为PROTACs）是一类嵌合小分子，由靶蛋白配体与E3泛素连接酶配体通过化学链连接而成。通过将E3连接酶与靶激酶物理桥接，PROTACs可诱导靶蛋白的泛素化及随后的蛋白酶体降解。该技术最早于2000年代初提出，发展迅速，目前已有多种针对激酶及非激酶的降解剂进入临床开发，用于治疗传统抑制剂难以奏效的癌症及免疫介导疾病。机制上，PROTACs以催化方式发挥作用：单一分子可在被代谢或清除前触发多个靶分子的降解。这种催化性转化使得即便靶点结合为瞬时，也能实现持续的蛋白下调，从而区别于占位驱动型抑制剂。有效PROTAC的设计需要对两端结合配体及连接链进行精细优化，以促进形成稳定且功能性的靶–PROTAC–E3三元复合物。在超过600种人类E3连接酶中，cereblon（CRBN）和von Hippel–Lindau（VHL）因小分子结合配体可获得且其他因素而被广泛应用。其他E3连接酶，包括IAP、MDM2、DCAF1、DCAF11、DCAF16、KEAP1、KLHDC2、RNF114及TRIM21已在临床前研究中被探索，但相应降解剂尚未进入临床开发。 布鲁顿酪氨酸激酶（BTK） 已成为靶向蛋白降解克服传统激酶抑制局限的典型例子。BTK在B细胞受体信号传导中起核心作用，共价抑制剂如伊布替尼显著改善了慢性淋巴细胞白血病及套细胞淋巴瘤的治疗效果。然而，诸如C481S的耐药突变普遍存在，可阻止共价抑制剂结合。BTK降解剂旨在通过消除BTK蛋白绕过该类耐药。目前多家公司研发的口服BTK降解剂，包括Nurix Therapeutics的NX-2127、NX-5948，AbbVie的ABBV-101，以及BeOne Medicines（原BeiGene）的BGB-16673（亦称catadegbrutinib），正处于不同阶段的临床评估。这些降解剂均通过CRBN招募E3连接酶，在临床前及早期临床研究中显示对野生型及C481S突变BTK的高效降解。早期数据表明，在既往BTK抑制剂治疗后复发或耐药的患者中，降解剂仍可发挥显著临床活性。NX-2127（zelebrudomide）最先进入临床试验，还可降解IKZF1和IKZF3，激活T细胞并产生与免疫调节药（IMiDs）类似的免疫调节效应。相比之下，NX-5948（bexobrutideg）在维持强效BTK降解的同时，降低对IKZF1及IKZF3的降解，并表现出脑组织渗透能力，支持其在原发中枢神经系统淋巴瘤中的评估。BGB-16673在复发或难治性慢性淋巴细胞白血病中显示出良好的疗效和高反应率，安全性可控且脱靶效应较低，已获得快速通道批准并推进至III期试验。AbbVie的ABBV-101正处于I期临床试验，结构未公开，相关化合物例子可在其专利申请中找到。临床前研究显示其对野生型及突变BTK均有强效降解作用，并显著抑制B细胞受体信号通路。这些结果表明，BTK作为靶向降解候选具有显著潜力，其在恶性B细胞生物学中发挥核心作用，而在正常细胞中相对可有可无，降解剂可延长疾病控制时间，有望在早期治疗中竞争或取代抑制剂。 IRAK4 是一类Ser/Thr激酶，在先天免疫信号通路中具有双重功能。除了催化作用外，IRAK4在Myddosome复合物中充当支架，与MyD88协作，促进IL-1受体及Toll样受体信号的下游传导。值得注意的是，即使激酶活性缺失，IRAK4仍可通过支架功能介导信号，因此选择性ATP位点抑制剂无法完全抑制该通路。这一局限在临床中得到验证：IRAK4抑制剂zimlovisertib在类风湿性关节炎中仅显示有限活性，在化脓性汗腺炎中则失败，可能因其未能消除IRAK4的支架功能。这使IRAK4成为降解策略的理想靶点，可同时靶向其催化和非催化功能。KT-474是一种基于CRBN的PROTAC，旨在降解IRAK4用于炎症性疾病治疗。该化合物在外周血单核细胞中诱导显著、剂量依赖的IRAK4降解，在健康受试者及化脓性汗腺炎或特应性皮炎患者I期试验中口服剂量即可实现>90%的降解。在患者病灶皮肤活检中，IRAK4水平几乎完全抑制至健康皮肤水平，对下游细胞因子（包括IL-6）在体外TLR刺激中的表达亦显著抑制。机制上，KT-474优于IRAK4抑制剂，可完全阻断B细胞中TLR9驱动的NF-κB活化，这需要消除其支架作用。在临床中，KT-474在药理活性暴露下耐受良好，初步显示疗效，包括炎症性病灶数量下降及疾病相关基因表达改善。尽管该研究未以疗效为终点，但结果支持在2024年底推进至II期试验。2025年中，Sanofi对其IRAK4降解剂项目重新排序，停用KT-474，转而开发下一代分子KT-485，该分子据称具有更优的效力和选择性，预计于2026年进入临床评估。若成功，KT-485将可能成为首个在免疫学领域实现治疗概念验证的异功能双特异性降解剂。通过同时消除IRAK4的催化及支架功能，降解剂可实现比单纯激酶抑制更完整的“横向”通路阻断，尤其适用于多重上游信号汇聚于IRAK4的复杂炎症疾病。然而，由于IRAK4在先天免疫防御中发挥关键作用，长期抑制可能增加感染风险。迄今为止，成人短期降解未出现严重感染，但随着临床开发推进，需进行严密监测。 BRAF和EGFR 等致癌激酶虽然可通过小分子抑制剂靶向，但肿瘤常通过RAF二聚化、可变剪接或EGFR继发突变产生耐药。靶向蛋白降解提供了一种替代策略，通过耗竭靶蛋白阻断其催化及非催化功能。C4 Therapeutics开发的CFT1946（tagarafdeg）为CRBN招募型降解剂，旨在选择性消除突变型BRAF(V600E/K)。其设计目的是克服如RAF二聚化及剪接变体等耐药机制，这些机制即使对下一代BRAF抑制剂也可能无效。在临床前模型中，CFT1946可降解BRAF(V600E)、抑制ERK信号通路，并在抑制剂失效的环境中仍保持活性。CFT1946于2023年进入针对BRAF(V600)突变实体瘤的I期试验。2024年欧洲肿瘤内科学会（ESMO）会议上披露的早期临床数据确认其在靶点上的活性，包括患者肿瘤中的BRAF降解及下游信号抑制，并在既往接受BRAF和MEK抑制剂治疗的患者中观察到部分缓解。