导读：2019 年 2 月 21 日，Cell Chemical Biology 发表 Brand 等关于 CDK6 同源选择性降解的研究。该工作以急性髓系白血病（AML）为主要疾病相关背景，使用小分子降解剂 BSJ-03-123 将 CDK6 从细胞中选择性移除，并将其与常规 CDK4/6 激酶抑制进行比较。文章的价值不在于提出临床治疗结论，而在于用靶向蛋白降解作为化学生物学工具，区分“抑制 CDK6 催化活性”和“去除 CDK6 蛋白本身”可能带来的不同生物学后果。

研究背景

CDK6 与 CDK4 同属细胞周期调控中关键的 D 型细胞周期蛋白依赖性激酶，二者在 ATP 结合口袋、底物磷酸化功能和细胞周期推进中高度相关。传统小分子抑制剂主要通过占据激酶口袋降低催化活性，因此在 CDK4 与 CDK6 之间实现高选择性并不容易。对于 AML 研究而言，CDK6 不仅被视为细胞周期调控因子，也与白血病细胞的转录状态、信号网络和细胞命运维持有关。若只使用激酶抑制剂，很难判断观察到的表型是否完全来自催化活性阻断，还是还包含 CDK6 蛋白作为复合物成员、支架或转录调控节点的作用。

靶向蛋白降解为这一问题提供了不同切入点。PROTAC 类双功能分子并非单纯占据靶点，而是通过一端结合目标蛋白、另一端招募 E3 泛素连接酶，使目标蛋白进入泛素-蛋白酶体降解路径。对于 CDK6 这样的同源蛋白，降解选择性不必只由靶点配体的单体结合差异决定，还可能来自三元复合物界面、连接子构象、E3 连接酶取向和蛋白表面互补性。Brand 等的研究正是围绕这一逻辑展开。

核心内容

该研究的关键分子为 BSJ-03-123。它是一个邻苯二甲酰亚胺相关的 CRBN 招募型降解剂，结构上将 CDK4/6 结合片段与 cereblon（CRBN）配体连接起来，使 CDK6 与 CRBN 形成诱导性邻近。研究者将 BSJ-03-123 用作药理学探针，观察其能否在细胞中选择性降低 CDK6 蛋白水平，并进一步分析 CDK6 移除对 AML 细胞生长、信号传导和转录状态的影响。

核心发现是，BSJ-03-123 可实现同源选择性 CDK6 降解，而不是同时等幅度降解 CDK4 与 CDK6。对于高度相似的 CDK4/CDK6 体系，这一点具有方法学意义：分子对激酶口袋的结合并不足以解释最终选择性，降解活性还取决于目标蛋白、降解剂和 E3 连接酶形成的三元复合物是否稳定、取向是否有利、目标蛋白赖氨酸区域是否能被有效泛素化。

在 AML 相关细胞模型中，CDK6 降解揭示了白血病细胞对 CDK6 的依赖。研究者并未把 BSJ-03-123 描述为临床药物，而是将其定位为解析 CDK6 功能的化学生物学工具。通过急性降解后的转录组和磷酸化蛋白组分析，研究得以观察 CDK6 蛋白被移除后较早出现的分子变化，从而减少长期细胞适应性改变带来的干扰。

机制与证据

从机制上看，BSJ-03-123 的作用路径符合 CRBN 招募型蛋白降解的基本框架：一端识别 CDK6，另一端结合 CRBN，诱导目标蛋白与 E3 连接酶复合体靠近，随后经泛素化与蛋白酶体途径降低 CDK6 蛋白水平。与常规激酶抑制剂不同，降解剂的药理终点不是维持口袋占位，而是减少细胞内 CDK6 蛋白丰度。

研究中一个重要证据是同源选择性。BSJ-03-123 能够促进 CDK6 与 CRBN 的有效三元复合物形成，而对紧密同源的 CDK4 并未产生同等降解结果。这说明，即便 CDK4 与 CDK6 的 ATP 口袋相似，降解分子仍可通过目标蛋白表面和 E3 接触界面获得额外选择性。对于药物化学设计而言，这提示连接子长度、出口位点、E3 配体取向和诱导复合物构象并非附属变量，而是决定降解谱的核心参数。

