ORM-6151

今年以来，分子胶领域大额交易不断，累计交易额已超100.8亿美元。其中，在10月，渤健、诺华、辉瑞分别与分子胶领域企业达成重磅合作，合作总金额达52.49亿美元。 此前，BMS、罗氏、默沙东、礼来、赛诺菲、拜耳等跨国药企也已布局分子胶领域。 分子胶领域究竟是一个怎样的赛道，为何能吸引如此多跨国药企？分子胶领域发生了什么，MNC为什么集中涌入？ 01 年销售额破100亿美元， 分子胶药物打破不可成药魔咒 很难想象，如今站在生物技术前沿的分子胶，在20世纪50年代就出现了首个药物——沙利度胺。不过，沙利度胺的出现，极大程度上依赖于运气，有极高的偶然性。 最初，沙利度胺是作为一种镇静和止吐的非巴比妥类药物上市，并在1961年由于与婴儿出生缺陷有关退市。直到1991年，沙利度胺被发现具有免疫调节和抗癌特性，其能抑制肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的生成。而TNF-α是免疫反应和炎症反应中的核心因素。 基于这一发现，药企Celgene加大了对沙利度胺的研究、开发。1996年，研究人员研发出沙利度胺的类似物来那度胺和泊马度胺，两者均提高了对TNF-α的抑制作用，且沙利度胺、来那度胺和泊马度胺分别于1998年、2005年、2013年获FDA批准上市。 虽然沙利度胺、来那度胺、泊马度胺陆续获批上市且不断丰富适应症，但这三款药物的作用机制在2014年才被完全阐明：其作用机制与分子胶相关，相关研究文章发表于《Nature》、《Science》杂志。 分子胶是一类小分子化合物，能够通过改变目标蛋白质的表面特性以促进或诱导其与其他蛋白的蛋白-蛋白相互作用（PPI），从而实现特定的生物学功能，如蛋白降解、通路抑制获激活，并实现治疗效果。 以来那度胺为例，转录因子IKZF1/IKZF3在多发性骨髓瘤的发病过程中至关重要，来那度胺作为分子胶药物，通过与E3泛素连接酶相互作用，促进靶蛋白Ikaros转录因子IKZF1/IKZF3的选择性泛素化和降解，从而在多发性骨髓瘤淋巴瘤中发挥治疗作用。 值得一提的是，分子胶的作用机制为靶向“不可成药”蛋白质提供了新的途径，极大地拓展了小分子药的应用前景。 过去，开发小分子药物的关键是找到蛋白质靶点。但是，人体内约有1.9万种蛋白质，绝大部分蛋白质都属于不可成药靶点。根据《人类蛋白质图谱》，目前已知与疾病相关的蛋白有5068种，运用在获批小分子药物的靶点约700种，潜在可成药靶点约1200种，还有3000多种蛋白质被称为“不可成药”靶点。 分子胶的出现彻底改写了“不可成药”靶点，诸多被认为是不可成药靶点的蛋白质，能够在分子胶的支持下治疗疾病。 在作用机制清晰、前景广阔的背景下，分子胶终于在2014年开始兴起，大量医药圈研发团队入局分子胶，研发相关管线。例如，BioTheryX、Vividion Therapeutics、Orum、Monte Rosa、VantAI、TRIANA Biomedicines、Proxygen、Neomorph等企业相继成立，并研发分子胶药物。 尤其在2015年，科学家们首次利用PROTACs技术，通过分子胶机制实现了特定蛋白质的靶向降解。这一技术突破标志着分子胶在药物开发中进入了实用阶段。 或许是看到了分子胶的前景，百时美施贵宝（BMS）于2019年以740亿美元收购了开发出沙利度胺、来那度胺等分子胶药物的Celgene公司，并在2021年，使其来那度胺销售额达128.21亿美元，泊马度胺销售额达33.32亿美元。 另外，BMS还于2023年11月收购Orum公司的ORM-6151药物，预付款为1亿美元，并有里程碑付款约1.8亿美元。