《European Journal of Medicinal Chemistry》：ATTEC-Mediated Degradation of BCR-ABL in Chronic Myeloid Leukemia Cells
编辑推荐：
靶向降解BCR-ABL自噬-溶酶体 chimera药物克服酪氨酸激酶抑制剂耐药性，以Dasatinib-GW5074连接体DS-PPE-GW最具活性（IC50=9.62nM），通过LC3B结合选择性降解BCR-ABL复合蛋白并抑制STAT5磷酸化，不增加整体自噬流。
王志岩|徐婷婷|车一颖|马俊安|金瑞琪|毛博翱|赖新如|梅坤荣|赵宏霞|于楚光
分子药理学系，国家癌症临床研究中心，癌症预防与治疗重点实验室，天津市，天津医科大学肿瘤医院，中国天津300060
摘要
慢性髓性白血病（CML）由BCR-ABL癌蛋白驱动，该蛋白既具有依赖激酶的致癌功能，也具有不依赖激酶的致癌功能。然而，目前的酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）无法消除其非催化活性。在这里，我们报道了自噬体连接嵌合体（ATTECs）的合理设计与合成，这些嵌合体通过自噬-溶酶体途径选择性降解BCR-ABL。通过将BCR-ABL抑制剂达沙替尼与LC3B结合配体GW5074连接，我们设计了八种具有不同连接子的ATTEC变体。其中，DS-PPE-GW表现出最强的抗增殖活性，在K562 CML细胞中的IC50为9.62 nM，DC50为11.6 nM，实现了超过90%的BCR-ABL降解。这种降解抑制了BCR-ABL的下游底物STAT5的磷酸化，并显著抑制了细胞增殖。自噬激活剂雷帕霉素进一步增强了DS-PPE-GW的活性，证实了其对自噬的依赖性。值得注意的是，DS-PPE-GW并未增加整体自噬通量，表明它选择性地结合了现有的自噬体。这些发现表明，策略性设计的ATTECs可以高效降解BCR-ABL，同时针对其催化和非催化功能，为下一代CML治疗提供了有希望的策略。
引言
BCR-ABL癌蛋白是一种持续活性的酪氨酸激酶，由9号染色体和22号染色体之间的相互易位产生，形成了费城染色体并导致慢性髓性白血病（CML）[1]。其异常的激酶活性通过刺激细胞增殖、抑制凋亡以及激活多种下游信号通路（包括PI3K/AKT、RAS/MAPK和JAK/STAT）来促进白血病发生[2]、[3]。酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）如伊马替尼、达沙替尼、尼洛替尼、博舒替尼和阿西替尼已成为CML的标准治疗手段，有效抑制了BCR-ABL的激酶活性并显著改善了患者的预后[4]。其中，作为第二代TKI的达沙替尼同时靶向BCR-ABL和SRC家族激酶，这增强了其广谱的抗肿瘤效果。
除了激酶活性外，BCR-ABL还作为一种大型多结构域融合蛋白，介导不依赖激酶的致癌信号传导[5]、[6]。BCR的N端区域含有一个卷曲螺旋寡聚化结构域，促进四聚化，使ABL激酶活化并结合F-肌动蛋白，这些机制增强了增殖和运动性，促进了白血病转化[7]。BCR-ABL还保留了ABL的几个调控结构域，包括SH3和SH2结构域[6]。通常在ABL中起自我抑制作用的SH3结构域在BCR-ABL中被用来结合适配蛋白（如CRKL）上的脯氨酸丰富基序[6]、[8]、[9]。同样，SH2结构域有助于招募含有磷酸酪氨酸的效应因子（如GRB2和SHC），从而激活有丝分裂和生存通路[5]、[10]。这些不依赖激酶的支架功能目前未被TKIs靶向，且与疾病残留和治疗耐药性有关，这突显了需要能够消除整个BCR-ABL复合物的策略，以破坏其酶促和支架介导的致癌信号传导。
