Werner Syndrome

关注小药说药，一起成长！ 前言 合成致死性是一种遗传现象，即单个基因缺陷与细胞存活相容，但两个基因的同时缺陷导致细胞死亡或细胞适应性受损。合成致死性提供了一个独特的机会，可以间接靶向以前被认为“难以成药”的蛋白质，包括携带功能丧失（LOF）突变的关键肿瘤抑制蛋白和由扩增或其他基因组改变引起的过表达致癌蛋白。这些与环境相关的相互作用是癌细胞固有和特异性的，因此提供了选择性靶向这些细胞的机会，同时保留了缺乏相关基因组背景的非癌细胞。 目前，PARP抑制剂已经在BRCA突变癌症患者中获得临床成功。在此推动下，针对DNA损伤反应途径中多种合成致死相互作用的新型药物正在临床开发中，针对跨越表观遗传、代谢和增殖途径改变的合成致死相互作用的合理策略也已出现，并进入临床前和早期临床试验阶段。 靶向合成致死相互作用 DNA损伤反应（DDR）网络可以保持基因组稳定性，抑制复制应激，保护受损的复制叉，并确保高保真DNA复制。DDR成分的遗传性和获得性细胞缺陷与基因组不稳定性的积累有关，导致肿瘤发生和癌症进展。同时，具有这些缺陷的细胞变得依赖于补偿DDR途径生存，从而为合成致命靶向创造了机会。 DNA损伤信号：靶向ATR、ATM和DNA-PK ATR、ATM和CHK1激酶的抑制剂主要通过抑制必需的细胞周期检查点来利用细胞复制应激，导致过早进入有丝分裂和细胞死亡。ATR是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，属于磷脂酰肌醇3-激酶相关激酶（PIKK）家族。当DNA发生损伤时，ATR被激活，并通过下游信号通路参与DNA损伤的检测、复制叉的稳定和损伤修复；激酶ATM通过调节DDR内下游激酶的活性和控制细胞周期检查点进程，在DNA双链断裂（DSB）的修复中起着关键作用；DNA-PK是另一种磷脂酰肌醇3-激酶相关激酶（PIKK），在DNA损伤部位充当邻近修复蛋白的蛋白质支架，在非同源末端连接（NHEJ）中起着关键作用。许多肿瘤细胞由于DNA修复通路的缺陷，高度依赖这些激酶途径来维持其生存和增殖。因此，ATR、ATM和DNA-PK抑制剂与这些缺陷相结合，可导致肿瘤细胞发生合成致死。 多种ATR抑制剂已处于临床开发中，包括berzosertib、ceralasterib、elimusertib、camonsertib、tuvusertib、ART0380、ATRN-119、ATG-018和IMP9064等；正在临床试验中测试的ATM抑制剂包括AZD1390和双重ATM和DNA-PK抑制剂XRD-0394和M4076，临床开发中的DNA-PK抑制剂包括AZD7648和peposertib。 DNA复制和细胞分裂：WEE1、PKMYT1、CDC7和PLK4 Wee样激酶1（WEE1）通过催化CDK1和CDK2在Tyr15位置的抑制性磷酸化来调节细胞周期通过G2/M和S检查点的进程。WEE1的抑制在G1/S失调的情况下是合成致死的，例如由CCNE1扩增或TP53突变引起的G1/S失调。正在临床试验中测试的WEE1抑制剂包括adavosertib、azenosertib、Debio 0123、IMP7068、SY-4835、SC0191和ATRN-W1051。 蛋白激酶，膜相关酪氨酸-苏氨酸1（PKMYT1）是一种细胞膜相关丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶，也调节CDK1和G2/M检查点。功能基因组筛选的数据表明，PKMYT1失活与CCNE1扩增具有合成致死性。此外，除了CCNE1扩增，编码E3泛素连接酶FBXW7基因中的LOF突变和编码PP2A磷酸酶亚基PPP2R1A的基因也可通过PKMYT1抑制靶向。 细胞分裂周期7（CDC7）激酶在触发复制起点激活中起着重要作用。携带功能获得TP53突变的细胞依赖于CDC7依赖性DNA复制，这是由于与致癌转录因子MYB合作促进癌症细胞中的CDC7激活。在携带TP53突变的癌症细胞中，CDC7的药理学抑制诱导选择性衰老，而mTOR信号与CDC7联合抑制在促进凋亡细胞死亡方面非常有效。然而，尽管具有明显的临床前活性，但几种CDC7抑制剂（BMS-863233、TAK-931、NMS-1116354和LY3143921）在早期试验中未能显示出足够的疗效。 Polo 样激酶4（PLK4）是一种调节中心粒生物发生的激酶，中心粒是有丝分裂纺锤体组装和染色体分离所需的中心体的重要组成部分。中心粒周围的蛋白质是另一个关键的中心体成分，受E3泛素连接酶TRIM37的负调控。TRIM37的扩增（通常在神经母细胞瘤和乳腺癌中观察到）导致中心体物质耗竭，从而增加了对中心粒进行有丝分裂纺锤体组装的依赖，并使PLK4抑制在这种情况下成为一种有吸引力的治疗策略。