ORM-6151是一种抗CD33抗体降解剂偶联物（载荷是分子胶），在FDA批准下正在开展临床I期试验，针对急性髓性白血病患者和高危骨髓增生异常综合征患者。 2024年2月，BMS又与VantAI达成合作，借助其生成式AI技术，加速分子胶的发现。而VantAI将有资格从BMS获得6.74亿美元的发现、开发、临床、监管和销售里程碑付款以及分层版税，并可选择进一步扩展到其他治疗项目。 BMS的出手，引来了众多全球TOP100药企入局。例如，默沙东于2023年4月与Proxygen达成合作协议，共同开发针对多种治疗靶点的分子胶降解剂；2023年，罗氏先后与Orionis Biosciences、Monte Rosa达成战略合作协议，开发新型分子胶药物；辉瑞于2024年10月与TRIANA Biomedicines达成战略合作和许可协议，为包括肿瘤学在内的多种疾病领域的多个靶点发现新型分子胶降解剂…… 不仅是海外巨头，国内创新企业也在布局分子胶。例如，嘉越医药、标新生物、康朴生物、星亢原、分迪药业、格博生物、达歌生物、上海超阳、医诺康、优济普世、万春医药、盛睿泽华、奥瑞药业、诺诚健华、正大天晴等国内企业均布局了分子胶药物管线或搭建了分子胶药物发现平台。 以万春医药为例，该公司旗下子公司Seed是一家致力于通过蛋白降解技术攻克“不可成药”靶点的公司，研发团队由泛素化靶向蛋白质降解系统的发现者、2004年诺贝尔化学奖得主阿夫拉姆·赫什科（Avram Hershko）和万春医药CEO黄岚博士领衔。 基于强大的研发团队及研发实力，Seed也受到多家MNC的关注。2020年，其与礼来达成合作，共同开发泛素化靶向蛋白质降解新药，潜在合作金额达8亿美元。2024年8月，其又与卫材达成战略合作，并获得卫材领投的A-3轮第一部分融资。 目前，Seed正加速推进口服RBM39降解剂项目，并计划于2025年开始将口服RBM39降解剂推进到1期安全性/有效性测试，用于开发癌症适应症。 02 分子胶也有竞对， 药物发现是难题 分子胶的一大亮点就是解决了不可成药靶点，化不可能为可能。 随着分子胶机制被清晰阐释，科学家们持续研发后发现：通过蛋白靶向降解（TPD），即可使不可成药靶点成为可成药靶点，进而实现药物开发。 据了解，靶向蛋白降解（TPD），主要通过泛素蛋白酶体和溶酶体降解目标蛋白，以实现对蛋白质的控制。基于现有发现，市场上出现了更多技术路线“化不可能为可能”，如PROTAC、LYTAC、ATTEC、ATAC、AUTOTAC等新技术。 例如，LYTAC技术是通过溶酶体降解途径，靶向降解目标蛋白质；ATTEC技术是基于巨自噬/自噬途径的靶蛋白降解策略，其通过与靶蛋白和自噬体蛋白LC3相互作用，将靶蛋白与自噬体连接，以进行随后的自噬降解……其中，目前发展最快的就是分子胶和PROTAC技术。 上文已介绍了分子胶技术，PROTAC（蛋白降解靶向嵌合体）则是一种具有双重功能的小分子，一方面能够靶向特定蛋白，另一方面能够招募泛素连接酶(E3)。 从工作机制上看，PROTAC通过两个配体，一个与目标蛋白结合，另一个与泛素连接酶(E3)结合。当PROTAC的两个端点同时与目标蛋白和E3结合时，目标蛋白会被标记上泛素，并通过泛素-蛋白酶体系统进行降解。泛素-蛋白酶体系统是细胞内蛋白质降解的主要途径，参与细胞内80%以上蛋白质的降解。剩余的PROTAC可以继续循环使用。 需要说明的是，与传统小分子药物和目标蛋白之间的“一对一”作用不同，PROTAC与目标蛋白以“一对多”的方式进行作用；PROTAC分子也不需要与靶蛋白长时间结合，就可降解靶蛋白、消除功能，这有望解决小分子抑制剂易出现的耐药性问题。 PROTAC与分子胶相比，两者各有优势与特色。