A Phase 2, Open-Label Study of Intravenous Pevonedistat in Combination With Oral Decitabine and Cedazuridine in Adult Patients With Higher-Risk Myelodysplastic Syndromes

The main aim of the study is to see if signs and symptoms of myelodysplastic syndromes disappear when treated with pevonedistat combined with decitabine and cedazuridine.
Participants will receive an infusion of pevonedistat 3 times during a 28-day cycle. They will also take decitabine and cedazuridine tablets once a day for the first 5 days of the same cycle. A minimum of 6 28-day cycles is recommended, but participants can stop treatment at any time.
A bone marrow biopsy, bone marrow aspirates, and blood samples will be collected during the study.
Participants will attend a follow-up visit 30 days after their last dose of pevonedistat. Once treatment has ended, participants will be followed up with either monthly clinic visits or will be contacted every 3 months.

开始日期2021-10-01

申办/合作机构

Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.

JPRN-jRCT2031210181 / Suspended临床2期IIT

Phase II study of pevonedistat plus niraparib in patient with recurrent ovarian cancer

开始日期2021-09-28

申办/合作机构-

NCT04800627 / Terminated临床1/2期IIT

A Phase I/II Trial of Pevonedistat in Combination With Pembrolizumab in Patients With dMMR/MSI-H Cancers

This phase I/II trial identifies the side effects and best dose of pevonedistat when given together with pembrolizumab in treating mismatch repair deficiency (dMMR)/high-frequency microsatellite instability (MSI-H) solid tumor that has spread to other places in the body (metastatic) or has spread to nearby tissue or lymph nodes (locally advanced) and cannot removed by surgery (unresectable). Pevonedistat may stop the growth of tumor cells by blocking some of the enzymes needed for cell growth. Immunotherapy with monoclonal antibodies, such as pembrolizumab, may help the body's immune system attack the cancer, and may interfere with the ability of tumor cells to grow and spread. Giving pevonedistat and pembrolizumab may kill more tumor cells.

开始日期2021-03-29

申办/合作机构

The University of Texas MD Anderson Cancer Center

100 项与 Pevonedistat 相关的临床结果

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100 项与 Pevonedistat 相关的专利（医药）

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项与 Pevonedistat 相关的文献（医药）

2025-01-01·BRAIN RESEARCH

Decreased SREBP2 of the striatal cell relates to disrupted protein degradation in Huntington’s disease

Article

作者: Kim, Gyung Whan ; Cho, Kyoungjoo

This study delineated the intricate relation between cholesterol metabolism, protein degradation mechanisms, and the pathogenesis of Huntington's disease (HD). Through investigations using both animal models and cellular systems, we have observed significant alterations in cholesterol levels, particularly in the striatum, which is the primary lesion site in HD. Our findings indicate the dysregulation of cholesterol metabolism-related factors, such as LDLR and SREBP2, in HD, which may contribute to disease progression. Additionally, we uncovered disruptions in protein degradation pathways, including decreased neddylated proteins and dysregulated autophagy, which further exacerbated HD pathology. Moreover, our study highlighted the potential therapeutic implications of targeting these pathways. By restoring cholesterol levels and modulating protein degradation mechanisms, particularly through interventions, such as MLN4924, we observed potential improvements in cellular function, as indicated by the increased BDNF levels. These insights underscore the importance of simultaneously addressing cholesterol metabolism and protein degradation to alleviate HD pathology. Collectively, this study provides a basic understanding of the interplay between the decrease of SREBP2 and the dysfunctional protein degradation system derived from disrupted cholesterol metabolism in HD and HD cells.

2024-11-01·BIOCHEMICAL PHARMACOLOGY

The blockade of neddylation alleviates ventilator-induced lung injury by reducing stretch-induced damage to pulmonary epithelial cells

Article

作者: Lin, Chin-Kuo ; Lin, Chieh-Mo ; Shi, Chung-Sheng ; Chang, Shun-Fu ; Huang, Tzu-Hsiung

Ventilator-induced lung injury is a serious complication in mechanically ventilated patients. Neddylation, the post-translational modification of neural precursor cell-expressed developmentally down-regulated 8 (NEDD8) conjugation, regulates numerous biological functions. However, its involvement and therapeutic significance in ventilator-induced lung injury remains unknown. Therefore, this study aimed to examine the kinetics and contribution of activated neddylation and the impact of neddylation inhibition in mice subjected to high tidal volume (HTV) ventilation in vivo and human pulmonary alveolar epithelial cells stimulated through cyclic stretching (CS) in vitro. The neddylation and expression of ubiquitin conjugating enzyme 3 (UBA3), a NEDD8-activating enzyme (NAE) catalytic subunit, were time-dependently upregulated in HTV-ventilated mice. Additionally, the NAE inhibitor MLN4924 considerably attenuated acute lung injury induced by HTV ventilation, manifesting as reduced inflammation and oxidative stress. Furthermore, MLN4924 effectively reduced the secretion of inflammatory cytokines from Ly6C^high monocytes and neutrophils, subsequently decreasing endothelial permeability. Moreover, our study revealed an upregulation of the neddylation pathway, oxidative stress, and apoptosis during CS of alveolar epithelial cells. However, blockade of neddylation via MLN4924 or through UBA3 knockdown suppressed this upregulation. Overall, the inhibition of neddylation may alleviate HTV-induced acute lung injury by preventing CS-induced damage to alveolar epithelial cells. This indicates that the neddylation pathway plays a critical role in the progression of ventilator-induced lung injury. These findings may provide a new therapeutic target for treating ventilator-induced lung injury.