目前，两种PLK4抑制剂CFI-400945和RP-1664正在临床试验中进行测试。 DNA修复：WRN、POLQ和USP1 POLQ和泛素特异性蛋白酶1（USP1）是携带BRCA1/2缺陷的癌症中临床相关的合成致死靶点。POLQ是一种广泛保守的DNA聚合酶，也是DSB修复过程中易出错的MMEJ途径的核心介体。来自几项试验的数据表明，POLQ抑制和BRCA1/2缺乏之间存在合成致死关系，这归因于癌症HRR缺陷（HRD）细胞对MMEJ DNA修复的高度依赖性。测试各种POLQ抑制剂的早期试验正在进行中，包括ART4215、novobiocin、ART6043和GSK4524101，作为单一疗法或与各种PARP抑制剂联合使用。 USP1是一种去泛素酶，调节关键的范可尼贫血复合物和跨损伤合成底物，同时抑制NHEJ。在BRCA1缺陷细胞中，USP1在复制叉处特别活跃，其与叉DNA结合并被其激活，同时介导叉保护；抑制USP1会导致复制叉失稳、叉保护失败和细胞死亡。KSQ-4279是一种USP1抑制剂，目前正在I期试验中作为单一疗法或与PARP抑制剂或铂类化疗联合使用进行测试。 Werner综合征ATP-依赖性解旋酶（WRN）功能的丧失与癌细胞中的微卫星不稳定性-高（MSI-H）表型具有合成致死关系。WRN敲除已被证明会在MSI-H细胞中诱导广泛的DSBs、细胞周期失调、基因组不稳定和凋亡，但在体外微卫星稳定细胞中不会诱导。WRN抑制剂HRO761和RO7589831均已进入I期临床试验。 靶向合成致死代谢依赖性 代谢重编程是癌症的标志，肿瘤代谢的遗传或表观遗传改变，是调节细胞内自由基积累和维持肿瘤进展所需的生物合成和能量需求增加所必需的。甲硫基腺苷磷酸化酶（MTAP）缺失与PRMT5-MAT2A-RIOK1轴成分耗竭之间具有合成致死关系。MTAP的损失导致5′-甲硫腺苷（MTA）的积累，MTA本身通过竞争PRMT5 S-腺苷甲硫氨酸（SAM）结合袋，成为PRMT5的强效和选择性内源性抑制剂。因此，缺乏MTAP功能的细胞PRMT5甲基化水平降低，对进一步的PRMT5耗竭敏感，导致细胞生长抑制。目前正在临床试验中测试几种MTA协同PRMT5抑制剂，如AMG193、MRTX1719和TNG908，以及MAT2A抑制剂IDE397。 涉及代谢途径的合成致死相互作用还包括氨基酸和核酸代谢途径中的合成剂量致死性关系。例如，FLT3内部串联重复（FLT3-ITDs）是驱动因素，通过激活参与从头丝氨酸生物合成基因的转录因子4（ATF4）依赖性转录调控，赋予丝氨酸生物合成独特的代谢依赖性。在这种情况下，抑制丝氨酸生物合成中第一个也是唯一的限速酶磷酸甘油酸脱氢酶（PHGDH），使用PHGDH抑制剂WQ-2101在FLT3野生型细胞中亚致死的剂量，会导致凋亡诱导。与FLT3野生型细胞系相比，对携带FLT3-ITD突变的细胞系具有显著的抗增殖作用。 靶向表观遗传调控的合成致死策略 染色质调节过程的动态控制对细胞功能至关重要。在多达50%的癌症中检测到与读取、添加或删除表观遗传修饰以及影响染色质调节和组织有关的基因突变。SWI/SNF染色质重塑复合物（CRC）是四个ATP依赖性CRC家族之一，能够通过驱逐、动员或沉积核小体来改变染色质结构。编码SWI/SNF成分的基因突变大多导致功能丧失，在所有人类癌症中发生率高达20%。功能基因组筛查已证明SWI/SNF同源对SMARCA4-SMARCA2、ARID1A-ARID1B、SMARCA4-AMARCB1、SMARCA4-ARID2、SMARCA-4-ACTB和SMARCC1-SMARCC2之间存在合成致死相互作用。 作为表观遗传合成剂量致死性的另一个例子，研究发现SWI/SNF-BRG1-SMARCA4复合物在弥漫性中线胶质瘤患者中与H3K27M突变的表观遗传依赖性。SMARCA4与SOX10在H3K27M突变胶质瘤细胞的调节元件上共定位，以调节参与细胞增殖和细胞外基质的基因表达。H3K27M的功能缺失导致SMARCA4染色质在SOX10和H3K27乙酰化标记的增强子上的结合减少。使用靶向蛋白降解剂或小分子抑制剂靶向SMARCA4，在体外和体内模型中产生了抗肿瘤活性。 小结 合成致死作为一种新兴的肿瘤治疗策略，近年来备受关注。它基于两个非致死性基因同时受到抑制或干扰时，会导致细胞死亡的现象。合成致死的发现为癌症治疗提供了新的思路，推动了相关药物的开发。在合成致死策略中，PARP抑制剂是最成功的案例之一，PARP抑制剂通过抑制PARP的活性，导致DNA损伤无法修复，从而引起肿瘤细胞死亡。目前，PARP抑制剂已被批准用于治疗携带BRCA1或BRCA2基因突变的乳腺癌和卵巢癌。 除了PARP抑制剂，研究人员还在积极探索其他合成致死靶点，如ATR、PRMT5等。这些靶点的抑制剂在克服肿瘤耐药性、提高治疗效果方面显示出良好的潜力。