前言

7月20日，斯坦福大学和MD Anderson癌症中心联合团队在Cell上在线发表了一项分子胶研究。研究提出了一种新的双价分子胶机制，其不通过降解或抑制靶蛋白发挥作用，而是通过设计一个小分子，将转录共激活因子强行招募到过表达的转录因子附近，重塑细胞转录程序，将转录抑制因子转变为转录激活因子，从而特异性诱导癌细胞的死亡。

研究设计的双价分子胶TCIP3靶向转录因子BCL6蛋白，该蛋白在大约40%-60%的弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）患者异常高表达。长期以来，靶向BCL6的主流策略是抑制其活性或将其降解，但疗效有限且毒性问题突出。

策略转向：从“消除”到“重编程”

团队在文献中提到了TCIP（转录/表观遗传化学诱导邻近技术）的全新概念，其核心不是抑制或降解致癌蛋白，而是利用双功能小分子，把原本没有稳定相互作用的两个蛋白拉到一起，从而赋予靶蛋白新的功能。

针对该研究来说，p300和CBP是重要的赖氨酸乙酰转移酶，能够乙酰化组蛋白及转录调控蛋白，参与启动子和增强子的激活。研究人员希望借助TCIP，将p300/CBP直接带到BCL6占据的染色质位点：一方面增加局部组蛋白乙酰化，形成更有利于转录的染色质环境；另一方面乙酰化BCL6本身，削弱其转录抑制作用。由此，TCIP不再只是推动RNA聚合酶继续转录，而是从更上游改写BCL6附近的表观遗传状态，重新激活被压制的促凋亡和细胞周期阻滞程序。

图1. 双价分子胶TCIP3机制示意图

TCIP3双价分子胶的设计

基于这一思路，研究团队设计了双价小分子化合物TCIP3。它由三部分组成：一个经过优化的刚性连接子（linker）两端连接两个配体，一端结合BCL6的BTB结构域，另一端结合p300/CBP的溴结构域（BD）。

研究团队先合成了一大堆连接子长度、柔性各不相同的双价化合物，用BCL6控制的GFP报告基因筛出了先导分子MNN-02-155。随后基于三元共晶结构信息，通过分子动力学模拟设计刚性化连接子以降低复合物形成的熵成本，最终得到活性显著提升的TCIP3。

图2. TCIP3以及两个阴性对照NEG1和NEG2的化学结构

当TCIP3进入癌细胞后，将生理条件下不存在天然相互作用的p300/CBP与BCL6拉近，形成稳定的三元复合物。通过这种物理上的强行拉近，p300/CBP的乙酰转移酶活性被定向至BCL6结合的基因组区域，催化局部组蛋白乙酰化修饰，将原本处于抑制状态的基因重新激活，实现从转录抑制到转录激活的功能转换。

晶体结构揭示分子胶的协同结合机制

为了理解TCIP3如何实现p300与BCL6的邻近，团队解析了先导分子MNN-02-155与p300溴结构域和BCL6 BTB结构域三元复合物的晶体结构，分辨率达到2.1 Å。

结构显示，三元复合物会形成新的蛋白-蛋白接触界面，依靠两处稳定氢键实现蛋白间的互补作用，大幅提升小分子结合亲和力，产生显著协同作用，这些接触仅埋藏了164.5 Ų的表面积，不足整个结构域总表面积的3%，却足以稳定三元复合物。

为什么这么小的接触面就能稳定复合物？

因为化合物在中间起到了“分子胶”的作用。TR-FRET实验表明，BCL6的存在使MNN-02-155与p300的结合亲和力提高了约7倍（协同性系数α=6.9）。当突变p300的Q1082位点后，协同性显著下降。这说明，微弱的蛋白质-蛋白质界面一旦被小分子稳定，即可产生热力学上有利的三元复合物组装。

这一结构信息直接指导了后续的化合物优化，将先导分子的活性提升至亚纳摩尔级。

图3. KAT-TCIP诱导的三元复合物的晶体结构

亚纳摩尔级杀伤与肿瘤清除

TCIP3杀癌细胞的能力强得惊人。在SUDHL5这种DLBCL细胞里，处理72小时后，它的IC₅₀只有0.80 nM，比仅结合单靶点的阴性对照（NEG1、NEG2）高出三个数量级，比p300/CBP抑制剂至少高10倍以上。