然而，2025年5月，C4 Therapeutics宣布在I期后终止该项目，原因包括临床数据和战略重新排序，并计划寻求合作 4.2 分子胶激酶降解剂（单价） 分子胶降解剂提供了靶向蛋白降解的另一种策略。与采用双功能结构的PROTAC不同，分子胶通常为单价小分子，通过促进靶蛋白与E3连接酶之间的直接相互作用来发挥作用。分子胶与连接酶、靶蛋白或两者结合后，可形成复合表面，从而促使靶–胶–E3三元复合物形成，引发靶蛋白的泛素化及蛋白酶体降解。由于分子胶通常分子量更小、药物性质更佳，能够作用于难以靶向的细胞内蛋白，并显示出高度协同的结合特性，使得一些缺乏可结合口袋的蛋白也可被招募，因此备受关注。研究最充分的例子是IMiDs类药物，包括沙利度胺及其衍生物（如来那度胺），它们通过与CRBN E3连接酶结合，重编程其底物识别表面，使CRBN能够泛素化并降解原本非内源性底物的蛋白，如转录因子IKZF1和IKZF3，这也是IMiDs在多发性骨髓瘤中临床有效性的机制基础。这些研究表明，单价降解剂同样可以成为有效的治疗手段。虽然包括沙利度胺在内的若干分子胶最初是偶然发现的，但随后出现了系统化发现策略。识别使蛋白易受胶介导招募的结构基序，加速了此类降解剂的开发。对于CRBN基分子胶，一个常见决定因素是所谓的“G-loop degron”，通常位于激酶N端的β发夹结构，可在胶存在时促进CRBN的结合。最近的蛋白质组水平调查预测约有1,400种人类蛋白具有兼容的G-loop样基序，其中许多是激酶，这有助于解释CRBN分子胶可作用的激酶底物范围不断扩大。除了G-loop识别外，还可利用其他degron（如ALK或CDK2中的例子），进一步拓展可降解的激酶景观。CRBN的IMiD结合域呈现高度可塑表面：一个三色氨酸“芳香笼”可容纳多种CRBN胶所特有的γ-内酰胺头基，结构研究显示其在肽识别上的柔性。值得注意的是，近期研究发现C端环状内酰胺（由Asn或Gln自发环化形成）可作为内源性CRBN degron，提示其在清除与衰老相关的蛋白损伤中具有维持性作用；CRBN胶的γ-内酰胺结构可能在招募过程中模拟这种天然修饰。 CK1α 是一类Ser/Thr激酶，调控包括Wnt信号、p53稳定性及昼夜节律在内的多种细胞过程，同时具有肿瘤抑制作用，其降解可稳定p53并在某些癌细胞中触发凋亡。早期研究显示，IMiD类来那度胺可在5q缺失骨髓增生异常综合征中促进CK1α降解，但该活性伴随其他CRBN底物如IKZF1和IKZF3的降解。为实现更高选择性，研究者设计了分子胶降解剂CC-91633（又称BMS-986397），其通过结合CRBN并作用于CK1α的G-loop，实现强效、持续的CK1α降解，同时最大程度减少对IKZF1和IKZF3的脱靶效应。在急性髓系白血病及高危MDS的临床前模型中，CC-91633稳定p53，诱导CK1α依赖性肿瘤细胞凋亡，并表现出良好的药代动力学/药效学特性，包括口服生物利用度。尽管CSNK1A1（编码CK1α）被认为为必需基因，存在潜在的靶向毒性风险，但早期I期临床数据显示CC-91633耐受良好，无明显因CK1α缺失导致的剂量限制性毒性。这表明，即使是必需激酶，也可以在特定遗传背景下实现选择性、安全的降解，如5q缺失相关恶性疾病。 WEE1 激酶是细胞周期关键门控因子，通过抑制CDK1执行G2/M检查点。传统ATP竞争性WEE1抑制剂如AZD1775已显示临床活性，但其疗效受剂量限制性毒性和耐药影响。相比之下，WEE1的靶向降解提供了机制上不同且潜在更有效的策略。基于γ-内酰胺的CRBN分子胶降解剂BMS-986463被设计用于招募CRBN至WEE1的G-loop并促进其蛋白酶体降解。临床前比较显示，降解方式比催化抑制更能深度抑制WEE1功能：CRBN胶和VHL招募型PROTACs均能更完全消除WEE1蛋白，而非仅抑制其激酶活性，从而在癌症模型中实现更强的WEE1驱动信号阻断和抗增殖效应。在异种移植模型中，分子胶可诱导持续WEE1降解，并在药物清除后仍维持肿瘤回缩，与事件驱动药理学一致。BMS-986463于2024年进入临床评估。考虑到DepMap分析显示WEE1普遍为必需基因，临床研究需评估是否可获得足够的治疗窗口，高复制压力背景可能对WEE1缺失表现出选择性易感性，从而提供可利用的治疗窗口。 NEK7 是NEK家族中非催化成员，作为结构支架参与NLRP3炎症小体组装。通过促进NLRP3活化，NEK7驱动下游炎症信号，包括caspase 1激活及IL-1β、IL-18分泌。由于其功能不依赖激酶活性，传统活性位点抑制剂难以作用，使其成为靶向蛋白降解的理想候选。Monte Rosa Therapeutics的研究发现了MRT-8102，一种CRBN招募的分子胶，通过作用于NEK7的G-loop degron选择性诱导其降解。MRT-8102在多种细胞类型中显示出强效降解（DC50约10 nM，最大约89%蛋白下调），且脱靶活性低。功能上，NEK7消除可抑制巨噬细胞中炎症小体刺激诱导的IL-1β及IL-18释放，并阻断caspase 1活化，证实其有效抑制炎症输出。在体内，MRT-8102口服可达，诱导剂量依赖性NEK7降解，并在小鼠炎症模型中减少IL-1β生成。该化合物于2025年中进入I期临床，评估健康志愿者及炎症标志物升高受试者的安全性、药效学及生物标志物调节。近期证据显示，NEK7对NLRP3炎症小体活化并非普遍必需，临床疗效可能依赖特定炎症背景。 ALK 是公认的致癌驱动因子，尤其在ALK融合阳性肺癌中。多种ATP竞争性ALK抑制剂已获批，包括克唑替尼、阿雷替尼及洛拉替尼，但耐药突变（如G1202R）及部分药物中枢神经系统穿透能力有限，仍限制长期疗效。靶向降解近期成为潜在策略。BMS报告CM-701，一种CRBN基分子胶降解剂，可消除ALK融合蛋白。与大多数CRBN胶不同，CM-701结合的degron不同于G-loop。冷冻电镜研究显示，降解依赖于degron中一个天冬氨酸残基（D1389），突变此残基即使保持结合仍阻断降解，表明degron呈现而非仅结合对三元复合物形成至关重要。