Zidebactam

点击蓝字 ↑ 关注药学观澜 近日，合肥工业大学谢周令/中国药科大学李志裕在药物化学权威期刊Journal of Medicinal Chemistry上发表了一篇题为"既往成药治疗靶点的演进策略：典范案例中的药物化学启示"的综述论文，系统梳理了2010—2025年间FDA批准的小分子药物中，那些"老树发新芽"的既往成药靶点如何通过药物化学创新实现持续产出，并提炼出可推广至未来药物设计的三大核心策略。 该综述首先通过大数据分析指出，在2010—2025年FDA批准的460余个小分子药物中，约35.8%的靶点为2010年前即已成药的"legacy靶点"，其中GPCR（34.8%）和激酶（7.2%）占比显著，且CNS疾病（62.1%）和感染性疾病（50.0%）领域尤为依赖这类靶点。文章随后以GABA_A受体、DRD2/5-HT_2A受体、青霉素结合蛋白（PBPs）、细菌DNA旋转酶/拓扑异构酶IV、雄激素受体（AR）及Bcr-Abl六大代表性靶点为范例，深入剖析了"靶点再活化"（target revitalization）的三种药物化学路径：（1）基于成药药物的优化（drug-from-drug optimization），如瑞马唑仑的软药设计、头孢洛扎的膜通透性改造；（2）新机制驱动的药物优化，包括变构调节、信号偏向性调控、共价抑制、双靶/多靶策略及靶向蛋白降解（PROTAC）等；（3）新适应症的拓展，如氟班色林从抗抑郁药 repositioning 为HSDD治疗药物、吡马万色林作为5-HT_2A反向激动剂获批帕金森病精神病适应症。 作者特别强调，这些"常青"靶点的持续成功并非源于简单的PK优化或"me-too"式改良，而是依赖于机制层面的根本性创新——例如神经甾体结合位点的挖掘使GABA_A受体超越了苯二氮䓬的局限性，DFG-out结合模式使Bcr-Abl抑制剂攻克了T315I gatekeeper突变，而DBO类β-内酰胺酶抑制剂则通过"非自杀底物"机制重新激活了PBP靶向抗生素的临床价值。综述最后展望，随着变构调控、偏向性信号、诱导邻近技术（PROTAC/RIPTAC）等策略的成熟，既往成药靶点仍将在差异化、耐药弹性及临床可及性方面展现巨大潜力，为药物化学家提供"低风险、高回报"的理性设计空间。 Introduction 治疗药物靶点是疾病病理生理中可调控以产生治疗获益的核心生物分子，蛋白质靶点（GPCRs、激酶、离子通道、核受体等）是研究最广泛、成药最成功的类别。截至2025年，已识别超3700个靶点，但仅约560个获FDA批准，瓶颈显著。2010—2025年间，460余个小分子药物对应193个靶点，GPCRs（22.3%）和激酶（20.2%）占比最高，治疗领域集中于癌症、CNS和感染性疾病。其中69个为2010年前已成药的"legacy靶点"，GPCRs占34.8%而激酶仅7.2%，且CNS领域legacy靶点占比达62.1%，远高于肿瘤的17.5%，表明肿瘤药物发现侧重新靶点，而CNS和抗感染领域仍高度依赖既往成功靶点。近年来，药物化学研究日益超越增量式改进，转向变构调节、信号偏向性、共价抑制和靶向蛋白降解等新机制，以解决耐药性、安全性、选择性及疗效等长期挑战，并利用这些靶点参与多生理过程的特性拓展适应症。本综述以GABA_A受体、DRD2、PBPs和AR等代表性靶点为例，分析其再活化策略，提炼可推广的药物化学设计洞见，为未来药物发现提供参考。 Results ①GABA_A受体 GABA_A受体是CNS中研究最广泛的抑制性神经递质受体，由19种亚基组成五聚体配体门控离子通道，不同亚型介导不同生理功能——α1关联镇静抗惊厥，α2/3介导抗焦虑，α5参与认知记忆。经典苯二氮䓬类作为完全激动剂存在耐受、依赖及镇静运动障碍等不良反应，且缺乏亚型选择性。部分激动策略通过"天花板效应"降低不良反应风险，代表药物包括2023年中国获批的地咪西泮和2011年FDA获批的氯巴占，后者对α2亚基亲和力更高，镇静副作用更低。α2/3亚型选择性调节剂因苯二氮䓬口袋高度同源而难以实现，基于效能偏向的MRK-409虽在临床前实现抗焦虑无镇静，但人体试验失败，凸显物种间功能"设定点"差异及动物模型预测局限。