该研究首次揭示了临床候选药物PRLX-93936通过分子胶机制靶向核孔复合体（NPC）的机制，并开发出更高效的衍生物JWZ-8-103。研究显示，PRLX与TRIM21相互作用后，通过泛素化途径降解NPC蛋白，导致核质间mRNA转运受阻，从而诱导癌细胞凋亡。以下为关键发现与机制的详细解读：
### 核心发现
1. **TRIM21依赖性毒性**
- 癌细胞中TRIM21高表达与PRLX敏感性显著相关（Pearson相关系数-0.58，P<0.001）。
- TRIM21 KO细胞对PRLX完全耐药（IC50从100 nmol/L升至>10 μmol/L），而PRLX通过诱导TRIM21泛素化NPC蛋白发挥细胞毒性。
2. **结构-活性关系与优化**
- 化学修饰显示PRLX的7位氟取代和8位甲基/甲氧基结构增强活性，而C7位氯/碘取代物或C8位卤素取代则降低活性。
- 优化后的JWZ-8-103显示10倍更高的 potency（IC50=9.5 nmol/L），且在胰腺癌异种移植瘤模型中表现出显著疗效。
3. **分子胶作用机制**
- **直接结合**：JWZ-8-103与TRIM21 PRYSPRY结构域结合，通过氢键（D355酸-氨基）和疏水相互作用（W381、W383）稳定复合物。
- **间接调控**：PRLX诱导TRIM21募集至NPC的NUP98 autoproteolytic domain（APD），形成三元复合物，触发NPC泛素化降解。
4. **临床转化潜力**
- **体内实验**：JWZ-8-103在裸鼠移植瘤模型中使肿瘤体积缩小87%（15 mg/kg）至85.8%（50 mg/kg）。
- **药代动力学**：JWZ-8-103口服生物利用度达74%，半衰期2.3小时，系统清除率低（CL=18.3 mL/kg/min），适合口服给药。
- **安全性**：在NOD.Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ小鼠中，50 mg/kg PRLX和JWZ-8-103未显示显著毒性，体重保持稳定。
### 机制创新点
- **NPC靶向降解**：首次明确分子胶通过调控TRIM21-E3连接酶活性，特异性降解NPC核心蛋白（如NUP98、NUP35），而非泛素化全身蛋白。
- **时空特异性毒性**：NPC破坏导致细胞质mRNA（如MCL1、c-MYC）稳态失衡，触发快速凋亡（起效时间<8小时），而正常细胞（RPE1-hTERT）因NPC依赖性较低，表现出耐受性。
- **NUP98作为关键受体**：CRISPR筛选显示NUP98 APD突变（如S864A）完全消除PRLX敏感性，且NUP98 APD与TRIM21 PRYSPRY的共晶结构证实直接相互作用。
### 临床意义与挑战
- **生物标志物**：TRIM21 mRNA表达与PRLX/JWZ-8-103疗效正相关（AUC预测模型），为胰腺癌患者筛选提供工具。
- **联合治疗潜力**：PRLX可协同化疗药物（如erastin）增强细胞凋亡，因NPC破坏加剧化疗药物诱导的mRNA降解。
- **安全性考量**：需进一步验证TRIM21在正常组织（如免疫细胞、肝细胞）的表达水平，以避免非靶向毒性。目前研究显示NPC降解在TRIM21高表达细胞中更显著，可能提供选择性优势。
### 方法学突破
- **多组学整合分析**：结合表观基因组学（PRISM细胞系增殖谱）、CRISPR筛选（鉴定关键调控因子IRF2、CHUK等）和质谱组学（NPC蛋白互作网络），精准定位分子胶作用靶点。
- **结构生物学验证**：通过X射线晶体学（PDB:9EK5）和表面等离子共振（SPR）确证PRLX-JWZ-8-103与TRIM21 PRYSPRY的构象结合模式，发现其结合口袋与已知的E2酶结合位点不同，属于非竞争性分子胶机制。
- **患者来源器官oid（PDO）验证**：利用65个PDO的TRIM21表达谱筛选出4个高响应模型，其中最优模型（PDM-166）对JWZ-8-103的敏感性达IC50=24 nmol/L，与临床前细胞实验一致。
### 未来方向
1. **药物优化**：基于TRIM21-PRYSPRY结合口袋的疏水性口袋（C7-F/C8-OCH3）和氢键网络，开发口服生物利用度更高的第三代分子胶。
2. **联合疗法探索**：PRLX/JWZ-8-103与免疫检查点抑制剂（如PD-1/PD-L1阻断剂）联用可能通过双重NPC降解-免疫激活途径增强疗效。
3. **毒性机制研究**：需阐明NPC降解对正常组织（如内皮细胞、神经元）的潜在风险，特别是NUP98作为NPC结构蛋白的功能补偿机制。
### 总结
本研究通过系统性表观基因组学筛选、结构生物学解析和临床前模型验证，揭示了PRLX家族药物通过TRIM21分子胶机制选择性靶向NPC的全新途径。JWZ-8-103作为优化后的候选药物，在 potency（10倍提升）和生物利用度（口服BBD达74%）方面显著优于原型药物，为胰腺癌治疗提供了新靶点。该机制为“分子胶”类药物的理性设计提供了范式，未来可扩展至其他依赖NPC通路的肿瘤（如乳腺癌、肺癌）。