CM-701可降解野生型及耐药ALK突变（如G1202R、L1196M），在对洛拉替尼或阿雷替尼耐药模型中抑制下游信号。为解决中枢神经系统转移，BMS开发了CM-486，具有增强的脑穿透性，并在颅内肿瘤模型中显示疗效。截至2025年，CM-701和CM-486尚无公开开发活动。 CDK2 是细胞周期关键调控因子，特别在G1/S期过渡中。尽管在大多数正常组织中可有冗余，但在特定癌症中关键。例如，雌激素受体阳性乳腺癌在CDK4/6抑制剂耐药时常上调cyclin E–CDK2活性，形成可靶向的脆弱点。CDK2选择性抑制剂开发受CDK家族ATP结合口袋高度同源性限制。靶向蛋白降解可利用CDK2与特定结合伙伴形成的独特表面。Monte Rosa Therapeutics鉴定了CRBN基CDK2选择性分子胶，MRT-51443在2025年AACR年会上被作为候选重点展示。MRT-51443通过全蛋白组学分析诱导强效、选择性CDK2降解，脱靶效应最小。在CDK2依赖性癌症模型中，降解产生显著抗增殖作用。联合研究显示，将CDK2降解剂与CDK4/6抑制剂及内分泌治疗（fulvestrant）联合，可在临床前ER+乳腺癌模型中产生协同肿瘤回缩，而CDK4/6抑制剂加fulvestrant仅实现疾病稳定。MRT-51443不依赖CDK2的经典G-loop degron，而是通过新degron界面作用，拓展了CRBN胶的机制学范围。其化学结构尚未披露，但Monte Rosa专利中可能相关的化合物已提供参考。其他公司也在推进CRBN招募的CDK2胶降解剂，但细节有限。 Cyclin K（CDK12复合物） 是分子胶降解剂的独特例子。(R)-CR8最初开发为CDK抑制剂，后发现其可诱导Cyclin K降解。Cyclin K为CDK12必需伴侣，CDK12–Cyclin K复合物调控转录延伸及DNA损伤反应途径。2020年发现(R)-CR8可同时结合CDK12 ATP结合口袋及适配蛋白DDB1，形成三元复合物，诱导Cyclin K泛素化降解，从而劫持CRL4–DDB1 E3连接酶，通过CDK12耗竭Cyclin K，实现比单纯CDK12激酶抑制更全面的复合物失活。基于此，Carrick Therapeutics推进CT-7439（samuraciclib），结合CDK12抑制与Cyclin K降解的临床阶段化合物。CT-7439于2023年底获IND批准，并于2024年进入I期临床，用于乳腺癌及卵巢癌等实体瘤，评估单药及与PARP抑制剂或免疫检查点抑制联合疗法。临床前数据表明，CT-7439在低纳摩尔浓度下强效降解Cyclin K，选择性下调DNA损伤反应基因，并在卵巢癌模型中与PARP抑制剂协同。迄今为止，CT-7439仍为唯一进入临床开发的Cyclin K靶向分子胶降解剂。 4.3 对降解剂影响的看法 总体而言，这些进展凸显了靶向激酶降解从概念性框架向多样化、不断推进的临床管线的转变。在PROTAC方面，多种BTK降解剂（NX-2127/zelebrudomide、NX-5948/bexobrutideg、BGB-16673/catadegbrutinib、ABBV101）已进入临床研究，并开始在疾病对共价或可逆抑制剂耐药的患者中显示出显著活性。IRAK4降解同样产生了有力的药效学指标（KT-474），并正在迭代为下一代候选分子（KT-485）。与此同时，分子胶降解剂也已进入早期临床试验，包括CK1α（CC-91633）、NEK7（MRT-8102）、WEE1（BMS-986463）及Cyclin K（CT-7439）。并非所有项目均顺利推进：CFT1946（BRAF(V600)）在I期后终止，EGFR降解剂仍处于早期评估阶段，但整体趋势显示临床成熟度正在稳步提升。 是否能实现靶向蛋白降解的持久临床疗效，可能取决于两个关键因素。首先是生物学背景与治疗窗口。利用条件性依赖关系的项目，如B细胞癌中的BTK，似乎更有可能在疗效与安全性之间取得平衡；相比之下，针对广泛必需激酶（如WEE1）的策略，其靶点活性与靶向毒性之间的边际 inherently 狭窄。然而，依赖背景也可能限制治疗适用性：某些靶点如NEK7在特定炎症小体环境中可能非必需，这凸显了生物标志物富集的临床策略以及针对各适应症的明确药理学-临床转化方案的必要性。 第二，抑制之外的药理作用，如降解，可同时影响支架功能和非酶促功能（例如IRAK4），并提供事件驱动的靶点抑制，即使药物清除后仍可持续。但这些优势必须在与最佳同类抑制剂的直接对比或严格情境化的临床研究中转化为更深度或更持久的疗效。 从研发角度来看，当前优先事项包括：第一，标准化的暴露–降解–反应建模（如血液及肿瘤中的DC50/Dmax，并结合路径读出指标，如BRAF的pERK、IRAK4的NF-κB、NEK7的IL-1β）；第二，前瞻性耐药监测（包括破坏降解剂结合或degron呈现的靶点突变、逃避泛素化的N端截断、或E3招募改变）；第三，差异化研究，用于验证降解剂是否在深度、持久性、器官控制（如CNS）或激酶非依赖功能控制方面优于其他作用方式。近期的优先级调整（如KT-474迭代为KT-485，CFT1946终止）强调了严格的“继续/停止”决策标准的重要性，这些标准需与药效学基准及早期疗效信号挂钩。 总之，靶向激酶降解正从早期概念验证阶段向具有更高转化潜力的治疗模式过渡，涵盖PROTAC和分子胶两类策略。其成功将依赖于将合适的降解剂匹配至适当的生物依赖关系，明确展示其优于抑制剂的优势，并通过生物标志物指导的患者选择管理靶向风险。如果这些因素得以协调，降解剂有望延长疾病控制、克服耐药，并在特定情境下挑战抑制剂在一线治疗中的地位。 5. 激酶抑制的非降解诱导邻近策略 并非所有诱导近邻策略都涉及靶点蛋白的降解。有些方法能够在不降低蛋白水平的情况下失活或调节激酶功能。这类策略利用近邻效应招募修饰酶以改变靶点状态，将激酶隔离于非活性复合物中，或将广泛必需的酶转化为具有选择性细胞毒性的效应器。