2026年上半年,靶向蛋白降解(TPD)领域迎来密集突破。复旦大学ERADEC平台发表于Cell,哈佛CAP-TAC策略发表于Angewandte Chemie,中科院HSP70-PROTAC发表于Advanced Science——三大新平台分别从E3连接酶替代、蛋白酶体直接招募和分子伴侣介导自噬三个维度,突破了传统PROTAC对CRBN/VHL的依赖。本文系统梳理这三大技术平台的创新逻辑与化学合成需求。

一、传统PROTAC的瓶颈
自2001年首个PROTAC分子问世以来,靶向蛋白降解技术已发展为药物研发的前沿方向。截至2026年,已有超过30种PROTAC分子进入临床试验,其中Arvinas公司的ARV-471(靶向ER的乳腺癌PROTAC)已于2025年8月向FDA提交新药上市申请。
然而,传统PROTAC面临三大核心瓶颈:
E3连接酶依赖:绝大多数PROTAC依赖CRBN或VHL两种E3连接酶,组织分布受限
跨膜蛋白难题:泛素-蛋白酶体系统主要降解胞质蛋白和核蛋白,难以降解跨膜蛋白
耐药性挑战:肿瘤细胞可通过CRBN或VHL突变产生耐药
2026年三大新平台的出现,正是在这三个维度上实现了突破。
二、ERADEC:劫持内质网降解途径
2.1 技术原理
2026年3月19日,复旦大学鲁伯埙团队联合粤港澳大湾区精准医学研究院宋海坤团队、海军军医大学盛春泉团队在Cell期刊发表研究,提出ERADEC(ERAD-engaging chimera)技术。
ERADEC的核心创新在于"劫持"细胞内的内质网相关降解(ERAD)途径。其设计思路为:
以内质网E3泛素连接酶SYVN1为靶标,设计双功能小分子(ERADEC分子)
ERADEC分子一端结合靶蛋白(特别是跨膜蛋白),另一端结合SYVN1
利用ERAD途径天然具有的跨膜蛋白降解能力,实现传统PROTAC难以降解的跨膜蛋白清除
关键优势:具有口服给药潜力
2.2 应用前景
ERADEC技术已成功降解PD-L1等传统技术难以干预的跨膜蛋白,为跨膜蛋白相关疾病药物研发开辟全新路径。相关专利已与药企签署许可协议,加速临床转化。
2.3 合成需求
ERADEC分子需要全新的连接子设计——与SYVN1结合的配体结构与传统CRBN/VHL配体截然不同,对定制合成提出了新的分子设计挑战。
三、CAP-TAC:绕过E3连接酶的泛素非依赖降解
3.1 技术原理
哈佛医学院Kenneth Anderson和Jun Qi团队在Angewandte Chemie发表研究,提出CAP-TAC(Proteasome Cap Targeting Chimeras)策略。
CAP-TAC的核心逻辑是:完全绕过E3连接酶招募和泛素化过程,直接将靶蛋白招募至蛋白酶体进行降解。
具体设计:
利用蛋白酶体固有的泛素非依赖性降解能力
在蛋白酶体19S调节颗粒(帽区)中鉴定合适的锚定亚基
设计全小分子双功能降解剂,一端结合靶蛋白,另一端结合蛋白酶体帽区
实现靶蛋白的直接蛋白酶体递送和降解
3.2 突破性意义
CAP-TAC策略的革命性在于:
消除E3连接酶依赖:不再需要CRBN/VHL等E3连接酶,从根本上解决了E3表达限制
泛素非依赖:绕过整个泛素化级联反应,降解机制更简洁
全小分子设计:不同于分子胶或大分子降解剂,CAP-TAC为全小分子,具有成药性优势
3.3 化学合成需求
CAP-TAC分子需要设计能够结合蛋白酶体19S颗粒的小分子配体,这对配体化学和Linker设计提出了全新的要求。Linker需要适配蛋白酶体帽区较大的结合界面,可能需要更刚性或更长的连接子。
四、HSP70-PROTAC:双通路降解克服耐药
4.1 技术原理
2025年12月,中科院杭州医学研究所覃江江、四川大学马学磊、浙江中医药大学陶方方团队在Advanced Science发表研究,提出HSP70-PROTAC技术。
HSP70-PROTAC的核心创新在于利用HSP70相互作用组介导蛋白降解,同时激活两条降解通路:
泛素-蛋白酶体途径(UPS):传统PROTAC的降解通路
分子伴侣介导的自噬途径(CMA):HSP70/Hsc70识别靶蛋白的KFERQ样基序,将其递送至溶酶体降解
4.2 实验验证
研究团队开发了HSP70-PROTAC分子GDAz-3,靶向肿瘤组织中高表达的Hsc70亚型复合物,使其与GPX4蛋白结合。关键实验结果:
在HT1080人纤维肉瘤细胞中高效清除GPX4蛋白,诱导铁死亡
在异种移植瘤小鼠模型中展现显著抑瘤效果,无明显毒性
在CRBN/VHL基因敲低的细胞系中,GDAz-3的GPX4降解效率未受影响
在不表达VHL蛋白的肾癌细胞系(786-O)中同样有效
4.3 突破性意义
HSP70-PROTAC的关键优势在于:
双通路降解:UPS + CMA双通路协同,降解效率更高
克服耐药:不依赖CRBN/VHL,可克服传统PROTAC耐药
普适性:已验证可降解GPX4和BRD4等多种靶蛋白
五、三大平台对比
六、对化学合成的新需求
三大新平台的出现,对定制合成服务提出了新的需求方向:
新型配体合成:SYVN1配体、蛋白酶体帽区结合配体、Hsc70配体均为全新化学实体
新型Linker设计:不同降解机制对Linker长度、刚性和功能基团的要求不同
多功能分子合成:双通路降解剂可能需要更复杂的分子架构
快速迭代能力:新平台处于早期探索阶段,需要快速合成大量类似物进行构效关系研究
纳孚生物将持续关注TPD领域的技术前沿,为新平台药物研发提供高效的定制合成支持。
联系我们
上海凯康镁科技有限公司
地址:上海浦东新区瑞庆路528号张江医疗器械园
电话:021-58341363
QQ:1018552257
邮箱:sale@huaxuedingzhi.com







