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点击蓝字 ↑ 关注药研视角 PharmaView JMC速览 2026.02.02 近日，复旦大学唐美麟/上海药物所林泽民/上海中医药大学赵咏芳/郑州大学孙囡囡团队在药物化学权威期刊Journal of Medicinal Chemistry上发表了一篇题为"从苗头化合物到先导化合物：通过表型筛选和结构优化发现具有吡啶并咪唑骨架的新型选择性RIPK1抑制剂用于治疗自身免疫性疾病"的研究论文，报道了一种新型吡啶并咪唑骨架的选择性RIPK1抑制剂WJH-C19的发现与优化过程。 1 min速览 研究背景 自身免疫性疾病（如类风湿关节炎、炎症性肠病）影响全球3-5%人口，现有TNFα生物制剂存在成本高、长期疗效不足等局限。RIPK1作为TNFα信号通路的关键激酶，介导细胞坏死性凋亡（necroptosis），是开发小分子药物的理想靶点。然而，目前尚无RIPK1抑制剂获批上市，部分临床候选药物因疗效、药代动力学或安全性问题终止开发。 重点内容      研究团队采用老药新用策略，首先从378个临床阶段的激酶抑制剂中通过表型筛选发现一款此前报道的PI3Kα抑制剂TAK-117，其具有独特的吡啶并咪唑母核和突出的抗坏死性凋亡活性（EC₅₀ = 1.5 μM）。然后通过多种化学生物学实验和分子动力学模拟确认其为II型RIPK1抑制剂（IC₅₀ = 6.8 μM）。其次针对铰链区、溶剂区、疏水变构口袋和变构调节区进行四轮结构优化。最终获得先导化合物WJH-C19，其RIPK1抑制活性较TAK-117提升约1000倍（IC₅₀ = 5.7 nM），对PI3Kα选择性>1000倍，对RIPK2/RIPK3的选择性分别>100倍和>10000倍，且克服TAK-117自身的种属差异性。 研究总结 WJH-C19在DSS诱导的结肠炎和CFA诱导的类风湿关节炎模型中口服给药均显示出显著疗效，可抑制RIPK1/RIPK3/MLKL信号轴磷酸化，减轻炎症反应。该化合物具有良好的药代动力学性质（t₁/₂ = 6.54 h，AUC₀₋ₜ = 10906 h·ng/mL，口服生物利用度12.89%），急性和亚慢性毒性研究未观察到明显毒性（LD₅₀ > 0.2 g/kg）。吡啶并咪唑骨架具有合成简便、成药性好的优势，为RIPK1靶向药物开发提供了新的化学模板。 图片来源：ACS 详细阅读 01 INTRODUCTION 研究背景 自身免疫性疾病包括银屑病、类风湿关节炎和炎症性肠病等多种疾病，影响全球3-5%的人口，是继癌症和心血管疾病之后的第三大疾病类别。由于对其发病机制认识不完全，大多数自身免疫性疾病缺乏治愈性疗法，目前治疗主要依赖生物靶向制剂。在生物治疗中，TNFα抑制剂因能精确调控炎症通路而成为临床应用最广泛、适用疾病谱最广的药物类别之一，但生物制剂仍存在成本高、长期疗效不足等局限性。鉴于TNFα抑制剂的疗效已得到证实，开发靶向TNFα受体通路的小分子药物以克服抗体疗法的局限性并满足未满足的临床需求是合理的药物开发策略，然而直接靶向TNFα的小分子药物研究较少且开发困难，目前仅有一个处于临床试验阶段。因此，发现开发聚焦于TNFα或其相关信号通路的治疗化合物是治疗自身免疫性疾病的有吸引力的策略。受体相互作用蛋白激酶1（RIPK1）是TNFα受体信号通路中的关键衔接激酶，其异常激活介导的细胞坏死性凋亡与多种炎症性、自身免疫性和退行性疾病相关，抑制RIPK1激酶活性是治疗自身免疫性疾病的有前景的策略。目前已报道或进入临床试验的RIPK1抑制剂分为三类：I型抑制剂结合ATP口袋的DLG-in活性构象，II型抑制剂同时靶向ATP口袋和变构位点的DLG-out非活性构象，III型抑制剂结合变构位点的DLG-out非活性构象。尽管有多种RIPK1抑制剂处于临床开发阶段，但部分试验因疗效、药代动力学特征或安全性问题而终止，目前尚无获批的RIPK1抑制剂。此外，许多在多个方面表现优异的强效RIPK1抑制剂仅通过注射给药在动物模型中显示体内疗效，无法实现安全便捷的口服递送，阻碍了其临床开发进程。