以下对几种新兴的非降解性手段进行了概述，包括受雷帕霉素启发的变构分子胶，以及在特定细胞环境中仅发挥作用的工程化异双功能分子。 5.1 扩展雷帕霉素范例：RapaLink-1和RapaBlock 如前所述，雷帕霉素是最早将诱导近邻作为治疗原理加以验证的例子之一。通过将FKBP12与mTOR的FRB结构域桥接，雷帕霉素能够变构抑制mTORC1，同时不影响mTORC2。在机制上，它既是变构抑制剂（通过扰动mTORC1的调控相互作用），又是典型的分子胶（稳定FKBP12–mTOR界面）。临床上，这种独特的选择性被用于免疫抑制，但在肿瘤治疗中疗效有限，因为癌症中需要更完全的mTOR信号阻断。 为克服这些局限性，工程化衍生物对雷帕霉素概念进行了扩展。RapaLink-1是一种“第三代”双位点抑制剂，将ATP竞争性mTOR配体与类似雷帕霉素的FKBP12结合基团偶联。这种结构使ATP位点占据和FKBP12–FRB结合可以同时发生，有效地将抑制剂固定在位。FKBP12的相互作用起到分子锚的作用，延缓解离、延长滞留时间，并显著增强抑制活性，优于单独使用雷帕霉素衍生物或ATP位点抑制剂。值得注意的是，尽管RapaLink-1分子量接近1800 Da，但它具有良好的细胞通透性和脑穿透性，在胶质母细胞瘤模型中诱导了显著的肿瘤回缩，而早期抑制剂仅表现为细胞静止作用。进一步发展中，RapaBlock策略展示了诱导近邻如何模块化实现空间药理学。RapaBlock是一种不穿过血–脑屏障的FKBP12配体，通过占据外周组织中的FKBP12，阻止RapaLink-1在脑外区域结合其锚点。在脑组织中，由于RapaBlock无法进入，RapaLink-1仍能发挥活性，实现高效的mTOR抑制，同时降低全身毒性。在胶质母细胞瘤前临床模型中，这种双药组合产生了强烈的抗肿瘤作用，同时伴随外周不良反应极少。从概念上讲，这种双组分策略展示了诱导近邻药理可以被拆分为活性组件与门控组件，从而实现组织选择性抑制，这一原理理论上可推广至其他激酶。 总体而言，RapaLink-1与RapaBlock强调了雷帕霉素范式的多样性：从偶然发现的变构分子胶，到工程化的双位点抑制剂，再到合理设计的组织限制系统。每一次迭代均展示了诱导近邻如何被利用以增强效力、克服耐药并实现空间选择性药理。 5.2. 靶向细胞杀伤的调节诱导接近：RIPTACs 具有核心调控功能的激酶，如PLK1、CDKs和Aurora激酶，一直以来都是具有挑战性的肿瘤学靶点，因为其抑制剂通常由于这些蛋白的普遍必需性而引发毒性。受控诱导邻近靶向嵌合体（RIPTACs）为这些激酶提供了一种新的视角：将其作为可在特定背景下介导细胞死亡的必需蛋白加以利用。 RIPTAC是一类异双功能分子，能够将肿瘤相关靶蛋白（仅作为细胞类型特异性效应器）与必需蛋白（通常为激酶）连接起来。该体系通过形成三元复合物，在靶蛋白阳性细胞中选择性地抑制必需蛋白。其有效性依赖于靶蛋白相对于必需蛋白的过量表达，而安全性则取决于肿瘤中靶蛋白水平显著高于正常组织，从而将普遍必需的功能转化为条件性细胞毒性。这种作用机制在某种程度上类似于抗体–药物偶联物：靶蛋白在赋予细胞特异性方面发挥抗原的作用（但发生在细胞内），而必需蛋白则类似于被细胞毒性载体作用的靶点。概念验证研究已证实了这一策略的可行性。例如，一种将FKBP配体与CDK抑制剂连接的RIPTAC在FKBP表达的工程细胞中实现了约1000倍的选择性杀伤。另一例中，将PLK1抑制剂与突变型p53（Y220C）的配体偶联，形成化合物p53-01，使PLK1的毒性集中在TP53突变细胞中，这些细胞中p53高表达。最近，该策略的临床概念验证也得以展示，HLD-0915（一种口服RIPTAC，靶向雄激素受体和非激酶必需蛋白BRD4）首次证明了其可行性。这些研究凸显了RIPTAC在利用已知可成药酶作为可编程执行器方面的多样性。 尽管如此，仍存在一些挑战，包括确保靶蛋白与必需蛋白的适当化学计量和亚细胞分布、预测由于靶蛋白缺失或必需蛋白调控而产生的耐药性，以及优化连接子几何构型以最大化三元复合物协同形成。然而，RIPTAC充分展示了诱导邻近机制如何将普遍必需性重新定义为条件性必需性，从而为历史上被认为不可行的靶点开辟了新的治疗机会。 5.3. 非降解诱导邻近策略的影响 从受雷帕霉素启发的分子胶到RIPTACs，非降解型诱导邻近策略实现了传统抑制剂难以达成的机制创新，包括选择性变构阻断、失活信号状态的稳定、组织特异性药理效应以及情境依赖性的细胞毒性。这些实例共同表明，诱导邻近并非局限于单一机制范式，而是一种可根据不同药理需求灵活应用的统一性原理。 展望未来，该领域可能受益于对组织限制性辅因子的系统性探索，以实现对药物分布的精细调控（如RapaBlock所示），以及将必需酶更广泛地重新利用为条件性效应蛋白。通过重塑激酶发挥功能的分子环境，诱导邻近治疗策略正在不断重新定义“抑制”激酶这一概念的内涵。 6. 激酶调节耐药性 治疗性激酶调节方法面临的统一挑战是抗性。尽管在设计和机制上取得了重大进展，但逃避激酶导向的治疗是常见的。广义地说，耐药机制可分为三类： 🔷在保留激酶功能的同时阻止药物结合的靶向改变； 🔷通过恢复下游活性的替代途径绕过信号传导； 🔷将细胞身份重新编程为药物不敏感状态的谱系可塑性。EGFR抑制的广泛研究案例最好地说明了这些原理，该案例举例说明了所有三种抗性类别的相互作用。 6.1 On-target alterations 靶向抗性突变直接影响药物-靶标接合。在使用第一代ATP竞争性抑制剂（吉非替尼、厄洛替尼）后，出现了T790M守门人突变，恢复了ATP亲和力并赋予了抗性。第三代共价抑制剂如奥希替尼通过靶向ATP结合位点的Cys797克服了T790M，但通过C797S取代再次产生耐药性，这阻止了共价结合。同时含有T790M和C797S的突变体进一步限制了抑制剂的选择，通常需要新的组合或第四代抑制剂。除了看门人和共价位点取代之外，其他原型包括溶剂前沿突变，其在空间上阻碍抑制剂结合，以及激活环或P环变化，其稳定活性构象或破坏抑制剂接触。这些重复基序解释了大部分观察到的跨激酶的靶向抗性，强调了对预测突变可塑性的设计策略的需求。 