首頁生技醫藥生技製藥

PROTAC與標靶蛋白質降解療法發展概況

免費
字數 5892
頁數 10
出版作者 莊昭儀
出版單位 生物技術開發中心
出版日期 2026/09/22
出版類型 產業評析
所屬領域 生技製藥
瀏覽次數 102
加入購物車 直接下載 直接下載 加入最愛

在2026年摩根大通醫療健康年會(J.P. Morgan 2026 Healthcare Conference)上,醫療保健與生技產業聚焦於技術平台的創新與應用,其中標靶蛋白質降解(Targeted Protein Degradation, TPD)即為受到關注的技術項目之一。TPD透過泛素-蛋白酶體(Ubiquitin-Proteasome System, UPS)或自噬-溶酶體系統(autophagy-lysosome pathway)直接清除致病蛋白質,突破傳統小分子抑制劑對活性位點的依賴,能有效鎖定不可成藥的標靶,並降低抗藥性風險。TPD中,除了分子膠(molecular glue)技術已有上市產品外,蛋白質降解靶向嵌合體(Proteolysis-Targeting Chimera, PROTAC)產品亦開始進入臨床後期,如Vepdegestrant、BGB-16673與BMS-986365等代表性藥品,並逐步驗證其療效與安全性,展現跨癌症與免疫疾病領域的拓展潛力。預計未來TPD平台發展將聚焦於口服化、降低毒性與提升選擇性,同時結合人工智慧(Artificial Intelligence, AI)優化三元複合物(ternary complex)設計與ADMET(吸收、分布、代謝、排泄與毒性)預測,以加速成藥化與市場轉換的步伐。

 

一、TPD技術突破現行藥品蛋白質靶向限制

TPD的概念最早由Proteinix公司在1999年申請專利時提出,自此便引領科學界投入相關研究。TPD療法是一種革命性的醫學治療策略,利用細胞內源性的蛋白質水解系統,選擇性清除致病蛋白質。TPD的作用機制與傳統小分子抑制劑不同,後者主要依賴結合活性位點以抑制蛋白質活性/功能,前者則能直接將目標蛋白質從細胞中移除,徹底消除其所有功能,進而提供更持久且全面的療效。

根據Frost & Sullivan資料,細胞蛋白質組中,約有8成的蛋白質無法透過小分子抑制劑、反義寡核苷酸(Antisense Oligonucleotide, ASO)或單株抗體等方法靶向。而TPD不需要與蛋白質活性位點結合,只需與蛋白質表面任何一點接觸,即可形成三元複合物並啟動降解。因此TPD能針對結構複雜或缺乏結合口袋(binding pocket)的蛋白質,實現對不可成藥目標的治療效果。

在克服抗藥性方面,TPD也展現獨特優勢。傳統抑制劑常因目標蛋白質突變或過度表現而失效,而TPD可直接清除這些變異蛋白質,大幅降低長期治療過程中產生的抗藥性。此外,TPD分子具有催化作用模式,一旦完成一次降解任務即可釋放並重複使用,使其能以相對較低的劑量與給藥頻率達到療效。這種特性不僅提高治療效率,也降低因高劑量給藥而可能導致的毒性與副作用風險。

目前,TPD的研究已擴展至多個疾病領域,包括癌症(如乳癌、前列腺癌、血液腫瘤)、神經退化性疾病、發炎性疾病及病毒感染等,展現出廣泛的臨床應用潛力,並被視為未來藥品開發的重要技術平台。

 

二、靶向蛋白質降解劑的分類

靶向蛋白質降解劑(targeted protein degrader)可依其作用位置以及所利用的細胞內蛋白質降解系統加以分類(圖1)。

依據目標蛋白質所在位置,靶向蛋白質降解劑可分為細胞內降解劑(intracellular degrader)與細胞外降解劑(extracellular degrader),其中以細胞內降解劑的研究最為廣泛。細胞內降解劑主要針對位於細胞質、細胞核或胞器內的蛋白質,其作用機制須在細胞內完成,並仰賴細胞固有的蛋白質品質管控系統。其中,UPS為最主要的降解途徑,藉由E1泛素活化酶(ubiquitin-activating enzyme)、E2泛素接合酶(ubiquitin-conjugating enzyme)與E3泛素連接酶(ubiquitin ligase)的連鎖反應(cascade reaction),使目標蛋白質多泛素化(polyubiquitination),最終導向蛋白酶體調控的快速降解。以UPS為基礎的代表性降解劑如:PROTAC與分子膠,其核心特徵在於主動誘導目標蛋白質與特定E3泛素連接酶在空間上接近,以促進泛素從E2轉移至目標蛋白質,進而觸發蛋白酶體調控的降解。