因此，开发具有新型骨架、高效力、高选择性、安全性好且药代动力学性质优良的口服小分子RIPK1抑制剂具有重要的临床意义。 02 Drug Design ①药物设计 通过高内涵筛选发现坏死性凋亡抑制剂TAK-117及其体外活性与靶点验证 TNFα诱导的坏死性凋亡与RIPK1激酶的异常激活密切相关，为开发新型强效选择性RIPK1抑制剂，研究团队首先建立了经典的TNFα诱导坏死性凋亡模型：L929细胞先用10.0 μM化合物预处理2小时，再用TNFα和caspase抑制剂Z-VAD-FMK诱导坏死性凋亡，24小时后用CCK-8法检测细胞活力。利用该模型，研究团队对ChEMBL数据库中378个临床阶段激酶抑制剂进行了基于表型的高内涵筛选，发现TAK-117（一种已报道的选择性PI3Kα抑制剂）在L929细胞中对TZ诱导的坏死性凋亡显示出显著保护作用（86.0%），同时筛选还检测到两个已报道的坏死性凋亡抑制剂Sorafenib和Vemurafenib，证实了筛选策略的有效性。进一步研究显示，TAK-117在小鼠细胞系统中表现出对TNFα诱导坏死性凋亡的强效保护作用：在L929细胞和HT22细胞中的EC₅₀分别为1.5 μM和23.0 μM，但在人源HT29细胞和U937细胞中未能抑制TNFα诱导的坏死性凋亡，表明TAK-117具有种属差异性。为直接证明其抗坏死性凋亡活性，采用Annexin V/7-AAD双染流式细胞术分析TZ诱导的L929细胞，结果显示TAK-117与阳性对照RI-962类似，能剂量依赖性地减轻坏死性细胞死亡。为探究TAK-117是否直接作用于RIPK1靶点，通过双染流式细胞术比较RIPK1敲低与否的L929细胞中TZ诱导的坏死性凋亡，结果显示RIPK1敲除消除了TNFα诱导的坏死性凋亡并几乎消除了TAK-117的保护作用，表明TAK-117的抗坏死性凋亡活性依赖于RIPK1。此外，体外激酶抑制实验（ADP-Glo法）显示TAK-117选择性抑制RIPK1（IC₅₀为6.8 μM），而对高度同源的激酶RIPK3在100 μM下无抑制活性。为排除TAK-117原始靶点PI3Kα的参与，选取两个代表性PI3Kα抑制剂（PIK-75和alpelisib）在坏死性凋亡模型中进行评估，两者均未显示出保护作用。这些结果共同确定RIPK1而非PI3Kα是TAK-117在TZ诱导坏死性凋亡模型中的直接功能靶点。为进一步阐明TAK-117抗坏死性凋亡活性的分子机制，通过Western blot分析检测其对坏死性凋亡信号通路关键介导因子（RIPK1/RIPK3/MLKL）的影响，结果显示TAK-117以时间和浓度依赖的方式显著抑制TZ诱导的RIPK1磷酸化，以及下游信号分子RIPK3和MLKL的磷酸化。这些数据阐明了TAK-117抗坏死性凋亡效应的分子基础：TAK-117选择性结合RIPK1，抑制其磷酸化，进而抑制下游RIPK3磷酸化，阻断坏死小体形成，最终阻止MLKL磷酸化和寡聚化，从而避免膜破裂和随后的坏死性凋亡。 ②结构优化与构效关系 TAK-117与RIPK1/2/3相互作用的结合模式分析 研究团队采用分子对接和分子动力学模拟探究TAK-117与RIPK家族成员的相互作用。分子对接显示，TAK-117与RIPK1形成三个关键氢键（苯并噁唑氧和氨基氢与Met95，酰胺羰基氧与Asp156），稳定DLG-out非活性构象，符合II型抑制剂特征；而与RIPK2仅形成一个氢键，与RIPK3无相互作用。100 ns分子动力学模拟表明，RIPK1-TAK-117复合物中Leu157稳定维持DLG-out构象，RIPK2-TAK-117中Phe165在约10 ns后翻转向ATP口袋，RIPK3-TAK-117中DFG基序柔性高、无法稳定维持非活性状态。氢键占据率分析显示，TAK-117与RIPK1形成稳定氢键，与RIPK2显著降低，与RIPK3基本缺失。这些结果共同表明TAK-117选择性结合RIPK1，对其抑制活性（IC₅₀ = 6.8 μM）具有结构基础，而对RIPK2和RIPK3抑制作用弱（>20倍）。 