--- title: "《Nature Medicine》：PROTAC、PreOmics iST与SpectroDive联合：IRAK4一期试验" author: "omicsolution" account: "omicsolution" published_at: "2023-12-01T19:08:28+08:00" captured_at: "2026-08-26T17:31:54.028147+08:00" source_url: "https://mp.weixin.qq.com/s/vE7JPnvwi85IoR1cpVM91w" --- # 《Nature Medicine》：PROTAC、PreOmics iST与SpectroDive联合：IRAK4一期试验 研究背景 炎症性皮肤疾病，如银屑病和湿疹，长期以来一直是皮肤科研究的重点。尽管传统治疗方法，如局部类固醇和系统性免疫抑制剂在某些情况下效果显著，但它们往往伴随副作用和长期使用的限制。因此，迫切需要开发更安全、更具针对性的新疗法。近年来，靶向蛋白降解剂，也称为蛋白水解靶向嵌合体（PROTACs），在药物开发领域因其独特的作用机制和治疗潜力受到广泛关注。 然而，靶向蛋白降解剂在肿瘤学以外的临床应用仍然非常有限。在治疗非致命性和慢性疾病时，药物的安全性要求非常高，需要仔细平衡潜在的副作用和疗效。在这方面，《自然-医学》（Nature Medicine）杂志最新一期的一篇研究成果引人注目。 ![图片 1](images/001.png) Ackerman, L., Acloque, G., Bacchelli, S. et al. IRAK4 degrader in hidradenitis suppurativa and atopic dermatitis: a phase 1 trial. Nat Med (2023). https://doi.org/10.1038/s41591-023-02635-7 在该研究中，阿克曼等人展示了KT-474在治疗两种慢性炎症性皮肤：汗腺炎（HS）和特应性皮肤炎（AD）的一期临床试验结果。KT-474是一种针对IRAK4的靶向蛋白降解剂，其中IRAK4是一种关键的先天性免疫调节因子。此项研究的成果标志着靶向蛋白降解技术在非肿瘤领域的临床应用迈出了重要的一步。 ![图片 2](images/002.png) IRAK4免疫信号转导以及IRAK4降解剂KT-474与IRAK4抑制剂的作用。（IL-1R，白细胞介素-1受体；TLR，Toll样受体） Toll-like受体和白细胞介素-1(IL-1)受体驱动的炎症，由IL-1受体相关激酶4 (IRAK4)介导，这与汗腺炎（HS）和特应性皮肤炎（AD）的病理生理学相关。KT-474作为IRAK4的靶向蛋白降解剂，与IRAK4抑制剂相比，是新的干预方法，旨在直接降解IRAK4蛋白，从而抑制由IRAK4介导的炎症途径。 研究突破 在这项临床一期试验中，KT-474首先在105名健康志愿者中进行了单剂量及连续14天的日常剂量给药，随后在21名患者中进行了连续28天的给药。在这些受试者中，研究人员观察到了IRAK4在血液中的显著降解。 需要特别指出的这个实验特别用到了全蛋白组解析和PRM实验。人外周血单核细胞（PBMCs）中的全蛋白质组学显示，KT-474 对 IRAK4 具有选择性。 ![图片 3](images/003.png) 在全蛋白组实验中，iST样本制备流程（PreOmics）在对于全蛋白组解析样本制备过程中扮演了重要角色。该流程通过简化蛋白质的提取和纯化过程，提高了效率和可靠性，从而确保了样本质量的一致性和可比性。 在前期实验的指引下，该研究中继而采用了PRM（Parallel Reaction Monitoring）即平行反应监测靶向质谱技术，以高灵敏度和特异性定量监测治疗前后患者皮肤样本中的IRAK4及相关蛋白质的表达。这一技术使研究者能够精确追踪药物的生物学效应，并为优化治疗方案提供了重要依据。 SpectroDive作为强大解析工具快速而准确地解读PRM靶向实验数据，有助于揭示KT-474降低IRAK4表达水平的有效性，以及该药物如何影响与HS和AD相关的炎症生物标志物和皮肤病变。提升数据分析效率和准确性。 涉及方案： Preomics iST 蛋白前处理试剂盒 SpectroDive11 发布，绝对定量，FAIMS-PRM, PRM-PASEF全面支持 研究设计 ![图片 4](images/004.png) 1、研究药物：KT-474 (SAR444656)，一种针对IRAK4的靶向蛋白降解剂 2、试验设计：随机、双盲、安慰剂对照的一期临床试验 3、研究目标： - 主要目标：评估KT-474的安全性和耐受性 - 次要目标：研究药物的药动学、药效学以及在中度至重度汗腺炎（HS）和特应性皮肤炎（AD）这两类患者的临床活性 4、受试者和给药方案：在105名健康志愿者中进行了单剂量及连续14天的日常剂量给药。