针对难成药靶点,2024年六种创新小分子抗癌药亮相

2024.03.29 责任编辑:陈醒 阅读量:123

近日,在美国化学会(ACS)2024春季会议的“首次公开(First-time disclosures)”环节中,六家生物医药公司首次披露了他们正在研发中的抗肿瘤小分子药物的化学结构和初期临床试验数据。这些潜在的新药针对的靶点包括免疫检查点蛋白和多个与癌症进展密切相关的关键酶,这些靶点由于多种原因难于靶向。这六款小分子的结构设计和作用机制上呈现出创新性,也展现了业界在攻克难于靶向蛋白靶点时的多种解决方案。药明康德内容团队将依据ACS旗下C&EN网站的报道及公开信息,向读者详细介绍这些创新分子结构及其相应的临床进展。
候选药物:ORIC-533
研发机构:Oric Pharmaceuticals
靶点:CD73
疾病领域:多发性骨髓瘤
ORIC-533是一种抑制腺苷生成过程中的关键酶CD73的口服候选药物CD73是一种控制细胞外腺苷产生速率的酶,它的过度活跃与多种癌症的不良预后有关。该酶是免疫抑制途径的一部分,与多发性骨髓瘤和其他癌症的耐药性相关。开发这类药物的挑战在于,即使在高浓度的单磷酸腺苷(CD73的常规底物)竞争性地与CD73结合的情况下,开发的药物分子仍能保持药效。
ORIC-533分子的核心是腺苷衍生物,研究人员通过增强氢键形成并且同时平衡整体电荷和极性,以保持较高的生物利用度。他们发现,膦酸酯基团周围的区域对于在生化试验中阻断腺苷产生的效果影响最大,该基团在蛋白质和锌离子之间形成盐桥。此外,通过醚键连接的四唑与CD73活性位点中的三个关键氨基酸形成氢键,从而增强了候选药物的功效。
目前,ORIC-533正在针对多发性骨髓瘤患者开展1b期临床试验,它是三种正处于临床试验阶段的CD73小分子抑制剂之一。初步的临床试验数据显示,ORIC-533具有良好的药代动力学特征,对可溶性CD73酶活性具有强效的抑制作用,显示出了良好的靶向作用。该药物总体耐受性良好,主要观察到的治疗相关不良事件为1级和2级,没有发现任何特定的复发性毒性、剂量限制性毒性、剂量减少的情况或与治疗相关的严重不良事件。
目前,Oric Pharmaceuticals正计划与辉瑞(Pfizer)合作开展2期临床研究。
候选药物:NX-1607
研发机构:Nurix Therapeutics
靶点:CBL-B(Casitas B细胞淋巴瘤蛋白B)
疾病领域:癌症
Nurix Therapeutics开发的NX-1607是一种靶向CBL-B的创新免疫疗法。CBL-B作为一种E3泛素连接酶,在多种免疫细胞中发挥作用,通过促进关键下游信号蛋白(如Vav1,PLCγ)的泛素化和降解,对免疫功能进行负向调节。在CBLB基因敲除的小鼠模型中,观察到了对移植肿瘤的抵抗性,展示了CBL-B作为一种新型细胞内免疫检查点的潜力。然而,由于CBL-B缺乏明确的小分子对接位点,使其成为一个具有挑战性的药物靶点。
NX-1607的独特之处在于其作为一种分子胶,能够与CBL-B结合并促使其与不同亚基结合,从而将CBL-B锁定在非活性构象中,阻止其向活性状态转换。这种机制有效地抑制了CBL-B的功能。通过高通量筛选技术,研究团队发现,将N-甲基三唑结构引入至候选分子中,能够有效地填补蛋白质的结合口袋,其中三唑的硝基通过氢键与蛋白质形成稳定结合,延长了分子与蛋白的结合时间。环丁烷基团作为间隔结构(spacer),有助于确保三唑以正确的角度进入结合口袋,而一个苄胺基团则插入到蛋白的另一个关键疏水口袋结构中。
在临床前研究中,NX-1607显著提升了T细胞的活性,并在单药治疗以及与抗PD-1免疫检查点抑制剂联合使用时展现出抗肿瘤效果。得益于其良好的溶解性和高渗透性,NX-1607的生产过程相对简便。目前,针对晚期实体瘤患者的NX-1607单药以及与紫杉醇联合使用的1期临床试验正在进行中。
候选药物:SGR-1505
研发机构:Schrödinger
靶点:MALT1
疾病领域:B细胞淋巴瘤
SGR-1505是Schrödinger公司利用其专有基于物理原理的计算平台发现的一种MALT1蛋白靶向疗法。该疗法的设计理念是通过与MALT1蛋白的一个变构位点结合,从而使癌细胞中的MALT1蛋白失活。
MALT1是一种位于布鲁顿氏酪氨酸激酶(BTK)下游信号的蛋白酶,是多种非霍奇金B细胞淋巴瘤的潜在治疗靶点。对于那些对现有BTK抑制剂产生抗药性的癌症病患,MALT1提供了一个有希望的备选靶点。
利用高级计算模型预测蛋白质与小分子之间的相互作用,Schrödinger公司能够从数千个候选结构中筛选出最具潜力的候选物,并将其送入实验室进行制造和测试。这一药物开发过程耗时约10个月,经过对超过80亿个化合物的计算评估,最终选出了129种分子进行合成。
目前,SGR-1505正在晚期B细胞淋巴瘤患者中进行1期临床试验。Schrödinger的研究团队预计,初步数据将于2024年底或2025年公布,届时将为B细胞淋巴瘤的治疗提供新的见解。
