新型c-Met降解剂D19：高效降解与克服耐药的突破

酪氨酸激酶c-Met作为肝细胞生长因子（HGF）受体，在调控细胞增殖、迁移与血管生成中发挥核心作用。其信号通路的异常激活（包括基因扩增、突变或过表达）已被证实与肺癌、胃癌、肝癌等多种恶性肿瘤的进展和转移密切相关。尽管c-Met特异性抑制剂（如tepotinib、capmatinib）在临床治疗中展现出初始疗效，但获得性耐药（如D1228N、Y1230H等位点突变）的普遍出现严重限制了其长期应用。近年来，蛋白降解靶向嵌合体（PROTAC）技术通过诱导靶蛋白泛素化降解，为克服传统抑制剂耐药难题提供了新思路。然而，第一代c-Met靶向PROTAC分子仍面临口服生物利用度低、代谢稳定性差等关键技术瓶颈。

 

 

近期，国家应急防控药物工程技术研究中心、国家安全特需药品全国重点实验室联合中国医科大学研究团队在《Journal of Medicinal Chemistry》上发表了题为“Novel Highly Potent c-Met Degraders against a Broad Range of Cancers”的研究论文（DOI: 10.1021/acs.jmedchem.5c01470）。该研究通过系统性结构优化，成功开发出新一代c-Met降解剂D19、D26和G4，在保持高效降解活性的同时显著改善了药代动力学特性。其中先导化合物D19在多种临床前模型中表现出近乎完全的肿瘤抑制效果，且能有效克服耐药突变，为c-Met驱动型肿瘤的临床治疗提供了突破性解决方案。

 

一、如何通过理性设计突破PROTAC分子的成药性瓶颈？

 

研究团队以前期开发的降解剂D15（Acta Pharm. Sin. B. 2023;13(6):2715-2735）为起点，针对其口服生物利用度低（0.7%）和代谢稳定性差的核心缺陷，实施了多维度的结构优化策略。首先，将连接链（linker）中的酰胺键替换为亚甲基单元，显著增强了对水解酶的稳定性，由此获得候选分子D19。其次，通过系统筛选E3连接酶配体，发现CRBN配体（沙利度胺衍生物）相比VHL配体更利于形成稳定的c-Met–PROTAC–CRBN三元复合物，据此优化得到降解剂D26。此外，团队还通过精简分子骨架开发出低分子量衍生物G4，在维持降解活性的同时显著改善类药性。这一系列基于结构生物学的精准修饰，为PROTAC技术的临床转化提供了重要的分子设计范式。

 

二、新型降解剂在体外模型中是否展现出超强效的抗肿瘤活性？

 

在细胞水平实验中，D19和G4对多种c-Met异常表达的癌细胞系（包括EBC-1非小细胞肺癌、Hs746T胃癌、MHCC97H肝癌等）表现出纳摩尔级的增殖抑制活性（IC₅₀ = 0.97–12.4 nM），显著优于前代分子D15及临床常用抑制剂tepotinib、capmatinib等。更值得注意的是，二者可通过CRL4CRBN E3连接酶介导的泛素-蛋白酶体途径，实现皮摩尔级的c-Met蛋白降解效率（DC₅₀ = 0.21–0.52 nM），最大降解率超过99%。Western blotting分析进一步证实，仅1 nM浓度的D19即可显著降低磷酸化c-Met（p-c-Met）及其下游信号分子STAT3的活化水平，10 nM时能完全阻断c-Met信号通路。尤为重要的是，降解剂对正常细胞（LO2肝细胞、293T肾上皮细胞）未表现出明显毒性（IC₅₀ > 100 μM），展现出优异的选择性。

 

 

三、优化后的降解剂能否解决药代动力学难题？

 

药代动力学评估显示，D19和G4在大鼠模型中的口服生物利用度分别达到7.54%和7.43%，较D15（0.3%）提升约20倍。同时，二者的半衰期（t₁/₂）延长至12.47小时和11.42小时，血浆暴露量（AUC0–∞）显著增加，且肝微粒体代谢稳定性大幅改善。这些数据表明，通过理性的连接链优化和分子精简策略，可有效突破PROTAC类分子常见的吸收障碍和快速代谢问题，为口服给药途径奠定了基础。

 

四、体内实验是否验证了其实际抗肿瘤效果与安全性？

 

在EBC-1异种移植瘤模型中，每日口服5 mg/kg剂量的D19即可抑制91.9%的肿瘤生长（TGI），10 mg/kg剂量组更达到98.4%的TGI，且部分实验动物实现肿瘤完全消退。值得注意的是，停药18天后未观察到肿瘤复发迹象。组织学分析显示，治疗组肿瘤细胞凋亡标志物（Cleaved Caspase-3）显著上调，增殖指标（Ki-67）明显抑制，而重要器官（心、肝、肾）未出现病理损伤，小鼠体重保持稳定，证明D19在高效抑瘤的同时具备良好的安全性。

 

五、新型降解剂能否克服临床耐药突变？

 

为验证其对耐药突变的抑制作用，研究团队构建了携带c-MetD1228N和c-MetY1230H点突变的细胞模型。结果显示，D19对D1228N和Y1230H突变株的IC₅₀分别为25.4 nM和40.8 nM，而临床抑制剂tepotinib在同等条件下的IC₅₀超过1000 nM。进一步机制研究表明，D19可在1000 nM浓度下完全降解突变型c-Met蛋白，并有效抑制其自磷酸化活性，这一特性显著优于仅能部分抑制激酶活性的传统ATP竞争性抑制剂。

 

六、该研究对PROTAC技术发展有何深远意义？

 

本研究不仅成功开发出具有临床转化潜力的c-Met降解剂，更在PROTAC分子设计策略上取得重要突破。首先，通过连接链刚性化和代谢位点屏蔽，解决了PROTAC口服吸收难题；其次，利用CRBN配体的协同效应增强降解效率；此外，低分子量衍生物G4的成功研制证明，在保持效力的同时优化类药性具有可行性。这些经验为针对其他激酶靶点的PROTAC开发提供了可借鉴的技术路径。

 

结论与展望

 

该研究通过多层次的理性设计，成功将c-Met靶向PROTAC分子的活性、稳定性和药代特性提升至新高度。先导化合物D19展现出的广谱抗肿瘤活性、克服耐药能力及口服有效性，标志着PROTAC技术向临床应用迈出关键一步。未来研究可进一步探索其在不同c-Met驱动肿瘤人群中的疗效差异，以及与其他免疫疗法或靶向药物的协同机制。随着更多临床前及临床数据的积累，这类降解剂有望为存在c-Met通路异常的患者提供更优治疗选择，并推动肿瘤靶向治疗进入“蛋白降解”新时代。