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什么造就好靶点?成药性与验证

并非每个重要分子都是好的药物靶点。这一收官篇权衡决定项目命运的两个问题:我们能不能对它用药(成药性),以及我们该不该(验证)——此外还有变构位点、选择性,以及最难啃的那些靶点。

两个问题:能不能,该不该?

每个靶点都要面对两个相互独立的考验。第一个是成药性:这个分子身上有没有一个药物真能结合得好的口袋?酶和 GPCR 往往是可成药的,因为进化为它们的天然伙伴造好了整齐的口袋。第二个是靶点验证:即使我们能对它用药,击中它真的会帮到病人吗?两盏绿灯缺一不可。一个完美可成药却与疾病无关的靶点是一个陷阱,而一个对疾病至关重要却没有可结合口袋的靶点则令人心碎。

  1. 可成药吗? 寻找一个形态良好的口袋——一个大小与化学性质都适合小分子抓握的裂隙。
  2. 已验证吗? 收集证据——遗传学、动物模型、人体生物学——证明改变这个靶点能改变疾病。
  3. 实验中已确认吗? 展示靶点结合——证明药物在活细胞内确实结合了靶点,而不仅仅是在试管里。

干净地命中:选择性

一个好靶点还需要能被干净地命中。选择性是药物结合其预期靶点、同时不去碰那些近亲的能力。这在大家族内部最难——激酶有数百种,活性位点彼此相似——因此一种激酶药物必须穿针引线,才能避免在错误的近亲身上产生脱靶效应。选择性差会收窄治疗窗,也就是有益剂量与有害剂量之间的间隔。先导优化的很大一部分,其实就是对选择性的耐心追求。

难啃的案例——以及新招数

生物学中一些最重要的靶点长期被称为“不可成药”,因为它们缺少一个整齐的口袋。经典例子是蛋白质–蛋白质相互作用:两个蛋白质相遇于一片宽阔平坦的表面,没有可供小分子抓握的裂隙。几十年来,这类靶点让药物化学家束手无策,其中许多至今仍然非常棘手。

但工具箱在不断扩充。新型模态正在重新打开那些曾被认为无望的靶点——例如 PROTAC根本不需要抑制一个蛋白质;它一只手抓住靶点,另一只手抓住细胞的处理机器,于是该蛋白质被摧毁。整个系列的教训是:所谓“好靶点”,一部分是固定的生物学,一部分是由我们的化学不断重新划定的一条移动线。掌握这些家族,问一问能不能/该不该/干不干净?,你便能以清醒的眼光读懂任何一个药物项目。