与此同时，人们也正试图通过联合用药策略，如将PARP抑制剂与其他抗肿瘤药物联用，以提高治疗效果。总之，合成致死作为一种具有前景的肿瘤治疗策略，为癌症患者带来了新的希望。随着科研技术的不断发展，相信未来会有更多基于合成致死原理的新型抗肿瘤药物问世，为癌症治疗带来革命性的变革。 参考文献： 1.Synthetic lethal strategies for the development of cancer therapeutics. Nat Rev Clin Oncol.2025 Jan;22(1): 公众号内回复“ADC”或扫描下方图片中的二维码免费下载《抗体偶联药物：从基础到临床》的PDF格式电子书！ 公众号已建立“小药说药专业交流群”微信行业交流群以及读者交流群，扫描下方小编二维码加入，入行业群请主动告知姓名、工作单位和职务。

深度聚焦多肽、多肽偶联药物研发、质控、工艺开发，展位咨询&免费入场券：联系电话181 1603 6798，扫码立即获取免费入场券： “合成致死”现象的已发现有近100年的历史，此前一直没有得到重视。直到2014年，全球第一个按照“合成致死”原理设计的抗癌药物PARP抑制剂奥拉帕尼被批准用于治疗卵巢癌，此后，制药界掀起了利用“合成致死”原理研发创新药物的热潮。 合成致死最初由遗传学家Calvin Bridges在研究黑腹果蝇杂交时首次发现，由Theodore Dobzhansky在1946年正式命名；其定义是两个基因之间的相互关系，当其中任意一个基因发生突变或功能失活时并不会对细胞或生物体的存活造成影响，但两个基因同时突变或失活将会导致细胞或生物体的死亡。利用合成致死原理进行肿瘤治疗被认为是很有前景的一种肿瘤精准治疗策略，但是如何高效准确地发现具有合成致死关系的基因对是当前面临的主要挑战。 目前，合成致死相互作用基因对的筛选方法主要包括酵母筛选、药物筛选、RNA干扰筛选、CRISPR筛选和生物信息学筛选等。随着筛选技术的发展，越来越多的合成致死基因对被发现，然而在众多的合成致死基因对研究中，DNA 损伤修复（DDR）相关的合成致死基因对研究最为深入。众所周知，每个细胞的基因组都不断受到内源性和外源性DNA 损伤因素攻击，为了确保基因组的稳定性以及遗传物质的准确复制和传递，细胞和生物体进化出各种DNA修复途径以保证存活。这种由DNA损伤传感器、介质和效应蛋白组成的复杂网络即DDR，需要严格的时空控制，以确保修复酶能对特异的DNA损伤方式进行精准调控。对于不同原因造成的不同类型的DNA损伤，其修复机制各不相同，其中，包括PARP、Polθ、ATR、ATM、WEE1、DNA-PK、BBCA、BAD51、MAT2A等基因在DDR通路中具有重要作用，因此成为合成致死研究的主要靶标。 据不完全统计，目前获批的合成致死药物有10种，其中涵盖PARP、EZH等靶点；以PARP抑制剂为例，根据弗若斯特沙利文分析，全球范围内，2020 年PARP抑制剂市场规模24 亿美元，预计2025 年将达到123 亿美元，复合增长率为38.3%。中国范围内，2020 年PARP抑制剂市场规模14 亿人民币，预计2025 年将达到147 亿人民币，复合增长率为60.3%。 已获批上市的“合成致死”药物 先声药业致力于“聚焦更有效，坚持差异化”的肿瘤药物开发策略，在肺癌、乳腺癌、消化道肿瘤以及妇科肿瘤等多个领域进行布局；目前有近60个创新药研发管线。 在刚刚过去的2024 AACR上，有超百篇报道均涉及到合成致死靶点，除此前大热的PARP外，还包括PRMT5、USP1、POLQ、WRN等……而在这些热门靶点中，均能看到先声药业身影。本文将对先声药业的“合成致死”药物管线进行剖析。 先声“合成致死”药物管线 一 PRMT5抑制剂：SIM0272 PRMT5 是一种表观遗传酶，参与多种生理过程，包括转录调控、RNA 代谢、核糖体生物合成和细胞周期调控。总体而言, PRMT5主要通过三种方式发挥其生物学功能: (1) 甲基转移酶、(2) 转录辅助因子、(3) 剪切因子。作为甲基转移酶, PRMT5可对下游靶基因的特定染色质区域进行甲基化修饰, 进而调控靶基因的转录并影响下游一系列生物学过程。已有证据表明，PRMT5过度表达可能在多种癌症中起着关键作用，包括B 和T 细胞淋巴瘤、转移性黑色素瘤、神经母细胞瘤、胶质母细胞瘤、生殖细胞瘤、卵巢癌、乳腺癌等。 SIM0272（SCR-6920、SCR-6277）是先声开发的一款高活性和高选择性的PRMT5抑制剂，在多种肿瘤模型中显示出抗肿瘤作用。临床前研究中，SCR-6920表现了更好的抗肿瘤效果和更低的靶点相关血液学毒性。I期研究评估了SCR-6920在晚期恶性肿瘤患者中的初步疗效和安全性，以及药代动力学（PK）和药效学（PD）数据，以确定推荐的 II 期剂量 （RP2D），结果显示：（1）在10 ~ 160 mg QD范围内，血浆分离呈浓度依赖性，导致血浆PK呈非线性变化。