不可成药
不可成药（Undruggable）是一个历史上用于描述某些致病蛋白或生物靶点的药学术语，指这些靶点由于缺乏适合小分子药物结合的深邃口袋（Pocket），或位于细胞内导致抗体药物无法触达，从而无法通过传统药物发现手段进行干预。经典的“不可成药”靶点通常具有表面平滑、缺乏酶活性位点、或主要通过广泛的蛋白-蛋白相互作用 (PPI) 发挥功能等特征。历史上，KRAS、MYC、TP53 和大多数转录因子长期被列入此黑名单。然而，随着PROTAC（蛋白降解）、分子胶、共价抑制剂以及RNA疗法（siRNA/ASO）等新技术的爆发，这一概念正在迅速瓦解，越来越多的“不可成药”靶点正转变为“难成药”（Difficult-to-drug）甚至“可成药”（Druggable）。
分子壁垒：为何它们曾是“禁区”？
传统小分子药物（Small Molecules）的设计高度依赖于“锁钥模型”，即药物（钥匙）必须插入蛋白表面的深口袋（锁）。“不可成药”靶点通常缺乏这一特征。
- 表面平滑 (Featureless Surface)：
许多致癌蛋白（如 KRAS）虽然有 GTP 结合口袋，但该口袋与 GTP 亲和力极高（皮摩尔级），药物难以竞争。且其表面缺乏其他可供小分子结合的疏水深坑，被形容为“像台球一样光滑”。 - 蛋白-蛋白相互作用 (PPIs)：
转录因子（如 MYC/MAX）通过巨大的接触面结合。这些接触面通常平坦、面积大且分散，小分子药物很难在不违反里宾斯基五规则（分子量<500等）的前提下有效阻断这种宽阔的结合面。 - 无内在无序蛋白 (IDPs)：
某些蛋白（如 TP53 的某些区域）在缺乏结合伴侣时没有固定的三维结构，时刻处于动态变化中，导致基于结构的药物设计（SBDD）无从下手。 - 细胞内定位：
这限制了单克隆抗体的使用，因为抗体分子量太大（~150 kDa），无法穿透细胞膜进入胞内。
历史名录：最难攻克的“通缉犯”
有些靶点因其在癌症中的核心地位而极具吸引力，但因开发难度极大而被称为“研发坟场”。
| 靶点 | 功能与挑战 | 攻克现状 |
|---|---|---|
| KRAS | GTP 亲和力极高，表面平滑。曾被认为绝对不可成药。 | 已攻克（部分）。 利用 Switch-II口袋 和 共价抑制剂（针对 G12C），以及 分子胶（针对 G12D/泛 RAS）。 |
| MYC | 无序结构的转录因子，必须与 MAX 结合。缺乏结合口袋。 | 极难。 目前主要策略包括 Omomyc（显性负性多肽）和降解剂（PROTAC），尚无获批小分子。 |
| TP53 | 抑癌基因。难点在于如何“恢复”突变蛋白的功能（复活），而非抑制它。 | 挑战中。 小分子复活剂（如 APR-246）正在临床试验中，旨在稳定突变型 p53 的构象。 |
| 磷酸酶 (Phosphatases) | 如 PTP1B、SHP2。活性中心带极强电荷，导致药物难以穿透细胞膜。 | 已突破。 发现了 SHP2 的变构位点（而非活性位点），开发出变构抑制剂（如 TNO155）。 |
技术革命：把“不可能”变成“可能”
近十年来，四大技术支柱彻底改变了药物发现的逻辑，不再局限于“占位驱动”（Occupancy-driven），转向“事件驱动”（Event-driven）。
- 靶向蛋白降解 (TPD)：
PROTAC (蛋白水解靶向嵌合体)： 不需要药物紧密结合活性位点，只需在蛋白表面任何位置挂住，并招募 E3 连接酶，即可将靶点送去降解。
分子胶 (Molecular Glues)： 如 沙利度胺 类衍生物和 RMC-6236。诱导 E3 连接酶与“不可成药”靶点之间发生非自然的相互作用。 - 共价抑制剂 (Covalent Inhibitors)：
利用蛋白表面的特定残基（主要是半胱氨酸）形成永久性化学键。这使得药物即使亲和力不高也能强效结合。KRAS G12C 抑制剂（索托拉西布）是该策略的巅峰之作。 - 变构抑制剂 (Allosteric Inhibitors)：
避开难以结合的活性口袋，寻找蛋白上的“后门”（变构位点）。例如 SHP2抑制剂 和 阿西米尼（结合 ABL1 肉豆蔻酰口袋）。 - 新模态药物 (New Modalities)：
siRNA/ASO： 绕过蛋白结构，直接在 mRNA 水平阻断蛋白生成。
多肽药物/大环分子： 具有较大的表面积，适合阻断宽阔的 PPI 界面。
关键关联概念
- 里宾斯基五规则 (Rule of 5)： 传统判断小分子是否成药的黄金法则，现常被突破。
- PROTAC： 降解“不可成药”蛋白的神器。
- Switch-II口袋： KRAS 上被发现的隐蔽结合位点。
- IDP (无序蛋白)： 结构生物学的噩梦，药物设计的难点。
- PPI (蛋白相互作用)： 许多转录因子的主要功能模式。
学术参考文献与权威点评
[1] Hopkins AL, Groom CR. (2002). The druggable genome. Nature Reviews Drug Discovery.
[学术点评]：概念基石。这篇经典综述首次估算了人类基因组中“可成药”靶点的数量（约 3,000 个），并定义了什么样的蛋白结构适合小分子结合，奠定了“Druggability”的理论基础。
[2] Verdine GL, Walensky LD. (2007). The challenge of drugging undruggable targets in cancer: lessons from p53. Clinical Cancer Research.
[学术点评]：挑战分析。深入探讨了 TP53 等转录因子难以成药的结构原因（PPI 界面巨大），并前瞻性地提出了大环肽和烃基钉肽（Stapled Peptides）作为解决方案。
[3] Lai AC, Crews CM. (2017). Induced protein degradation: an emerging drug discovery paradigm. Nature Reviews Drug Discovery.
[学术点评]：PROTAC 革命。Craig Crews 教授（PROTAC 先驱）系统阐述了蛋白降解技术如何通过“事件驱动”模式，将因为没有活性口袋而被视为垃圾的“不可成药”蛋白转化为可降解靶点。
[4] Ostrem JM, Shokat KM, et al. (2013). K-Ras(G12C) inhibitors allosterically control GTP affinity and effector interactions. Nature.
[学术点评]：破冰时刻。Kevan Shokat 团队不仅发现了 KRAS 的 Switch-II口袋，更证明了不可成药靶点可以通过共价化学和变构调节被攻克，这一发现直接催生了索托拉西布。