PROTAC即靶向蛋白降解嵌合體(Proteolysis-Targeting Chimeras)，是一種利用泛素-蛋白酶系統 (Ubiquitin-Proteasome System, UPS) 對靶蛋白進行降解的藥物開發技術。PROTAC是一個兩端含有不同配體的化學分子，一端是結合E3連接酶的配體，另一端是結合細胞內蛋白質的配體，這兩個配體再由一段連接子連接起來。這樣的化學分子既可以結合E3泛素連接酶，又可以結合細胞內蛋白質，通過把靶向的蛋白質招募到E3泛素連接酶附近來實現靶向蛋白質的多泛素化，最后被蛋白酶體降解。

PROTAC的特點是可以循環使用，而不被蛋白酶體降解。在患者體內，PROTAC的靶蛋白配體和靶蛋白結合，E3泛素連接酶配體和細胞內的E3泛素連接酶的底物結合區結合，從而通過連接子把靶蛋白拉進到E3泛素連接酶旁邊，實現UPS系統將靶蛋白降解^[1]。

傳統小分子需要知曉靶蛋白的內在位點和機制來結合然后起效，而PROTAC則不用重視靶蛋白本身機制，無需競爭位點，只要結合上就直接將靶蛋白泛素化標記后降解^[2]。由于它的機制特殊，僅需要少量就可發揮藥效，用量常常是納摩爾級別，這也給它的安全性和活性評價帶來一定難度。

SCIEX已開發多種PROTAC類藥物的血漿基質定量方案，本文將介紹其中的兩種。
 

ARV-110 (Bavdegalutamide)是一種治療轉移性去勢抵抗性前列腺癌的PROTAC藥物，目前的報道顯示其在臨床試驗中展現出持續的抗腫瘤活性和患者獲益證據。

本方法采用沉淀蛋白后再吹干復溶的方式進行血漿前處理，通過SCIEX Triple Quad^™ 系統對大鼠血漿中ARV-110進行直接定量分析，在血漿基質中定量下限LLOQ可達5 pg/mL（圖1），方法選擇性好，靈敏度高。ARV-110化合物的回歸方程和線性范圍見圖2，ARV-110在5~5000 pg/mL的濃度范圍內線性關系良好。
 

圖1. ARV-110在空白血漿、5 pg/mL、10 pg/mL、
20 pg/mL和50 pg/mL大鼠血漿基質中峰圖信息。
 

圖2. ARV-110的標準曲線和線性圖譜，
線性范圍5~5000 pg/mL，線性相關系數 r=0.998
 

GNE-987是一種降解溴結構域蛋白4 (BRD4) 的PROTAC，由VHL配體、BRD4配體與間隔基團組成，具有皮摩爾級別的BRD4降解活性，所以這也給它的安全性和活性評價帶來了一定難度。

本方法采用甲基叔丁基醚萃取后再用氮氣吹干并復溶的方式進行血漿前處理，通過SCIEX Triple Quad^™ 系統對大鼠血漿中PROTAC藥物GNE-987進行直接定量分析。方法前處理簡單，靈敏度高，定量下限LLOQ可達2 pg/ml（圖3），濃度范圍在2 pg/ml ~ 10 ng/ml呈良好的線性關系（圖4）。
 

圖3. GNE-987在空白血漿和
不同濃度血漿樣品中的峰圖信息
 

圖4. GNE-987的線性關系圖

參考文獻
1. Louise M. Sternicki, Jim Nonomiya, Miaomiao Liu, et al. Native Mass Spectrometry for the Study of PROTAC GNE-987-Containing Ternary Complexes [J]. Chem Med Chem, 2021, 16, 1-6.

2. Lawrence B. Snyder, ArvinasInc, New Haven, CT. Discovery of ARV-110, a first in class androgen receptor degrading PROTAC^® for the treatment of men with metastatic castration resistant prostate cancer. www.arvinas.com