α5选择性因结构差异相对可行，但basmisanil和S44819均因临床转化困难终止开发。靶向神经甾体结合位点成为成功替代策略：该位点位于跨膜结构域，可调控突触外δ亚基受体，拓宽治疗谱。brexanolone（2019年，产后抑郁，静脉）、ganaxolone（2022年，癫痫，口服）和zuranolone（2023年，重度抑郁/产后抑郁，口服）三代神经甾体类药物通过逐步优化PK性质实现临床成功。双靶策略如stiripentol（GABA_A受体+CYP450，2018年）和cenobamate（GABA_A受体+电压门控钠通道，2019年）以及软药设计（remimazolam，2020年）和丙泊酚衍生优化（ciprofol，2020年）则分别从多靶点协同和成药性改善角度延伸了GABA_A靶点的治疗价值。 ②多巴胺D2受体/5-羟色胺2A受体 DRD2和5-HT2AR是CNS药物发现中经典的互补靶点对，双靶调节可改善阴性症状并减少锥体外系副作用，但代谢综合征等不良反应仍未解决。2010年以来获批的lurasidone、cariprazine和brexpiprazole均保留LCAP骨架——质子化哌嗪与保守Asp的离子键是GPCR正构口袋的结构约束。三者的临床差异化源于耐受性改善而非阳性症状控制：lurasidone兼具5-HT7R拮抗活性但PK受限；cariprazine优先部分激动DRD3，改善阴性症状和认知，正进行MDD III期试验；brexpiprazole降低DRD2内在活性、增强5-HT2AR拮抗，减少静坐不能。三者均保留5-HT1AR部分激动活性，提示重新平衡多靶点信号而非最大化单靶调控是降低不良反应的关键。lumateperone（2019年）以四环喹喔啉新骨架实现突触前DRD2部分激动/突触后DRD2-5-HT2AR拮抗，兼SERT抑制和间接NMDA调控，为目前耐受性最佳的代表。5-HT2AR拮抗并非抗精神病疗效的绝对必要条件：IHCH7041（临床前）作为DRD2/3-5-HT1AR部分激动剂、5-HT2AR无亲和力，挑战了长期范式；pimavanserin（2016年）作为5-HT2AR反向激动剂获批帕金森病精神病，验证了无DRD2活性的选择性调控策略。lumateperone-5-HT2AR晶体结构揭示的延伸口袋和β-arrestin偏向信号，催生了低致幻风险的偏向性激动剂（如化合物21）。信号偏向策略亦推广至其他靶点，如2023年获批的G蛋白偏向μOR激动剂oliceridine。此外，双价配体（化合物23）、变构调节剂（SB-269652）等临床前策略，以及药物重定位（amisulpride用于术后恶心呕吐、flibanserine用于HSDD）和前药优化（aripiprazole lauroxil长效注射剂）进一步拓展了该靶点对的成药空间。 ③青霉素结合蛋白 PBPs是1960年代确立的β-内酰胺类靶点，其转肽酶（TP）结构域催化细胞壁交联，按分子量分为HMM（PBP1-3，含双功能Class A和单功能Class B）和LMM（PBP4-6）两类，后者参与维持细胞形态和抗生素耐受。不同菌种间PBPs数量和功能分类差异显著，增加了靶向复杂性。临床β-内酰胺均通过共价酰化TP结构域发挥作用，但缺乏亚型选择性且不抑制转糖基酶（TG）结构域。细菌耐药三大机制为：低亲和力耐药PBPs（如MRSA的PBP2a）、β-内酰胺酶水解、以及革兰阴性菌外膜通透性降低。增强耐药PBP亲和力是核心再工程策略：ceftaroline fosamil（2010年，首个五代头孢）通过先结合PBP2a变构位点触发构象重排、再协同占据催化位点的独特机制规避MRSA耐药；ceftobiprole medocaril（2024年，第二个五代头孢）则通过乙烯基吡咯烷酮占据PBP2a深疏水隧道直接暴露催化Ser403，无需两步激活。非β-内酰胺类选择性PBP4抑制剂9314848可避免酶水解，拓展了化学型空间。