（2）血浆和血液的终末半衰期分别<1 d和> 3 d。（3）血浆对称二甲基精氨酸(SDMA)，PRMT5酶促产物在稳态下显著降低(抑制率:52.8% ~ 77.4%)。 在安全性上，最常见(≥10%)的TRAEs包括贫血(47.6%)、白细胞计数减少(23.8%)、低白蛋白血症(23.8%)和中性粒细胞计数减少(23.8%)。3级TRAEs包括贫血(9.5%)、丙氨酸转氨酶升高(4.8%)、天冬氨酸转氨酶升高(4.8%)、淋巴细胞计数下降(4.8%)和慢性结肠炎(4.8%)。无剂量限制性毒性(DLT)和4级或5级TRAE报告。6例患者出现严重不良事件(SAEs)，只有慢性结肠炎与治疗相关。 二 USP1抑制剂：SIM0501、SP-002 泛素特异性蛋白酶1（USP1）是一种定位于细胞核的参与DNA修复过程的去泛素化酶，能通过多个通路促进DNA修复。在许多癌症中，USP1有显著的过表达，而阻断USP1能抑制某些肿瘤细胞的DNA修复，尤其是同源重组缺陷(HRD)肿瘤，从而引起肿瘤细胞凋亡。另有研究表明，抑制USP1或下游信号通路会导致HRD肿瘤细胞对聚ADP核糖聚合酶（PARP）抑制剂更敏感。因此USP1被认为是治疗携带HRD突变肿瘤的一种颇具前景的合成致死靶点，并可能与PARP抑制剂产生协同作用。 SIM0501是先声再明自主研发的一种小分子口服、非共价、高选择性USP1抑制剂，在临床前体外和体内药理研究中单药或与PARP抑制剂联合，均对HRD肿瘤有显著的抗增殖活性。该药物已获FDA和NMPA批准进入临床研究，拟用于晚期实体瘤的治疗。在2024 AACR年会上披露的数据显示：SIM0501联合PARP抑制剂奥拉帕利在HRD乳腺癌和卵巢癌体外细胞系以及体内模型中均显示出强大的协同抗癌作用。 SP-002一种高选择性的USP1抑制剂，根据公司在2023 AACR披露的数据：在临床前体外研究中，无论是单独使用还是与PARP抑制剂联合使用，SP-002对HRD肿瘤都具有显著的抗癌活性。此外，未观察到明显的血液学毒性。 三 POLQ抑制剂：SIM 0508、SS008871、ZM-2311 POLQ是一类大型的DNA聚合酶，其在肿瘤细胞和部分人体正常组织中高表达，并参与高等真核生物细胞基因稳定性和损伤耐受。有大量研究表明，POLQ在淋巴组织，包括胸腺、骨髓和脾脏B细胞中高表达，睾丸中表达量最高，而肺、肝、心、脑等组织中几乎没有表达。研究发现，当同源重组介导的修复受到损害时（HR缺陷），POLQ高度表达并引导DNA双链断裂修复朝向替代末端连接（alt-EJ），开启微同源介导的末端连接（MMEJ）的DNA修复过程。在HR缺陷的情况下，POLQ的抑制通过毒性RAD51中间体的积累和alt-EJ修复途径的抑制，导致细胞死亡；此外，POLQ还具有逆转录RNA并促进以RNA为模板的DNA修复功能。 SS008871是由公司开发的一种小分子 Polθ 抑制剂，能够抑制HR缺陷的BRCA2-/-DLD-1细胞的增殖，并显示出DLD-1亲本细胞和非恶性细胞的>125倍选择性；同时，SS008871和奥拉帕尼的组合能进一步导致肿瘤消退，且在人类造血干细胞等体外试验中没有出现明显的造血毒性风险，具有良好的安全性。 目前，针对SIM 0508、ZM-2311的临床数据尚未披露。 四 WRN抑制剂：ZM-3329 Werner综合征RecQ解旋酶（WRN）是近年来发现的“合成致死”新靶点，对微卫星不稳定性（MSI）肿瘤具有“合成致死”作用，是治疗MSI中立的潜力靶点。Lieb等用RNA干扰技术对多种MSI-H细胞和MSS细胞同时进行WRN的基因沉默并检测细胞凋亡，结果显示，MSI-H细胞在WRN沉默后，细胞发生明显的凋亡，而MSS细胞未观察到细胞凋亡现象，这表明WRN是MSI恶性肿瘤的一个潜在合成致死靶点。更重要的是，MMR缺陷的合成致死相互作用与其他RECQL解旋酶无关，仅与WRN解旋酶活性相关。当WRN解旋酶活性丧失时，MSI的合成致死作用才被激活；证明了WRN可能是MSI-H恶性肿瘤精准治疗的有效靶点之一。 ZM-3329是一种新型的高效WRN抑制剂，能有效抑制解旋酶活性，IC50值小于30 nM，对HCT-116细胞增殖也有抑制作用。在124株肿瘤细胞系中，ZM-3329仅特异性抑制MSI-H的生长，而对MSS(微卫星稳定型)肿瘤细胞系无显著影响，表明对MSS具有高选择性。此外，ZM-3329强烈抑制MSI-H患者源性类器官的生长。细胞内作用机制研究表明，ZM-3329对MSI-H细胞WRN的抑制作用可导致累积性DNA损伤特征，表现为γ - h2ax和P21表达增加，细胞周期阻滞至G2/M。