具体来说，PROTAC具有可以彻底清除病理蛋白、更容易进行理性设计等优势；分子胶则具有分子量小、化学结构简单、空间干扰少、细胞通透性高、口服吸收快、成药性更好等优势，这些优势为分子胶药物提供了极大的临床潜力。 对于分子胶来说，缺乏合理的筛选和设计策略，限制了其发现的效率和适用性。据了解，分子胶通过诱导或稳定E3泛素连接酶和靶蛋白之间的蛋白相互作用，实现对靶蛋白的招募和降解，但是，这种三元复合物的复杂结构导致分子胶无法用化学方法直接设计。 同时，分子胶需要特定化学构成完成对靶蛋白的选择性招募。但缺乏定向设计的化合物文库使分子胶药物无法精准筛选。另外，分子胶和靶蛋白的互相作用需要体外和体内生物验证，分子胶的药效药理研究等均处于早期阶段，缺乏数据积累，药物临床推进将面临挑战。 针对这些难题，目前创新企业们通过搭建分子胶药物发现平台、借助AI发现和开发分子胶药物等方式，提高发现分子胶药物的能力。 值得一提的是，PROTAC尚未有药物获批上市，分子胶则已有3款药物上市。 03 MNC抢着合作， 这些分子胶公司凭什么 截至目前，全球已有数十家药企布局分子胶，进展各有不同。其中，部分企业备受MNC认可，屡屡与MNC达成合作，共同开发分子胶药物。 例如，成立于2020年的Proxygen就是一家专注于分子胶类药物的创新企业。截至目前，其已与勃林格殷格翰（BI）、默克、默沙东等大型MNC签订合作协议，共同开发分子胶药物，潜在合作总金额超30亿美元。 2020年12月，Proxygen与BI达成合作和许可协议，以识别针对各种致癌靶标的分子胶降解剂；2022年6月，Proxygen与默克达成合作，共同鉴定和开发分子胶降解剂，直至进入临床候选阶段，合作总额为4.95亿欧元（约5.54亿美元）；2023年4月，Proxygen与默沙东达成合作协议，共同确定和开发针对多种治疗靶点的分子胶降解剂，除预付款外，Proxygen还有机会获得25.5亿美元的里程碑付款及产品净销售的版税。 之所以能连续获得大药企的认可，是因为Proxygen的分子胶技术平台有其差异化优势。据了解，Proxygen基于基因组学、蛋白质组学等技术，开发出了一种高通用性的分子胶降解剂发现引擎，该引擎专注于大规模识别针对难治性或传统手段难以作用的靶点的分子胶降解剂。这有望改变分子胶药物的发现过程，加速分子胶药物的发现、开发。而默沙东、默克等MNC与其在分子胶领域的合作及项目进展也验证了该技术平台的优势和实力。 与Proxygen一样，VantAI也与三家MNC企业达成合作。不过，VantAI并不是专注于分子胶药物的企业，而是一家提供AI计算药物设计平台的公司，为药企提供从头药物设计、药物靶点预测、蛋白质降解剂的计算设计和优化等服务，帮助提高新药研发的效率和成功率。 VantAI CEO Zachary Carpenter此前表示：“分子胶类药物前景广阔，但发现困难。AI技术可能是克服这一挑战的最佳工具。” 据悉，VantAI 的技术利用几何深度学习从数百万年自然发生、进化的界面中生成见解，以便在设计过程中可以模仿此类界面。这种“蛋白质接触优先” 方法简化了将蛋白质在细胞中聚集在一起的复杂化学设计挑战，产生不明显、更像胶水的解决方案，并具有优化的参数，包括效力、选择性和分子大小。 截至目前，VantAI已与勃林格殷格翰（BI）、强生旗下的杨森制药公司、BMS分别达成合作。以BMS为例，双方的合作内容是：利用VantAI的生成式人工智能平台，设计分子胶药物。为此，VantAI将有资格从BMS获得6.74亿美元的发现、开发、临床、监管和销售里程碑等款项，并可以选择进一步扩展到其他治疗项目。 