9月25日，清华大学李景虹院士研究团队在《Journal of the American Chemical Society》期刊上发表了重要研究成果，该研究团队开发了一种ClickRNA-PROTAC系统，该系统通过mRNA转染表达E3泛素连接酶SIAH1和SNAPTag的融合蛋白，并使用生物正交点击化学招募靶蛋白（POI）。该策略只需更换弹头分子，即可有效降解BRD4、KRAS、NF-κB等多种蛋白质。ClickRNA-PROTAC克服了不同肿瘤之间E3酶表达水平差异的限制，拓展了PROTAC技术的应用范围（图1）。

目前，临床阶段的PROTAC药物主要通过招募E3泛素连接酶VHL和CRBN来介导靶蛋白的泛素化，从而实现蛋白降解。然而，由于不同肿瘤中E3泛素连接酶的表达水平存在差异（图2），这限制了PROTAC药物在癌症治疗中的应用范围和疗效。此外，PROTAC分子缺乏对肿瘤的特异性，可能会在正常细胞中引起靶蛋白的降解，从而对正常细胞造成损害，并可能产生不良副作用。因此，迫切需要开发不依赖内源性E3连接酶的肿瘤选择性PROTAC药物。

图2 13种具有代表性的E3泛素连接酶在不同肿瘤中的相对表达量热图

图3 HaloPROTAC的技术原理

图4 主要RNA研究和发展里程碑的时间表

ClickRNA-PROTAC系统

9月25日，清华大学李景虹院士研究团队开发了一种新型蛋白质降解技术ClickRNA-PROTAC，它结合了mRNA转染和PROTAC技术。该技术通过转染mRNA在活细胞中表达共价标签的E3泛素连接酶融合蛋白，并通过二苯基环辛炔（DBCO）修饰的配体使融合蛋白功能化，再利用点击化学将叠氮化合物偶联的POI配体连接到融合蛋白上，诱导POIs泛素化并降解。为了实现肿瘤特异性，该技术采用了基于UAG终止密码子的AI碱基编辑策略，调控mRNA的翻译。合成的mRNA由5′传感区和3′蛋白编码区组成，中间有一个UAG终止密码子，以防止初始状态下3′蛋白编码区翻译。在肿瘤细胞中，5′传感区与肿瘤特异性mRNA杂交，激活ADAR介导的A到I碱基编辑，使得原本的终止密码子UAG变为可翻译的UIG密码子，从而重新激活3′蛋白质编码区的翻译。研究人员构建了52种不同的Tag-E3融合蛋白，并在HEK293FT细胞中验证了它们的表达水平。其中，SIAH1-SN、VHL-HC和PARKIN-HN等16种融合蛋白表达良好，能有效降解BRD4蛋白（图5）。

 

ClickRNA-PROTAC系统通过mRNA形式递送，能有效降解KRAS和p65蛋白，且具有剂量依赖性。此外，该技术还能特异性激活肾上腺皮质癌效应蛋白的翻译，而不影响正常细胞。在裸鼠肿瘤模型中，ClickRNA-PROTAC显著抑制了肿瘤生长，且与传统的PROTAC相比，具有更优越的抗肿瘤效果（图6）。治疗后小鼠的主要脏器未发现明显组织损伤，表明ClickRNA-PROTAC具有较好的安全性和选择性。

图6 ClickRNA-PROTAC靶向蛋白降解能力以及体内肾上腺皮质癌的靶向治疗

结语

ClickRNA-PROTAC技术展现了高效降解靶蛋白的能力，并且具备几大显著优势：它不依赖于细胞内源的E3泛素连接酶，能够实现肿瘤细胞的选择性作用，并且具有高度的可编程性。这些特性为PROTAC药物的研发和其在临床上的潜在应用开辟了新的道路。总体而言，ClickRNA-PROTAC技术代表了一种治疗肿瘤的创新策略，它通过精确降解肿瘤细胞内的特定蛋白质靶标，有潜力发展成为一个有效的临床治疗方案。