其结构是根据GSK-3326595改构而来外汇天眼查官网即使过去几年肿瘤调治得到了伟大发扬,更加是以检讨点欺压剂为代外的免疫疗法,但癌症依旧是一个令人生畏的环球壮健挑拨,仍紧急须要开荒新的靶点和调治形式。
卵白质精氨酸酶甲基移动酶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型精氨酸甲基移动酶,通过对称二甲基化,翻译后装扮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症结细胞过程中起着紧张影响,网罗DNA修复,细胞周期发扬,转录调控和RNA剪接等。PRMT5被以为是一种潜正在的致癌基因,其上调可导致众种区别癌症的肿瘤细胞增殖和侵袭性,网罗结直肠癌、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]。
依据PRMTs(卵白质精氨酸甲基移动酶)的催化活性和产品类型,可将其分为3大类:I、Ⅱ、Ⅲ型。I型首要网罗PRMT1、PRMT2、PRMT3、PRMT4、PRMT6、PRMT8,催化底物酿成错误称二甲基化精氨酸;Ⅱ型网罗PRMT5及PRMT9,催化底物酿成对称二甲基化精氨酸;Ⅲ型仅网罗PRMT7,负担催化底物酿成单甲基化精氨酸(睹图1)。PRMT5起首正在与Janus酪氨酸激酶(JAK2)彼此影响的卵白质的两次杂交中挖掘8。PRMT5的非常外达与众种肿瘤干系,是抗肿瘤药物研发的紧张靶点[3]。
图1 三种PRMTs催化的精氨酸甲基化反映,SAM和SAH的化学布局[3]
图1中的SAM(S-腺苷甲硫氨酸)供应甲基原因,SAM落空甲基后形成SAH。依据化合物是否霸占SAM连系位点,可将其分为,SAM非逐鹿性欺压剂和SAM逐鹿性欺压剂和双重的SAM/底物逐鹿性欺压剂;SAM非逐鹿欺压剂霸占底物连系位点与底物逐鹿,而SAM逐鹿欺压剂则霸占SAM的连系位点[3]。
截至2021年11月25日,依据医药魔方数据库,目前针对PRMT5靶点尚无分子获批上市,只要7个小分子处于临床阶段;发扬最速的是处于二期临床的GSK3326595, 合适症是乳腺癌、急性髓系白血病、非霍奇金淋巴瘤、骨髓增生非常归纳征;以及安进公司开荒的,处于 I/II期临床的AMG-193,合适症黑白小细胞肺癌。
别的,也有变构欺压剂、共价欺压剂、PROTACS的干系报道;然则这些以成效性分子为主,离临床开荒再有年光。如2020年,Palte等报道了PRMT5的变构欺压剂,这是一类带有金刚烷片断的咪唑酮类小分子,此前行为BACE1/2欺压剂被通俗报道[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相像物为靶头,乙二醇链行为相联链,VHL行为E3泛素相联酶[4]。
GSK3326595属于非逐鹿性欺压剂,带有一个四氢异喹啉片断(THIQ),THIQ布局表现紧张影响: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酿成潜正在的π-π聚集影响,其他PRMTs正在该场所的残基是Met;3)THIQ位于由Leu319、Tyr324、Phe327和Trp579酿成的疏水小口袋中,晦气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,影响完全催化进程。正在Z-138皮下肿瘤异种移植小鼠模子中,GSK3326595可有用欺压肿瘤体积。它具有优异的脑通透性和抗肿瘤成果,目前处于临床I/II期[5]。
JNJ64619178属于SAM逐鹿性欺压剂,是第一个进入临床试验的SAM布局的核苷相像物,用环戊烷取代了SAM中的四氢呋喃环,SAM中嘌呤上的氨基也改为溴代替。辉瑞的PF-06939999也是核苷相像物,目前处于一期临床[6],用于调治宫颈癌,食管癌,非小细胞肺癌等;
PRT543和PRT811是由PreludeTherapeutics开荒的,可直接与SAM连系口袋连系,布局尚未披露,揣测其布局如图3所示,与强生的欺压剂同属核苷类,区别的是环戊烷片断改成四氢呋喃且众了一个羟基,另一个backup大概是经构象限造的羟基与苯环环合。安进公司开荒的AMG-193可特异性连系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储存);揣测布局如图3,带有一个氨基喹啉片断,目前处于 I/II期临床。