蛋白质组层面的选择性也是该论文的重点。BSJ-03-123 被报道可实现针对 CDK6 的蛋白质组范围选择性降解，显示其并非广泛扰动细胞蛋白稳态的非特异性试剂。结合 CDK4 未被同等降解的结果，该分子为“同源蛋白之间也可通过降解机制实现功能拆分”提供了实验例证。

在功能层面，CDK6 降解对 AML 细胞产生的影响不能完全用激酶活性抑制来解释。研究者通过与 CDK4/6 激酶抑制条件进行对照，提示 CDK6 作为蛋白实体可能参与非催化功能，包括复合物组织、转录调控关联或支架样作用。换言之，CDK6 在 AML 中的生物学贡献可能不仅来自其磷酸转移活性，蛋白本身的存在也可能维持某些疾病相关细胞状态。

为什么值得关注

首先，该研究把 PROTAC 降解从“降低某个疾病靶点水平”的概念，推进到“解析同源蛋白差异功能”的工具层面。CDK4 与 CDK6 是非常适合检验这一问题的一组靶点：它们共享细胞周期调控功能，激酶结构相近，抑制剂选择性空间有限，但生物学语境并不完全相同。BSJ-03-123 的出现，使研究者可以更直接地观察 CDK6 蛋白缺失后的效应。

其次，该论文强调了三元复合物选择性的重要性。传统药物化学常把靶点亲和力视为优化核心，而降解剂设计必须同时考虑目标蛋白、E3 连接酶和连接子共同形成的空间关系。一个对 CDK4/CDK6 均有结合能力的配体，经过适当连接后，可能因 CDK6-CRBN 复合物更有利而转化为 CDK6 选择性降解剂。这一现象为进一步设计其他同源蛋白选择性降解探针提供了启示。

再次，该研究对于 AML 靶点验证具有提示意义。若某一靶点同时具备催化功能和非催化功能，仅用抑制剂可能低估或误判其疾病依赖性。降解剂能够移除整个蛋白，因而更接近遗传敲低或敲除的药理模拟，但又具备小分子处理的时间分辨率和剂量可调性。Brand 等通过急性 CDK6 降解结合转录组、磷酸化蛋白组读数，展示了靶向降解在信号网络解析中的价值。

对产业读者而言，这篇论文的意义也较为明确：降解剂不仅是潜在药物形式，也可作为靶点发现、靶点验证和机制拆分工具。尤其在激酶家族、转录调控复合物和同源蛋白密集的靶点类别中，选择性降解可能帮助研究者回答传统抑制剂难以回答的问题。

边界与待验证问题

需要明确的是，BSJ-03-123 在该研究中的定位是机制探针，而非临床治疗方案。论文数据主要来自细胞系统、蛋白质组分析、转录组分析、磷酸化蛋白组分析和相关机制实验。其结果支持“CDK6 降解可揭示 AML 细胞中不完全等同于激酶抑制的功能依赖”，但不能直接外推为患者治疗效果。

此外，PROTAC 分子的选择性和功能表型通常受细胞类型、E3 连接酶表达水平、目标蛋白复合物状态、细胞周期阶段和处理时间影响。BSJ-03-123 在某些模型中表现出的 CDK6 选择性，并不意味着所有细胞背景中都会出现完全相同的降解深度、动力学或表型强度。对于 AML 内部异质性，也需要更多模型来区分哪些遗传背景或转录状态更依赖 CDK6 蛋白本身。

另一个待讨论问题是非激酶功能的精确定义。降解与抑制之间的表型差异提示 CDK6 可能存在催化活性之外的作用，但具体是通过转录因子互作、染色质关联、细胞周期复合物稳定，还是其他支架机制实现，需要进一步拆分。降解剂提供了入口，却不自动给出全部机制答案。

从分子设计角度看，BSJ-03-123 证明了 CRBN 招募和三元复合物取向可带来同源选择性，但这一经验能否迁移到其他激酶对或蛋白家族，需要逐一验证。对于降解剂而言，口袋亲和力、细胞通透性、连接子柔性、E3 表达、泛素化可及性和蛋白降解速率共同决定最终活性，任何单一指标都不足以预测完整结果。

参考信息

来源：Brand et al., “Homolog-Selective Degradation as a Strategy to Probe the Function of CDK6 in AML,” Cell Chemical Biology / PubMed。URL：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30595531/