导读：2023 年发表的综述 Beyond canonical PROTAC: biological targeted protein degradation (bioTPD)，将生物靶向蛋白降解视为经典小分子 PROTAC 与分子胶之外的重要补充路线。文章把 bioTPD 归纳为 peptide-based、fusion protein-based、antibody/fragments-based 和 nucleic acid-based 四类，强调其核心并非简单替代小分子降解剂，而是利用肽、工程化蛋白、抗体片段或核酸工具，把目标蛋白与细胞内降解系统重新连接起来。
研究背景
靶向蛋白降解的兴起，源于一个与传统抑制剂不同的药理逻辑：药物不一定需要长期占据活性口袋，也不一定只阻断酶活，而可以通过诱导目标蛋白进入降解通路，去除其催化功能、支架功能或复合物组织功能。经典 PROTAC 以目标蛋白配体、连接子和 E3 连接酶配体构成双功能小分子，分子胶则通过较小化学结构诱导或稳定新的蛋白互作，两者共同推动了诱导邻近和事件驱动药理学在药物发现中的应用。
然而，小分子降解剂也面临清晰边界。许多蛋白缺乏可成药口袋，部分蛋白互作界面平坦、动态或高度无序，E3 连接酶配体空间仍然有限，三元复合物形成又受到细胞类型、亚细胞定位、连接子构象和目标蛋白可泛素化赖氨酸分布影响。对于某些靶点，仅依赖小分子配体发现可能难以快速建立可验证体系。bioTPD 的意义正在于此：它把生物分子本身作为识别、招募或桥接元件，使降解技术与蛋白工程、抗体工程、核酸工程和细胞递送策略发生交汇。
这篇综述的标题中使用“Beyond canonical PROTAC”，并不意味着否定 PROTAC 框架，而是在更宽的技术谱系中重新审视“靶向降解”这一概念。只要一个系统能够选择性识别目标蛋白，并把它引导至蛋白酶体、自噬或其他细胞质量控制通路，就可以被纳入更广义的靶向蛋白降解研究范畴。bioTPD 因而更像一个方法学集合，而非单一分子类型。
核心内容
综述首先将 bioTPD 分为四类。第一类是 peptide-based bioTPD，即以肽段作为目标识别元件、降解标签、E3 招募元件或细胞通路适配元件。肽的优势在于可直接模拟天然蛋白互作界面，能够接触小分子难以覆盖的浅表面或线性基序；不足则在于细胞通透性、血清稳定性、构象约束和递送方式通常需要额外设计。
第二类是 fusion protein-based bioTPD。此类策略通常通过基因工程方式，将目标识别模块与 E3 连接酶、E3 适配蛋白、泛素化相关结构域或降解信号融合表达，从而在细胞内建立人工桥接关系。与小分子 PROTAC 相比，融合蛋白系统可使用更大的识别界面和更高的蛋白互作特异性，也更适合在机制研究中快速验证“某一靶点能否被某一降解轴处理”。但这种路线天然带有表达系统依赖，转化为药物时需要面对递送载体、组织选择性、表达水平控制和生产一致性等问题。
第三类是 antibody/fragments-based bioTPD。抗体、纳米抗体、单链抗体或其他抗体片段拥有较强的抗原识别能力，可用于识别内源蛋白、突变蛋白、构象表位或蛋白复合物中的特定结构。若这类识别元件与细胞内降解机制耦合，理论上能够把抗体工程的高亲和力和高选择性带入细胞内蛋白降解。但抗体类分子通常不易自然进入细胞质或细胞核，胞内稳定折叠、还原环境适应、免疫原性和递送方式会直接决定其应用边界。
第四类是 nucleic acid-based bioTPD。核酸工具可通过序列互补、适配体识别、RNA 结合蛋白识别或工程化核酸-蛋白复合系统参与靶向降解设计。相较蛋白或肽工具，核酸分子具有可编程性强、序列设计速度快、与基因调控工具兼容性高等特点；但核酸本身的稳定性、细胞摄取、内体逃逸、组织分布和先天免疫激活风险，也使其距离可重复药物化仍有较长工程路径。
机制与证据
从机制上看，bioTPD 与经典 PROTAC 共享一个核心原则：通过人工诱导邻近，使目标蛋白接触细胞内降解机器。不同之处在于，bioTPD 的“配体”和“连接子”不一定是小分子化学结构，而可能是可折叠蛋白结构域、线性肽、抗体片段、核酸序列或复合型生物组件。它们既可以直接招募 E3 连接酶，也可以利用细胞内天然质量控制机制、泛素化适配体系或自噬相关通路，完成对目标蛋白的识别、标记和清除。
peptide-based 体系的关键在于肽段能否在目标蛋白与降解通路之间形成足够稳定且方向合适的连接。它不只要求结合亲和力，还要求复合物构象能够暴露可泛素化位点，或能够把目标蛋白带入可被处理的细胞区室。因此，对肽长、构象限制、连接方式、细胞穿透元件和降解标签的组合优化，是该类策略从概念验证走向更稳健体系的核心。