增强外膜通透性和酶稳定性方面，ceftolozane（2014年）的碱性氨基脲侧链减少外排识别并增强AmpC稳定性；cefiderocol（2019年）以氯儿茶酚铁螯合策略利用细菌铁摄取通路跨膜，规避孔蛋白丢失耐药且对丝氨酸/金属β-内酰胺酶均稳定；sulopenem etzadroxil（2024年）为首个口服青霉烯前药。DBO类β-内酰胺酶抑制剂（avibactam、relebactam、durlobactam等）以可逆共价加合、非"自杀底物"机制重新激活配对抗生素；zidebactam和nacubactam更兼具直接PBP2抑制活性，展示DBO作为非β-内酰胺PBP抑制剂新类别的潜力；vaborbactam（2017年）则以硼酸骨架实现高亲和慢解离。 ④细菌DNA旋转酶/拓扑异构酶IV 细菌DNA旋转酶和Topo IV为高度同源但功能分化的II型拓扑异构酶，分别调控DNA复制和染色体分离，均由切割连接亚基（GyrA/ParC）和ATP结合亚基（GyrB/ParE）组成。喹诺酮类靶向GyrA/ParC，但QRDR突变（如GyrA Ser83/Asp87破坏Mg²⁺配位桥）和类相关毒性限制其应用。药物优化策略改善了喹诺酮的PK和耐药谱：finafloxacin（2014年）以C-8氰基降低pKa保持酸性环境膜通透性；delafloxacin（2017年）以3-羟基氮杂环丁烷实现酸性条件下非两性离子态增强穿透；ozenoxacin（2017年）去除C-6氟消除光毒性，三者均降低外排敏感性。非喹诺酮类新机制抑制剂是克服QRDR耐药的核心策略：化合物45保留ParC结合但增强ParE相互作用并绕过QRDR；gepotidacin（2025年，NBTI类）以LHS-RHS三药效团双 engagement GyrA二聚体界面和DNA，与喹诺酮机制根本不同；zoliflodacin（2025年）以螺嘧啶三酮骨架主要结合GyrB而非GyrA，诱导致死双链断裂，为近20年首个单纯性淋病新疗法。此外，针对氨基糖苷乙酰转移酶修饰和Qnr靶点保护等耐药机制的新型抑制剂开发亦日益受到重视。 ⑤雄激素受体  AR为1960年代鉴定的类固醇激素受体，ADT阻断其信号是前列腺癌经典疗法。AR含NTD、DBD、铰链区和LBD四个功能域，迄今所有获批拮抗剂均靶向LBD激素结合口袋。第一代氟他胺（1989年）受肝毒性和突变致激动限制；第二代恩扎卢胺（2012年）和阿帕鲁胺（2018年）以硫代乙内酰脲骨架克服部分早期突变，但F876L及LBD缺失仍导致耐药，且存在CNS毒性。PK优化可降低中枢暴露：SHR3680（2022年）引入二羟基减少BBB穿透。改变结合机制是克服突变耐药的关键：达罗鲁胺（2019年）以柔性吡唑骨架替代刚性硫代乙内酰脲，在F876L突变时仍维持拮抗构象；普克鲁胺以噁唑疏水尾强化H12置换并可能促进AR降解，但III期终止。非LBD策略应对AR-V7等剪接变体：EPI-7386（I/II期）靶向NTD，ASC-J9（临床前）破坏AR-共调节因子相互作用促降解。PROTAC可克服多重耐药：ARV-766（II期）和BMS-986365（III期，2025年）为口服AR降解剂。RIPTACs如HLD-0915（I/II期）通过肿瘤特异性蛋白-泛必需蛋白三元复合物选择性杀伤癌细胞。非肿瘤适应症拓展方面，clascoterone（2020年，痤疮）和pyrilutamide（雄激素性脱发III期）靶向皮肤局部AR；proxalutamide曾进入COVID-19 III期试验；enobosarm（AR激动剂）虽肿瘤适应症终止，但提示肌肉萎缩等非肿瘤潜力。 ⑥Bcr-Abl Bcr-Abl为9号和22号染色体易位产生的酪氨酸激酶，与CML和Ph+ ALL相关。2001年伊马替尼获批标志CML治疗突破，但ATP位点突变导致耐药。博舒替尼（2012年）对F317L等突变广谱有效，但对T315I gatekeeper突变无效。普纳替尼（2012年）以乙炔连接子规避T315I位阻、稳定DFG-out构象，但脱靶VEGFR致心血管毒性；奥雷巴替尼（2021年，中国）以吡唑并吡啶骨架增强铰链氢键，覆盖更复杂突变；PF-114则通过优化铰链结合基团提高选择性、降低心血管风险。