6.2 Bypass signalling 当主要驱动因素被阻断时，肿瘤细胞通常会重新连接信号网络以恢复下游活性。在EGFR驱动的癌症中，MET扩增是一种典型的旁路，独立于EGFR168重新激活ERK和PI3K-Akt信号。其他受体酪氨酸激酶（HER2、AXL）可以类似地替代，下游突变（例如，在KRAS或BRAF中）也可以替代。在临床上，这激发了诸如EGFR抑制剂加MET抑制剂的组合方法，其中一些已经显示出对获得性MET驱动的耐药性患者的益处。另一个实例包括PDK1或SGK1或SGK33的激活以维持下游信号传导和mTORC1的激活作为PI3K-AKT的慢性抑制的逃逸机制。旁路信号传导说明了“垂直”策略(仅关注初级激酶)的局限性，并强调了对可以同时调节多个节点的合理组合或模式的需求。 6.3 Lineage plasticity 第三类耐药机制涉及更深层次的细胞重编程。在EGFR突变型肺腺癌中，p53和RB1的缺失常常使肿瘤在EGFR抑制的选择压力下易于发生谱系转化为小细胞肺癌（SCLC）。在这一状态下，肿瘤失去了对EGFR信号的依赖，而是表现出类似SCLC的易感性，例如对BCL-2或DLL3靶向疗法敏感。因此，谱系可塑性代表了一种本质上不同的耐药机制——它不仅仅是信号通路的重新导向，而是对细胞身份的重新塑造。 6.4 Resistance across modalities 尽管最初是在正构ATP竞争性抑制剂的背景下定义的，但这些抗性原理延伸到了激酶导向模式的新兴工具包中。 🔷正构抑制剂仍然容易受到重复出现的错义原型（守门人、溶剂前沿、P Loop）的影响，这降低了结合亲和力或恢复了催化能力。 🔷变构抑制剂可以绕过ATP位点突变，但受到其途径抑制上限和新变构位点取代的出现的限制。前面讨论的asciminib就是一个例子. 🔷降解剂和分子胶通过耗尽靶蛋白来规避结合位点突变，但可能通过降解决定子基序的丢失、募集的E3连接酶的下调或突变或蛋白抑制机制的饱和而失败。转换E3连接酶可以提供一种潜在的解决方案。 🔷非降解诱导接近策略提供了独特的阻力曲线。例如，RIPTACs依赖于肿瘤相关靶蛋白的持续表达；靶蛋白的丢失或下调可以消除活性，靶蛋白和效应蛋白之间的化学计量失衡也可以消除活性。 因此，耐药性不限于任何一类激酶抑制剂，而是一种普遍的进化压力。挑战——也是机遇——在于在模式选择的层面上预测这些逃生路线。正构、变构、降解和非降解接近方法各有不同的弱点，但它们共同提供了多样化的武器库。激酶药物发现的未来将越来越取决于部署一种针对其生物学背景定制的方法，并以耐药性设计原则指导这种比对。 针对激酶的靶向抑制剂耐药问题持续引发关于高选择性与多靶活性策略优劣的讨论。历史上，一些广谱作用于VEGFR通路的酪氨酸激酶抑制剂在临床上取得了显著疗效，而近年来的研发项目则更倾向于追求狭窄选择性，这反映了设计理念的转变。必须区分有意设计的多靶活性（针对疾病相关节点的协同调控）与偶发的非特异性作用。化学蛋白组学和功能研究显示，许多临床激酶抑制剂能够作用于众多蛋白；在某些情况下，研发过程中观察到的抗肿瘤活性实际上反映的是脱靶效应，而非名义靶点驱动的活性，这给生物标志物策略、患者筛选及机制解释带来了复杂性。然而，这些观察结果并不意味着多靶活性本身是负面特征。当额外靶点能够基于耐药生物学和疾病背景中的共表达被合理预见时，多靶活性反而可能带来优势。此外，广谱作用在某些情况下还可支持药物的再利用，例如crizotinib在ALK/ROS1重排肿瘤中的应用。相反，“默认广谱”会增加剂量限制性毒性、药代动力学/药效学复杂性以及机制解释难度。肿瘤药物开发中的失败主要源于疗效不足和多种原因引起的毒性，包括靶内效应、脱靶效应及疾病异质性，而非单纯脱靶作用，这凸显了在推进研发前进行严格药理学表征的重要性。一个实用原则是“先有证据，再考虑广谱”：应预先定义一个最小的、与疾病相关的靶点集合，并在肿瘤中验证每个靶点的作用及通路调控，理想情况下应建立药理学审计链，将药物暴露、靶点占用、通路读出和临床反应联系起来，并在可行时辅以化学蛋白组学验证。在许多情况下，选择性化合物的合理组合比在单一分子中嵌入多重活性更可控、更易实现疗效持久。临床验证的例子包括BRAF(V600E)抑制剂联合EGFR抗体用于BRAF突变型结直肠癌，以及CDK4/6抑制剂联合内分泌治疗用于HR+HER2−乳腺癌。这类组合疗法允许剂量和给药方案的独立优化，药理学关系更清晰，并能随着耐药演化灵活调整，从而以更可预测和可控的方式实现功能性“多靶活性”。 7. 未来方向 从20世纪90年代的第一个ATP位点抑制剂到今天的分子胶和诱导邻近嵌合体，激酶药物发现一再重塑自我。正构抑制剂提供了激酶抑制可以产生变革性治疗益处的基础证据，但也暴露了固有的挑战：当必需信号节点被全身抑制时，实现选择性、克服耐药性和管理靶向毒性。这些限制催化了化学和模态开发的创新。变构抑制剂揭示了替代口袋可以提供选择性。共价抑制剂显示了动力学选择性和独特残基如何扩大治疗窗口。诱导接近策略，包括PROTACs和分子胶降解剂，摆脱了占据驱动的药理学，能够催化靶去除或非酶功能失活。 展望未来，我们预计下一波激酶药物将越来越多地利用诱导邻近和环境依赖性作用。变构和分子胶有望扩展可药物化的激酶组，不仅通过处理以前不可药物化的蛋白质，如假激酶和支架，而且通过提供更安全、更具选择性的方法来调节特定疾病背景下的众所周知的激酶。以RapaLink-1和RIPTACs为例的双功能策略可能会越来越突出，从而实现类似于抗体-药物缀合物的组织限制性抑制或条件性细胞毒性。 几个因素将塑造这个未来： 首先，抵抗仍将是进化的核心压力。肿瘤通过靶向突变、旁路信号传导和谱系可塑性逃避抑制剂，但模式选择可以钝化或重定向这些途径。通过靶向替代口袋、完全消除蛋白质或部署条件邻近系统，下一代化合物可能会绕过击败上一代药物的逃逸机制。此外，模态的组合，例如将分子破坏剂与正构抑制剂或抑制剂与降解剂配对，可以主动关闭多条逃逸途径。 其次，使能技术和工具将继续扩大易处理机制的范围。