TAK-117作为苗头化合物的结构优化策略 前期多种验证实验确认TAK-117具有一定的抗坏死性凋亡活性（L929细胞EC₅₀ = 1.5 μM，HT22细胞EC₅₀ = 23.0 μM）和选择性RIPK1激酶抑制作用（IC₅₀ = 6.8 μM），无显著细胞毒性（CC₅₀ > 50 μM）。值得注意的是，TAK-117作为PI3Kα抑制剂已完成I期临床试验，表明其具有良好的体内安全性和药代动力学性质，因此被认为是RIPK1相关自身免疫性疾病药物发现的有前景的苗头化合物。鉴于其抗坏死性凋亡和激酶抑制活性不足，以及存在的物种差异，仍需进行多样化的结构优化和系统的构效关系研究以提高其效力。分子对接和分子动力学模拟预测显示，TAK-117稳定RIPK1于非活性DLG-out构象，同时占据ATP结合口袋和疏水变构口袋，与7YDK复合物中的共晶配体一致：在ATP结合口袋中，TAK-117的苯并噁唑部分氧原子和相邻氨基氢原子与铰链残基Met95的骨架形成两个重要氢键；在疏水变构口袋中，酰胺基团的羰基氧原子与DLG序列中的关键氨基酸残基Asp156形成关键氢键。基于上述分析，TAK-117被划分为四个区域（R1、R2、R3、R4）：（1）R1区域与铰链区相互作用，采用生物电子等排策略替换杂原子，旨在增强氢键作用并提高抑制活性（化合物5a-5d）；（2）R2区域朝向溶剂暴露区，引入亲脂性基团以增加亲脂性、增强膜通透性以改善对人源HT29细胞的作用（化合物7a-7e）；（3）R3区域占据关键疏水变构口袋，进行系统构效关系研究，包括替换为环状脂肪胺（化合物10a1-10a4）或其他化合物如苯胺（化合物10b1-10c4）、苄胺（化合物10d1-10d3）、苯乙胺（化合物10d4-10d5）和手性甲基苄胺（化合物10e1-10f19），以提高活性和选择性；（4）R4区域邻近疏水变构口袋，通过增加取代基的空间大小以利用疏水口袋的柔性，从而占据更多疏水口袋空间并提高选择性（化合物14a-14i）。通过对TAK-117各区域进行上述系统结构优化并测定相应活性，可建立更全面的构效关系。 TAK-117的结构优化与构效关系研究 以TAK-117为苗头化合物，通过对其R1-R4区域进行结构修饰开展结构优化，采用L929/HT29坏死性凋亡模型评估细胞保护活性和ADP-Glo激酶实验评估激酶抑制活性建立构效关系。R1系列：R1部分位于RIPK1铰链区，苯并噁唑氧和相邻氨基氢与Met95骨架形成两个关键氢键，鉴于氧原子作为受体的氢键能力有限，采用生物电子等排策略替换杂原子以增强R1-Met95氢键作用，结果显示苯并噁唑N和O互换（5a）未改善活性，O替换为S或N（5c-5d）显著降低活性，5c中S和N互换形成5b使活性提高约2倍（L929 EC₅₀ = 686 nM），表明简单杂原子替换对活性改善无效，R1芳香杂环与Met95的相互作用涉及电荷分布和空间构象，因此选择5b作为后续工作的优势片段。R2系列：R2部分位于RIPK1溶剂暴露区，根据该区域的文献先例，引入乙酰基（7a）、丙酰基（7b）、异丁酰基（7c）、环丙基甲酰基（7d）和环丙基乙酰基（7e）以优化亲脂性、增强膜通透性，同时保持构象稳定性、有利电荷分布和紧密氢键作用，结果显示环丙基甲酰基取代（7d）产生最强的抗坏死性凋亡活性（L929 EC₅₀ = 221 nM），且含取代基的化合物在人源细胞（HT29）中显示有效活性（7d的HT29 EC₅₀ = 276 nM），克服了先前的物种差异，可能归因于增加亲脂性改善了化合物对HT29细胞的膜通透性，因此环丙基甲酰基（7d）为最优R2取代基。 R3系列：鉴于R3占据关键RIPK1疏水变构口袋，进行了广泛构效关系研究：（1）将7d的吗啉基团（L929 EC₅₀ = 221 nM，HT29 EC₅₀ = 276 nM）替换为脂肪族杂环（10a1-10a2）及桥环修饰（10a3）或氟取代（10a4）均未观察到活性改善；（2）用苯环替换吗啉增强活性（如10b1，L929 EC₅₀ = 31.6 nM，HT29 EC₅₀ = 162 nM），但取代基的存在、位置或类型无影响（10b1-10b6）；（3）芳香杂环修饰（10c1-10c4）无论N位置如何均降低活性，证实苯环优于芳香/脂肪族杂环；（4）中间碳链延长一个碳（10d1-10d3）使活性提高约2倍（如10d1，L929 EC₅₀ = 13.5 nM，HT29 EC₅₀ = 66.6 nM），进一步延长（10d4-10d5）则降低活性，表明单个碳原子延长最优占据疏水口袋。 