变构抑制是根本性耐药解决方案：阿西米尼（2021年）靶向豆蔻酰口袋稳定失活态，规避ATP位点突变交叉耐药，适用于普纳替尼耐药的T315I经治患者；瑞巴替尼以switch-control机制锁定失活构象，但临床开发未成功。非ATP竞争性策略仍面临变构口袋突变和代偿通路耐药。PROTAC如SIAIS178因PK和选择性挑战进展缓慢；共价抑制剂化合物71以赖氨酸靶向策略实现持续抑制。此外，普纳替尼等多靶点活性（FGFR、PDGFR、RET、KIT）提示双靶/多靶策略可拓展Bcr-Abl至其他适应症。 Discussion 尽管"既往成药治疗靶点"一词可能暗示过时，但GABA_A受体、DRD2等靶点因其在疾病驱动生物学中的核心作用，近年来仍是小分子药物发现与开发的中心。针对这类靶点的药物发现利用已确立的药理学知识，相比全新靶点具有更高的成功概率和更低的商业风险，因此持续吸引工业界和学术界关注；尤其在感染性疾病等领域，新靶点的识别和验证仍具挑战，进一步推动了既往成药靶点的研究。2010—2025年间，2010年前即已成药的靶点占所有成功靶点的35.8%，在CNS和感染性疾病治疗中占比尤为突出。本综述系统分析了GABA_A受体、DRD2/5-HT2AR、PBPs、细菌旋转酶/Topo IV、AR和Bcr-Abl等代表性靶点跨越CNS、感染性疾病和肿瘤领域的开发策略，Table 1进一步总结了其他既往成药靶点2010—2025年的开发轨迹，凸显了这些"常青"靶点的持久转化价值。值得注意的是，成功再活化这类靶点更少依赖增量式PK优化，更多依赖作用机制创新。主要药物化学设计策略可归纳为三类：一是基于成药药物的优化，强调成药性改善——不同患者亚群在起效速度、给药途径、组织分布、给药频率和安全性方面需求各异，理性优化PK和理化性质而非仅靶点亲和力可显著提升临床价值，代表策略包括前药设计（aripiprazole lauroxil）、软药设计（remimazolam）、组织选择性重工程（SHR3680）和骨架跃迁（peramivir），在感染领域则通过增强外膜通透性（cefiderocol）或减少外排泵敏感性（finafloxacin）克服耐药。二是新机制驱动的药物优化——部分激动剂/拮抗剂、变构调节剂、信号偏向性配体、共价抑制剂、双靶/多靶抑制剂和靶向蛋白降解剂等机制差异化治疗策略，主要通过减轻脱靶副作用和克服耐药机制来再活化先前被认为饱和或难治的靶点，如变构Bcr-Abl抑制剂阿西米尼规避ATP位点耐药、G蛋白偏向性μOR激动剂oliceridine显著降低传统阿片类药物不良反应、共价抑制剂dacomitinib通过不可逆相互作用增强突变EGFR效价、PROTAC（ARV-766）和双靶/多靶抑制剂（regorafenib）提供抑制适应性耐药通路的新机制途径，以及更精确的多靶策略（lumateperone）最小化不良反应改善整体安全性耐受性；在抗感染领域，利用新结合模式作用于耐药靶点变体（ceftaroline、avibactam、gepotidacin）是恢复或增强抗耐药病原体活性的代表性策略。三是新适应症拓展——为成药靶点扩展临床适应症是再活化的有力策略，除药物重定位（amisulpride）外，开发具有新机制或增强选择性新化学实体尤为有效，如5-HT2AR拮抗剂传统用于精神分裂症，但机制差异化的反向激动剂pimavanserin获批帕金森病精神病、双靶5-HT1A/5-HT2A调节剂flibanserin获批HSDD；高选择性ROCK2抑制剂belumosudil获批慢性移植物抗宿主病（此前非选择性ROCK1/2抑制剂未能有效覆盖）；选择性I类HDAC抑制剂givinostat（2024年）获批杜氏肌营养不良，与早期主要面向肿瘤的vorinostat等HDAC靶向药物形成显著差异。 文献详细全面信息请跳转原文阅读： https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.6c00858 说   明 欢迎合理转载，请写明来源于【药学观澜】，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。 分享让更多人看看