可配体残基的共价片段和DNA编码文库筛选、冷冻电镜和化学蛋白质组学作图的进展正在加速激酶上新的结合口袋和“手柄”的发现。对于通常通过隐蔽或复合表面起作用的分子胶和破坏剂来说，这种方法是不可或缺的。计算建模和人工智能驱动的设计有望预测三元复合物的形成或优化双功能化合物的接头几何形状，这些任务曾经由试错法主导。除了实验和计算技术之外，激酶药理学的进展越来越多地得到标准化和传播高质量化学工具的共享社区资源的支持。chemicalprobes. org等平台提供了关于化学激酶调节剂的选择性、效力和适当使用的专家评审指南，有助于区分适合目的的探针和有误导生物学风险的化合物。作为这些信息资源的补充，捐赠化学探针（DCP）倡议等获取计划通过向学术界提供跨越传统和新兴模式的激酶探针来降低实际障碍。总之，这些努力有助于将机制创新与实验严谨性结合起来，加速研究不足的激酶的验证，并确保模态设计的进步转化为可重复的生物学见解。 第三，“dark kinome”仍然是一个主要的前沿。尽管有100种批准的激酶抑制剂，但大多数靶向约500种人类激酶的一小部分，主要是酪氨酸激酶和一些Ser/Thr家族。许多激酶和假激酶在药理学上仍未得到充分探索，即使功能基因组学表明它们与疾病有关。在这里，新的模式可能是至关重要的：对ATP位点抑制有抗性的假激酶可以通过胶水诱导的降解机制或通过强制掺入无活性复合物而变得易于处理。 第四，随着激酶抑制剂改变了现代疗法，激酶激活剂正在出现。这些分子旨在增强有益的或活性不足的激酶的活性，通常通过缓解自身抑制或稳定活性构象，从而扩展代谢、心血管和神经疾病的治疗可能性。二甲双胍的案例，曾经被认为直接激活AMPK，但现在被认为是间接作用，强调了真正的靶选择性激活剂的机会。事实上，已经描述了少量但越来越多的真正的直接激酶激活剂，包括目前在代谢紊乱临床评估中的直接AMPK激活剂。还提出了激酶激活剂来模拟共表达癌基因的合成致死率。变构调节剂设计和我们对激酶调节的理解的持续进展为有朝一日可能在临床上补充补体抑制剂的激动剂样激酶药物奠定了基础。 第五个新兴方向是在激酶药物研发中研究生物大分子凝聚体的作用。越来越多的证据表明，许多激酶在液-液相分离形成的细胞区室中进行信号传导，这些区室能够局部富集酶和底物，从而影响底物的选择性，加速催化反应，并保护活性位点免受磷酸酶作用。凝聚体的形成还可能通过别构机制激活激酶，并改变信号通路的输出。这些发现为药物研发开辟了新的空间：药物可能在凝聚体内被富集或排斥，或表现出不同的作用方式，从而产生特定环境下的疗效和选择性。未来的研发工作可通过“相态感知”型实验体系，在细胞中重建或可视化凝聚体，并设计能够在此类环境中解散、重新定向或特异性发挥作用的分子。通过将凝聚体生物学与诱导邻近效应及别构策略结合，激酶药物研发可获得一层全新的空间和情境精确性。 最后，模态之间的界限可能会继续模糊。杂合体已经出现——诱导降解的抑制剂，保留抑制活性的降解剂，或根据细胞环境不同作用的分子。未来的药物很可能会被有意设计成提供多种输出：降解激酶复合物的一种成分，同时稳定另一种成分，或者在不同的细胞状态下在胶样和变构行为之间切换。 8. 总结 激酶药理学的发展越来越不是由靶向哪种激酶来定义，而是由如何最好地调节它来定义。正构抑制剂仍将是主流，但它们将被变构、共价、异双功能或胶型邻近诱导分子的不断扩大的武库所补充。最有效的策略最终可能是多方面的、智能的组合或整合多种机制的单分子，以最大化功效，同时最小化毒性。由于大部分激酶组仍未被探索，该领域正处于一个新时代的风口浪尖，这个时代不仅有望扩大激酶靶向的治疗范围，还有望将其提炼为更精确、特定背景的干预措施。 致谢：本文内容基于Joachim Rudolph等发表于Nature Reviews Drug Discovery的综述文章，图表引用自原文，编号及图注依据原文整理。 📌 说明： 本文为学术翻译与整理，不代表原文作者立场。 公众号主要源于个人学习需求分享最新科研成果，内容为提炼或编译阅读的文献内容，因学识有限，有遗漏和错误的地方恳请批评指正。 求知之路，与君共勉。

点击蓝字 ↑ 关注PharmaView 近日，纪念斯隆凯特琳癌症中心 Arvin C. Dar、Nested Therapeutics 公司 Klaus P. Hoeflich 和美国基因泰克公司 Joachim Rudolph 在药学权威期刊 Nature Reviews Drug Discovery 上发表了一篇题为 "小分子激酶调节剂的当代设计：正构、变构与诱导近端策略"的研究论文，系统梳理了小分子激酶调节剂的当代设计策略，从传统正构抑制剂到新兴变构调节剂与诱导近端策略，全面展望了激酶药物发现的下一波创新浪潮。 Introduction 激酶是人类最大的药物靶标超家族之一，基因组编码约500个基因产物，疾病相关变异进一步扩展了这一多样性。激酶主要通过催化磷酸基团转移来调控蛋白质活性、稳定性、定位及相互作用，进而控制神经信号、疼痛、炎症、免疫、衰老和肿瘤发生等广泛的细胞过程。尽管过去三十余年的药物研发已产出100个FDA批准的激酶抑制剂（全球超过130个），但许多与疾病明确相关的激酶仍难以用传统方法攻克，主要挑战在于选择性不足、无法调节支架功能以及克服耐药性问题。本综述首先概述激酶生物学与分类，随后系统比较正构ATP位点抑制剂、变构调节剂和诱导近端策略（包括分子胶和双功能降解剂）的代表性案例，阐述这些新型化学手段如何克服传统抑制剂的局限，并探讨驱动下一代激酶靶向疗法的化学创新与概念进展，同时对耐药这一关键障碍的陷阱与机遇进行讨论。 Results ①激酶分类 激酶通常采用两种分类体系：一是基于受体（底物）类别，二是基于序列的系统发育家族。底物分类包括蛋白激酶（丝氨酸/苏氨酸、酪氨酸、双特异性和缺乏典型激酶结构域序列的非典型激酶）、调控代谢通路的脂质激酶和碳水化合物激酶，以及其他小分子激酶。所有激酶的激酶结构域均采用由12个亚结构域组成的双叶折叠，包含N端激活环上的保守Asp-Phe-Gly（DFG）基序和N叶内的调节性C螺旋等保守结构元件，这些元件构成了基于序列的系统发育分类基础，将人类"激酶组"划分为AGC、CAMK、CK1、CMGC、STE、TK、TKL和RGC八个家族。