在临床前物种中，ZM-3329表现出良好的药代动力学特征，支持人类口服给药；在多种MSI-H异种移植模型中，ZM-3329显示出强大的抗肿瘤活性，并观察到明显的肿瘤消退。同时在小鼠中进行的所有试验剂量下，耐受性良好。 五 MAT2A抑制剂：SCR-7952 MAT2A (MATIIα)是MATII的催化亚基，在细胞核中被检测到，并与染色质修饰和重塑蛋白或复合体的成员相互作用。MAT2A能够上调H3K4me2和H3K9me2水平，从而抑制基因表达。大量研究表明，MAT2A在肝癌，结肠癌，胃癌以及非小细胞肺癌等组织中高表达，因此MAT2A在肿瘤治疗中是一个重要的靶点。 SCR-7952 是一种新型MAT2A抑制剂，具有更强的效力和更高的选择性。根据2022 AACR披露的数据，SCR-7952 对 MAT2A 酶具有有效的抑制活性，IC50 为 21 nM，比AG-270 更有效（IC50，68 nM）。在 HCT116 MTAP-/- 细胞中，SCR-7952 强烈抑制细胞 SAM 的产生，IC50 为 2 nM。SCR-7952 有效抑制 HCT116 MTAP-/- 细胞生长，IC50 为 53 nM。此外，在 10μM 时测定了 SCR-7952 对一组 47 个生命依赖性靶标的抑制作用，没有观察到显着的抑制作用。除了 MTAP KO 细胞外，SCR-7952 在具有天然 MTAP 缺陷的多个细胞系中显示出有效抑制细胞生长。临床前研究显示，SCR-7952 表现出优异的口服生物利用度和 PK 特性。在 HCT-116 MTAP-/- 异种移植模型中，SCR-7952 表现出强大的抗肿瘤活性，在 1 mpk、QD 时实现了 72% 的肿瘤生长抑制 (TGI)。此外，SCR-7952 耐受性良好，未观察到胆红素升高。 六 SMARCA2降解剂：SCR-9140 SMAECA2/4是SWI/SNF复合物中非常重要的催化亚基，对于SWI/SNF活性至关重要，例如细胞代谢（包括药物代谢）、分化、发育、DNA修复、肿瘤生成、转移。SMARCA4在几种癌症类型中均有发生突变，而SMARCA2突变在癌症中很少见，研究表明，SMARCA4纯合突变体的小鼠不能存活，而SMARCA2/4中SMARCA4突变的小鼠，可以存活，存在“合成致死”关系。SMARCA2对于SMARCA4中具有功能丧失突变的肿瘤细胞生长至关重要，是SMARCA4突变癌症中关键且有希望的治疗靶点。此外，SMARCA4缺陷的患者群体通常缺乏可靶向的癌基因（如突变的EGFR或ALK易位），这进一步强调了开发SMARCA2抑制剂的潜力。 SCR-9140是一款SMARCA2蛋白降解剂，根据2023 AACR披露的数据，体外研究显示，SCR-9140对SMARCA2的选择性相比SMARCA4的选择性高100倍，并在4小时内可以快速降解超过90%的SMARCA2蛋白。这种选择性降解能力在小鼠、狗、猴和人类细胞系（PBMC）中都得到了验证。而在具有SMARCA4缺失的多种恶性肿瘤细胞系中，SCR-9140有效降解SMARCA2的同时对细胞增殖有显著抑制作用。此外，SCR-9140 对 WI-38（人肺成纤维细胞）、THLE-2（人肝细胞）和人 PBMC 等非恶性细胞表现出弱细胞毒性，使其具有更大的治疗窗口。 在体内移植瘤模型研究中显示，SCR-9140 有效抑制非小细胞肺癌的肿瘤生长，并且与 SMARCA2 的降解密切相关。相关剂量并未影响动物体重，提示其安全性较好。综合而言，SCR-9140在体外和体内均显示出高效的SMARCA2选择性降解力，以及诱导 SMARCA4 缺失细胞的合成致死能力，而对正常细胞较为安全。 七 PKMYT1抑制剂：ZM-2322 PKMYT1是膜关联的酪氨酸/苏氨酸蛋白激酶1，是WEE家族成员之一，它可以磷酸化CDK1的苏氨酸14，从而抑制其与细胞周期蛋白B结合时触发有丝分裂的能力，WEE1则磷酸化CDK1的酪氨酸15，并参与CDK1/2活性的调节。PKMYT1的功能在正常细胞周期中不是必要的，而WEE1必不可少，然而在CCNE1扩增等基因组脆弱的细胞中，缺少功能性PKMYT1会导致细胞失去主要检查点调控，导致CDK1过度活跃和灾难性的DNA损伤，最终使细胞死亡。 ZM-2322作为一种PKMYT1抑制剂，对CCNE1高水平扩增的HCC1569细胞株的增殖有较强的抑制作用，其选择性显著高于CCNE1野生型细胞株SKOV3。根据2024 AACR披露，在HCC1569异种移植模型中，ZM-2322也显示出剂量依赖性的肿瘤抑制作用，且在与吉西他滨联合治疗以及与ATR抑制剂联合治疗中，也表现出强大的体外协同抗肿瘤作用。 八 KIF18A抑制剂：ZM-412 KIF18A属于驱动蛋白kinesin-8家族，kinesin-8在细胞分裂(KIF18A、KIF18B)和纤毛长度控制(KIF19A)方面具有不同的功能；KIF18A被认为影响着丝粒微管的正端的动力学，以控制正确的染色体定位和纺锤体张力。