利用"神奇甲基效应"，对苄基进行甲基修饰产生S和R手性构型：与苄基（如10d1）相比，R构型（10e1/10e3/10e5）活性降低>10倍，而S构型（10e2/10e4/10e6）活性提高2-10倍（如10e2，L929 EC₅₀ = 7.3 nM，HT29 EC₅₀ = 15.2 nM），分子对接证实S构型化合物（10e2）与关键残基形成更短氢键和更近距离，增强结合和抑制作用，确定S构型为优势构型。基于S构型进一步优化：（1）苯环替换为芳香杂环（10e7-10e8）活性降低，表明苯环不应改变；（2）考察苯环取代基位置和类型（对位和间位；氟、甲氧基、氯、甲基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲氧基，10e9-10e22），结果显示对位取代（如10e12，L929 EC₅₀ = 0.28 nM，HT29 EC₅₀ = 1.6 nM）优于间位取代（如10e11），给电子和吸电子取代基对活性无影响，对位氟（10e9）或对位氯（10e12）取代表现出优异的抗坏死性凋亡和激酶抑制活性；（3）继续探索苯环上不同取代基数量的构效关系（10f1-10f9），发现适当的双取代有效增强活性，化合物10f2（对位和间位二氟取代）显示最优的抗坏死性凋亡和激酶抑制活性（L929 EC₅₀ = 0.10 nM，HT29 EC₅₀ = 0.64 nM，RIPK1 IC₅₀ = 5.1 nM），但进一步增加氟取代基数量（10f3）降低活性，表明苯环上取代基数量不应超过两个。R3区域综合构效关系研究后，初步确定化合物10f2为后续优化的先导化合物。R4系列：R4部分邻近RIPK1疏水口袋，鉴于口袋柔性，设计空间结构递增的取代基（甲基→乙基→对氟苯基，14a-14i）以占据更多口袋空间、提高选择性，结果显示随空间结构增大抗坏死性凋亡活性降低，表明较大R4取代基不利，推测增加R4空间结构产生空间位阻，阻碍与RIPK1疏水腔结合，因此R4区域应保持未修饰，不添加额外取代基。 ③化学合成 目标化合物5a-14i（共69个化合物）的合成路线如下。R1系列（5个化合物，5a-5d）经三步反应合成，总收率约28%（方案1）：以6-溴咪唑并[1,2-a]吡啶-3-羧酸为起始原料，与吗啉盐酸盐经酰胺缩合得中间体2，中间体2在Pd(dppf)Cl₂催化和碱性条件（KOAc）下与双(频哪醇合)二硼反应生成中间体3，最后中间体3与化合物4a-4d经Suzuki反应得化合物5a-5d。R2系列（5个化合物，7a-7e）经两步反应制备，总收率约17%（方案2）：化合物4b首先与一系列羧酸经酰胺缩合得含不同R2取代基的化合物6a-6e，随后6a-6e与中间体3经Suzuki反应得化合物7a-7e。R3系列（50个化合物，10a1-10f9）经三步反应合成，总收率约38%（方案3）：以6-溴咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲酸乙酯为起始原料，在PdCl₂(dppf)催化和碱性条件下与双(频哪醇合)二硼反应得中间体9，中间体9与中间体6d经Suzuki反应得中间体10，最后中间体10与多种胺经酯交换反应引入各种R3取代基得化合物10a1-10f9。R4系列（9个化合物，14a-14i）经四步反应合成，总收率约4%（方案4）：中间体6d首先在PdCl₂(dppf)催化和碱性条件下与双(频哪醇合)二硼反应得中间体12，中间体12与化合物11a-11i（由2-氨基-5-溴吡啶制备）经Suzuki反应得化合物13a-13i，最后13a-13i与优选片段(S)-3,4-二氟-α-甲基苄胺经酯交换反应得化合物14a-14i。 