激酶还可根据其生物学角色或通路关联进行功能分组，例如细胞周期调控、生长因子信号传导和应激反应等，但由于单个激酶常参与多条通路并表现出情境依赖性功能，此类分类应视为启发性而非分类学意义上的。尽管如此，功能分组仍为将激酶置于特定生物学过程和信号网络中提供了有用框架，值得注意的是，所有功能类别的激酶均与癌症相关，这解释了该疾病领域在激酶药物发现中的突出地位。 ②正构激酶抑制剂 大多数临床激酶抑制剂为ATP竞争性正构配体，通过结合保守的ATP口袋阻断磷酸转移。代表性药物均通过与铰链区氢键相互作用实现结合，但ATP位点广泛的结构同源性使选择性成为根本挑战，脱靶活性常导致剂量限制性毒性。尽管如此，结构生物学和基于结构的设计进步已使大量高选择性正构抑制剂得以发现，打破了选择性激酶抑制不可能实现的早期教条。选择性策略包括靶向保守性较低的口袋、利用守门残基差异，以及共价抑制剂对特定半胱氨酸的利用——如伊布替尼通过两步机制实现选择性，但C481S等突变可消除共价结合并产生耐药，推动了非共价下一代抑制剂如吡托布替尼的开发。构象偏倚也可贡献选择性，如伊马替尼稳定"DFG-out"非活性构象，利用仅该构象中形成的疏水后口袋。可逆结合与共价结合相结合的策略极为有效，如lirafugratinib通过差异P-loop动力学实现对FGFR2的高度选择性。正构抑制剂的"占据驱动"药理学要求持续高占据率，给给药带来压力并可能缩窄治疗窗；共价性可延长滞留时间将药代动力学与药效学解耦，如奥希替尼克服T790M耐药。此外，一些抑制剂在细胞中表现出复杂行为，如维莫非尼悖论性激活野生型RAF；系统性分析还显示许多抑制剂可降低激酶蛋白水平，这些降解表型常被忽略。正构抑制剂无法解决激酶的非催化性或支架功能，如HER3作为假激酶通过支架功能驱动癌症生长，而EGFR抑制剂不能阻断此功能；某些突变体保留支架功能但失去抑制剂结合，如BRAF(D594G)和BTK(A428D)。这些挑战促使人们寻找变构调节剂和诱导近端等替代策略。 ④变构激酶调节剂 调节结构域和蛋白质-蛋白质相互作用表面是配体可用于变构调节激酶活性的控制开关，通过靶向激酶亚群特有的此类位点，变构抑制剂可实现比ATP竞争性抑制剂更高的选择性。靶向变构位点主要包括调节结构域、自抑制恢复位点、αC螺旋-激活片段口袋、蛋白质-蛋白质相互作用位点和辅助结构域等原型。尽管变构抑制剂发现困难且多为偶然所得，进入临床的相对较少，但成功案例凸显了其前景。曲美替尼等MEK1/2抑制剂结合激活环相邻的变构口袋，锁定MEK于非活性构象，该位点特异性针对MEK1/2，实现了高激酶组选择性，且与支架蛋白KSR结合时滞留时间显著延长。阿西米尼是首个FDA批准的变构BCR-ABL抑制剂，结合远离ATP位点的ABL豆蔻酰口袋，稳定ABL于非活性构象，因该位点仅存在于ABL而实现非凡选择性，2021年获批用于慢性髓性白血病，包括对T315I守门突变无效的患者，展示了变构策略克服耐药和扩展可成药激酶组的能力。雷帕霉素结合FKBP12后招募mTOR，形成的三元复合物变构抑制mTORC1，它同时是变构抑制剂和原型分子胶，为诱导近端策略提供了概念桥梁；类似地，变构p38抑制剂zunsemetinib可被视为变构分子胶。共价变构抑制结合持久占据与高选择性优势，最近被用于AKT1（E17K）突变选择性靶向，通过水杨醛衍生化合物形成共价复合物并招募锌离子实现有效抑制。变构位点预测虽有挑战，但片段筛选、化学蛋白质组学映射、生物物理方法和计算预测等日益增多的工具正在持续扩展可成药变构位点图谱。 ⑤诱导近端作为激酶调节的框架 诱导近端小分子通过迫使靶激酶与效应蛋白靠近来调节激酶功能，效应蛋白可催化翻译后修饰、空间阻断关键结构域或重新定位靶标。该原理在自然界中已有确立先例：环孢素和雷帕霉素均通过强制三元复合物产生强效抑制。现代药物发现据此开发了异双功能降解剂（PROTAC）和单价分子胶。临床上最普遍的是靶向蛋白降解剂，其招募E3连接酶导致激酶泛素化和蛋白酶体消除，这种"事件驱动"药理学仅需瞬时药物-靶标相互作用即可触发不可逆蛋白耗竭，实现持久抑制。诱导近端不限于降解，还可招募磷酸酶使激酶失活、招募去泛素化酶稳定蛋白，或阻断支架功能。一些最初作为激酶抑制剂发现的化合物也能偶然降低激酶水平，如inavolisib additionally 发挥突变型PI3Kα的选择性降解功能。该模态的挑战包括：靶向安全性——降解剂耗竭蛋白而非仅抑制催化活性，对行使必需支架功能的激酶风险更大；脱靶效应和耐药机制可通过破坏三元复合物或E3连接酶下调产生；PROTAC的大分子量和渗透性缺陷需优化。尽管如此，诱导近端框架正快速推进临床转化，靶向降解已领先，非降解方法紧随其后，共同扩展了激酶靶向治疗的药理学边界。 ⑥激酶PROTAC和分子胶降解剂实例 BTK降解方面，NX-2127（zelebrudomide）作为首个进入临床的BTK降解剂，同时降解IKZF1和IKZF3，产生类似免疫调节药物的T细胞激活和免疫调节效应；NX-5948（bexobrutideg）设计为更高选择性，减少IKZF1/3降解，同时维持强效BTK降解并展现脑穿透能力，支持原发性中枢神经系统淋巴瘤的评估；BGB-16673在复发/难治性慢性淋巴细胞白血病中显示强活性和高缓解率，安全性可控且脱靶效应最小，已获快速通道认定并推进至III期试验；ABBV-101处于I期临床评估，临床前研究证实其对野生型和突变型BTK均有强效降解能力。IRAK4降解方面，KT-474作为CRBN-based PROTAC，在健康志愿者和化脓性汗腺炎或特应性皮炎患者的I期试验中诱导稳健、剂量依赖性的IRAK4降解，外周血单核细胞中实现>90%降低，皮肤活检中病变组织IRAK4水平近乎完全抑制；机制上，KT-474优于IRAK4激酶抑制剂，完全阻断TLR9驱动的NF-κB激活——这一效应需要消除支架功能才能实现；临床耐受性良好，有初步疗效证据，支持2024年末进入II期试验，但2025年中赛诺菲重新优先排序，以KT-485取代KT-474，后者预计2026年进入临床。