2024-10-01·SLAS Discovery

Combination screen in multi-cell type tumor spheroids reveals interaction between aryl hydrocarbon receptor antagonists and E1 ubiquitin-activating enzyme inhibitor

Article

作者: Teicher, Beverly A. ; Dexheimer, Thomas S. ; Morris, Joel ; Coussens, Nathan P. ; Jones, Eric ; Teicher, Beverly A ; Dexheimer, Thomas S ; Fang, Jianwen ; Moscow, Jeffrey A ; Doroshow, James H. ; Doroshow, James H ; Coussens, Nathan P ; Silvers, Thomas ; Jones, Eric M ; Moscow, Jeffrey A. ; Chen, Li

The aryl hydrocarbon receptor (AhR) is a ligand-activated transcription factor that regulates genes of drug transporters and metabolic enzymes to detoxify small molecule xenobiotics. It has a complex role in cancer biology, influencing both the progression and suppression of tumors by modulating malignant properties of tumor cells and anti-tumor immunity, depending on the specific tumor type and developmental stage. This has led to the discovery and development of selective AhR modulators, including BAY 2416964 which is currently in clinical trials. To identify small molecule anticancer agents that might be combined with AhR antagonists for cancer therapy, a high-throughput combination screen was performed using multi-cell type tumor spheroids grown from malignant cells, endothelial cells, and mesenchymal stem cells. The AhR selective antagonists BAY 2416964, GNF351, and CH-223191 were tested individually and in combination with twenty-five small molecule anticancer agents. As single agents, BAY 2416964 and CH-223191 showed minimal activity, whereas GNF351 reduced the viability of some spheroid models at concentrations greater than 1 µM. The activity of most combinations aligned well with the single agent activity of the combined agent, without apparent contributions from the AhR antagonist. All three AhR antagonists sensitized tumor spheroids to TAK-243, an E1 ubiquitin-activating enzyme inhibitor. These combinations were active in spheroids containing bladder, breast, ovary, kidney, pancreas, colon, and lung tumor cell lines. The AhR antagonists also potentiated pevonedistat, a selective inhibitor of the NEDD8-activating enzyme E1 regulatory subunit, in several tumor spheroid models. In contrast, the AhR antagonists did not enhance the cytotoxicity of the proteasome inhibitor bortezomib.

