睿智医药体外药理药效部上线NEK7实验服务，为NEK7在医药领域带来了新的研究契机。

虽然，激酶一直以来都因其广泛的生物学功能（涵盖胞内信号转导和功能调控）和庞大的成员数目（共9类，约518个成员）而备受关注，并为药物研发提供了丰富的潜在靶点；但以其为基础的药物研发仍有巨大开发空间。例如，与有丝分裂基因A （NIMA）相关的激酶NEKs（NIMA相关激酶，NIMA-related kinases）就是一类研究较少的丝氨酸/苏氨酸激酶。在哺乳动物细胞，该家族共有11个成员（NEK1-NEK11），它们在多种细胞过程（包括细胞周期调控、DNA损伤修复反应、凋亡和纤毛功能）中都发挥着重要作用。其中，NEK7虽早在二十年前就引起了关注，但其功能当时尚未被完全探索，使得基于NEK7的药物研发之路充满挑战。^[1,2] 然而近年来，自身免疫疾病治疗药物以及“分子胶”的兴起，为NEK7在医药领域带来了新的研究契机。

NEK7（NIMA相关激酶7，NIMA-related kinases 7），最初因其在有丝分裂中的重要性而被发现。它作为NEKs家族中最小的成员，在激酶家族中具有特殊地位。

一方面，NEK7因其激酶活性在细胞周期调控中的重要作用，与Aurora kinases和PLKs（Polo样激酶）以及CDKs（细胞周期依赖性激酶）【点击查看相关内容】等被视为细胞周期调控的关键调节因子。它不仅能够通过磷酸化多种底物（如EML4和RPS6KB1），调节细胞骨架的重排和染色体的分离，确保染色体正确分离，维持基因组的稳定性。而且，NEK7还与NEK6和NEK9共同构成了一个有丝分裂信号级联模块——其与NEK6在被NEK9磷酸化和激活后，调节纺锤体形成和微管动力学，共同促进有丝分裂的进展。^[2,3]

另一方面，NEK7在典型NLRP3炎症体激活中也发挥着关键作用。NLRP3炎症体是一种细胞内多蛋白复合体，由先天免疫受体NLRP3、衔接蛋白ASC和蛋白酶caspase-1组成，在免疫和炎症反应中发挥核心作用。总体来看，NEK7通过与NLRP3的亮氨酸重复序列（LRR）结构域直接结合，触发NLRP3炎症体的组装和激活，而活化的NLRP3炎症小体复合物，会激活Caspase-1，进而导致炎症因子IL-1β（白细胞介素1β）和IL-18（白细胞介素18）的成熟和释放，以调节炎症反应。

多项研究表明，NEK7在NLRP3炎症体的激活中起着协同作用，够改变NLRP3的封闭笼状结构，使其形成一个能够招募衔接蛋白ASC的盘状炎症体，进而激活炎症体；与此同时，还有报道认为在NLRP3炎症体的激活过程中，NEK7的激酶活性可能并不被需要。^[2,4,5,6]

此外，科学家们在机制研究方面也投注了很多努力。早在2016年就有研究表明细胞内K⁺外流会通过促进NLRP3和NEK7的结合的方式，介导NLRP3炎症小体的激活^[9]。但更多的分子机制仍需研究。而近期，发表在Science Immunology杂志上的研究成果揭示NEK7磷酸化可以开启NLRP3炎症小体激活的正反馈机制。本项研究发现因K⁺外流而引起的JNK激酶磷酸化NEK7会增强NEK7-NLRP3结合，加剧NLRP3炎症小体的激活（见图1）。^[10]

图1. NEK7介导的NLRP3炎症小体激活机制简图

在正常情况下，NEK7处于低活性状态，而在病理条件下，NEK7异常表达，并因此在多种肿瘤和慢性炎症疾病的发展中发挥关键作用。近年来，随着NLRP3炎症体在2型糖尿病、阿尔茨海默病、自身免疫性疾病（如类风湿关节炎）、炎症性肠病和痛风等疾病治疗中的研究越来越多， NEK7在NLRP3炎症体激活中的作用更是成为备受关注。^[7,8]

科学家们希望通过靶向NEK7，可以破坏NLRP3与NEK7的相互作用，从而抑制NLRP3炎症体的激活。

Xiangyu Jin等人的研究发现，处于Ⅲ期临床试验且安全性较高的抗癌药物Rociletinib（ROC）是一种高效且特异性的NEK7小分子拮抗剂。 ROC通过其活性α, β-不饱和羰基与NEK7的半胱氨酸共价结合，干扰NLRP3与NEK7的相互作用，进而抑制NLRP3炎症体的组装和激活。已知，NEK家族成员NEK6和NEK9与NEK7高度同源，所以特异性对于靶向NEK7的药物而言十分重要。但好在这项研究发现ROC仅抑制了NEK7的蛋白酶降解，但对NEK6和NEK9的蛋白水解并没有影响；并且他们通过体外激酶活性测试证明了ROC不影响NEK7激酶活性的特性。这表明ROC可在不影响细胞周期的同时特异性地结合NEK7，达到抑制NLRP3炎症体激活的目的。^[11]

除了ROC外，蛋白降解的方式也给干扰NEK7-NLRP3结合提供了新思路。

2024年底，诺华生物医学研究结合当下流行的“分子胶”概念，研发了靶向NEK7的CRBN分子胶解剂——NK7-902。在该项研究中，科学家首先利用高通量筛选和结构优化获得了具有不错NEK7 降解表现的NK7-902分子；随后，又通过点突变研究、CRBN 敲除实验、冷冻电镜 (cryo-EM) 分析、分子建模以及质谱蛋白质组学分析等多个维度证明了NK7-902在形成CRBN-(NK7-90)-NEK7三元复合物、高选择性的降解NEK和抑制NLRP3炎症体激活方面的潜力。虽然，该项研究所获得NK7-902未能在在灵长类动物体内，通过降解、消耗NEK7的方式完全阻止 NLRP3的激活。但分子胶解剂还是赋予了NEK7更多可能。^[12]此外，2025年初Angewandte Chemie International Edition报道的选择性NEK7分子胶降解剂LC-04-045，亦是证明了NEK7分子胶降解剂在炎症性疾病治疗方面的巨大的潜力。 ^[13]

图2. NK7-902和LC-03-052结构式

备注：1) 除此处罗列的体外药理药效实验产品外，睿智医药化学事业部和蛋白质科学事业部还可为客户提供化合物设计、合成，以及蛋白质表达、纯化等全方位的实验服务; 2) 除了NEK7外，睿智医药体外药理药效部还可为您提供NEK1、NEK2和NEK3等相关激酶检测服务。如有需求亦可联系我们。

图3. 睿智医药开发的Cul4A-Rbx1-DDB1-CRBN产品数据

图4. CRBN与NK7-902的二元结合实验

图5. CRBN、 NK7-902与NEK7的三元元结合实验

图6. NK7-902诱导的NEK7泛素化验证实验

图7. NEK7激酶活性检测实验