相對的,細胞外降解劑主要用於清除存在於細胞外空間、血液循環中或細胞膜表面的蛋白質,其作用機制不依賴UPS,而是透過胞內體-溶酶體途徑(endosome-lysosome pathway)完成降解。此途徑通常藉由受體依賴的內吞作用,將目標蛋白質自細胞表面或細胞外環境內,再經內涵體轉運後送至溶酶體分解。

 

資料來源:Frost & Sullivan;DCB產資組ITIS研究團隊(2026/08)

圖1 靶向蛋白質降解劑的分類

 

三、2021~2025年全球前10大TBD技術授權或技轉

根據GlobalData資料,觀察2021~2025年與TPD相關的全球前10大商業交易,技術類型以分子膠為主,共6件;其次為降解劑抗體複合體(Degrader-Antibody Conjugate, DAC),共2件;其餘則包括類似PROTAC機制的調節誘導接近靶向嵌合體(Regulated Induced Proximity Targeting Chimera, RIPTAC)及LYTAC,各1件(表1)。

期間金額最高的交易,為2025年9月Monte Rosa Therapeutics(簡稱Monte Rosa)與Novartis達成的授權協議。Monte Rosa成立於2018年,為分子膠降解劑研發公司,其獨創的新生標的蛋白質之定量與人工設計式降解系統(Quantitative and Engineered Elimination of Neosubstrates, QuEEN)以AI結合機器學習驅動,並整合化學、生物學與自動化技術,可開發具高選擇性與長效催化活性的分子膠降解劑。該授權案為雙方第2項合作協議,核心內容是1項未公開靶點藥品的獨家授權,以及2個臨床前免疫學產品的授權選擇權,若所有計畫順利,Monte Rosa預計將獲得高達57億美元的預付款、里程碑付款和選擇權付款,並分享全球淨銷售額的收益。此外,Monte Rosa和Novartis的第1項合作協議同樣入選前10大交易:2024年10月Novartis以最高達22.5億美元向Monte Rosa取得可降解VAV1的分子膠降解劑MRT-6160,臨床前研究顯示MRT-6160可抑制體內自體免疫模式的疾病進展,目前已完成臨床I期試驗。

金額排名第2的交易,是2025年9月Nurix Therapeutics(簡稱Nurix)和Seagen達成的授權協議。Nurix成立於2009年,專注於蛋白降解技術開發,其DNA-Encoded Libraries(DEL)-AI平台結合公司在降解劑開發過程中所累積的實驗數據、深度學習與生成式設計技術,能在研發流程各階段快速識別與優化新型候選化合物。即便後來Seagen已被Pfizer併購,該授權合作仍持續進行,屬多年期、多靶點策略合作,結合Nurix蛋白質降解技術與Seagen抗體藥物複合體(Antibody Drug Conjugate, ADC)平台,共同開發抗癌療法DAC。根據協議,Nurix將獲得6,000萬美元的首付款,並有機會在多個專案中獲得高達約34億美元的研發、監管和商業里程碑付款。

金額排名第3的交易,是2023年12月C4 Therapeutics(簡稱C4T)和MSD達成的授權協議。C4T成立於2015年,為臨床階段靶向蛋白質降解藥品開發公司,專注於口服癌症治療藥品領域,其專有的標靶蛋白降解優化器(Target Oriented Protein Degrader Optimizer, TORPEDO)匯集多種實驗方法和工具,能夠設計、分析和預測降解劑的性能,設計出來的降解劑包含MonoDAC™(即分子膠)和BiDAC™(類似於PROTAC)。此次合作,初期將聚焦於1項未公開的癌症標靶,該標靶為雙方合作專屬項目;此外,MSD亦擁有將合作範圍擴展至3項額外標靶的選擇權。C4T將利用TORPEDO平台開發降解劑有效載荷(payload);MSD將負責抗體偶聯,製備DAC候選藥品,並推進其臨床前研究、臨床開發及後續商業化。

 

表1 2021~2025年TPD相關之10大技轉、授權項目

單位:億美元

資料來源:GlobalData、公司官網;DCB產資組ITIS研究團隊(2026/08)

 

