综述:基于纳米技术的策略克服PROTAC在癌症治疗中的临床限制

【字体: 时间:2025年09月28日 来源:Journal of Materials Chemistry B 5.7

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  本综述系统总结了蛋白降解靶向嵌合体(PROTAC)在临床应用中面临的挑战,重点介绍了pH响应型、酶激活型及外源刺激响应型智能PROTAC系统,以及脂质体、聚合物、白蛋白和肽基纳米递送平台的最新进展,为提升肿瘤靶向性和减少系统性毒性提供了创新解决方案。

  

蛋白降解疗法的临床挑战

蛋白降解靶向嵌合体(PROTAC)作为新一代治疗模式,通过诱导靶蛋白的完全降解而非短暂抑制,展现出革命性治疗潜力。然而临床研究显示,其不良反应与传统小分子药物相似,主要表现为脱靶效应和系统性毒性,这凸显了提升肿瘤特异性的迫切需求。

智能激活型PROTAC系统

为解决上述问题,研究者开发了刺激激活型PROTAC策略:
  • pH响应系统:利用肿瘤微环境酸性特征(pH 6.5-7.0)激活PROTAC分子,实现溶酶体特异性释放
  • 酶触发系统:通过肿瘤高表达酶类(如基质金属蛋白酶MMPs、组织蛋白酶)切割 linker 区域释放活性分子
  • 外源刺激调控:光控型PROTAC可通过近红外光(NIR)精确控制降解时空分辨率,磁响应系统则借助外部磁场引导靶向蓄积

纳米递送技术突破

纳米技术为解决PROTAC的药代动力学缺陷提供了关键支持:
  • 脂质纳米粒(LNPs):通过EPR效应增强肿瘤富集,并保护PROTAC分子免受血浆蛋白酶降解
  • 聚合物胶束:可负载疏水性PROTAC分子,并整合靶向配体(如叶酸、RGD肽)提升细胞内核定位效率
  • 白蛋白载体:利用天然白蛋白的GP60转胞作用增强肿瘤穿透性,显著改善生物利用度
  • 自组装肽纳米系统:响应肿瘤微环境形成纤维网络,实现持续释放和降低给药频率

临床转化前景

这些杂交系统通过时空控制性干预,显著增强PROTAC的肿瘤特异性降解能力。例如:
  • CDK4/6降解剂通过pH敏感 linker 实现溶酶体特异性激活
  • BRD4靶向PROTAC与金纳米颗粒结合后,光热效应使降解效率提升3.1倍
  • 白蛋白结合的ARV-110衍生物在前列腺癌模型中将治疗窗口扩大至原始分子的2.4倍

未来发展方向

当前研究仍需解决载体生物相容性、大规模生产工艺标准化等问题。随着智能材料与生物传感技术的融合,下一代按需激活型PROTAC系统有望实现真正意义上的精准肿瘤治疗。
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