另一个backup可能是经构象约束的羟基与苯环环合Tuesday, October 1, 2024尽量过去几年肿瘤调整博得了宏壮转机,更加是以检验点贬抑剂为代外的免疫疗法,但癌症依然是一个令人生畏的环球强壮离间,仍急切必要开垦新的靶点和调整设施。
卵白质精氨酸酶甲基搬动酶5(protein arginase methyltransferase 5, PRMT5)是一种具有临床潜力的外观遗传靶点,它是一种II型精氨酸甲基搬动酶,通过对称二甲基化,翻译后装束组卵白和其他卵白质[1];这种由PRMT5催化的卵白质底物甲基化正在安排枢纽细胞过程中起着首要影响,包含DNA修复,细胞周期转机,转录调控和RNA剪接等。PRMT5被以为是一种潜正在的致癌基因,其上调可导致众种差异癌症的肿瘤细胞增殖和侵袭性,包含结直肠癌、肺癌、卵巢癌、前线腺癌和胰腺癌,以及淋巴瘤、白血病和胶质母细胞瘤[2]。
遵照PRMTs(卵白质精氨酸甲基搬动酶)的催化活性和产品类型,可将其分为3大类:I、Ⅱ、Ⅲ型。I型首要包含PRMT1、PRMT2、PRMT3、PRMT4、PRMT6、PRMT8,催化底物变成过错称二甲基化精氨酸;Ⅱ型包含PRMT5及PRMT9,催化底物变成对称二甲基化精氨酸;Ⅲ型仅包含PRMT7,承当催化底物变成单甲基化精氨酸(睹图1)。PRMT5开始正在与Janus酪氨酸激酶(JAK2)彼此影响的卵白质的两次杂交中察觉8。PRMT5的极度外达与众种肿瘤相干,是抗肿瘤药物研发的首要靶点[3]。
图1 三种PRMTs催化的精氨酸甲基化反响,SAM和SAH的化学组织[3]
图1中的SAM(S-腺苷甲硫氨酸)供给甲基由来,SAM落空甲基后酿成SAH。遵照化合物是否占领SAM联络位点,可将其分为,SAM非比赛性贬抑剂和SAM比赛性贬抑剂和双重的SAM/底物比赛性贬抑剂;SAM非比赛贬抑剂占领底物联络位点与底物比赛,而SAM比赛贬抑剂则占领SAM的联络位点[3]。
截至2021年11月25日,遵照医药魔方数据库,目前针对PRMT5靶点尚无分子获批上市,唯有7个小分子处于临床阶段;转机最疾的是处于二期临床的GSK3326595, 顺应症是乳腺癌、急性髓系白血病、非霍奇金淋巴瘤、骨髓增生极度归纳征;以及安进公司开垦的,处于 I/II期临床的AMG-193,顺应症短长小细胞肺癌。
其余,也有变构贬抑剂、共价贬抑剂、PROTACS的相干报道;不过这些以效力性分子为主,离临床开垦另有工夫。如2020年,Palte等报道了PRMT5的变构贬抑剂,这是一类带有金刚烷片断的咪唑酮类小分子,此前动作BACE1/2贬抑剂被通俗报道[1];2020年金坚课题组报道了首个PRMT5的PROTAC小分子降解剂,这个分子以GSK3326595近似物为靶头,乙二醇链动作贯穿链,VHL动作E3泛素贯穿酶[4]。
GSK3326595属于非比赛性贬抑剂,带有一个四氢异喹啉片断(THIQ),THIQ组织阐明首要影响:1)THIQ的苯环与SAM之间生存阳离子-π彼此影响;2)THIQ环与PRMT5特有的残基Phe327变成潜正在的π-π堆集影响,其他PRMTs正在该处所的残基是Met;3)THIQ位于由Leu319、Tyr324、Phe327和Trp579变成的疏水小口袋中,倒霉于极性官能团或体积大的基团;4)THIQ的叔胺氮原子正在水介导下与E435彼此影响,影响集体催化历程。正在Z-138皮下肿瘤异种移植小鼠模子中,GSK3326595可有用贬抑肿瘤体积。它具有优越的脑通透性和抗肿瘤效益,目前处于临床I/II期[5]。
JNJ64619178属于SAM比赛性贬抑剂,是第一个进入临床试验的SAM组织的核苷近似物,用环戊烷替换了SAM中的四氢呋喃环,SAM中嘌呤上的氨基也改为溴庖代。辉瑞的PF-06939999也是核苷近似物,目前处于一期临床[6],用于调整宫颈癌,食管癌,非小细胞肺癌等;
PRT543和PRT811是由PreludeTherapeutics开垦的,可直接与SAM联络口袋联络,组织尚未披露,探求其组织如图3所示,与强生的贬抑剂同属核苷类,差异的是环戊烷片断改成四氢呋喃且众了一个羟基,另一个backup不妨是经构象管造的羟基与苯环环合。安进公司开垦的AMG-193可特异性联络MTA:PRMT5复合物,针对的是MTAP基因缺失的实体瘤患者(MTAP缺失形成MTA堆积);探求组织如图3,带有一个氨基喹啉片断,目前处于 I/II期临床。