项与 Pevonedistat 相关的新闻（医药）

2024-09-04

·精准药物

【JMC】苏州大学叶娜和中南大学程岩团队报道一种eEF2K降解剂，对三阴性乳腺癌有治疗潜力

2024年8月29日，苏州大学叶娜和中南大学程岩团队在Journal of Medicinal Chemistry上在线发表了题为“Structure–Activity Relationship Studies of Substituted 2-Phenyl-1,2,4-triazine-3,5(2H,4H)-dione Analogues: Development of Potent eEF2K Degraders against Triple-Negative Breast Cancer”的文章。作者基于hits I4和C1的2-苯基-1,2,4-三嗪-3,5（2H，4H）-二酮骨架进行结构优化，通过SAR分析发现了化合物36可以显著抑制TNBC细胞系MDA-MB-231和HCC1806的存活率、增殖和迁移，对eEF2K蛋白具有高结合亲和力，并有效诱导其降解。此外，在MDA-MB-231细胞异种移植小鼠模型中，36具有与紫杉醇相当的肿瘤抑制作用，没有明显的毒性，表明化合物36可以开发为TNBC治疗的潜在新疗法。三阴性乳腺癌（TNBC）是乳腺癌中最具侵袭性的亚型，复发可能性高，总体预后差，占已确诊乳腺癌的15-20%。化疗仍是目前TNBC标准治疗的主要手段，因TNBC异质性高，对激素疗法和针对ER、PR和HER2的靶向疗法反应较低。化疗耐药性的出现也给TNBC的治疗带来了挑战。因此，开发新的有效疗法作为治疗TNBC的有效选择迫在眉睫。真核细胞伸长因子2激酶（eEF2K）是唯一依赖于Ca2+和钙调素的非典型α-激酶，也被称为Ca2+/钙调素依赖性蛋白激酶III（CAMKIII）。eEF2K在细胞应激和缺氧、营养耗竭等不利条件下被激活。这使它能够使其下游蛋白eEF2磷酸化，从而阻止核糖体转运并抑制蛋白质合成的延长步骤，最终维持能量平衡并适应微环境挑战。eEF2K活性异常与肿瘤发生、侵袭和转移的增强有关。eEF2K在不同类型的癌症中高度过表达，包括乳腺癌、胶质瘤、胰腺癌、脑癌和肺癌。在TNBC患者中也观察到了eEF2K的表达失调。药理抑制eEF2K可抑制肿瘤进展并提高癌症免疫疗法的疗效。因此，eEF2K是TNBC的一个新兴治疗靶点。目前，针对eEF2K的调节剂报道较少，已报道的eEF2K抑制剂在体外表现出显著抑制eEF2K酶活性的作用，但它们对各种癌症细胞类型的抗增殖功效相对有限，因此阻碍了体内验证研究（图1A）。新型高效的eEF2K的抑制剂亟待开发。图1. 已报道的eEF2K调节剂的结构作者基于A-484954的吡啶并[2,3-d]嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮框架的骨架跳转设计策略，以及随后对初始hit I4的初步优化，发现了一种eEF2K单价降解剂C1（图1B）。I4较低的抗增殖效力和C1中存在的不稳定酯基限制了其进一步的临床转化。因此，在本文中，作者通过分子对接预测C1和I4与eEF2K蛋白的结合模式（图2A-B），设计并合成了四个系列的I4和C1衍生物（图2C），在其2-苯基-1,2,4-三嗪-3,5(2H,4H)-二酮支架上探索更多的化学空间，并在药物化学方面建立eEF2K降解剂的结构-活性关系（SARs），最终提高化学稳定性和抗癌疗效。图2. C1和I4与eEF2K蛋白的结合模式及新型eEF2K降解剂的设计 SAR分析表1. 系列I化合物的抗肿瘤活性表2. 系列II化合物的抗肿瘤活性表3. 系列III和IV化合物的抗肿瘤活性在合成的一系列结构衍生物中，化合物36显示出最显著的MDA-MB-231细胞抑制活性，IC50 = 43.71 nM。SPR分析表明化合物36与eEF2K的结合力很强，且与浓度有关，KD值为330 nM。化合物36对TNBC细胞具有强效抑制作用通过CCK-8试验测试化合物19和36对其他六种乳腺癌细胞的抗癌活性。如图3A所示，与其他亚型乳腺癌细胞株相比，36对TNBC细胞株MDA-MB-231和HCC1806表现出更强的效力，在菌落形成试验中优于19（图3B）。36以剂量依赖的方式诱导MDA-MB-231和HCC1806细胞的显著凋亡（图3C）。Western印迹分析发现，PARP和Bax的裂解水平升高，PARP、Bcl-2和XIAP的水平降低（图3D），进一步证明36诱导了MDA-MB-231和HCC1806细胞的凋亡。图3. 化合物36可抑制细胞增殖并诱导细胞凋亡化合物36能有效阻断上皮细胞向间质转化和细胞迁移 eEF2K是上皮细胞向间质转化（EMT）的介导因子，EMT是促进细胞迁移和侵袭的重要机制。通过Western印迹分析检测了化合物36对EMT标记的影响。如图4A所示，化合物36处理导致E-cadherin表达增加，N-cadherin和波形蛋白表达减少，阻止了TNBC细胞的EMT。