总的来看，MNC抢着合作的分子胶领域企业，通常掌握着强大的技术研发实力，并拥有较强的分子胶发现平台。 04 国产分子胶进展顺利 不止是海外创新企业，国内也有企业获得MNC的认可。 例如，嘉越医药此前将Pan-RAS分子胶（用于治疗RAS突变肿瘤等）授权给美国Erasca。Erasca获得JYP0015在中国内地和中国港澳之外的全球独家研究、开发和商业化的许可；嘉越医药将有资格获得首付及潜在近期付款2000万美元，总计3.45亿美元的里程碑付款及全球行使权付款等，以及净销售额的分级特许权使用费。 再如，达歌生物也与武田制药达成合作，利用其GlueXplorer平台，针对武田选定的特定疾病靶点发现、验证和优化分子胶降解剂。该项合作重点关注肿瘤学、神经科学和炎症领域多个靶点的新型分子胶降解剂。本次合作，达歌生物将获得首付款和潜在里程碑共计最高12亿美元，且武田将对达歌生物进行股权投资。 除万春Seed、嘉越医药、达歌生物等企业外，我国分子胶领域其他企业的进展也极为迅速。 例如，康朴生物于2024年9月宣布其自主研发的分子胶1类新药KPG-818胶囊中国桥接临床试验已顺利结束。结果显示，受试者口服KPG-818胶囊耐受良好，不良反应多为一级或二级的皮肤瘙痒或皮疹，未出现任何严重不良反应事件。药代动力学结果显示，KPG-818暴露量呈现良好的剂量依赖关系，食物无明显影响。 据悉，此前KPG-818在系统性红斑狼疮（SLE）患者中开展的Ib/IIa 期临床研究已在美国顺利结束，并展现出良好的安全性、耐受性、药代动力学特征及积极的初步药效。 另外，标新生物也在2024年3月宣布重磅进展：其基于GlueTacs平台开发的分子胶管线GT929在中国成功完成首例复发难治的非霍奇金淋巴瘤患者入组，开启剂量爬坡阶段的研究，该试验旨在评估GT929在患者中的安全性、耐受性、药代动力学特征及初步疗效。 同月，标新生物还宣布：其分子胶管线GT919经CDE默许，进入多发性骨髓瘤系统性联合治疗阶段，探究安全性以及有效性的初步评估。 2024年2月，格博生物也宣布其自主研发的口服分子胶降解剂GLB-001收到NMPA核准签发的《药物临床试验批准通知书》，批准在髓系恶性肿瘤中开展临床研究。同时，GLB-001也已在美国启动I期临床受试者入组，用于治疗血液肿瘤。 可以说，国内已有多条分子胶药物管线获批进入临床研究阶段。这意味着跨国药企争相布局的分子胶赛道，国内创新企业这次没有缺席，并站在了全球第一梯队。 *封面图片来源：神笔PRO 如果您认同文章中的观点、信息，或想进一步讨论，请与我们联系；也可加入动脉网行业社群，结交更多志同道合的好友。 近 期 推 荐 声明：动脉网所刊载内容之知识产权为动脉网及相关权利人专属所有或持有。未经许可，禁止进行转载、摘编、复制及建立镜像等任何使用。 动脉网，未来医疗服务平台

近年来，靶向蛋白质降解剂（TPD）逐渐走进人们的视野，以PROTAC、分子胶为代表的靶向蛋白降解技术已发展为小分子药物的重要模式。 从2019年首个PROTAC分子（ARV-110）进入临床开始，层出不穷的蛋白降解剂相继进入临床研究阶段。受益于独特的作用机制，蛋白降解剂不仅能靶向以往难成药的靶点，还为耐药患者提供了可选治疗方案。 图1. 蛋白降解剂发展时间线[1] 根据医药魔方NextPharma®数据库，蛋白降解剂早期研发主要围绕AR、ER、BTK等靶点。如今，蛋白降解领域迎来了新的发展阶段，研究人员正将目光投向更多新颖的靶标领域。 越来越多的蛋白降解剂管线显示，传统上难以成药的靶标（如IKZF1/3、GSPT1、VAV1、WIZ、BCL6等）正变得越来越容易实现（表1）。这一转变标志着靶向蛋白质降解技术的应用范围正在不断扩大，为药物研发带来了新的机遇和挑战。 