在21名患者中进行了连续28天的开放标签给药。 5、使用PRM质谱技术定量监测IRAK4及相关蛋白质的表达变化：使用SpectroDive软件对质谱数据进行处理和解读，在健康志愿者血液中观察IRAK4的降解情况。在患者中观察是否有类似的IRAK4降解效果，并检查皮肤病变区域的IRAK4水平。 6、疾病相关生物标志物的变化：使用RNA测序（RNA-seq）分析患者的连续皮肤活检样本，以评估KT-474治疗前后的转录组，揭示与HS和AD相关的炎症生物标志物在分子层面的变化，评估治疗的效果。 7、皮肤病变和症状的改善：记录与KT-474治疗相关的皮肤病变和症状的改善情况。 主要发现 1、靶向质谱：测量的接受 KT-474 治疗的 健康志愿者血液和皮肤中 IRAK4 降解情况 在这里，IRAK4降解的剂量依赖性、时间动态、多剂量给药效果以及皮肤中IRAK4降解进行分析。 ![图片 5](images/005.png) - IRAK4降解的剂量依赖性（图1b）：在单剂量给药的健康志愿者（HVs）中，KT-474导致了IRAK4在外周血单个核细胞（PBMCs）中的快速、剂量依赖性降解。降解从最低剂量25毫克开始，增加到600毫克时达到平稳。 - IRAK4降解的时间动态（图1b、图1c）：IRAK4的降解在剂量后4-8小时内可见，48小时内达到最低点，并在随后的4天内开始恢复。恢复过程持续到14天的随访结束。在最低点时，IRAK4的平均降解率在≥600毫克剂量下为93-96%，表现出很小的患者间差异。 - 多剂量给药的效果（图1d、图1e）：在连续14天给药的多剂量阶段，即使在最低剂量25毫克下，IRAK4在PBMCs中也显示出强烈的降解效果。稳态降解在第7天观察到。在最低点时，IRAK4的平均降解率在25毫克剂量下为92%，在50-200毫克剂量下为95-98%。 - 皮肤中IRAK4降解（图1f、图1g）：在皮肤中，第7天开始观察到剂量依赖性的IRAK4降解，第14天进一步降低。在第14天，50-200毫克剂量下IRAK4的平均降解率为60-72%。 这些结果表明KT-474在不同剂量下对IRAK4的降解具有显著的剂量依赖性和时间依赖性，无论是在血液还是皮肤中。这些发现提供了KT-474作为IRAK4降解剂在临床应用中的药效学证据。 2、靶向质谱：接受 KT-474 治疗的患者 IRAK4 的减少情况 图2(a) 展示了健康志愿者MAD队列和HS/AD患者队列中PBMCs的IRAK4敲除与血浆KT-474稳态浓度之间的关系。(b) 展示了HS和AD患者在接受KT-474治疗28天前与治疗后，皮肤中IRAK4水平的变化情况，与健康志愿者进行了比较。 ![图片 6](images/006.png) 结果发现，对于血浆样本，患者在连续28天接受KT-474治疗后，IRAK4降解的程度与在健康志愿者连续14天治疗后的效果相似，IRAK4降解的最低点超过90%。在健康志愿者和患者中，当血浆中KT-474的稳态浓度超过3 ng/ml时，与超过80%的IRAK4降解相关联。 患者皮肤病变中IRAK4水平又将如何变化？AD患者（n=7）和HS患者（n=11）在治疗前（基线）与治疗后（28天）的皮肤中IRAK4水平与健康志愿者（MAD1–4 n=48）对比发现，在HS和AD患者的皮肤样本中，IRAK4的水平大约是健康志愿者皮肤中水平的两倍。经过28天的KT-474治疗，IRAK4在这些患者的皮肤病变中降低了超过50%，并且IRAK4的表达水平被调整至与健康志愿者相似的水平。 在KT-474治疗下，无论是在HS和AD患者的血液还是皮肤病变中，IRAK4都显示出了显著的剂量依赖性降解效果。这些发现进一步支持了KT-474作为IRAK4降解剂在治疗这两种慢性炎症性皮肤病的有效性。 3、RNA-Seq ：揭示与HS和AD相关的炎症生物标志物在分子层面的变化 ![图片 7](images/007.png) - 图3a与b：基因表达的差异分析：在治疗前，汗腺炎（HS）和特应性皮肤炎（AD）患者的皮肤活检样本与健康志愿者（HVs）进行了对比，以识别两种疾病背景下的差异表达基因，接下来使用基因集富集分析（GSEA）方法，识别了在HS和AD患者中相对于HVs显著上调的通路。