通过细胞伤口愈合试验评估了化合物36对TNBC细胞迁移的影响。如图4B所示，化合物36能显著抑制细胞迁移。图4. 化合物36抑制细胞迁移化合物36通过泛素-蛋白酶体系统诱导eEF2K降解作者检测了化合物36对eEF2K蛋白表达的影响，发现36能以剂量依赖的方式有效降低MDA-MB-231和HCC1806细胞中eEF2K蛋白水平（图5A）。化合物36在TNBC细胞中诱导的eEF2K下调效应与其对癌细胞的抑制作用呈正相关。细胞热转移试验表明，用36处理会增加eEF2K的热稳定性，这表明36与eEF2K蛋白结合（图5B），与之前的SPR结果一致。此外，根据36的分子对接结果，构建的携带eEF2K氨基酸突变（Phe8、Leu10、Cys146）的HEK-293T细胞，其中两个苯基环和核心与C1重叠良好（图6A-B）。同样，细胞热转移实验表明，Phe8、Leu10和Cys146氨基酸的突变损害了eEF2K蛋白在36存在下的热稳定性，表明eEF2K与化合物36之间的相互作用被破坏（图6C）。图5. 化合物36能有效诱导eEF2K蛋白降解图6. 化合物36能与eEF2K蛋白特异性结合接着，作者进行了冲洗实验以评估36诱导eEF2K降解的持续时间。图5C显示，培养基冲掉后，eEF2K蛋白持续降解，48 h后由于蛋白的重新合成，eEF2K蛋白恢复，表明36可能是一种长效的eEF2K降解剂。为了验证用36处理的TNBC细胞中eEF2K的下调是否与eEF2K降解的调控有关，作者用MG132和MLN4924处理了细胞。如图5D所示，蛋白酶体抑制剂MG132和E1泛素激活酶抑制剂MLN4924能显著逆转36诱导的eEF2K表达下降，表明36能促进泛素-蛋白酶体途径介导的eEF2K降解。进一步探讨了36对蛋白质稳定性的影响，发现在36的处理下，eEF2K蛋白的周转率明显加快（图5E）。综上所述，36通过促进泛素-蛋白酶体途径介导的降解来下调eEF2K蛋白。为了进一步证实36诱导的肿瘤抑制作用确实是通过靶向eEF2K实现的，作者通过shRNA转染建立了eEF2K稳定敲除（eEF2K-KD）的MDA-MB-231 细胞（图7A）。发现36对细胞存活的影响与敲除eEF2K对MDA-MB-231细胞的影响相当（图7B）。与对照细胞相比，稳定敲除eEF2K的MDA-MB-231细胞对36不敏感（图7C-D）。证实了36的抗肿瘤活性源于其促进eEF2K降解作用。图7. 化合物36对TNBC细胞的抑制作用取决于eEF2K的降解化合物36的药代动力学（PK）特性当静脉注射和腹腔注射剂量为5mg/kg时，36的体内峰值浓度（Cmax值分别为549.3和194.3ng/mL）和暴露量（曲线下面积（AUC）值分别为860.6 和 287.5 h·ng/L）均可接受，半衰期分别为 5.9 和 2.1 h。然而，36的口服吸收可能较差，从而导致口服生物利用度不足（F = 1.5%，表 4），这主要归因于其低水溶性。现阶段通过腹膜内给药来确定其体内药效（F = 33.4%）。表4 化合物36的PK特性化合物36在体内具有强效的肿瘤抑制作用化合物36以剂量依赖性的方式显示出有效的抗肿瘤活性，在5和10 mg/kg剂量时，肿瘤生长抑制率（TGI）分别为44.79%和59.26%（图8A-D）。此外，剂量为10 mg/kg的36在体内的抗癌活性（TGI ：59.26 vs 52.70%）与TNBC治疗中使用的标准化疗药物PTX相当。免疫组化分析表明，与对照相比，36治疗显著降低了Ki-67的表达（图8E）。此外，用36治疗的肿瘤中eEF2K的表达呈剂量依赖性下调（图8F）。图8. 化合物36显著抑制体内肿瘤生长体内毒性试验表明，在使用36的治疗过程中，小鼠体重没有减轻（图9A）。小鼠各器官的大小/重量或H&E染色检测均未显示出异常，这表明小鼠对5 mg/kg和 10 mg/kg的剂量均有耐受性，能有效抑制肿瘤生长（图9B-D）。进一步检测了一系列肝肾毒性血清生化指标，在异种移植模型中未观察到明显的药物相关毒性（图9E）。图9. 化合物36在体内显示低毒性总结本文基于hits I4和C1的2-苯基-1,2,4-三嗪-3,5(2H,4H)-二酮骨架进行结构优化和SAR研究，发现化合物36对三种TNBC细胞系表现出最强的效力，其IC50值从43.7到585.3 nM。此外，化合物36能明显抑制MDA-MB-231和HCC1806细胞的迁移和凋亡，并与eEF2K蛋白有很高的结合亲和力，能有效地诱导其降解。此外，36在TNBC细胞异种移植小鼠模型中发挥了强大的肿瘤抑制作用，且无明显毒性，有希望成为TNBC治疗的潜在新型疗法。原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.4c01484 药物筛选中心（暨南大学）对外提供新药筛选服务声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！长按关注本公众号粉丝群/投稿/授权/广告等请联系公众号助手觉得本文好看，请点这里↓