表1. 靶向蛋白降解领域的靶点[2] 分子胶的新发现 科学家通过对来那度胺（FDA批准的多发性骨髓瘤药物）及其相关免疫调节药物（IMiDs）的作用机制进行深入研究，发现了这些药物能够结合并重塑E3泛素连接酶CRBN，进而促进转录因子IKZF1和IKZF3（IKAROS家族锌指转录因子1/3）的泛素化。研究人员进一步认识到，其他分子胶可能也具备重塑CRBN的潜力，从而能够靶向更多蛋白质。 尽管如此，早期进入临床的项目仍然集中在来那度胺所降解的靶点上。例如，Celgene（2019年被BMS收购）基于来那度胺类似物发现了CC-92480（又名mezigdomide），并对其进行优化，以降解IKZF1和IKZF3。目前，该药物正处于多发性骨髓瘤的III期临床开发阶段。此外，激酶CK1α作为来那度胺的另一个降解靶点，也成为了早期开发的重点。 GSPT1（G1 to S phase transition 1）是一种翻译终止因子，通过与eRF1结合识别终止密码子，迫使蛋白质在翻译后与核糖体分离。GSPT1的下调可导致多种肿瘤细胞中关键蛋白的异常表达，抑制肿瘤细胞增殖或诱导其凋亡。BMS在2016年首次将GSPT1降解剂CC-90009推进到临床阶段，但后来由于未公开的原因终止了该项目。 GSPT1的降解可能会关闭整体蛋白质翻译，并可能引发许多不良事件。为了提高GSPT1降解的有效性和耐受性，BMS转向了抗体-分子胶偶联物策略。BMS-986497分子将GSPT1降解分子胶和CD33靶向抗体结合，这样能更有效地将降解剂递送到癌细胞。 今年7月，诺华在Science杂志发表论文，他们发现了一种基于CRBN的、能够靶向转录因子WIZ的分子胶降解剂。该分子胶可以提高小鼠和灵长类动物体内的胎儿血红蛋白（fetal hemoglobin，HbF）水平。这一发现表明，分子胶有望为开发治疗镰状细胞病（SCD）的新药铺平道路。 新靶点，新征程 Monte Rosa是开发靶向GSPT1分子胶的先驱之一，他们研发的MRT-2359临床表现出色，在MYC驱动的实体瘤患者中具有良好的治疗指数和可耐受的安全性。随着其降解平台的建立，Monte Rosa发现了更多的靶点，VAV1就是其中之一。Monte Rosa首席执行官Markus Warmuth表示：“我确信，在过去10-20年里，大型制药公司的每个免疫学团队都曾关注过VAV1这一靶点。” VAV1是一种鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF），与B细胞和T细胞的信号传导密切相关。Monte Rosa研发的VAV1降解剂MRT-6160在自身免疫性疾病动物模型中显示出临床前疗效，效果与标准治疗（JAK抑制剂和S1P调节剂）相当。目前，这种降解剂已进入临床I期试验，并将在自身免疫性疾病中进一步的试验。 此外，转录因子IKZF1和IKZF3是经典的CRBN的新底物。研究人员指出，数百种转录因子含有G-loop的C2H2锌指结构（包括IKZF2和WIZ），这为分子胶降解剂提供了更多潜在靶点。然而，像GSPT1和CK1α这样的非转录因子蛋白中的CRBN新底物，也携带G-loop降解结构域，使它们也处于IMiDs的作用范围内。 目前，大多数分子胶是偶然发现的。人体内有600多种E3连接酶，但目前的分子胶大多是基于CRBN，所以开发可招募除CRBN外的其他E3连接酶的分子胶，成为理性设计的重要策略。 SEED Therapeutics正在研发一种利用DCAF15连接酶降解剪接因子RBM39（一种调节mRNA前体剪接的蛋白质）的分子胶降解剂，该公司的ST-00937分子能够通过重塑DCAF15来泛素化RBM39，目前处于临床前阶段，预计明年进入临床阶段。