南京圣和开荒的SH3765是邦内第一个进入临床的PRMT5欺压剂,其布局是依据GSK-3326595改构而来,首要正在GSK分子的嘧啶酰胺局限做了一个闭环构象限造;圣和公然了两篇PRMT5欺压剂干系专利,另一个系列正在N乙酰基哌啶局限做了改构。
Mirati开荒PRMT5欺压剂原本是采用了“合成致死”的计谋。所谓合成致死,即是闭于细胞中的两个基因,此中任何一个独立突变或者不表现影响时,都不会导致细胞灭亡,而两者同时突变或者不行外达时,就会导致细胞灭亡;已上市药物中的PARP欺压剂,与BRCA基因突变组成合成致死伙伴;这类机理首要主意是使得PARP欺压剂可拔取性杀伤肿瘤细胞的同时错误寻常体细胞出现影响。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产生共缺失景色,这种共缺失景色正在肿瘤中的比例可达9%-15%[8]。
MTAP插手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会储存并行为一种内正在的拔取性逐鹿欺压剂,MTA对PRMT5 SAM连系口袋的优先级是其他PRMTs连系口袋的100倍,这裁汰了SAM与PRMT5的连系,进而束缚了PRMT5的甲基移动酶活性。MTA与PRMT5的连系也削弱了GSK3326595与底物连系口袋的连系,低浓度MTA和PRMT5欺压剂的协同影响加强了PRMT5欺压,但正在高浓度MTA或PRMT5欺压剂时,协同影响彰着削弱,新一代PRMT5欺压剂的策画即是为了避免这种逐鹿,Mirati公司MRTX1719和安进的AMG193(公然数据较少)恰是如许一类小分子欺压剂[8]。
MRTX1719的挖掘也称得上是“基于布局的药物策画”的代外性案例。由图5能够看出,MTAP缺失的癌细胞与MTAPWT癌细胞布局上的最大区别正在于,MTAP缺失的癌细胞中MTA的储存出现一个PRMT5-MTA复合物,基于这一复合物的布局来初筛靶向性强的小分子,经历几轮基于碎片、基于布局的药物策画和众轮构效联系探究最终获得MRTX1719。
MRTX1719的挖掘:MRTX1719的布局睹图6A,最初筛到的hit(A中玄色布局)是1-(2H)-酞嗪酮乙胺的布局,通过hit与PRMT的共晶证据了其也和MTA的连系;甲基吡唑基团的引入加强了与PRMT·MTA配合物的连系,这是通过与Leu312的backbone的N-H酿成了一个症结的氢键;引入氰氟苯基可与Phe580的backbone的N-H彼此影响加强连系,并正在MTAP 缺失的细胞中显示出抗增殖成果;引入环丙基氧基、氯代替能够加强肿瘤细胞中的抗增殖活性并降低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中的超高的拔取性(82倍和74倍),而第一代的GSK-595未展现出拔取性[7]。
MRTX1719的上风正在于:1)可拔取性地靶向MTAP 缺失的癌细胞,对寻常细胞影响小;2)此前报道的PRMT5欺压剂会欺压PRMT5 WT寻常结构,影响造血细胞生机,低浸调治指数,而MRTX1719可降低调治指数;3)MRTX1719正在众个MTAP del CDX和PDX模子中具有很强的抗肿瘤活性,并行为单药正在众个模子中诱导肿瘤衰弱,网罗肺和间皮瘤模子[7]。
药效结果显示,MRTX1719使用合成致死机造对MTAP缺失细胞举办拔取性欺压,图7A中反映了MRTX1719的体内药效。图7D和7B中能够看出MRTX1719与第一代PRMT5欺压剂JNJ-9178和GSK-595对照的拔取性;并讲明了MRTX1719正在欺压MTAP缺失细胞的同时,对寻常细胞影响不大。
图7 MRTX1719欺压MTAP缺失的异种移植瘤滋长及对骨髓生机的影响[7]
目前邦内公司只要南京圣和的PRMT5欺压剂进入临床,跟着对PRMT5心理成效的深远探究,种种布局与PRMT5的共晶也会被披露;近年来变构欺压剂和PRMT5 PROTACS的挖掘,以及Mirati和Amgen依据MTA与PRMT5复合物策画的高拔取性的分子丰饶了PRMT5欺压剂的布局类型;等候更众的PRMT5欺压剂进入临床,最终上市,使患者获益。
[5]詹康宁等;卵白精氨酸甲基移动酶5欺压剂探究发扬;中邦药科大学学报2021,52(3):371- 378.