四、全球TPD藥品市場先抑後揚,專利變動、技術升級與適應症擴展重塑產業版圖

根據GlobalData資料,近5年全球TPD藥品市場規模呈現明顯下滑趨勢,2025年市場規模約為60.1億美元,2021~2025年之複合年成長率(Compound Annual Growth Rate, CAGR)為-22.5%。依市場占比結構區分,TPD藥品市場可分為分子膠、PROTAC及其他類型,其中2025年以前市場主要由分子膠主導,歷年占比均超過9成(圖2)。

全球分子膠藥品市場規模受核心產品Revlimid(lenalidomide)和Pomalyst/ Imnovid(pomalidomide)的銷售表現所帶動,並於2021年達到市場高峰。然而,自2022年起,隨著Revlimid專利陸續到期(其化合物專利於2022年7月到期,治療方法相關專利則分別於2023年和2027年到期),以及學名藥進入市場(如Natco Pharma開發的學名藥於2022年在美國上市銷售),Revlimid的市場銷售逐步受到侵蝕;此外,再加上Pomalyst/ Imnovid學名藥於2024年在歐洲上市(根據BMS的10K報告,預計Pomalyst在美國的學名藥不會在2026年第1季之前上市,在日本的最低市場獨占期預計至2026年),上述因素共同導致全球分子膠藥品市場規模自2022年後持續萎縮,並進一步拖累整體TPD藥品市場規模縮減。

 

資料來源:GlobalData;DCB產資組ITIS研究團隊(2026/08)

圖2 2020~2025年TPD藥品市場規模

 

預估TPD藥品市場將從2026年的27.5億美元,成長至2030年的94.2億美元,2026~2030年之CAGR達36.0%(圖3)。市場再度升溫的主因,在於TPD突破傳統藥品僅能抑制蛋白質活性的限制,透過直接降解致病蛋白,成功鎖定過往被視為不可成藥的靶點,擴大可開發藥品的蛋白質範圍。同時,TPD具催化式作用特性,可在較低劑量下產生持久療效,並降低因蛋白質過度表達或突變導致的抗藥性風險,在癌症治療領域展現優勢。此外,AI技術可協助辨識新靶點、改善分子設計、預測蛋白質與E3連接酶交互作用,並模擬ADMET與成藥性特徵,加速TPD技術成熟與商業化進程。

全球癌症與神經退化性疾病患病率持續上升,亦為TPD市場提供長期成長基礎。目前TPD藥品研發仍以癌症領域為核心,占整體研發項目逾6成,並逐步延伸至神經退化性疾病、免疫與發炎疾病、感染性疾病,以及心血管與代謝疾病等領域。由於TPD具備清除大腦中錯誤摺疊與異常聚集蛋白質的潛力,因此在阿茲海默症與帕金森氏症等,與毒性蛋白質累積相關的疾病治療上展現重要應用潛力。

在產業策略層面,資金流入及大型藥廠的布局亦為市場發展注入動能。國際藥廠與生技新創透過合作、授權與併購積極布局TPD領域,如BMS和Arvinas等國際藥廠藉由與AI平台公司或學術機構合作,強化在分子膠與PROTAC領域的領導地位。此外,藥品研發公司與CRO/ CMO之間的合作日趨緊密,亦有助於降低技術門檻並優化生產流程,進一步推動TPD藥品市場邁向新一階段成長。

 

資料來源:GlobalData;DCB產資組ITIS研究團隊(2026/08)

圖3 2026~2030年TPD藥品市場規模推估

 

五、在分子膠後,PROTAC成為TPD開發主流

PROTAC是一種異雙功能(heterobifunctional)分子,利用細胞內的UPS來誘導特定目標蛋白質選擇性降解。典型的PROTAC分子由目標蛋白配體(Protein Pf Interest-binding ligand, POI-binding ligand)、E3泛素連接酶配體(E3 ligase-targeting ligand)和連接子(linker)等3個部分組成。

根據化學組成,PROTAC可分為胜肽型(peptide PROTAC)與小分子型(small-molecule PROTAC)兩類(表2)。胜肽型PROTAC在2001年首次由Crews和Deshaies的實驗室提出,最初用於降解MetAP-2(methionine aminopeptidase-2)蛋白質。胜肽型PROTAC通常由目標蛋白結合胜肽、連接子胜肽以及E3連接酶組成;由於胜肽的細胞滲透性通常較差,設計中常額外加入細胞穿透胜肽(Cell-Penetrating Peptides, CPP)或皮膚穿透胜肽(Skin-Penetrating Peptide, SPP)來協助分子進入細胞。胜肽型PROTAC具有多種優勢,例如:設計靈活,可針對蛋白質相互作用(Protein-Protein Interaction, PPI)界面精準設計,能降解傳統小分子難以結合的不可成藥目標;具備多靶向潛力,可串聯多個不同的胜肽段同時降解多個目標蛋白質;此外,它們具有良好的生物分解性,最終代謝物為氨基酸,生物相容性佳且低毒性。然而,胜肽型PROTAC仍面臨挑戰,如分子量較大、胜肽鍵結構易被體內酵素水解,以及細胞滲透性較低等,因此通常需要較高濃度才能達到治療效果,限制了其臨床藥品開發潛力。