靶向蛋白降解（TPD）提供了一种有效的策略来消除致病蛋白。虽然PROTACs利用泛素-蛋白酶体系统（UPS）通过E3连接酶的招募来诱导降解[11]，但自噬体连接嵌合体（ATTECs）通过将目标蛋白连接到自噬体上的LC3B来利用自噬-溶酶体途径，导致它们的隔离和溶酶体清除（图1）[12]、[13]。与PROTACs相比，ATTECs具有多个优势。首先，它们对几何结构的限制较少，因为降解不依赖于形成有效的三元复合物或精确的赖氨酸定位，而这通常会限制PROTAC的效力[14]、[15]、[16]。其次，ATTECs具有更广泛的细胞适用性，因为LC3和核心自噬成分在所有细胞中普遍表达，而E3连接酶的组织分布有限[17]。第三，ATTECs具有更广泛的底物范围，能够降解大型复合物、聚集体、膜结合蛋白，甚至超出蛋白酶体作用范围的非蛋白质靶标[18]、[19]、[20]、[21]。最初为聚集蛋白（如突变型亨廷顿蛋白）开发的ATTECs后来也被用于去除脂滴、病原性细胞器和大分子组装体，突显了它们的多功能性，并使其成为PROTAC基础策略的补充和更灵活的选择。
在这项研究中，我们通过将达沙替尼（一种BCR-ABL结合剂）与GW5074（一种已知的LC3B配体）通过结构多样的连接子连接，设计并合成了八种新型ATTEC分子。其中，化合物DS-PPE-GW表现出最强的活性，在K562细胞增殖测定中的IC50值很低，且BCR-ABL蛋白的降解率超过90%。DS-PPE-GW还有效抑制了下游信号传导，而没有增加整体自噬通量，表明它选择性地招募了现有的自噬体。这些结果证明了ATTECs能够消除BCR-ABL的催化和非催化功能，并为克服TKI耐药性和改善CML的长期治疗结果提供了新的策略。
部分摘录
BCR-ABL靶向ATTECs的设计与合成
为了设计针对BCR-ABL的ATTECs，我们选择达沙替尼作为BCR-ABL结合的部分，GW5074作为已知的LC3B结合小分子用于自噬招募。利用ABL–达沙替尼复合物的晶体结构（PDB ID 2GQG）（图1A）[22]，我们确定达沙替尼的哌嗪部分是连接的最佳位点。该部分朝向溶剂暴露的结合口袋入口，最小化了与目标结合的干扰。对于GW5074
结论
总之，我们开发了自噬体连接嵌合体（ATTECs），它们通过自噬-溶酶体途径选择性降解致癌蛋白BCR-ABL，克服了传统酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）仅针对催化活性的局限性。我们的发现表明，ATTECs具有广泛的连接子耐受性，其中DS-PPE-GW表现出最强的活性，显著降解了BCR-ABL和SRC激酶，证实了其潜力
化学
使用的试剂均为市售产品，未经进一步纯化。详细的反应条件和产率已提供。核磁共振（NMR）光谱是在Bruker Avance III 400 MHz或600 MHz光谱仪上进行的，温度保持室温。化学位移（δ）以百万分之一（ppm）为单位报告，相对溶剂峰；标量耦合常数（J）以赫兹（Hz）为单位测量。NMR解释中使用了以下缩写
CRediT作者贡献声明
梅坤荣：撰写 – 审稿与编辑，资源提供。赵宏霞：撰写 – 审稿与编辑，资源提供，方法学设计，实验研究。于楚光：撰写 – 审稿与编辑，监督，方法学设计，实验研究。王志岩：撰写 – 初稿撰写，资源提供，方法学设计，实验研究，数据管理。徐婷婷：撰写 – 初稿撰写，资源提供，方法学设计，实验研究，数据管理。车一颖：资源提供，数据管理。马俊安：监督，资源提供。金瑞琪：资源提供。
利益冲突声明
? 作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。
致谢
本研究得到了中国教育部基础与交叉学科突破计划（项目编号JYB2025XDXM503，负责人Z. Y.）、国家重点研发计划（项目编号2025YFC3409400，负责人Z. Y.）、国家自然科学基金（项目编号32372580，负责人Z. Y.）、海河可持续化学转化实验室（项目编号24HHWCSS00005，负责人Z. Y.）以及天津大学新兴前沿培养计划的支持
