细胞周期蛋白依赖性激酶7(CDK7)是细胞周期进程和转录调控的关键调节因子,已成为急性白血病中一个前景广阔的治疗靶点。尽管CDK7抑制剂已显示出抗白血病活性,但其临床应用常受限于剂量依赖性血小板减少症。
2026年3月25日,中国科学院上海药物研究所周宇波,徐田锋和李佳共同通讯在Leukemia在线发表题为Discovery of a selective CDK7 PROTAC against acute leukemia with low platelet toxicity的研究论文。
该研究开发并表征了一系列CDK7选择性PROTAC降解剂。通过募集在血小板中表达极低的VHL E3连接酶,CXJ2080实现了肿瘤选择性的CDK7降解,并表现出显著的效力和选择性(DC50为0.88 nM,降解效率>98%)。这种选择性靶向作用避免了对血小板的影响,从而规避了传统CDK7抑制剂相关的血液学毒性。
在机制上,CDK7降解破坏了CDK7-cyclin H-MAT1复合物,同时抑制了MYC驱动的致癌信号传导并激活了p53-p21肿瘤抑制轴。这些效应在临床前模型中最终转化为强大的抗白血病活性,同时保留了正常外周血单个核细胞(PBMC)的功能。综上所述,该研究确立了CXJ2080作为一种具有增强疗效和降低血液毒性的新一代CDK7靶向治疗药物,在急性白血病治疗中展现出巨大潜力。
细胞周期蛋白依赖性激酶7(CDK7)通过与细胞周期蛋白H和MAT1形成必需的三聚体复合物,在细胞周期蛋白依赖性激活作用下,作为哺乳动物细胞周期进程和转录调控的核心调控因子。
该复合物具有双重功能:(1)作为CDK激活激酶(CAK),负责对其他CDK进行T环磷酸化并激活其活性;(2)作为通用转录因子II H(TFIIH)的核心组分,通过磷酸化RNA聚合酶II的C端结构域(CTD)以启动转录。这种双重功能使CDK7成为协调细胞增殖与基因表达程序的关键枢纽。
CDK7的失调具有显著的致癌意义,其在多种恶性肿瘤中频繁过表达,并与不良临床预后相关。基于CRISPR的sgRNA依赖性筛选(DepMap)已鉴定CDK7是淋巴系和髓系白血病的关键脆弱性靶点,其耗竭可有效抑制急性髓系白血病(AML)集落形成。
此外,包括THZ1、SY-5609、CT7001和YPN-005在内的CDK7抑制剂在临床前研究中显示出抗AML潜力。然而,CDK7在多种组织和细胞(包括巨核细胞——血小板由巨核细胞胞质脱落形成)中广泛表达,导致CDK7抑制剂在早期临床试验中引起剂量限制性毒性,其中最显著的是血小板减少症。
TZ1104是一种有效的选择性CDK7降解剂(图片源自Leukemia)
与抑制剂不同,蛋白水解靶向嵌合体(PROTAC)作为一种促进选择性蛋白质降解的强大策略,依赖于E3连接酶诱导蛋白质降解。即使其靶蛋白广泛表达,PROTAC仍可实现细胞和组织选择性。因此,作者推测可利用PROTAC技术减轻CDK7抑制引起的血小板减少症。
此外,PROTAC以亚化学计量方式发挥作用并呈现快速的降解动力学,这表明靶向CDK7的PROTAC可能显著拓宽CDK7靶向治疗的治疗窗口。近年来,已有数种CDK7 PROTAC被报道,包括基于VHL的JWZ-5-13和BSJ-5-63以及募集CRBN的13i,它们在体外和体内以不同的选择性和抗肿瘤活性降解CDK7。然而,目前尚未有候选分子同时具备高选择性和强体内疗效,且尚无候选药物进入临床开发阶段。
在本研究中,作者合理设计了新一代CDK7 PROTAC,选用在血小板中表达极低的VHL E3连接酶,以期在保持高效降解能力的同时最小化血液学毒性。先导化合物CXJ2080在体外和体内均表现出显著的抗白血病活性。
值得注意的是,CXJ2080在肿瘤中诱导了持续的CDK7降解(给药后>48小时),同时表现出极低的血小板毒性,从而解决了传统CDK7抑制剂的一个关键局限性。综上所述,该研究结果确立了CDK7降解作为一种有前景的急性白血病治疗策略,与标准抑制方法相比,其具有增强的靶点特异性和更优的安全性特征。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41375-026-02925-2