fusion protein-based 体系更强调模块化。一个识别模块负责结合目标蛋白，另一个模块负责调用降解系统，中间的空间距离、柔性、表达量和亚细胞定位决定降解效率。该类方法在基础研究中尤其有价值，因为研究者可以通过工程化表达快速测试目标蛋白是否具有降解可及性，也可以比较不同 E3 或适配蛋白对同一目标的影响。不过，外源融合蛋白的表达强度可能改变细胞生理，机制解释需要与内源水平、细胞定位和非特异互作区分开来。
antibody/fragments-based 体系的证据逻辑则集中在“高选择性识别”与“胞内降解连接”能否同时成立。抗体片段可以识别传统小分子难以覆盖的构象表位，尤其适合研究蛋白复合物、突变构象或非酶类靶点。但若抗体片段无法有效进入目标所在区室，或在胞内环境中折叠不稳定，即使体外亲和力较好，也可能无法形成有效降解。因此，胞内抗体工程和递送工程与靶点选择同等重要。
nucleic acid-based 体系体现出可编程降解的想象空间。通过序列设计，核酸组件可以被赋予靶向 RNA、DNA 结合蛋白或特定核酸-蛋白复合体的能力，并与降解模块相连。此类路线的优势是设计迭代较快，便于与遗传学工具和细胞工程平台结合；风险则在于核酸药物本身已有的递送、稳定性和免疫刺激问题，会在 bioTPD 场景中被进一步放大。
为什么值得关注
对研发读者而言，bioTPD 的价值首先在于扩展靶点空间。许多疾病相关蛋白并非理想酶靶点，缺少深口袋，也不容易用传统抑制剂调控。生物分子识别元件可以覆盖更大的蛋白表面，识别线性基序、构象表位或复合物界面，因而可能帮助研究者为“不可成药”或“难成药”蛋白建立降解验证路径。
其次，bioTPD 有助于区分“靶点是否值得降解”和“小分子是否已经足够成熟”两个问题。在药物发现早期，若目标蛋白缺少高质量小分子配体，研究者仍可借助肽、抗体片段或融合蛋白工具进行遗传学和蛋白水平验证，观察降解是否带来预期细胞表型。这对靶点验证、疾病机制研究和组合治疗假设生成具有实用意义。
第三，bioTPD 也为平台公司和转化团队提供了新的 BD 讨论维度。小分子 PROTAC 的竞争常集中在配体、E3 选择、连接子设计和药代性质；bioTPD 则把竞争要素拓展到递送系统、蛋白工程、核酸设计、细胞内表达控制和 CMC 能力。对于拥有递送平台、抗体片段库、蛋白工程平台或核酸技术积累的团队，bioTPD 可以成为进入靶向降解领域的一条差异化路径。
不过，值得关注并不等于可以低估难度。bioTPD 的分子体量、结构复杂度和生物学依赖性通常高于小分子降解剂。它更适合作为技术地图中的补充坐标：一端连接机制研究和工具化验证，另一端探索特定递送场景下的治疗可能性。能否从工具走向候选药物，需要逐一回答药效、选择性、安全性、递送、生产和质量控制问题。
边界与待验证问题
bioTPD 面临的首要边界是递送。肽、蛋白、抗体片段和核酸均难以像多数小分子那样自由跨膜分布，细胞进入、内体逃逸、亚细胞定位和组织选择性往往是决定成败的前置条件。即便在体外细胞模型中获得降解信号，也需要谨慎判断该信号是否依赖转染、过表达或特殊递送体系。
第二个问题是免疫原性和安全性。工程化蛋白、外源肽段、抗体片段和核酸结构都可能引发免疫识别或非预期细胞应答。对于需要重复给药的治疗设想，免疫反应、炎症信号、补体相关风险和组织毒性都必须纳入评估。bioTPD 的选择性不仅是目标蛋白选择性，也包括递送细胞类型、表达窗口和降解通路调用强度的选择性。
第三个问题是药物化与 CMC。小分子 PROTAC 已因分子量、极性、构象和渗透性受到 bRo5 空间挑战，而 bioTPD 的复杂度更高。肽类需要解决稳定性和制剂问题；蛋白和抗体片段需要控制折叠、纯度、聚集和批间一致性；核酸类需要修饰、递送载体和杂质控制。对产业端而言，这些不是附属问题，而是决定能否进入规范开发体系的核心条件。
第四个问题是评价体系尚需统一。不同 bioTPD 平台的降解读数可能来自过表达系统、瞬时转染、稳定细胞株或特定递送条件，DC50、Dmax、降解持续时间、恢复动力学和下游表型之间并不总能直接比较。若要形成可决策的数据包，需要在内源蛋白水平、剂量依赖、时间依赖、选择性蛋白组学和机制拯救实验之间建立更清晰的证据链。
因此，bioTPD 在 2023 年更适合被理解为一个快速扩展的技术框架：它为靶向降解提供了新的分子语言，也提出了更高的工程要求。对于研发和投融资判断，关键不是简单判断哪一类路线更优，而是看具体靶点、细胞区室、递送场景和生产路径是否匹配。