03 RESULTS ①六个优选化合物（10e9、10e12、10f2、10f4、14a、14b）的药代动力学评价 六种化合物（10e9、10e12、10f2、10f4、14a、14b）表现出优异且可比的抗坏死性凋亡和激酶抑制活性，为进一步评估其成药性，进行了药代动力学研究。小鼠经口服灌胃（10 mg/kg）或静脉注射（1 mg/kg）给药，药代动力学结果总结于表5和图7A-F。六种化合物中，10e12（WJH-C19）显示出最均衡的药代动力学性质：静脉注射1 mg/kg时，清除率（CL）为0.11 L/h/kg，表观分布容积（Vss）为0.93 L/kg，半衰期（t₁/₂）为5.89 h，药时曲线下面积（AUC₀₋ₜ）为8914.61 h·ng/mL；口服灌胃10 mg/kg时，t₁/₂为6.54 h，最大血浆浓度（Cmax）为1051 ng/mL，AUC₀₋ₜ为10906.26 h·ng/mL，生物利用度（F）为12.89%。WJH-C19具有长半衰期和高暴露量特征。然而，最初优先考虑的化合物10f2尽管抗坏死性凋亡和激酶抑制活性更优，但关键药代动力学参数表现不佳，未能满足成药性标准，这可能归因于与10e12（WJH-C19）相比其相对较高的亲脂性导致溶解度低。通过药代动力学/药效学（PK/PD）整合分析（图7G-L），绘制了WJH-C19小鼠口服灌胃后游离血浆浓度-时间曲线与其细胞EC₅₀值的关系图，结果显示尽管生物利用度中等（12.89%），但由于高暴露、长半衰期和内在效力，WJH-C19的游离血浆浓度在24小时内持续超过细胞EC₅₀值，维持有效体内活性。因此，药物药代动力学参数的评价不应孤立考虑单一参数，而应综合评估整体参数特征和临床需求，WJH-C19口服给药可实现治疗疗效，具有临床应用潜力。根据研究团队调查，在已报道的强效II型RIPK1抑制剂中，WJH-C19在10 mg/kg口服剂量下表现出最优的AUC特征和半衰期特性。综上所述，通过对TAK-117四个区域进行基于结构的优化、全面构效关系研究，以及体外抗坏死性凋亡活性、激酶抑制、毒性和体内药代动力学评价，WJH-C19作为具有优异活性和成药性的先导化合物脱颖而出，后续研究将探究其体外活性、分子机制、激酶选择性、安全性和体内疗效。 ②WJH-C19的体外活性评价与抗坏死性凋亡分子机制 研究团队首先使用扩展的细胞系 panel 进一步评估了 WJH-C19 的抗坏死性凋亡活性，建立了以下坏死性凋亡模型：L929 细胞用 mTNFα/Z-VAD-FMK（TZ）诱导，HT22、HT29 和 U937 细胞用 mTNFα/Smac 模拟物/z-VAD-FMK（TSZ）诱导。如图 8A-E 所示，WJH-C19 强效抑制小鼠（L929/HT22）和人源（HT29/U937）细胞的坏死性凋亡，EC₅₀ 值分别为 0.28 nM、4.0 nM、1.6 nM 和 2.0 nM，均优于阳性对照 RI-962。其次，为直接可视化 WJH-C19 的抗坏死性凋亡活性，采用 Annexin V（活细胞染料）和 7-AAD（坏死细胞染料）双染流式细胞术分析 TZ 诱导的 L929 细胞，结果显示 WJH-C19 以浓度依赖性方式有效保护 L929 细胞免于坏死性凋亡。为探究 WJH-C19 抗坏死性凋亡效应的分子机制，研究团队通过 Western blot 分析评估了其对 TZ 诱导的 L929 细胞和 TSZ 诱导的 HT29 细胞坏死性凋亡通路关键介导因子（RIPK1/RIPK3/MLKL）的影响。如图 8H-K 所示，TZ 刺激 L929 细胞或 TSZ 刺激 HT29 细胞导致 RIPK1、RIPK3 和 MLKL 的磷酸化，WJH-C19 以浓度依赖性方式抑制 TZ 或 TSZ 诱导的 RIPK1 磷酸化，进而抑制下游 RIPK3 磷酸化，阻断坏死小体形成，从而抑制 MLKL 磷酸化，阻止 MLKL 寡聚化诱导的膜破裂，最终阻断坏死性凋亡。 ③WJH-C19的激酶选择性评价 为进一步表征WJH-C19的激酶选择性，在单一浓度（1 μM）下评估了其对81种代表性激酶的抑制活性，包括高度同源的RIPK家族成员RIPK1、RIPK2和RIPK3。