免疫疗法临床终止

2024-08-07

·精准药物

致癌转录因子 β-Catenin 的共价降解剂

β-连环蛋白(CTNNB1,β-Catenin)是一种致癌转录因子，驱动许多不同类型的人类癌症的发病机制，包括肝癌、肺癌、结直肠癌、乳腺癌和卵巢癌。CTNNB1作为E-cadherin和α-catenin的大蛋白复合物的一部分调节细胞间的粘附。CTNNB1也是一种转录因子，可被上游Wnt信号通路激活，该信号通路调节参与细胞增殖、存活、上皮-间质转化、迁移和转移的基因。CTNNB1受泛素-蛋白酶体系统的高度调控，其中E3泛素连接酶β-TrCP1在被GSK3α和GSK3β磷酸化后识别CTNNB1的N端。 CTNNB1突变常见于多种癌症，通常位于E3连接酶识别的N端片段，阻止CTNNB1的泛素化和降解，从而增强CTNNB1的致癌转录活性。在Wnt通路中也发现了突变，包括APC和轴蛋白，这些突变可增强CTNNB1的水平和活性。针对Wnt通路的癌症治疗已经做了很多努力，PKF115-584和CGP04090破坏CTNNB1和TCF之间的相互作用。然而，这些化合物的抑制机制尚不清楚，这些化合物含有与泛测定干扰化合物(苦痛)相关的功能基团，如醌或紫黄素ICG-001通过与CBP的结合破坏CTNNB1与CBP之间的结合，并且在微摩尔效应下不是特别有效抑制剂，如IWR-1和XAV939，稳定轴蛋白和CK1激活剂pryivinium，以增强破坏复合物的活性，但这些化合物并不直接与CTNNB1相互作用。此外，虽然Wnt通路抑制剂很有前景，但在许多人类肿瘤中发现的Wnt通路中的许多突变可能使这些间接作用的化合物无效直接作用的CTNNB1抑制剂或降解剂作为潜在的癌症治疗药物是优选的，但由于CTNNB1的结构灵活性、内在无序性和缺乏可配体热点，直接靶向致癌转录因子(如CTNNB1)仍然具有挑战性。来自加州大学伯克利分校的Daniel Nomura教授团队通过筛选共价分子库和蛋白质细胞组学得到的直接与CTNNB1结合作用的化合物NF764。为了鉴定CTNNB1的共价降解物，作者在HEK293细胞中筛选了2100个由丙烯酰胺和氯乙酰胺组成的半胱氨酸反应性共价配体文库，确定在与蛋白酶体抑制剂硼替佐米或Cullin E3连接酶NEDDylation抑制剂MLN4924预孵育后CTNNB1损失衰减的化合物(图S1)。作者发现EN83是唯一表现出剂量响应性CTNNB1损失的靶标，该损失通过蛋白酶体或NEDDylation抑制而显著减轻，这表明EN83通过泛素-蛋白酶体介导的机制作为CTNNB1降解剂(图1b-d) 作者通过Western blotting进一步证实了HEK293T细胞中蛋白酶体介导的CTNNB1缺失(图1e,f)。EN83以剂量依赖的方式显著抑制CTNNB1转录活性，证明细胞中WNT通路的功能性抑制(图1g)。作者观察到，与CTNNB1降解相比，EN83在细胞中对CTNNB1转录活性的抑制作用更高，这表明EN83可能在较低浓度下与CTNNB1结合以抑制CTNNB1活性，而CTNNB1的降解需要更高的结合或浓度。CTNNB1在由CTNNB1驱动的结直肠癌细胞中的表达，包括HT29、COLO和SW480癌细胞系(图1)。接下来，作者试图确定EN83是否直接与CTNNB1共价结合。作者发现EN83剂量响应性地取代半胱氨酸反应性荧光探针用凝胶基ABPP标记纯人源CTNNB1蛋白，表明EN83通过靶向CTNNB1上的半胱氨酸直接作用于CTNNB1纯蛋白(图2a)。作者进一步对CTNNB1纯蛋白与EN83孵育后的胰蛋白酶进行串联质谱分析(MS/MS)，发现四种半胱氨酸被EN83修饰C439、C466、C520和C619(图2b)。为了进一步证实EN83与CTNNB1的直接共价结合，作者合成了EN83的炔功能化类似物NF686，并通过NF686对纯CTNNB1蛋白进行了直接共价剂量响应探针标记(图2c,d)。作者进一步证明了共价是必要的，因为EN83的非反应性类似物NF602不显示与CTNNB1结合，并且通过HiBiT或Western blotting检测不会改变CTNNB1水平(图2e-h)。研究结果表明EN83直接与CTNNB1结合。接下来，作者想确认EN83在细胞中与CTNNB1结合。作者首先在细胞中使用炔探针NF686来证明CTNNB1可以在不富集GAPDH等不相关靶标的情况下从细胞中富集(图3a)。作者使用先前建立的方法进行了基于质谱的ABPP或同位素去硫代生物素-ABPP (isoDTB-ABPP)，以绘制EN83在细胞中整个蛋白质组范围内的半胱氨酸反应性。这些结果表明，EN83与C619的作用大于50%。在作者的isoDTB-ABPP实验中，作者没有检测到EN83参与的其他三种半胱氨酸，可能是因为这些半胱氨酸不是基于碘乙酰胺反应性的探针的目标，或者这些肽可能不能很好地通过基于MS的方法从复杂的蛋白质组中电离。因此，作者无法确定其他三种半胱氨酸的参与，但作者的数据显示C619在CTNNB1中有显著的参与。然而，半胱氨酸化学蛋白质组学分析还揭示了许多其他靶点被EN83-308显著参与CTNNB1的直接共价靶向导致其降解，作者仍然对EN83能否通过很感兴趣，并将该化合物视为“探路者探针”，以确定CTNNB1配位性的途径，随后可通过药物化学的努力进行优化。EN83细胞处理的细胞热移实验显示CTNNB1在细胞中具有明显的热不稳定性。这些结果进一步证明了EN83直接作用于CTNNB1，也表明CTNNB1的降解可能是通过直接共价靶向CTNNB1引起的，导致CTNNB1折叠不稳定，随后泛素化和降解(图3c,d)。接下来，作者试图确认EN83在CTNNB1中靶向的半胱氨酸是否有助于其降解。