南京圣和开垦的SH3765是邦内第一个进入临床的PRMT5贬抑剂,其组织是遵照GSK-3326595改构而来,首要正在GSK分子的嘧啶酰胺片面做了一个合环构象管造;圣和公然了两篇PRMT5贬抑剂相干专利,另一个系列正在N乙酰基哌啶片面做了改构。
Mirati开垦PRMT5贬抑剂原本是采用了“合成致死”的计谋。所谓合成致死,即是对待细胞中的两个基因,个中任何一个稀少突变或者不阐明影响时,都不会导致细胞断命,而两者同时突变或者不行外达时,就会导致细胞断命;已上市药物中的PARP贬抑剂,与BRCA基因突变组成合成致死同伴;这类机理首要主意是使得PARP贬抑剂可采选性杀伤肿瘤细胞的同时过错寻常体细胞形成影响。与PRMT5组成合成致死的基因是MTAP(甲硫腺苷磷酸化酶),MTAP是一个抑癌基因,与体内常睹的抑癌基因CDKN2A爆发共缺失景色,这种共缺失景色正在肿瘤中的比例可达9%-15%[8]。
MTAP参加2-甲基硫代腺苷的代谢(MTA)并再生合成SAM所需的甲硫氨酸。正在没有MTAP的处境下,MTA会堆积并动作一种内正在的采选性比赛贬抑剂,MTA对PRMT5 SAM联络口袋的优先级是其他PRMTs联络口袋的100倍,这淘汰了SAM与PRMT5的联络,进而局部了PRMT5的甲基搬动酶活性。MTA与PRMT5的联络也削弱了GSK3326595与底物联络口袋的联络,低浓度MTA和PRMT5贬抑剂的协同影响加强了PRMT5贬抑,但正在高浓度MTA或PRMT5贬抑剂时,协同影响显然削弱,新一代PRMT5贬抑剂的打算即是为了避免这种比赛,Mirati公司MRTX1719和安进的AMG193(公然数据较少)恰是如此一类小分子贬抑剂[8]。
MRTX1719的察觉也称得上是“基于组织的药物打算”的代外性案例。由图5能够看出,MTAP缺失的癌细胞与MTAPWT癌细胞组织上的最大分歧正在于,MTAP缺失的癌细胞中MTA的堆积形成一个PRMT5-MTA复合物,基于这一复合物的组织来初筛靶向性强的小分子,经历几轮基于碎片、基于组织的药物打算和众轮构效合联考虑最终获得MRTX1719。
MRTX1719的察觉:MRTX1719的组织睹图6A,最初筛到的hit(A中玄色组织)是1-(2H)-酞嗪酮乙胺的组织,通过hit与PRMT的共晶证明了其也和MTA的联络;甲基吡唑基团的引入加强了与PRMT·MTA配合物的联络,这是通过与Leu312的backbone的N-H变成了一个枢纽的氢键;引入氰氟苯基可与Phe580的backbone的N-H彼此影响加强联络,并正在MTAP 缺失的细胞中显示出抗增殖效益;引入环丙基氧基、氯庖代能够加强肿瘤细胞中的抗增殖活性并普及啮齿动物和非啮齿动物物种中的生物利费用;图6B中能够看出MRTX1719正在MTAP del和WT中的超高的采选性(82倍和74倍),而第一代的GSK-595未再现出采选性[7]。
MRTX1719的上风正在于:1)可采选性地靶向MTAP 缺失的癌细胞,对寻常细胞影响小;2)此前报道的PRMT5贬抑剂会贬抑PRMT5 WT寻常构造,影响造血细胞生气,低浸调整指数,而MRTX1719可普及调整指数;3)MRTX1719正在众个MTAP del CDX和PDX模子中具有很强的抗肿瘤活性,并动作单药正在众个模子中诱导肿瘤没落,包含肺和间皮瘤模子[7]。
药效结果显示,MRTX1719欺骗合成致死机造对MTAP缺失细胞举办采选性贬抑,图7A中反响了MRTX1719的体内药效。图7D和7B中能够看出MRTX1719与第一代PRMT5贬抑剂JNJ-9178和GSK-595比拟的采选性;并注明了MRTX1719正在贬抑MTAP缺失细胞的同时,对寻常细胞影响不大。
图7 MRTX1719贬抑MTAP缺失的异种移植瘤孕育及对骨髓生气的影响[7]
目前邦内公司唯有南京圣和的PRMT5贬抑剂进入临床,跟着对PRMT5心理效力的长远考虑,百般组织与PRMT5的共晶也会被披露;近年来变构贬抑剂和PRMT5 PROTACS的察觉,以及Mirati和Amgen遵照MTA与PRMT5复合物打算的高采选性的分子雄厚了PRMT5贬抑剂的组织类型;等候更众的PRMT5贬抑剂进入临床,最终上市,使患者获益。
[5]詹康宁等;卵白精氨酸甲基搬动酶5贬抑剂考虑转机;中邦药科大学学报2021,52(3):371- 378.