候选药物:DCC-3116
研发机构:Deciphera Pharmaceuticals
靶点:ULK1/2
疾病领域:与RAS/RAF基因突变有关的癌症
在许多癌症类型中,受体酪氨酸激酶(RTK)通路的突变非常普遍,因此,针对RTK蛋白的治疗手段不断涌现。但癌细胞能通过启动自噬来抵御这些治疗手段,自噬通过回收和再利用损坏的蛋白质帮助癌细胞存活。ULK1和ULK2蛋白是自噬过程的关键组分,Deciphera公司的研究团队正致力于开发一种抑制这两种蛋白的药物,旨在阻断癌细胞的自噬过程。
DCC-3116是Deciphera公司开发的一款选择性的小分子ULK1/2激酶抑制剂,旨在通过抑制负责启动自噬的ULK1/2激酶来抑制癌症自噬,从而影响肿瘤细胞的存活。它拥有一个中央嘧啶基团,并携带两个仲胺基团形成的双臂结构,这使得它能与目标蛋白结合并将其锁定在非活性构象中。
DCC-3116与其他具有相似结构的候选药物相比,具有更高的药效和更缓慢的解离速度。这一特性归因于其分子结构中的两臂与蛋白质之间的优化相互作用:甲基哌嗪与蛋白中的关键天冬氨酸残基发生相互作用,同时,内酰胺环恰好适配于酶的P环形成的口袋结构。
在动物模型中,DCC-3116展现了有效的自噬抑制和抗肿瘤活性。基于这些前期成果,Deciphera公司目前正在进行DCC-3116的单药治疗以及与RTK抑制剂联合使用的1期临床试验。Deciphera公司希望在今年晚些时候能够确定用于2期临床试验的给药剂量。
候选药物:TNG348
研发机构:Tango Therapeutics
靶点:USP1
疾病领域:BRCA1/2突变癌症和其他同源重组缺陷(HRD+)癌症
TNG348是一种针对USP1的可逆变构抑制剂,被认为是治疗HRD+癌症的潜在药物。在HRD+癌症中,DNA修复机制遭到破坏,Tango公司的研究团队提出,抑制DNA修复酶USP1是消灭这类癌细胞的一种有效策略。
USP1是一种去泛素化酶,对于BRCA1/2突变和其他HRD+癌细胞的生存和增殖至关重要。在BRCA1/2突变的情况下,通过抑制USP1可以诱导所谓的“合成致死”。正常细胞有多种机制来修复受损DNA并防止细胞死亡,而BRCA1/2突变细胞则依赖于转座子合成和碱基切除修复。抑制USP1会影响转座子合成,从而阻碍DNA复制,导致BRCA1/2突变癌细胞死亡。
根据既往有关USP1抑制剂的文献报道,Tango公司的研发团队确定胍衍生物是一条很有前景的候选路径。通过筛选多种苄基连接子和芳香基团上的官能团,研究团队进一步优化了分子结构。为了降低分子核心的碱性并减少对心脏钾通道的潜在不良作用,他们在候选分子上引入了氟化基团。当TNG348与USP1的变构位点结合时,会破坏酶内的氢键网络,从而抑制其活性。
临床前研究结果表明,TNG348单独使用或是与PARP抑制剂一起使用都能有效缩小肿瘤。目前,TNG348针对HRD+乳腺癌和卵巢癌患者的1期临床试验已正式启动,去年年底已对首位受试者进行了给药。
候选药物:BLU-222
研发机构:Blueprint Medicines
靶点:细胞周期蛋白依赖性激酶2(CDK2)
疾病领域:激素受体阳性(HR+)/人表皮生长因子受体2阴性(HER2-)乳腺癌和其他CCNE1变异癌症
CDK是细胞分裂周期的关键调节因素。其中,CDK2是一种非常有前景的药物靶点,尤其是在那些Cyclin E1蛋白过度表达的癌症中,包括对CDK4/6抑制剂耐药的HR+/HER2-乳腺癌。Blueprint公司的研发团队专注于开发针对CDK2的特异性抑制剂,这一过程颇具挑战性,因为CDK2的活性位点与CDK1极为相似。
BLU-222是Blueprint公司开发的CDK2特异性抑制剂。Blueprint公司的科研人员充分筛选了公司的化合物库,这个库详细记录了每种化合物与所有人类激酶的相互作用情况,以筛选出特异性的CDK2先导化合物。结果表明,含有吡嗪核心的化合物提供了最佳的选择性和活性组合。带有二氟甲氧基基团的吡唑环能与“门控开关(gatekeeper)”苯基丙氨酸残基中的π电子产生关键的相互作用,从而进一步提高了其对其他激酶的选择性。这些努力促成了BLU-222分子的诞生,该分子对CDK2的选择性比对CDK1高出90倍。
目前,BLU-222正在进行1期临床试验,不仅作为单药治疗方案,也在与CDK4/6抑制剂的联合用药方案中进行测试。
随着2024年美国化学学会春季大会的成功闭幕,一批候选抗癌药物的亮相标志着产业界在抗癌领域取得了更进一步的进展。期待与这些候选新药能够获得深入研究和进一步验证,在不远的将来为癌症患者提供更为优化和有效的治疗选择。
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DNA鉴定

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