作者在细胞中表达了flag标记的野生型、C439S、C466S、C520S或C619S突变型CTNNB1，结果表明，C466、C520或C619的丝氨酸突变(而不是C439)显著减弱了细胞中CTNNB1的降解(图4a,b)。与这三种半胱氨酸在CTNNB1降解中的作用一致，C466、C520和C619突变为丝氨酸导致FLAG-CTNNB1减少完全衰减(图4c,d)。这些结果表明，直接靶向CTNNB1中鉴定的四种半胱氨酸中的三种会导致CTNNB1的降解，并且CTNNB1的下调不是通过间接机制或通过EN83的许多脱靶之一。为了提高EN83对CTNNB1的活性并探索其构效关系，作者合成了几种EN83的类似物。EN83是两种对映体的外消旋混合物。作者首先用手性色谱法分离单个对映体，以确定是否有一个特定的对映体更有效。EN83的两种对映体通过HiBiT和蛋白酶体介导的CTNNB1降解显示出相当的CTNNB1水平降低，并且显示出相同的CTNNB1结合，表明两种对映体之间没有差异。作者还寻求替代氯乙酰胺半胱氨酸反应弹头，优化其代谢特性。不幸的是，在许多口服共价药物(如BTK抑制剂ibrutinib或KRAS G12C抑制剂sotorasib)中发现的丙烯酰胺(NF601)替代11损害了与CTNNB1的结合，并且在HiBiT或Western blotting检测方法中均未显示CTNNB1减少。作者发现，用三氟甲基部分NF740和NF741取代甲氧基基团，可以耐受凝胶基ABPP与CTNNB1结合，并以剂量反应方式降低HEK293细胞中CTNNB1 HiBiT水平。作者发现用含NF764的氧苯基丁烯酰胺战斗部替换氯乙酰胺战斗部可以改善CTNNB1的结合(图5a,b)。分析纯CTNNB1蛋白的NF764修饰位点发现，只有C619被NF764内聚，而C439、C466和C520没有被NF764内聚。NF764的半胱氨酸化学蛋白质组学分析显示，CTNNB1 C619在HT29结直肠癌细胞中以3.7的比例显著参与，表明在10nM处参与73%。引人注目的是，NF764有效降解CTNNB1, 50%的降解浓度(DC50)为3.5nM, Dmax。81%的HT29细胞(图5e,f)。CTNNB1蛋白水平的丧失仍然依赖于蛋白酶体(图5g)。因此，虽然这些变化可能是由于NF764的脱靶效应，但蛋白质水平的许多变化可能是通过靶机制发生的。作者进一步发现几个CTNNB1靶基因的mRNA水平显著下调，包括MYC、S100A6、AXIN2和CCND1。因此，作者证明NF764是一种更有效和选择性的CTNNB1结合剂和降解剂。为了进一步验证NF764仅通过靶向C619而不是通过靶向三种半胱氨酸作用的EN83来降解CTNNB1，作者证明了与表达FLAG-CTNNB1野生型蛋白的细胞相比，表达HEK293T的FLAGCTNNB1 C619S突变的细胞对NF764介导的CTNNB1损失具有完全的抗性，并且表达C466S/C520S/C619S三重突变的细胞对NF764介导的CTNNB1损失具有完全的抗性。除了单个C619S突变外，细胞没有表现出任何额外的响应(图6a,b)。NF764的细胞热移分析也显示，HT29细胞中CTNNB1的不稳定性更为明显，NF764处理后，熔化温度从62℃上升到55℃，变化7℃(图6c,d)。因此，虽然作者的化合物可能仍然有脱靶，但作者证明NF764对CTNNB1的降解是通过C619对CTNNB1的直接共价靶向介导的。因此，作者将NF764指定为一种先导化合物，该化合物揭示了一种新的可配体半胱氨酸C619，可以用于降解CTNNB1。在这项研究中，作者发现了一种CTNNB1的降解物，它通过C466、C520、C619或仅C619对CTNNB1的直接共价靶向作用，以蛋白酶体依赖的方式破坏和降解CTNNB1。作者推测，在本研究中观察到的降解模式可能不同于传统的靶向蛋白降解模式，如靶向嵌合体(PROTACs)和分子胶降解剂的蛋白水解，而是通过CTNNB1的热力学不稳定发生，直接共价结合导致不稳定介导的CTNNB1降解。许多转录因子由于缺乏用于小分子结合的定义明确的结合口袋，并且许多转录因子具有大片段的非结构化或无序区域，因此常常无法通过传统的药物发现努力。无论是通过抑制、激活、不稳定还是降解，共价配体都可以进入高动态和内在无序的蛋白质(如转录因子)的动态和瞬时状态或罕见但动态可达的状态，以独特的方式调节其功能。虽然难以证明，但作者推测转录因子内部这些内在无序的区域可能采用一种瞬时结合口袋，可以被共价配体分子识别，形成不可逆的键。鉴于这些无序转录因子可能已经是热力学不稳定的，作者假设它可能不需要显著的结合能来进一步破坏这些动态区域的稳定，从而导致它们的展开并最终泛素化和降解这些靶标。与之前描述的CTNNB1抑制剂相比，CTNNB1抑制剂要么间接作用于Wnt通路的其他组分，要么潜在地直接作用于CTNNB1，但不能有效地或以未知的机制或选择性调节其功能，作者提出了一种高效的CTNNB1降解剂，它通过一种独特的机制共价靶向一种新的可配体C619来破坏和降解CTNNB1。总的来说，作者的研究证明了使用共价化学蛋白质组学策略来识别独特的配体位点和共价配体的实用价值，这些配体可以直接靶向经典的难以处理的靶标类，如转录因子，最终降解CTNNB1等靶标，用于潜在的未来癌症治疗应用。参考文献 Covalent Degrader of the Oncogenic Transcription Factor β-Catenin. J Am Chem Soc. 2024， doi: 10.1021/jacs.4c05174. 内容来源于网络，如有侵权，请联系删除。