据报道，KIF18A在一些癌症类型中(例如，乳腺癌和结直肠癌)过表达，并与肿瘤侵袭性相关。 ZM-412 是一种强效且选择性的 KIF18A 抑制剂，与游离 MMAE 或 MMAE 偶联 ADC 在抑制多种癌细胞系（包括 CIN 阳性/阴性肿瘤细胞系）增殖方面表现出显著的协同作用。根据2024 AACR披露的数据，在体内，ZM-412 以剂量依赖性方式有效抑制 OVCAR3 和 HT29 异种移植模型中的肿瘤生长；此外，ZM-412 在 OVCAR3 异种移植模型中与 MMAE 结合的 LIV-1 ADC 一起表现出显著的肿瘤生长抑制协同作用。 参考资料 1、陈培,母波,宾华超,等.基于合成致死的抗肿瘤药物研发进展[J].生物医学转化,2022,3(01):1-12. 2、公司官网 3、bioSeedin柏思荟、药渡、E药学苑、SAIMed赛麦德咨询、智慧芽新药情报库、分子药讯、I药物化学、医脉通肿瘤科、TargetPedia 免责声明：本文信息来源于网络，本文仅作知识交流与分享及科普目的，不涉及商业宣传，不作为相关医疗指导或用药建议。文章如有侵权请联系删除。 END 深度聚焦多肽、多肽偶联药物研发、质控、工艺开发，7月相约苏州，联系电话18116036798上下滑动查看议程 戳“阅读原文”立即报名多肽药物论坛吧!

▎药明康德内容团队报道近期，国际权威期刊Nature同日上线了两篇关于WRN抑制剂研发的论文，其中一篇介绍了拜耳（Bayer）旗下Vividion Therapeutics公司的VVD-133214（也称为RO7589831）的发现过程，另一篇介绍了诺华（Novartis）的HRO761的发现过程。这两篇论文也引起了行业对“WRN”这个“合成致死”新靶点的关注。“合成致死”是指两个非致死基因同时被抑制，导致细胞死亡的现象。PARP抑制剂是全球首个利用合成致死理论成功研发并在临床实践中取得成功的药物。从2014年首款PARP抑制剂获FDA批准到现在，已有近10年的时间，但目前尚无针对其他靶点的“合成致死”药物获批。当前科学家们正在探索一些新型的“合成致死”靶点，以期给更多癌症患者带来新的治疗选择，Werner综合征RecQ解旋酶（WRN）就是被看好的靶点之一。据不完全统计，全球已有十几款WRN抑制剂在开发中。作为合成致死新靶点，WRN与疾病之间有着怎样的联系？靶向WRN的药物又有望治疗哪些癌症患者？全球有哪些管线正在开发？本文将结合公开资料带大家一起来了解下。图片来源：123RF——✦合成致死新靶点：WRN✦——WRN是DNA解旋酶RecQ家族的成员之一，与常染色体隐性遗传病布鲁姆综合征等遗传性疾病或早衰症都有密切关系。DNA解旋酶是一类在DNA或RNA复制过程中起到催化双链DNA或RNA解开的生物酶，参与了DNA复制、修复、转录、重组以及端粒的维持等细胞代谢过程，在维持染色体的稳定性中具有重要的作用。WRN还是RecQ家族成员中唯一具有解旋酶和核酸外切酶活性的多功能酶，两者既独立又相互协同，以分解多种DNA底物。研究发现，WRN参与了很多生物学过程，包括DNA损伤修复、端粒维持、自噬、基因组维护等。2019年，发表于《自然》等期刊的一系列研究发现，WRN和微卫星不稳定性（MSI）癌症之间具有“合成致死”的关系。——✦微卫星不稳定性癌症是什么？✦——在介绍WRN和MSI癌症的关系前，让我们先来了解下它的搭档——MSI癌症。MSI是一种癌细胞中由错配修复（MMR）受损或缺陷导致的、出现新的微卫星等位基因的现象，可以导致癌细胞基因进一步紊乱和突变，从而促进癌症的发生、发展，是公认的重要致癌途径之一。微卫星也称为短串联重复或简单序列重复，约占基因组的3%[1]。根据出现频率，MSI可分为高微卫星不稳定性（MSI-H）、低微卫星不稳定性（MSI-L）和微卫星稳定性（MSS）3种类型。研究显示，MSI存在于20多种不同类型的癌症中，在大约3%的癌症中观察到，全球每年确诊数十万例[2]。MSI结直肠癌是最早被发现的MSI癌症，有5%-15%患者是MSI结直肠癌[3]。此外，在约22%的胃癌[4]、30%的子宫内膜癌[5]、12%的卵巢癌[6]，以及肾上腺皮质癌、淋巴瘤和白血病[7]等恶性肿瘤中，也都能检测到MSI。相比于MSS癌症患者，临床研究显示，MSI癌症患者手术治疗后表现出更好的免疫反应、抑制癌细胞生长的能力以及良好的预后。不过，转移性MSI-H患者的预后并不理想，很多患者出现对化疗耐药和对免疫治疗的应答率低等情况。目前这类患者仍存在巨大的未满足医疗需求。图片来源：123RF——✦WRN与它的“合成致死”搭档✦——2019年，英国Wellcome Trust Sanger Institute和美国Broad研究所的两个研究团队各自通过敲除癌细胞中的特定基因，然后观察癌细胞的生存和健康状况，借此发现对癌症生存起到关键性作用的基因。