如图9A、B所示，WJH-C19对RIPK1显示出强效且选择性的抑制作用，几乎完全抑制（~100%），而对RIPK2和RIPK3的作用均低于10%，较苗头化合物TAK-117显著改善。值得注意的是，WJH-C19对PI3Kα（TAK-117的原始靶点）几乎无抑制活性。WJH-C19对大多数激酶无显著影响，除5种脱靶激酶（TRKB/ITK/MET/MLK1/MAP3K19）外，对这些激酶显示出>90%的抑制活性；但广泛文献综述揭示这些脱靶激酶不参与坏死性凋亡信号通路，且WJH-C19对RIPK1的选择性至少比这些激酶高约100倍。因此，研究团队得出结论：WJH-C19的抗坏死性凋亡活性与这些靶点无关，WJH-C19在广泛的激酶panel中表现出良好的选择性。为阐明WJH-C19（C19）特异性靶向RIPK1的结构基础，进行了分子对接和分子动力学模拟以表征C19-RIPK1相互作用。对接结果表明，C19与RIPK1残基Asp156和Met95形成两个关键氢键：环丙基位于溶剂区，氨基苯并噻唑部分占据ATP结合口袋，(S)-1-(4-氯苯基)乙胺占据疏水变构口袋，采用典型的II型抑制剂结合模式。相比之下，C19-RIPK3对接未观察到有效相互作用。与对接结果一致，分子动力学模拟显示RIPK1-C19与RIPK1-TAK-117复合物的结合模式具有结构保守性，C19增强了RIPK1-配体系统的稳定性，具体表现为：（1）可比的骨架RMSD；（2）DLG基序残基的持续定位，C19与TAK-117类似，能够良好地与DLG基序相互作用，将RIPK1锁定在非活性DLG-out构象；（3）升高的氢键占据率，在RIPK1-C19复合物系统中，可与Met95和Asp156形成强氢键，且C19在结合位点内移动时与Met95的氢键相互作用较TAK-117增强，赋予C19更强的II型激酶抑制剂特征；（4）MM/PBSA结合自由能计算显示C19与RIPK1的结合自由能（ΔGbind）比TAK-117更有利，RIPK1-C19系统的分子力学相直接受体-配体相互作用能（-312.200 kJ/mol）显著优于RIPK1-TAK-117系统（-210.754 kJ/mol），从先导化合物TAK-117优化至C19使与RIPK1的总结合自由能（ΔGtotal）从-128.417 kJ/mol降低至-215.351 kJ/mol。这些结果共同确立WJH-C19为高选择性RIPK1抑制剂。 ④WJH-C19通过调控坏死性凋亡通路在DSS诱导的急性小鼠炎症性肠病中的体内疗效 为研究WJH-C19对炎症性肠病的改善作用，采用2% DSS诱导建立小鼠急性模型，以SASP（250 mg/kg）和RI-962（40 mg/kg）为阳性对照，WJH-C19设高（2.5 mg/kg）、低（1.25 mg/kg）两个剂量。结果显示：WJH-C19高剂量组体重恢复率（47.5%）和DAI恢复率（42.9%）显著优于SASP（18.6%、16.1%）和RI-962（0.9%、14.3%）；结肠长度恢复率（60.5%）亦显著高于阳性对照；H&E染色显示WJH-C19高剂量组黏膜结构接近正常，免疫组化显示ZO-1和Occludin表达恢复至接近正常水平；WJH-C19高剂量组对促炎因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）抑制最显著，对抗炎因子IL-10上调最强；Western blot显示WJH-C19高剂量组对RIPK1/RIPK3/MLKL磷酸化抑制作用最强。综上，WJH-C19有效改善DSS诱导的小鼠炎症性肠病，机制涉及细胞因子稳态调节及坏死性凋亡信号通路抑制。 图片来源：ACS ⑤WJH-C19在类风湿关节炎小鼠模型中改善炎症和骨破坏 为评估WJH-C19的药理作用，建立CFA诱导的类风湿关节炎模型，分组为正常组、模型组、塞来昔布组（20 mg/kg）、WJH-C19低剂量组（10 mg/kg）和高剂量组（20 mg/kg）。模型组小鼠表现出踝关节温度升高、足肿胀增加和关节炎指数升高（p < 0.01）；WJH-C19高剂量组显著改善这些炎症参数（p < 0.01），疗效与塞来昔布相当或更优，大体观察和红外热成像证实其减轻关节红肿和局部升温。