新型PROTAC药物SIAIS361034：突破BCL-XL靶点困境，重塑肿瘤治疗格局

在癌症研究与治疗的持续探索中，攻克肿瘤细胞的凋亡抵抗机制始终是核心任务之一。BCL-2家族抗凋亡蛋白的异常表达在肿瘤发生发展进程中扮演关键角色，其中BCL-X_L频繁在各类血液及实体肿瘤中过度表达，并且与肿瘤细胞对化疗的耐药性密切相关。传统针对BCL-X_L的小分子抑制剂如ABT-263，虽在理论上具有抗癌潜力，但因其引发的血小板减少这一严重的剂量限制性毒性，在临床开发进程中遭遇重大阻碍。在此困境下，基于蛋白降解靶向嵌合体（PROTAC）技术的新型药物研发成为突破方向。

近日，复旦大学研究团队在Biochem Pharmacol发表了题为The PROTAC selectively degrading BCL-X_L inhibits the growth of tumors and significantly synergizes with Paclitaxel的研究论文，开发出了一种专门针对BCL-X_L的PROTAC药物SIAIS361034。它能够特异性地将BCL-X_L引导至cereblon（CRBN）E3连接酶，从而促使BCL-X_L发生降解。此前的研究已经发现，SIAIS361034作为一种新型的Hedgehog（Hh）抑制剂，可抑制肿瘤对Hh通路的依赖，并且对血小板的影响较小。而本次研究着重探究了它在血液恶性肿瘤和小细胞肺癌（SCLC）方面的治疗潜力。

细胞实验结果表明，SIAIS361034能够选择性且高效地降解肿瘤细胞中的BCL-X_L。在MOLT-4细胞中，其半最大降解浓度（DC₅₀）低至2.8 nM，最大降解程度（Dₘₐₓ）可达94.7%；在DMS114和NCI-H69细胞中，也能有效地发挥降解作用，DC₅₀分别为9.4 nM和1.5 nM，并且对BCL-2和MCL-1蛋白没有明显的影响。进一步的研究证实，这种降解作用是通过CRBN和蛋白酶体系统来实现的。

图1.SIAIS361034以依赖于CRBN和蛋白酶体的方式选择性且有效地降解肿瘤细胞中的BCL-X_L蛋白

细胞活力检测发现，SIAIS361034对MOLT-4细胞的增殖具有显著的抑制作用，其半数有效浓度（EC₅₀）为16.09 nM，与阳性对照DT2216的抑制效果相当，而其阴性对照SIAIS361034NC则未表现出细胞毒性。重要的是，在去除药物后，经ABT-263处理的MOLT-4细胞在24小时后就恢复了增殖，而经SIAIS361034或DT2216处理的细胞在48小时后仍处于抑制状态，这体现了SIAIS361034作为PROTAC药物的持续抗肿瘤活性优势。通过对凋亡相关蛋白的检测分析，发现SIAIS361034能够以剂量和时间依赖的方式激活caspase-3和PARP-1的裂解，并且这种激活作用可以被泛caspase抑制剂Z-VAD-FMK逆转，这表明SIAIS361034是通过诱导细胞凋亡来抑制细胞增殖的。

图2.SIAIS361034通过诱导细胞凋亡来抑制MOLT-4T-ALL细胞的增殖

动物实验进一步验证了SIAIS361034的治疗效果。在MOLT-4异种移植瘤模型中，将MOLT-4细胞植入裸鼠右侧皮下，当肿瘤体积达到100-200 mm³时进行分组给药。结果显示，SIAIS361034治疗组的肿瘤生长受到了显著的抑制，肿瘤生长抑制率（TGI）达到了96.1%，并且在实验过程中没有出现严重的体重减轻或动物死亡等毒性反应。对肿瘤组织的分析表明，肿瘤组织中的BCL-X_L蛋白水平明显降低，同时PARP-1裂解增加，这与体外细胞实验的结果相呼应。

图3.SIAIS361034有效抑制MOLT-4T-ALL异种移植物的生长

在SCLC的研究中，虽然SIAIS361034单独作用于NCI-H69和DMS114细胞时对细胞增殖的影响较小，但与紫杉醇（PTX）联合使用时，却表现出了强大的协同抗肿瘤作用。细胞活力检测结果显示，联合用药对两种SCLC细胞系的抑制效果显著增强，联合指数（CI）小于0.3。机制研究表明，联合用药能够同时降低BCL-X_L和MCL-1的表达水平。其中，PTX可通过影响蛋白酶体降解途径降低MCL-1蛋白水平，并且对心肌细胞中的MCL-1没有影响，这为联合用药的安全性提供了保障。在NCI-H69异种移植瘤模型中，联合用药组的肿瘤生长几乎被完全抑制，TGI达到98.45%，再次证明了其协同抗肿瘤的效果。

图4.SIAIS361034在体外有效增强SCLC细胞对PTX的反应

图5. SIAIS361034与PTX协同作用，并在体内抑制SCLC细胞NCI-H69的生长

此外，体内毒性实验结果显示，SIAIS361034在治疗剂量下对血小板和中性粒细胞的毒性较低。具体表现为血小板计数在给药后24小时仅有轻度减少，36小时后即可恢复；在与PTX联合使用时，也不会加重PTX引起的中性粒细胞减少现象。相比之下，ABT-263会加重中性粒细胞减少。

综上所述，SIAIS361034作为一种新型的靶向BCL-X_L的PROTAC药物，无论是单独使用还是与PTX联合使用，在肿瘤治疗方面都展现出了巨大的潜力。它为克服传统BCL-X_L抑制剂的毒性问题提供了新的途径，有望成为未来肿瘤治疗的重要药物选择。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Qiu F, Tao Y, Chen Y, et al. The PROTAC selectively degrading BCL-XL inhibits the growth of tumors and significantly synergizes with Paclitaxel. Biochem Pharmacol. Published online December 19, 2024. doi:10.1016/j.bcp.2024.116731