在全蛋白質組水平檢測PROTAC分子on target/off target,是該類藥物開發(fā)過 程中的關鍵環(huán)節(jié)。Proteolysis Targeting Chimeric (PROTAC)技術核心是發(fā)展能與靶蛋白結合并招募降解酶的雙功能分子，利用 該分子招募泛素化酶靠近靶蛋白，從而 使其泛素化降解，該技術可用于治療多種疾病。
PROTAC的優(yōu)勢
（1）作用范圍更廣、活性更高、可靶向“不可成藥”靶點傳統(tǒng)的小分子和抗體等都是通過“占據驅動”的作用模式抑制靶蛋白的功能發(fā)揮治療疾病的作用，這種作用模式需要抑制劑或單抗具備較高的濃度才能夠占據靶點的活性位點，阻斷下游信號通路的轉導。而PROTAC是“事件驅動”，不是影響蛋白的功能，而是介導致病靶蛋白被降解。只要PROTAC介導三元復合物的形成并給靶蛋白打上泛素化的標簽，理論上是可以循環(huán)反復使用的，因此催化劑量即可發(fā)揮作用。而且PROTAC對于沒有活性位點的蛋白，如支架蛋白等，只要能夠產生結合作用就可以誘導相關蛋白被降解，可以大大提高靶點的范圍。
與傳統(tǒng)小分子抑制劑相比，PROTAC在某些靶點上可實現(xiàn)小分子難以實現(xiàn)的選擇性。例如，多靶點酪氨酸激酶抑制劑Foretinib可以結合130多種激酶，Crews等人將其作為結合靶蛋白的配體，分別連接E3連接酶VHL（von Hippel-Lindau）和CRBN（cereblon）的配體得到相應的PROTAC，結果顯示連接VHL和CRBN的PROTAC只能分別降解36和62種蛋白，而只有12種蛋白才能被這兩種PROTAC降解。另外一項Gray課題組的研究也證明了PROTAC可以實現(xiàn)靶點的選擇性。2,4-二氨基嘧啶骨架是激酶抑制劑的常見骨架，EGFR、ALK、CDK、Jak等激酶的抑制劑都有用到其作為母核。但是該骨架形成的藥物分子大多都比較“臟”，也就是靶點選擇性比較差，經常對其他很多激酶都有很強的抑制活性，開發(fā)過程中off target的脫靶效應常常成為毒副作用的主要來源，影響新藥開發(fā)的成功率。Gray課題組基于該骨架合成的PROTAC雖然能夠結合190多種激酶，但是細胞實驗中只能降解12和22種激酶，大大提高了靶點的選擇性。由此可見，合理的藥物設計加之反復迭代優(yōu)化，選擇性更高、活性更好、安全性更佳的PROTAC分子很有可能被發(fā)現(xiàn)。PROTAC技術不僅可以實現(xiàn)小分子抑制劑難以做到的選擇性，在提高活性方面也具有非常顯著的優(yōu)勢。以PROTAC技術應用最早的靶點BET（BRD2/3/4）為例，秦沖等人發(fā)現(xiàn)的QCA570在細胞抗增殖活性方面表現(xiàn)出了明顯優(yōu)于JQ1等抑制劑的能力，JQ1等抑制劑的活性大都在納摩爾級水平，而QCA570的活性提高了三個數量級，達到了驚人的皮摩爾級水平。基于出色的體外細胞抗增殖活性，降解劑在體內也表現(xiàn)出了強效抗腫瘤活性，而且呈現(xiàn)出給藥劑量低和給藥頻次也低的特點。這說明在類似BET等靶點中，PROTAC具有明顯的優(yōu)勢。但是一直未見有針對該靶點的降解劑進入臨床，具體原因不明。
（3）克服藥物的耐藥性
小分子抑制劑或拮抗劑在臨床用藥過程中，不可避免的都會發(fā)生獲得性耐藥。比如EGFR-T790M和C797S耐藥等。雖然可以通過開發(fā)新一代的抑制劑，如第三代和第四代EGFR來解決耐藥問題，但是隨著新一代藥物的使用，新的耐藥也會隨之出現(xiàn)。PROTAC技術在克服耐藥方面已經顯現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢。Crews、Jian Jin、張三奇、丁克和Gray等課題組都有相關EGFR-PROTACs的研究，旨在通過蛋白降解途徑克服耐藥突變或找尋突破抑制劑的蛋白降解療法?？梢钥闯觯谝?、二、三、四代抑制劑作為結合靶蛋白EGFR的配體，都有被應用到PROTAC的設計中。其中，Gray課題組將變構抑制劑也應用到了PROTAC當中，并取得了不錯的效果，能夠選擇性的降解不同的EGFR突變體，而規(guī)避對野生型的降解。體外抗細胞增殖活性也進一步驗證了這種選擇性。
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