为什么差这么多？ 因为TCIP3同时抓住BCL6和p300/CBP两个蛋白，把它们强行拉到一起。这种"牵线搭桥"的效果，远不是简单阻断某个蛋白活性位点能比的。

"低占据、高效力"：不需要把靶点占满

传统药物有个常识：想把癌细胞杀死，得先占据大部分靶蛋白。TCIP3完全打破了这个规律。

NanoBRET实验测出来，10 nM的TCIP3只结合了不到10%的BCL6蛋白，但这个浓度已经能杀死90%的细胞。换句话说，它只"策反"了少量BCL6分子，却引发了癌细胞的全盘崩溃。

背后的逻辑是：转录调控是个放大器。p300/CBP是组蛋白乙酰转移酶，一旦被TCIP3拉到BCL6所在的基因位点，局部染色质的乙酰化修饰就会快速蔓延，激活一连串沉默的死亡基因，最终形成不可逆的凋亡信号。

图4. TCIP3的结构与活性

体内药效：小鼠身上的真实疗效

在SUDHL5细胞来源的异种移植小鼠模型中，5 mg/kg每日两次腹腔注射TCIP3，治疗第11天即实现肿瘤近乎完全清除。药代动力学数据显示，TCIP3在小鼠体内的半衰期为3.33小时，Cmax为3.67 μM，最大游离药物浓度超过细胞杀伤IC₅₀的100倍以上。

在免疫小鼠模型中，TCIP3几乎完全消融了依赖BCL6存活的生发中心B细胞，而总B细胞数量和主要脏器组织学未见明显异常，表明其选择性较好。

图5. TCIP3可在免疫小鼠中清除GC B细胞，并在CDX模型中消除DLBCL肿瘤

表观与转录重编程：三重通路同步触发细胞死亡

表观与转录重编程：双重通路同步触发细胞死亡

TCIP3组装三元复合物后，依靠p300/CBP的乙酰转移活性，从三条并行通路解除BCL6带来的转录抑制：

第一，直接乙酰化BCL6蛋白本身，削弱其招募共抑制复合物的能力，部分解除凋亡基因的转录封锁；

第二，催化BCL6结合位点周边组蛋白H3K27ac和H2BK20ac修饰，局部染色质开放，激活原本沉默的促凋亡基因和细胞周期抑制基因；

第三，p300/CBP被部分重定向至BCL6位点后，原有致癌超级增强子的乙酰化水平显著下降，伴随相关致癌驱动基因的快速转录抑制，形成"此消彼长"的表观重编程效应。

图6. TCIP3将p300/CBP的活性重新分配至BCL6及近端染色质

总结

TCIP3代表了一种全新的抗癌策略。传统的药都是让致癌蛋白"少干活"或"直接消失"。TCIP3反其道而行：不消灭BCL6，而是劫持它，让它反过来帮自己杀癌细胞，这种"功能获得型"策略具备多重优势：

1. 肿瘤特异性更强，正常细胞脱靶毒性显著降；

2. 亚纳摩尔级超低起效剂量，仅少量三元复合物即可触发级联死亡信号；

3. 多通路协同杀伤机制，单点靶突变难以产生耐药；

4. 模块化骨架具备拓展潜力，更换不同转录激活配体，可适配各类转录因子驱动肿瘤。

另外，结构生物学在该研究中具有关键价值， 2.1 Å分辨率的共晶结构揭示了分子胶的协同结合机制。该结构信息直接指导了连接子优化，将先导分子的活性提升至亚纳摩尔级。

延伸阅读：

值得注意的是，针对转录/表观遗传化学诱导邻近分子（TCIP）这一全新概念，早在2023年，该团队就首次在Nature上发布了TCIP1双价分子胶招募BRD4的研究；随后在2024年又通过Science发布了TCIP2双价分子胶招募CDK9的研究；而本篇Cell研究是同系列研究的又一延伸。