蛋白降解靶向嵌合体

2024-07-09

·生物探索

PNAS | 孙毅团队揭示拟素化/泛素化修饰调控胱氨酸转运蛋白SLC7A11的稳定性和细胞铁死亡

引言细胞死亡是生命体在生长发育以及组织清除多余或受损细胞的一个基本生理过程，作为新陈代谢的环节之一，其对维持机体正常稳态有重要意义【1】。肿瘤的特征性细胞死亡抵抗主要体现在肿瘤细胞进化出各种策略限制或避免死亡，进而赋予肿瘤细胞优于正常细胞的特异性增殖能力。铁死亡是新近发现的一种新型程序性死亡形式，通过特定化合物或调控相关基因的表达诱导铁死亡，可以抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移；同时，通过诱导铁死亡，可以增加如抗肿瘤放化疗及免疫治疗的功效【2】，因此，铁死亡是近年来肿瘤治疗方法的热点研究方向。揭示铁死亡的调控机制，将为肿瘤发病机理的认识提供全新的突破口，并为其临床靶向治疗提供新的策略与手段。 2024年7月3日，浙江大学医学院附属第二医院肿瘤研究所/浙江大学转化医学研究院孙毅教授团队在PNAS发表题为The CRL3KCTD10 ubiquitin ligase-USP18 axis coordinately regulates cystine uptake and ferroptosis by modulating SLC7A11的研究论文，报道了E3泛素连接酶CRL3KCTD10和去泛素化酶USP18协同调控胱氨酸转运蛋白SLC7A11的稳定性，从而调控肿瘤细胞的胱氨酸吸收和铁死亡。拟素化 (neddylation) 是一种调节蛋白活性或功能但不介导其被26S蛋白酶体降解的蛋白质翻译后修饰，其过程与泛素化过程类似，通过三联酶促反应将拟素NEDD8与目标蛋白共价结合。拟素化修饰的生理性底物为Cullin家族蛋白， Cullin的拟素化激活Cullin-RING ligase (CRL) E3泛素连接酶，负责细胞内经泛素-蛋白酶体信号通路降解蛋白的泛素化。因此，拟素化修饰与蛋白泛素化降解紧密关联【3】。孙毅课题组前期通过非靶向代谢组学研究，发现拟素化修饰在整体上显著调控细胞代谢【4】，细胞代谢通路通过分析显示谷氨酰胺代谢变化最为显著。阻断拟素化修饰后，肿瘤细胞谷氨酰胺吸收及其代谢显著增加【5】。在一些肿瘤中，为维持谷氨酰胺代谢的有序进行，谷氨酰胺代谢产物谷氨酸需外排至细胞外并将胞外胱氨酸运送至细胞内，而催化此反应的是谷氨酸与胱氨酸交换的关键转运蛋白SLC7A11【6, 7】。基于此，课题组发现拟素化修饰抑制后，培养基上清中胱氨酸含量显著降低，且SLC7A11水平增加；同时，细胞中敲减SLC7A11，可逆转抑制拟素化修饰所诱导的胱氨酸吸收，提示：抑制拟素化修饰，使CRL E3泛素连接酶功能失活，导致SLC7A11累积，促进细胞胱氨酸摄取及其代谢。为明确拟素化修饰抑制后SLC7A11累积的机制，课题组通过一系列遗传学筛选和生物化学实验发现：CRL3KCTD10E3连接酶促进SLC7A11的K48连接的多聚泛素化降解，进而降低其稳定性。而去泛素化酶USP18去除SLC7A11泛素化修饰，从而增加SLC7A11蛋白的稳定性。在胱氨酸胁迫环境中，SLC7A11和KCTD10相互作用减弱并抑制KCTD10对其泛素化作用，而SLC7A11和USP18相互作用增加并增强USP18对其去泛素化作用，进而促进SLC7A11的累积。鉴于SLC7A11在胱氨酸吸收和细胞铁死亡中的重要作用，作者验证了KCTD10和USP18通过靶向SLC7A11，分别负向和正向调控胱氨酸的摄取和细胞铁死亡。由于抑制拟素化导致的细胞胱氨酸吸收对肿瘤细胞存活有保护作用，研究者使用拟素化抑制剂小分子MLN4924联合SLC7A11抑制剂Erastin（或IKE），体外细胞实验及体内肿瘤模型实验结果均显示同时靶向拟素化通路和胱氨酸吸收可显著抑制肿瘤细胞增殖。研究结果为MLN4924联合用药提出了可行的方案。为探究此发现的临床意义，课题组分析了人体乳腺癌肿瘤组织样本，发现KCTD10呈低表达而USP18和SLC7A11高表达状态，KCTD10和SLC7A11呈负相关性，而USP18与SLC7A11呈正相关性。从癌旁到癌组织，KCTD10表达逐渐降低，而USP18和SLC7A11表达逐渐增高。最后，课题组发现乳腺癌组织中胱氨酸含量低于癌旁组织，说明乳腺癌对胱氨酸有高吸收和代谢，而肿瘤微环境中胱氨酸含量的降低，会重塑肿瘤细胞中KCTD10和USP18的水平来调控SLC7A11的稳定性，从而进一步调控肿瘤细胞对胱氨酸的吸收和代谢。 CRL3KCTD10负向而USP18正向调控SLC7A11，从而调控胱氨酸的摄取和细胞铁死亡（Credit: PNAS）参考文献 1. A. Strasser, D. L. Vaux, Cell Death in the Origin and Treatment of Cancer. Molecular cell 78, 1045-1054 (2020). 2. B. R. Stockwell, Ferroptosis turns 10: Emerging mechanisms, physiological functions, and therapeutic applications. Cell 185, 2401-2421 (2022). 3. S. Zhang, Q. Yu, Z. Li, Y. Zhao, Y. Sun, Protein neddylation and its role in health and diseases. Signal Transduct Target Ther 9, 85 (2024). 4. Q. Zhou et al., Inhibiting neddylation modification alters mitochondrial morphology and reprograms energy metabolism in cancer cells. JCI insight 4 (2019). 5. Q. Zhou et al., Neddylation inhibition induces glutamine uptake and metabolism by targeting CRL3(SPOP) E3 ligase in cancer cells. Nature communications 13, 3034 (2022). 6. L. A. Timmerman et al., Glutamine sensitivity analysis identifies the xCT antiporter as a common triple-negative breast tumor therapeutic target. Cancer cell 24, 450-465 (2013). 7. A. Muir et al., Environmental cystine drives glutamine anaplerosis and sensitizes cancer cells to glutaminase inhibition. eLife 6 (2017). https://doi.org/10.1073/pnas.2320655121 责编|探索君排版|探索君文章来源|“BioArt” End 往期精选围观一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版）热文 Cell | 是什么决定了细胞的大小？热文 Nature | 2024年值得关注的七项技术热文 Nature | 自身免疫性疾病能被治愈吗？科学家们终于看到了希望热文 CRISPR技术进化史 | 24年Cell综述