Micro-CT显示模型组骨赘形成严重，WJH-C19高剂量组骨赘减少最显著；骨参数定量分析显示模型组BMD、皮质骨密度、Tb.N和Conn.D显著降低（p < 0.01），BV、CV、Tb.Sp、Po.N、Ct.Ar和Ct.Th增加，WJH-C19高剂量显著逆转这些骨破坏性改变（p < 0.05或p < 0.01），表明WJH-C19对关节炎驱动的骨破坏具有显著保护作用。 ⑥WJH-C19通过抑制RIPK1/RIPK3/MLKL信号通路保护软骨 踝关节组织病理学检查显示，模型组小鼠软骨表面不平整、结构明显破坏、滑膜炎症细胞浸润严重；WJH-C19治疗组炎症浸润减少、软骨结构更完整，高剂量组组织学评分接近正常水平且优于塞来昔布组，低剂量组亦有改善但程度较轻。鉴于类风湿关节炎软骨破坏涉及促炎细胞因子介导的RIPK1/RIPK3/MLKL磷酸化，研究团队进一步检测了巨噬细胞极化变化：流式细胞术结果显示模型组M1巨噬细胞显著增加、M2巨噬细胞减少，导致M1/M2比值明显升高；WJH-C19治疗以剂量依赖性方式降低M1/M2比值，高剂量组效果最显著（p < 0.01），提示WJH-C19可能通过促进向抗炎M2表型转变来缓解炎症。关键坏死性凋亡相关蛋白的半定量免疫荧光分析显示，模型组p-RIPK1、p-RIPK3和p-MLKL表达显著上调；WJH-C19治疗显著抑制这些磷酸化蛋白表达（p < 0.05或p < 0.01），高剂量组抑制作用最强。这些结果表明，WJH-C19通过靶向RIPK1介导的坏死性凋亡通路发挥关节保护作用。 ⑦WJH-C19的安全性评价 为表征WJH-C19的成药安全性特征，开展了一系列安全性评价。急性毒性研究中，小鼠单次给予0.5 g/kg WJH-C19，15天观察期内雌雄小鼠均未出现体重下降或死亡。亚慢性毒性研究中，小鼠每日重复给予WJH-C19两个剂量水平（0.2 g/kg和0.1 g/kg）连续5周，期间每日记录体重和摄食量，5周后检测脏器系数和主要脏器形态学变化，并分析血清生化参数，包括肝功能指标（ALT、AST、TP、ALB、TBIL、ALP、GGT）、血糖（GLU）、肾功能标志物（BUN、CREA）、血脂（TG、T-CHO）、心肌酶（CK）和电解质（K、Na、Cl）。结果显示，5周内雌雄小鼠体重和摄食量均无显著下降；5周后，给药组与空白对照组的主要脏器（心、肝、脾、肺、肾）脏器系数和形态特征相当；所有检测的血清生化参数与空白对照组相比均无显著差异。这些毒性数据表明WJH-C19在小鼠中安全性高，半数致死量（LD₅₀）> 0.2 g/kg，为其后续动物药效模型测试奠定了坚实的安全性基础。 图片来源：ACS 总结与展望 TNFα生物疗法存在感染风险等局限，靶向TNFα相关信号通路的小分子药物仍有需求。本研究通过老药新用和表型筛选，发现PI3Kα抑制剂TAK-117具有新型吡啶并咪唑骨架和RIPK1抑制活性；经分子动力学模拟确认其II型抑制剂结合模式，经四轮构效关系优化获得先导化合物WJH-C19。WJH-C19较TAK-117效力提高约1000倍（RIPK1 IC₅₀ = 5.7 nM），药代动力学优良（t₁/₂ = 6.54 h，AUC₀₋ₜ = 10906 h·ng/mL），对RIPK1激酶家族选择性优异（vs RIPK2 >100倍，vs RIPK3 >10000倍）。WJH-C19在DSS诱导的结肠炎和类风湿关节炎模型中疗效显著，通过抑制RIPK1/RIPK3/MLKL信号通路缓解炎症，急性和亚慢性毒性研究未显示明显毒性。吡啶并咪唑骨架合成简便、成药性佳、安全性已验证，为RIPK1抑制剂开发提供新模板。后续研究将聚焦提高WJH-C19生物利用度和激酶选择性。 文献详细全面信息请跳转原文阅读： https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.5c03145 往期推荐 【JMC】复旦大学陈芬儿院士/王帅副研究员：环化策略设计兼具高安全性与选择性的强效非核苷类HIV-1逆转录酶抑制剂 JMC征稿！