Adv Sci:浙江大学徐良等团队发现儿童肉瘤治疗新策略


儿童肉瘤虽病理分型繁杂,但目前仍缺乏分子靶向治疗方案,亟需进一步解析其病理生物学机制并研发新型治疗策略。

2026年6月19日,浙江大学徐良、陈烨、韩欣、王金湖共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为Harnessing MDM2-Mediated Targeted Degradation of Transcriptional and Epigenetic Machinery to Disrupt Oncogenic Addictions in Pediatric Sarcoma的研究论文。

本研究证实,过表达的MDM2是这类恶性肿瘤关键致病驱动因子;MDM2可通过两条途径重编程致癌信号程序:一是不依赖p53的染色质结合模式调控活跃转录,二是经典蛋白酶体介导的p53降解通路抑制抑癌通路。为利用肿瘤对MDM2的依赖性,靶向清除MDM2过表达型儿童肉瘤,本研究构建了一类招募MDM2的蛋白水解靶向嵌合体,可特异性降解CDK9/CyclinT复合物(P-TEFb)。

其中先导化合物dCDK9-010,相较于单独使用或联用母体CDK9抑制剂、MDM2拮抗剂,抗肿瘤活性更优;该分子可同步破坏MDM2-p53通路与超级增强子驱动的转录过程。

dCDK9-010降解P-TEFb产生的转录调控效应,可被MDM2介导的BET降解完全复刻;该类分子具备强效抗肉瘤活性,同时治疗窗口良好,对正常细胞毒性极低。此外,这类招募MDM2的转录/表观调控分子降解剂(命名为MDM2-TEMADs)可持续抑制同源重组修复通路,并与PARP抑制剂产生合成致死效应。

综上,本研究阐明MDM2在儿童肉瘤发病机制中的核心作用;同时推出全球首创招募MDM2的P-TEFb降解剂dCDK9-010,作为MDM2-TEMADs代表分子,可精准靶向依赖MDM2的致癌转录成瘾特性。

儿童肉瘤占儿童恶性肿瘤总病例的10%~15%。这类肿瘤发病多由转录调控紊乱相关基因异常驱动。目前临床标准治疗手段为手术、化疗与放疗,但疗效常受肿瘤发病部位、药物毒性及耐药问题限制。靶向治疗药物十分匮乏,多数仍处于临床研究阶段,因此亟需研发疗效更佳、选择性更强的新型治疗药物。

转录成瘾是儿童肉瘤的标志性特征,肿瘤细胞依赖紊乱的转录过程维持恶性细胞特性与表型。该成瘾现象由过度活化的转录因子(TFs)、超级增强子(SE)异常激活与染色质重塑紊乱共同介导。肿瘤细胞常劫持转录相关CDKs与BET蛋白,保障高效转录进程。

CDK9与周期蛋白T结合形成正性转录延伸因子b(P-TEFb)复合物。BET蛋白可将P-TEFb募集至启动子区,并使RNA聚合酶II(PolII)Rpb1亚基的C端结构域(CTD)Ser2位点发生磷酸化;与此同时BRD4还可通过自身非典型激酶活性直接磷酸化Rpb1,说明BRD4存在不依赖P-TEFb的转录延伸调控功能。

尽管P-TEFb与BRD4依赖模式在儿童肉瘤中的病理生物学作用尚未完全阐明,但靶向CDK9或BRD4的抑制剂可通过破坏转录过程与基础转录装置发挥抗肿瘤作用,展现出抗肿瘤潜力。然而这类药物临床转化受阻,原因是治疗窗口狭窄、存在剂量限制性毒性,亟需开发靶向精度更高的干预策略。

蛋白水解靶向嵌合体(PROTACs)是一类创新治疗分子。这类双功能分子可招募细胞内E3泛素连接酶,通过泛素-蛋白酶体系统诱导靶蛋白特异性降解。PROTACs可催化清除靶蛋白的激酶功能与支架功能,相比传统酶抑制剂具备独特机制优势。

本团队及其他课题组已报道多款依赖CRBN或VHL的PROTACs,分别靶向CDK9或BET蛋白,均表现出强效抗肿瘤活性。但由于CRBN与VHL在全身组织广泛表达,这类PROTACs普遍缺乏肿瘤选择性。此外,招募CRBN的配体常伴随非预期分子胶活性,造成IKZF1/3、GSPT1等蛋白异常降解。因此,研发肿瘤选择性提升、特异性更强的PROTACs仍是药理学与肿瘤靶向治疗领域持续面临的难点与研究热点。

MDM2是致癌型E3泛素连接酶,最广为人知的功能是介导抑癌蛋白p53降解。MDM2-p53通路在儿童肉瘤中频繁发生紊乱,诱因多为TP53失活或MDM2拷贝数扩增。对于TP53野生型肉瘤,MDM2是极具潜力的治疗靶点。

小分子抑制剂可阻断MDM2与p53的相互作用,稳定p53并激活p53介导的转录程序,诱导细胞周期阻滞与细胞凋亡。除直接抑制蛋白互作外,研究人员开发出新型策略,重定向MDM2的E3连接酶活性,使其识别并降解新底物,但其底物兼容范围十分有限,仍有待拓展。

图形摘要(图源自Advanced Science

本研究证实,MDM2通过不依赖p53的染色质结合谱以及经典p53抑制通路,驱动儿童肉瘤恶性转录程序。为利用肉瘤特异性高表达MDM2带来的治疗靶点依赖性,研究研发了全球首创招募MDM2的P-TEFbPROTACs,该分子可耗竭全部CDK9与周期蛋白T亚型,同时稳定p53。

先导化合物dCDK9-010具备优异抗肉瘤活性,可同步阻断增强子驱动的转录、不依赖p53的MDM2染色质调控、MDM2-p53通路以及同源重组(HR)修复通路。招募MDM2的BET类PROTAC(A1874)可复刻dCDK9-010引发的转录改变与细胞生物学效应,说明这类招募MDM2的转录/表观调控分子降解剂(MDM2-TEMADs)拥有统一作用机制,均可靶向肿瘤致癌转录成瘾。

参考消息:https://doi.org/10.1002/advs.202523088


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