除ST-00937外，SEED Therapeutics还有近10款在研药物，它们都不依赖于常用的CRBN和VHL（另一种常用的E3泛素连接酶）。 PROTAC的探索之路 异双功能降解剂（heterobifunctional）是一种“哑铃状”分子，具有独特的结构：一端结合目标蛋白（POI），另一端则与E3泛素连接酶相互作用。首批进入临床的蛋白降解剂主要集中在已有上市药物的靶点。 然而，Kymera Therapeutics采取了不同的策略，专注于开发哪些尚未有上市药物的靶点。Kymera Therapeutics的首个进入临床的PROTAC项目靶向IRAK4，这是一个在调节IL-1受体和Toll样受体（TLR）信号通路方面具有重要的作用的蛋白。由于IRAK4的活性既包括酶活性，也包括作为骨架蛋白的功能，因此蛋白降解剂可能比酶活性抑制剂具有更好的效果。Kymera Therapeutics的潜在first-in-class蛋白降解剂KT-474目前处于IIb期试验中，它是首个进入非肿瘤学适应症领域中，进入临床开发阶段的PROTAC分子。 Kymera Therapeutics的下一个临床候选药物KT-621是一种靶向STAT6的PROTAC分子，能够用于特应性皮炎（AD）、哮喘以及慢性阻塞性肺病等疾病。今年10月，Kymera宣布其KT-621的IND已获FDA批准，预计将在不久后在健康志愿者中开展I期试验。 BCL6是一种转录抑制因子，它通过BCL6的BTB结构域招募辅助抑制因子，调节B淋巴细胞的分化，并在生发中心（GCs）的形成中发挥作用。由于BCL6在转录抑制因子复合体中的不受调控的表达和支架作用，使其成为一个理想的PROTAC靶点。 Arvinas公司研发的ARV-393是一种靶向BCL6蛋白的PROTAC药物，目前正在进行临床I期研究。初步研究显示，ARV-393在体内外均能显著降解BCL6，并在多种肿瘤异种移植模型中表现出良好的肿瘤生长抑制（TGI）效果。BMS-986458是由BMS研发的一种BCL6降解剂，目前也处于临床I期，用于治疗非霍奇金淋巴瘤。 结语 从最初偶然发现的沙利度胺，到如今几百条蛋白降解剂管线；从开发已有上市药物的成熟靶点，到探索新一代靶点；从肿瘤领域，到神经退行性疾病、自身免疫性疾病、炎症性疾病等领域……蛋白降解的应用正被不断拓宽，随着更多新靶点的探索和新药物的开发，蛋白降解技术有望在未来实现更多的突破和创新。 参考资料： [1]Brandon Dale et al. Advancing targeted protein degradation for cancer therapy. Nature Reviews Cancer（2021） https://www.nature.com/articles/s41568-021-00365-x [2]Asher Mullard. Protein degraders push into novel target space. Nature Reviews Drug Discovery（2024） https://www.nature.com/articles/d41573-024-00170-9 Copyright © 2024 PHARMCUBE. All Rights Reserved. 欢迎转发分享及合理引用，引用时请在显要位置标明文章来源；如需转载，请给微信公众号后台留言或发送消息，并注明公众号名称及ID。 免责申明：本微信文章中的信息仅供一般参考之用，不可直接作为决策内容，医药魔方不对任何主体因使用本文内容而导致的任何损失承担责任。