 

表2 比較胜肽型與小分子型PROTAC

資料來源:MedComm vol. 6,4 e70133. 24 Mar. 2025;DCB產資組ITIS研究團隊(2026/08)

 

為克服胜肽型PROTAC在成藥性上的限制,首個小分子PROTAC於2008年問世。該分子以選擇性雄性素受體調節劑(Selective Androgen Receptor Modulator, SARM)作為非類固醇類雄性激素受體的配體,結合名為nutlin的mouse double minute 2 (MDM2,一種E3泛素連接酶)配體,以及聚乙二醇(Polyethylene Glycol, PEG)連接子,成功誘導雄性激素受體的泛素化和降解。小分子PROTAC的所有組成元素均為化學合成小分子,分子量相對較小,且不含易受酵素水解的肽鍵結構,因此在代謝穩定性方面表現較佳;同時,相較於分子量較大且極性較高的胜肽,小分子PROTAC具有更好的細胞膜穿透能力,能更有效進入細胞內發揮降解功能。憑藉較佳的理化性質,小分子PROTAC亦更具開發為口服藥品的潛力,且通常能在較低有效濃度範圍內,實現顯著的蛋白質降解效果。然而,小分子PROTAC的開發高度依賴現有的高親和力小分子配體,對於缺乏明確結合口袋的標的蛋白,其設計難度相對提高,並可能面臨較高的脫靶毒性或系統性毒性風險。此外,小分子PROTAC通常僅針對單一目標設計,功能延展性相對有限。在合成生產方面,相較於胜肽型PROTAC可透過生物合成或簡單的固相合成技術製備,步驟相對簡單,而小分子PROTAC往往需要多步驟的化學合成,開發過程更為複雜。

 

六、小結

TPD技術代表藥品研發邏輯產生根本性的轉變,將治療策略從「抑制蛋白質功能」邁向「移除致病蛋白質本體」。相較於傳統小分子抑制劑高度依賴活性位點結合、需長時間維持高標靶占有率才能產生療效,TPD透過UPS或自噬-溶酶體系統,直接清除目標蛋白質,可降低給藥劑量與頻率,也有助於減少因高標靶占有率所帶來的毒性風險,並在面對蛋白質過度表現或突變所造成的抗藥性時,提供更具持久性的治療策略。

TPD突破傳統藥品對於可成藥口袋(druggable pocket)的依賴,使原本被視為不可成藥的蛋白質,重新成為可開發標靶。約8成蛋白質無法以傳統方式有效靶向,而TPD透過誘導三元複合物形成,即可啟動降解程序,顯著擴大可治療疾病的蛋白質標靶範圍。隨著AI輔助分子設計與三元複合物預測技術成熟,TPD藥品的開發效率與成功率亦可望持續提升。

儘管近年TPD市場受分子膠核心產品專利到期影響而短期下滑,但隨著新一代PROTAC與多元降解技術推進至臨床後期階段,市場規模預期將重新進入高速成長軌道。目前,TPD在乳癌、血液腫瘤與前列腺癌等領域的臨床可行性與商業潛力已逐步獲得驗證。預估TPD有望重塑未來藥品研發的方向,成為突破既有靶向限制並拓展精準醫療版圖的重要技術平台。

臺灣近年亦逐步建立PROTAC與蛋白質降解藥品的研發能量,涵蓋新創公司與學研機構,如安宏生技開發的BIGPRO®蛋白質降解藥品平台,結合自主生成式AI技術進行分子設計,可快速生成具專利性與高成藥潛力的創新化合物;目前已開發如前列腺癌及雄性禿等PROTAC候選產品。臺灣PROTAC研發結合AI設計、差異化標靶選擇與跨癌種策略發展,顯示本土創新能量正逐步與國際趨勢接軌。

上一篇全球混合蛋白開發思維及策略行動
下一篇全球疫苗產業發展概況
熱門點閱
推薦閱讀
推薦新聞

若有任何問題,可使用下方檢索互動介面找解答,或是寫信到客服信箱。

itismembers@iii.org.tw

星期一~五
9:00-12:30/13:30-18:00