两个研究团队都不约而同地发现了一个编码WRN的基因对具有MSI-H特征的癌症生存至关重要。进一步分析发现，DNA错配修复缺陷的MSI癌细胞在敲除WRN基因或耗尽WRN蛋白后，会损害MSI细胞的活力，引起细胞周期停滞、DNA损伤、有丝分裂缺陷、染色体破碎和凋亡，而且WRN缺失减少了移植MSI细胞小鼠的异种移植瘤生长和肿瘤形成。引人注目的是，当通过RNA干扰技术对多种MSI细胞和MSS细胞同时进行WRN的基因沉默后发现，MSI细胞在WRN沉默后，细胞发生明显凋亡，而MSS细胞并没有观察到细胞凋亡现象。而且，重新引入缺失MMR成分的MSI细胞的遗传拯救实验未能挽救合成致死关系。此外，使用解旋酶结构域、核酸外切酶结构域或两者的功能缺失突变，解析WRN的各种酶活性时发现，MMR缺陷的合成致死相互作用仅与WRN解旋酶活性相关。当MSI细胞中WRN解旋酶活性丧失时，与MSI的合成致死作用才被激活。在MSI-H细胞中，DNA损伤修复功能高度活跃，几乎不存在内源性双链断裂；当沉默WRN后，细胞内特定基因组位点出现大量双链断裂，进而导致细胞周期停滞、基因组不稳定和细胞凋亡。一系列的研究和实验不仅揭示了MSI-H癌细胞维持基因组稳定性的WRN依赖性分子机制，而且还表明WRN合成致死关系是通过MMR功能障碍的突变后果而不是通过MMR本身缺陷发展的，WRN可能是MSI-H癌症精准治疗的有效靶点之一。——✦10余款WRN抑制剂正在开发中✦——随着WRN可能是MSI癌症合成致死新靶点的发现，基于靶向MSI癌症的WRN抑制剂的研发也引起了科研人员和药物研发人员的兴趣。公开资料显示，全球目前还没有直接靶向人类DNA或RNA解旋酶的获批药物，但有十几款WRN抑制剂处在研发阶段，其中进展最快的是开头提到的拜耳的VVD-133214和诺华的HRO761。VVD-133214是一款WRN共价变构抑制剂，能够选择性地与WRN上的C727位点结合，具有低微摩尔范围WRN解旋酶抑制活性。研究发现，VVD-133214可通过共价抑制WRN，导致MSI-H细胞中广泛的双链DNA断裂、核肿胀和细胞死亡，但在微卫星稳定的细胞中则不会。而且，VVD-133214在小鼠中耐受良好，并在多个MSI-H结直肠癌细胞系和患者来源的异种移植模型中导致稳健的肿瘤消退[8]。在荷瘤小鼠的体内研究中，VVD-133214能抑制WRN杀死MSI型肿瘤，每天一次口服5 mg/kg或更高剂量的VVD-133214，即可导致肿瘤内接近完全的靶点结合。此外，在7个不同的MSI-H结直肠癌患者来源肿瘤异种移植（PDX）模型中进行的抗肿瘤活性测试显示，VVD-133214每日20 mg/kg的口服剂量，成功减少了6个PDX模型中的肿瘤负担；而且在来自同一位患者不同治疗阶段的2种PDX模型中，也显示出了不错的抗肿瘤疗效。2023年VVD-133214获FDA批准开展1期临床试验，评估其单药治疗MSI和/或缺陷错配修复晚期实体瘤的安全性、耐受性、药代动力学、药效学和初步抗肿瘤活性。图片来源：123RF诺华的HRO761是一款非共价别构WRN抑制剂，可在D1和D2解旋酶结构域的界面上变构结合，从而将WRN锁定在非活性构象中。HRO761还以剂量依赖的方式诱导WRN降解，激活DNA损伤反应并诱导p53靶基因。临床前研究结果显示，每日口服HRO761在异种移植物（CDX）和PDX模型中均显示出有效性。对SW48细胞来源的CDX测试结果显示，每日口服一次20 mg/kg的HRO761可导致肿瘤生长停滞。通过监测动物体重推断HRO761没有毒性。此外，在不同MSI适应症的CDX和PDX模型中进行的大规模体内筛选结果显示，所有适应症的疾病控制率约为70%，疾病稳定率为35%，部分缓解率为30%，完全缓解率为9%[9]。而且，体外联合伊立替康可加深对HRO761的敏感性，并在MSI-H结直肠癌细胞系中获得更持久的应答。2024年1月，HRO761在中国获得临床试验默示许可，拟开发治疗晚期不可切除或转移性MSI-H或错配修复缺陷型实体瘤。此外，HRO761在美国、韩国、日本等地也开展了1期临床研究，评估其单药或联合替雷利珠单抗或伊立替康，用于MSI-H或错配修复缺陷肿瘤的安全性、推荐剂量以及初步抗肿瘤活性。除以上进入临床阶段的药物外，公开信息显示，全球还有10多款靶向WRN的药物处于临床前阶段，如英矽智能的SM9432A和ISM2196、勤浩医药的GH1581、先声再明的ZM-3329和浦合医药的PH027等等。此外，GSK、Eikon Therapeutics公司、Syros Pharmaceuticals公司和Nimbus Therapeutics公司等也有研究该靶点。