复旦大学120周年校庆特刊聚焦“药物化学加速新药发现”（JMC & ACS MedChemLett联合发行） 【JMC】复旦大学唐美麟/孙逊&上海中医药大学附属曙光医院赵咏芳：新型ERβ激动剂及其抗骨质疏松研究 【JMC】复旦大学李英霞/陈宗龙＆上海药物所王贺瑶：异喹啉酮类FABP4/5抑制剂助力抗炎药物研发 说    明 公众号以个人学习和分享最新科研成果为目的，本文内容为阅读文献提炼总结的内容，因学识有限，难免有所疏漏和谬误，恳请批评指正。标记【原创】指原创编译，是出于便于传播目的，著作权归出版社与作者所有。投稿，合作，交流请后台联系。欢迎课题组投稿，可刊载研究成果宣传，人才招聘信息。欢迎合理转载，请写明来源于【药研视角】 PharmaView

PI3K与癌症治疗 PI3K信号通路的重要性 PI3K，作为一种关键的胞内磷脂酰肌醇激酶，与Src和RAS等癌基因产物紧密相关。该信号通路在人类癌症中频繁被激活，甚至牵涉到约半数恶性肿瘤的发病机制。众多研究揭示，PI3K信号通路的过度活跃会显著推动肿瘤的进展、提升肿瘤微血管密度，以及增强癌细胞的趋化性和侵袭性。因此，PI3K已成为治疗多种恶性肿瘤的关键靶点，涵盖乳腺癌和滤泡性淋巴瘤等众多疾病。尽管如此，针对PI3K的选择性抑制剂研发仍面临诸多挑战，尤其是毒性问题，这在一定程度上限制了其临床应用。尽管如此，全球范围内已经批准了五款PI3K抑制剂，为癌症治疗带来了新的希望。 PI3K抑制剂的种类与挑战 泛PI3K抑制剂 泛PI3K抑制剂，作为三磷酸腺苷（ATP）的竞争性抑制剂，能够同时阻断所有四种I类亚型，从而为限制癌细胞增殖和存活提供了有效手段（见图2）。但这类抑制剂往往缺乏选择性，可能导致整个通路受到非选择性抑制，进而引发严重的不良反应。 Wortmannin和LY294002是第一代泛PI3K抑制剂的代表。尽管LY294002在选择性和稳定性方面仍存在诸多不足，其在50μM的浓度下对PI3Kα、β、γ和δ四种亚型的活性展现出了显著的抑制作用。相比之下，buparisib克服了一些限制，是一种口服生物可利用的I类泛PI3K抑制剂，能够有效地抑制PI3Kα、β、γ和δ亚型。 PI3K异构体选择性抑制剂 针对特定PI3K亚型的抑制剂，提高了安全性和效率。PI3Kα选择性抑制剂包括Serabelisib和Inavolisib，它们在体外研究中对细胞增殖和凋亡有显著的阻断效果。其中，Serabelisib能有效阻断细胞增殖和凋亡，而Inavolisib通过阻碍突变的PI3K信号通路和细胞活力，导致突变p110α蛋白降解。 PI3Kβ选择性抑制剂的目标是针对其在抗血栓及抗肿瘤治疗中的特性。TGX-221及其r-异构体TGX-221-R显示出对PI3Kβ的选择性抑制活性。GSK2636771和SAR260301也在临床试验中取得了一定的进展。 PI3Kγ选择性抑制剂在炎症、呼吸和代谢疾病以及癌症等疾病的治疗中有了显著的发现。喹唑啉-噻唑烷衍生物AS605240和三唑吡啶衍生物CZC24832都是有效的选择性PI3Kγ抑制剂。 PI3Kδ选择性抑制剂在血液系统恶性肿瘤和免疫疾病的治疗中展现出潜力。Idelalisib是首个有效的口服选择性抑制剂，对B细胞、T淋巴细胞、肥大细胞及中性粒细胞的PI3K/PKB/mTOR信号通路至关重要。 双重PI3K抑制剂及应用 双重PI3K抑制剂如Pictilisib在临床试验中展现潜力，为不同癌症提供新治疗选择。在PI3K异构体双重抑制剂中，口服活性Pictilisib和Duvelisib（IPI-145）能够有效抑制两种PI3K异构体，显示出明确的临床应用前景。 研究进展与临床试验 目前，PI3K抑制剂在临床试验中取得进展，新药研发聚焦于提高安全性和有效性。全球范围内，已有五款PI3K抑制剂获得批准，它们分别是吉利德的idelalisib、拜耳的copanlisib（Zydelig）等，为患者带来了新的治疗选择。 新药研发正致力于优化药代动力学特征和毒性特点，以期提供更为安全有效的临床用药方案。正处于临床阶段的多种泛PI3K抑制剂，正在为癌症治疗提供更多选择。