蛋白降解靶向嵌合体免疫疗法

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D10413	Pevonedistat	-	DB11759

研发状态

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适应症	最高研发状态	国家/地区	公司	日期
急性髓性白血病	临床3期	美国	Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.	2017-11-28
急性髓性白血病	临床3期	中国	Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.	2017-11-28
急性髓性白血病	临床3期	日本	Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.	2017-11-28
急性髓性白血病	临床3期	澳大利亚	Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.	2017-11-28
急性髓性白血病	临床3期	比利时	Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.	2017-11-28
急性髓性白血病	临床3期	巴西	Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.	2017-11-28
急性髓性白血病	临床3期	加拿大	Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.	2017-11-28
急性髓性白血病	临床3期	捷克	Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.	2017-11-28
急性髓性白血病	临床3期	法国	Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.	2017-11-28
急性髓性白血病	临床3期	德国	Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.	2017-11-28

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研究	分期	人群特征	评价人数	分组	结果	评价	发布日期


NCT03319537 (CTgov)	临床1/2期	恶性间皮瘤	9	pevonedistat (Pevonedistat)	遞衊蓋餘鬱遞顧顧築艱(顧願選網鬱醖鏇鏇齋醖) = 網願積鬱鹹願範壓淵鹹範鏇觸顧鏇鹽糧積鹽蓋 (鹹齋蓋糧網膚餘艱鏇鏇, 鹽窪觸製積簾範憲繭蓋 ~ 鹽繭鹽衊鬱範膚鏇鑰廠) 更多	-	2024-05-23
NCT03319537 (CTgov)	临床1/2期	恶性间皮瘤	9	cisplatin+pevonedistat+pemetrexed (Pevonedistat in Combination With Pemetrexed and Cisplatin)	遞網觸壓簾遞鑰醖餘醖(齋齋製顧淵艱鹽製鬱壓) = 憲衊鑰網衊齋壓獵製選簾網觸鬱憲艱鹹製鹹鏇 (齋糧製蓋蓋糧範襯餘夢, 窪製壓夢鬱衊艱壓範構 ~ 獵艱糧簾鑰網遞選衊鹽) 更多	-	2024-05-23
NCT04172844 (Pubmed) 人工标引	临床1期	急性髓性白血病二线 MCL1	16	azacitidine + venetoclax + pevonedistat	鏇膚膚鹹膚獵齋獵糧齋(糧觸壓鏇範餘糧膚鏇願) = 廠獵艱繭顧顧選夢窪餘蓋製鹽遞憲鹹願襯襯齋 (膚蓋糧觸壓艱鑰繭餘蓋 ) 更多	积极	2024-04-04
NCT04266795 (pevenaza, AACR2024) 人工标引	临床2期	急性髓性白血病一线 FLT3 \| IDH2 Mutation \| ASXL1 \| ... 更多	120	Venetoclax + Azacitidine	選蓋窪積繭憲鏇艱鏇夢(齋鏇遞願範選顧淵鹹觸) = 築廠襯襯選鏇餘觸淵衊築製窪蓋遞遞築簾網築 (憲艱築憲範築選繭範衊 ) 更多	积极	2024-03-22
NCT04266795 (pevenaza, AACR2024) 人工标引	临床2期	急性髓性白血病一线 FLT3 \| IDH2 Mutation \| ASXL1 \| ... 更多	120	Venetoclax + Azacitidine + Pevonedistat	積衊繭鹽簾鏇鏇醖鹹獵(願艱顧膚壓範齋餘壓鏇) = 憲壓築範顧夢願鑰鑰鬱繭構獵觸艱鑰顧築鹽窪 (淵餘遞夢壓繭製膚蓋襯 )	积极	2024-03-22
NCT03330821 (ASH2023)	临床1/2期	急性髓性白血病	28	Pevonedistat	顧構蓋願壓鏇廠衊網選(襯範顧齋繭衊壓壓遞廠) = 網網遞構淵齋構夢簾顧製鏇蓋憲鬱醖醖衊夢願 (遞廠願鑰鑰獵築膚夢選 ) 更多	积极	2023-12-11
NCT03238248 (CTgov)	临床2期	骨髓增生性疾病 \| 骨髓增生异常综合征	71	Azacitidine Subcutaneous Injection or Intravenous Infusion+Pevonedistat Infusion	觸鬱簾繭獵醖築鬱繭艱(艱遞夢觸簾窪糧觸壓艱) = 窪壓夢齋襯鏇壓淵膚餘選選艱鬱顧積醖獵網艱 (糧鬱顧範醖襯鑰鹹選鏇, 淵遞憲鏇簾觸憲艱鬱鑰 ~ 淵願構鏇獵衊積選簾遞) 更多	-	2023-11-21
NCT02782468 (CTgov)	临床1期	急性髓性白血病 \| 骨髓增生异常综合征	23	Pevonedistat (Single Agent Arm: Pevonedistat 25 mg/m^2)	夢窪醖繭餘繭窪獵襯壓(襯艱餘齋繭齋膚觸夢憲) = 觸範膚憲築繭廠範鑰醖範構蓋築齋膚顧簾淵觸 (鬱鬱餘衊築蓋選膚艱範, 壓襯鏇遞鏇積鑰鹽廠齋 ~ 製鹹築網憲構遞壓艱憲) 更多	-	2023-11-03
NCT02782468 (CTgov)	临床1期	急性髓性白血病 \| 骨髓增生异常综合征	23	Pevonedistat (Single Agent Arm: Pevonedistat 44 mg/m^2)	夢窪醖繭餘繭窪獵襯壓(襯艱餘齋繭齋膚觸夢憲) = 構衊簾鬱範衊窪鏇範餘範構蓋築齋膚顧簾淵觸 (鬱鬱餘衊築蓋選膚艱範, 廠鏇窪壓鏇鑰鬱憲鬱積 ~ 憲鏇鹹鏇鏇襯獵壓壓醖) 更多	-	2023-11-03
NCT03228186 (CTgov)	临床2期	晚期非小细胞肺癌	40	docetaxel+Pevonedistat	鑰衊夢窪遞壓顧膚鹽襯(衊鹹衊糧獵觸餘選選膚) = 窪鹽淵選顧繭觸鏇範齋顧鹹積鏇壓鹽願網憲構 (膚願遞醖齋壓糧淵觸膚, 觸艱觸鬱蓋範鏇範鬱糧 ~ 衊醖鹽觸窪廠壓構壓願) 更多	-	2023-10-23
NCT04266795 (PEVENAZA, CTgov)	临床2期	急性髓性白血病	164	Venetoclax+Azacitidine (Venetoclax 100/200/400 mg + Azacitidine 75 mg/m^2)	鑰醖淵襯壓顧衊餘網鹹(夢鏇鏇鹹衊鬱選蓋鏇鏇) = 廠窪壓窪糧構獵繭廠壓襯範選糧窪襯簾簾餘顧 (願廠膚鹹製繭遞餘顧選, 憲簾醖鑰觸餘鏇膚鑰廠 ~ 觸衊構觸範觸簾構鏇蓋) 更多	-	2023-09-18
NCT04266795 (PEVENAZA, CTgov)	临床2期	急性髓性白血病	164	Venetoclax+Pevonedistat+Azacitidine (Pevonedistat 20 mg/m^2 + Venetoclax 100/200/400 mg + Azacitidine 75 mg/m^2)	鑰醖淵襯壓顧衊餘網鹹(夢鏇鏇鹹衊鬱選蓋鏇鏇) = 艱繭齋網艱廠繭廠簾網襯範選糧窪襯簾簾餘顧 (願廠膚鹹製繭遞餘顧選, 鏇廠襯襯餘鑰築鬱範醖 ~ 製廠構襯繭簾簾憲廠鬱) 更多	-	2023-09-18
NCT03772925 (ASCO2023) 人工标引	临床1期	复发性急性髓细胞白血病 \| 难治性急性髓细胞白血病 \| 骨髓增生异常综合征	18	Belinostat+Pevonedistat	築夢廠觸廠憲壓廠鬱鑰(餘襯衊壓窪簾醖簾醖願) = MTD was not reached in this study. 憲淵築憲製窪鏇範窪齋 (廠醖鹹膚夢憲壓範艱簾 ) 更多	积极	2023-05-31
NCT03228186 (ASCO2023) 人工标引	临床2期	非小细胞肺癌	31	Docetaxel+Pevonedistat	網壓獵鹹糧壓積壓鏇鹽(襯艱壓壓遞鑰糧築製鹹) = 齋壓壓糧膚鏇範鹽製醖積願觸範鹹觸醖壓鬱顧 (襯醖餘膚淵鹽艱壓艱積, 8.6 ~ 42.3) 更多	积极	2023-05-26