未来和挑战总体而言，WRN在DNA修复途径上是一个很重要的蛋白，许多错配修复存在缺陷的MSI-H癌细胞生存都依赖于WRN活性。作为合成致死的一个新兴靶点，针对WRN的药物研发正在稳步推进，WRN抑制剂有望成为治疗MSI-H癌症的潜在药物。然而这一领域的开发尚处于早期阶段，开发出适用于临床的药物仍有一定难度，比如MSI发展的复杂性及其与癌症演变的关系对研发前景提出了挑战，需要进一步的研究来克服现有挑战，并最终实现在临床上的价值。我们期望，随着研究的进展，靶向WRN的药物研发能取得更多突破，早日为MSI癌症患者带来新的治疗选择。参考资料：（可上下滑动查看） [1] David A.Morales-Juarez,et al.,(2023).Clinical prospects of WRN inhibition as a treatment for MSI tumours.npj Precision Oncology,DOI:10.1038/s41698-022-00319-y.[2] Gabriele Picco,et al.,(2021).Werner Helicase Is a Synthetic-Lethal Vulnerability in Mismatch Repair–Deficient Colorectal Cancer Refractory to Targeted Therapies,Chemotherapy,and Immunotherapy.Cancer Discovery,DOI:10.1158/2159-8290.CD-20-1508.[3] Kai Zimmer,et al.,(2020).WRN-Mutated Colorectal Cancer Is Characterized by a Distinct Genetic Phenotype.Cancers,DOI:10.3390/cancers12051319.[4] The Cancer Genome Atlas Research Network,(2014).Comprehensive molecular characterization of gastric adenocarcinoma.Nature,DOI:10.1038/nature13480.[5] Haruko Kunitomi,et al.,(2017).New use of microsatellite instability analysis in endometrial cancer.Oncol Lett,DOI:10.3892/ol.2017.6640.[6] Tuya Pal,et al.,(2008).Systematic review and meta-analysis of ovarian cancers: estimation of microsatellite-high frequency and characterization of mismatch repair deficient tumor histology.Clin Cancer Res,DOI:10.1158/1078-0432.CCR-08-1387.[7] Russell Bonneville,et al.,(2017).Landscape of Microsatellite Instability Across 39 Cancer Types.JCO Precision Oncology,DOI:10.1200/PO.17.00073.[8] Kristen A. Baltgalvis,et al.,(2024).Chemoproteomic discovery of a covalent allosteric inhibitor of WRN helicase.Nature,DOI:10.1038/s41586-024-07318-y.[9] Stephane Ferrett,et al.,(2024).Discovery of WRN inhibitor HRO761 with synthetic lethality in MSI cancers.Nature,DOI:10.1038/s41586-024-07350-y.本文来自药明康德内容团队，欢迎个人转发至朋友圈，谢绝媒体或机构未经授权以任何形式转载至其他平台。转载授权请在「医药观澜」微信公众号留言联系我们。其他合作需求，请联系wuxi_media@wuxiapptec.com。免责声明：药明康德内容团队专注介绍全球生物医药健康研究进展。本文仅作信息交流之目的，文中观点不代表药明康德立场，亦不代表药明康德支持或反对文中观点。本文也不是治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。