BRAF和EGFR降解方面，C4 Therapeutics开发的CFT1946旨在选择性消除突变BRAF(V600E/K)，克服RAF二聚化和剪接变体等耐药机制，I期早期数据确认靶标活性，但2025年5月因新兴临床数据和战略重新优先排序而终止项目；EGFR降解剂CFT8919对L858R和C797S突变有效，2023年进入首次人体试验，目前通过中国合作伙伴开发，临床前研究显示完全受体去除可能阻止代偿性通路再激活。分子胶降解剂方面，CC-91633/BMS-986397通过CRBN结合CK1α的G-loop实现选择性降解，临床前模型中稳定p53并触发凋亡，I期早期数据显示耐受性良好；BMS-986463靶向WEE1 G-loop，降解产生比催化抑制更深的WEE1功能抑制，异种移植研究中诱导持续WEE1耗竭和持久肿瘤消退；MRT-8102（图中以相关化合物MRT-3486表示）通过G-loop degron选择性诱导NEK7降解，有效抑制炎症输出，2025年中进入I期试验，但NEK7并非普遍必需，临床疗效可能情境依赖；CM-701通过非G-loop degron降解ALK融合蛋白，对G1202R和L1196M等耐药突变有效，CM-486作为后续化合物增强脑穿透；MRT-51443选择性降解CDK2，通过新degron界面而非经典G-loop发挥作用，与CDK4/6抑制剂和内分泌治疗联用在ER+乳腺癌模型中产生协同肿瘤消退；CT-7439/samuraciclib结合CDK12抑制与cyclin K降解，2024年进入I期试验，是唯一的cyclin K导向胶降解剂临床候选物。总体而言，靶向激酶降解正从概念框架向多元化临床管线过渡，但成功取决于匹配正确的降解剂与正确的生物学依赖性，并在头对头研究中证明优于抑制剂的优势。 ⑦诱导近端激酶调节剂的多样化实例 RapaLink-1和RapaBlock凸显了雷帕霉素范式的多样性：从偶然发现的变构胶，到工程化双位点抑制剂，再到理性设计的组织限制性系统，每一代都展示了诱导近端如何被利用来增强效力、克服耐药和实现空间选择性药理学。RIPTACs为挑战性的肿瘤靶标提供了新视角：PLK1、CDK和Aurora激酶等因泛必需性而毒性受限，RIPTACs将其视为可被条件性杀伤的必需蛋白，通过连接肿瘤相关靶蛋白与必需蛋白（常为激酶），在三元复合物中选择性抑制必需蛋白，其有效性依赖于靶蛋白相对于必需蛋白的过量表达，安全性则依赖于肿瘤中靶蛋白远高于野生型设置的水平，从而将普遍必需功能转化为条件性细胞毒性。概念验证研究已证实该策略可行性：连接FKBP配体与CDK抑制剂的RIPTAC在FKBP表达工程细胞中实现约1000倍选择性杀伤；连接PLK1抑制剂与突变p53（Y220C）配体的p53-01将PLK1毒性集中于TP53突变细胞；HLD-0915作为首个口服RIPTAC，结合雄激素受体与BRD4，已展示临床概念验证。挑战包括确保靶蛋白与必需蛋白的适当化学计量和亚细胞分布、预测靶蛋白丢失或必需蛋白调节产生的耐药，以及优化连接子几何结构以最大化协同三元复合物形成。 ⑧激酶药物开发的前沿机遇 未来激酶药物发现的方向包括：针对暗激酶组和化学调节剂难以识别的激酶类别（如许多肿瘤抑制激酶）开发选择性小分子调节剂；探索生物分子凝聚体中的新药理学空间——药物可能在凝聚体中富集或排除，或以不同方式发挥作用，产生情境特异性疗效和选择性，未来发现工作可能受益于"相位感知"检测方法，以及设计仅在凝聚体内溶解、重定向或发挥功能的分子，将凝聚体生物学与诱导近端和变构策略整合可获得空间和情境精确性的新层次。此外，模态边界将持续模糊：已出现兼具抑制和降解功能的杂合分子、保留抑制活性的降解剂，或依细胞情境不同而作用不同的分子，未来药物可能被有意设计为多重输出——降解激酶复合物的一个组分同时稳定另一组分，或在不同细胞状态下切换胶样和变构行为。结论强调，激酶药理学的发展日益不由靶向哪个激酶定义，而由如何最佳调节它定义，正构抑制剂将保持主流地位，但将被不断扩展的变构、共价、异双功能或胶型近端诱导分子所补充，最有效的策略可能是整合多种机制以最大化疗效并最小化毒性的多面智能组合，随着大量激酶组仍未被探索，该领域正站在新时代的门槛上。 Conclusions 激酶药物发现的未来方向涵盖多个层面。在靶标拓展方面，需针对暗激酶组中大量缺乏化学探针的激酶、以及肿瘤抑制激酶等难以成药的类别开发选择性调节剂。在耐药应对方面，需设计能克服或规避耐药突变的新模态，包括针对守门突变、溶剂前沿突变和P环突变的下一代抑制剂，以及利用降解策略绕过结合位点突变。在机制创新方面，生物分子凝聚体为激酶调控提供了新维度——激酶信号可在液-液相分离形成的无膜细胞器中被局部浓缩和调控，未来药物可能被设计为在凝聚体内富集或排除，或仅在特定凝聚体环境中发挥作用，从而实现情境特异性的疗效和选择性；"相位感知"检测方法将助力这一方向的探索。在模态融合方面，模态边界将持续模糊，已出现兼具抑制与降解功能的杂合分子、保留抑制活性的降解剂，以及依细胞情境切换行为的分子，未来药物可能被有意设计为多重输出。在精准治疗方面，需将正确的降解剂或调节剂与正确的生物学依赖性相匹配，通过生物标志物指导的患者选择来管理靶向风险，并在严格对照的临床研究中证明新模态相对于最佳抑制剂的深度、持久性或器官控制优势。总体而言，激酶靶向治疗正从单一占据驱动模式向事件驱动、情境依赖和空间精确的多模态策略演进，化学创新与概念进步将共同驱动下一代激酶药物的发展。 文献详细全面信息请跳转原文阅读： https://doi.org/10.1038/s41573-026-01411-9 说   明 欢迎合理转载，请写明来源于【PharmaView】，公众号以个人学习和分享最新科研成果为目的，本文内容为阅读文献提炼总结的内容，因学识有限，难免有所疏漏和谬误，恳请批评指正。标记【原创】指原创编译，是出于便于传播目的，著作权归出版社与作者所有。 分享让更多人看看