这些通路在两组患者中高度重叠，特别是包括炎症反应、干扰素γ反应、干扰素α反应、补体、异体排斥和IL-6/JAK/STAT3信号通路。 - 图3c：治疗后通路的变化：GSEA也用于识别在HS患者中治疗28天相对于治疗前1天显著下调的通路。这些包括炎症反应、干扰素γ反应、干扰素α反应、异体排斥和IL-6/JAK/STAT3信号通路。补体通路也呈现下调趋势，但未达到统计学意义。 - 图3d、e、f：特定基因表达的变化：HS患者在治疗28天相对于治疗前1天的炎症反应和补体通路中，显示了下调趋势的特定基因，包括经典的炎症标志物（如IFN-γ、IL-8、IL-1β等）。AD患者的生物标本也展现了类似的炎症标志物下调趋势，如CXCL13、IL-1α、IL-27受体α等。 这些发现揭示了在HS和AD患者中KT-474治疗对炎症相关基因和通路的影响，突出了这种治疗在调节炎症反应和免疫应答方面的潜在作用。 4、患者疗效：KT-474在治疗HS和AD患者中的临床效果，包括皮损和症状的改善 在 28 天的用药期间和随后 2 周的随访至第 42 天期间，对 HS 患者和 AD 患者的临床反应进行了评估。 ![图片 8](images/008.png) - 汗腺炎（HS）患者的临床反应（图4a-d）：临床反应在所有12名HS患者中进行了评估，包括两名在之前的生物制剂治疗后病情恶化的重症患者。在28天的治疗期内，对于脓肿和结节（AN）数量，观察到46.1-50.7%的减少（最高可达100%减少）。HS临床反应率50%（HiSCR50）为42-50%。患者在治疗后的2周内，这些反应一般得到维持或继续改善。5名HS患者的HS医师评估得到改善，其中一名中度病情患者实现了皮损的完全清除。疼痛作为HS的主要症状，对生活质量影响显著，疼痛数值评分尺度（NRS）减少了48.8-55.2%。瘙痒作为HS患者的主要问题之一，KT-474治疗后瘙痒峰值减少了61.6-68.4%。 - 特应性皮肤炎（AD）患者的临床反应（图4e-f）：AD患者的临床反应模式类似于HS患者，表现为在治疗期间逐渐改善，随后在随访期内维持或继续改善。湿疹面积和严重程度指数（EASI）减少了37.1%（最高可达76%减少）。瘙痒作为影响AD患者生活质量的主要症状之一，峰值瘙痒减少了62.9%，瘙痒峰值反应率为71%。 这些发现表明，KT-474在降低这两种慢性炎症性皮肤病中的临床症状方面具有好的效果。 研究总结 - 质谱技术的关键应用：在此研究中，质谱（PRM）技术以高灵敏度和特异性在监测治疗前后患者皮肤样本中的IRAK4及相关蛋白质方面发挥了核心作用。 - 样本制备和数据分析的重要角色：iST样本制备流程（PreOmics）在该项目的全蛋白组前期实验中，保证样本质量的一致性和可比性。此外，SpectroDive提供了强大的解析功能，使研究团队能够快速且准确地解读PRM靶向实验数据。 - RNA-Seq技术的应用和影响：RNA-Seq分析揭示了HS和AD患者相比健康志愿者，在多个促炎症通路的上调，以及KT-474治疗在患者皮肤中下调多个不同促炎症通路的能力，这进一步证实了KT-474在调节炎症病理生理学方面的潜在效果。 综合而言，这些技术的联合应用为KT-474在治疗炎症性皮肤疾病中的生物学机制提供了深入的见解，并为其在疾病过程中潜在的病理生理学影响提供了有力的证据。 --- 联系我们 ![图片 9](images/009.png) 上海易算生物科技有限公司，专注于利用LC-MS/MS和生物信息学技术，为客户提供高质量的研究方案。我们与国内顶尖的蛋白质组实验室紧密合作，开发最新的蛋白质组相关技术和产品。从DIA、PRM分析产品、单细胞及极微量蛋白质前处理，低丰度蛋白深度挖掘，糖蛋白质组，宏蛋白质组整体方案实验室落地方案等，易算均有国际前沿水平并在高分‍杂志上发表成果的技术产品。易算自研EasyPept AUTO自动化工作站能够将步骤复杂的质谱样本前处理流程，简化为一键式操作，实现对微量临床样本蛋白质组的智能化、高通量、高重复性分析，有效解决了手工效率低、蛋白质提取损失大、富集流程不理想、所需样本量大等问题。 在数据分析和国际软件方面‍，我们自主研发了EasyDIA综合数据处理平台，对液相系统、质谱仪器运行状态、定性结果、定量结果等多个方面进行质控，集成了质谱定量数据分析过程中所用的统计方法，支持分析结果的交互式或静态式的展示与下载功能，有利于支撑大队列的高效运转。我们还引入了国外先进的软件和产品，包括来自瑞士Biognosys公司、德国Bruker公司、德国PreOmics公司和澳大利亚IonOpticks公司等，为国内科研机构提供先进可靠的实验及软件解决方案。 ![图片 10](images/010.jpg)