Pomalidomide

The MHLW also granted orphan drug designation to Blenrep for multiple myeloma indication. Credit: CeltStudio/Shutterstock. Japan’s Ministry of Health, Labour and Welfare (MHLW) has accepted for review GSK ‘s new drug application (NDA) for Blenrep (belantamab mafodotin) to treat patients with relapsed or refractory multiple myeloma. The NDA includes a combination of Blenrep with bortezomib plus dexamethasone (BorDex) or pomalidomide plus dexamethasone (PomDex). The MHLW also granted orphan drug designation to Blenrep for multiple myeloma indications, ensuring a priority review. This is the third major acceptance for belantamab mafodotin combinations, after the marketing authorisation application acceptance by the European Medicines Agency and the UK’s Medicines and Healthcare products Regulatory Agency. The latest application is supported by interim data from the DREAMM-7 and DREAMM-8 Phase III clinical trials. See Also: Japan approves updated Covid-19 vaccine to tackle JN.1 variant Into the unknown: How quickly can vaccines be developed for Disease X In the DREAMM-7 trial, belantamab mafodotin combined with BorDex was evaluated against daratumumab plus BorDex. The DREAMM-8 trial compared belantamab mafodotin with PomDex against bortezomib plus PomDex. These trials met their primary endpoints, demonstrating significant improvements in progression-free survival with the Blenrep combinations compared to standard care. Although the overall survival (OS) trend was positive, it was not statistically significant at interim analysis, with further follow-up for OS ongoing. Both trials also reported improvements across all secondary efficacy endpoints, including deeper and more durable responses. The safety and tolerability profiles of the belantamab mafodotin combinations in both trials were in line with those of the individual agents. Blenrep is an antibody-drug conjugate that targets the B-cell maturation antigen. GSK research and development oncology global head and senior vice-president Hesham Abdullah stated: “Blenrep combinations show potential based on the results of the DREAMM-7 and DREAMM-8 trials to redefine the treatment of relapsed/refractory multiple myeloma. “We are committed to working with health authorities worldwide to advance Blenrep along regulatory pathways so we can bring these additional treatment options to patients as quickly as possible.” In August 2024,  the MHLW approved GSK’s Nucala (mepolizumab) for the treatment of adults with chronic rhinosinusitis with nasal polyps whose condition is inadequately controlled with standard therapy.

2024年7月8日，Kymera Therapeutics宣布与赛诺菲合作扩大PROTAC分子 KT-474治疗化脓性汗腺炎、特应性皮炎两项二期临床试验，以求更快推进到关键临床。 近期，Kymera Therapeutics团队在JMC药化杂志公布了KT-474分子设计。 Interleukin-1 受体相关激酶 4 (IRAK4) 是 IL-1R 和 TLR 信号通路的重要基因，这两种信号通路与多种自身免疫性疾病有关。因此，阻断 IRAK4 的活性代表了治疗自身免疫性疾病的一种有吸引力的方法。该丝氨酸/苏氨酸激酶的活性取决于其激酶和支架活性；因此，降解是一种潜在的更好的抑制方法。 1. 背景介绍 背景介绍 白细胞介素 1 受体相关激酶 4 (IRAK4) 是白细胞介素 1 受体 (IL-1R) 和 Toll 样受体 (TLR) 信号通路的关键基因。TLR 和 IL-1R 通过其同源配体激活会导致信号级联，从招募接头蛋白 MyD88 开始，随后招募和磷酸化 IRAK4 和其他家族成员（如 IRAK2），形成称为 myddosome 的大型多蛋白复合物。IRAK4 在 myddosome 的信号转导中发挥关键作用，因为其激酶和支架功能都是适当的 myddosome 组装和信号转导所必需的。myddosome 复合体触发下游通路的激活，例如 NFkB 和干扰素反应因子 5/7 (IRF 5/7)，最终释放促炎细胞因子和趋化因子，例如 TNF-α、IL-6 IL- 1β、IL-33 和 IL-36。这些细胞因子与多种自身免疫性疾病的发病机制有关，例如化脓性汗腺炎、牛皮癣和特应性皮炎。因此，IRAK4 是减轻 TLR/IL-1R 介导的炎症的有前景的治疗靶点。然而，作为慢性炎症和自身免疫性疾病治疗药物而开发的 IRAK4 激酶抑制剂在临床上取得的成功有限，这可能是由于无法靶向 IRAK4 的关键支架功能（图 1）。有鉴于此，IRAK4 非常适合靶向蛋白质降解技术。 图1. IRAK4 生物学机制和降解剂示意图。  靶向蛋白质降解的一种方法利用异双功能分子将 E3 连接酶与目标蛋白质结合在一起，介导目标蛋白质的泛素化以及随后由蛋白酶体进行的降解。因此，异双功能降解剂提供了解决多功能治疗靶标（如同时具有激酶和支架功能的 IRAK4）的机会，其中降解有助于消除治疗靶标的所有活性，并且可能优于小分子抑制剂。 本文描述的有效和选择性IRAK4降解剂的设计，发现了KT-474蛋白降解剂，对PROTAC分子设计具有重要的参考意义。  2. 新型 CRBN 粘合剂的发现 此前，文献中报道了对 IRAK4 降解剂的描述有限。这些降解剂通常利用 von Hippel-Lindau 蛋白 (VHL) 或 cereblon 蛋白 (CRBN) 作为 E3 连接酶，并且只能实现中等强度的 IRAK4 降解。本文讨论的工作重点是 CRBN 的利用。 许多基于CRBN的第一代异双功能降解剂采用CRBN配体，例如沙利度胺、来那度胺和泊马度胺(POM， 1 )，它们也被称为免疫调节药物(IMiD)。众所周知，IMiD 有降解多种转录因子的倾向，包括但不限于 Ikaros、Aiolos 和 SALL4。这类化合物，尤其是来那度胺，已在许多肿瘤适应症中取得了成功。然而，此类转录因子（例如，Ikaros 和 Aiolos）的降解表现为许多不良反应，例如中性粒细胞减少症和血小板减少症，这些影响将限制 IMiD 在非肿瘤学适应症中的应用。此外，SALL4 的降解与致畸毒性有关。IMiD 通过充当分子胶来诱导这些转录因子的降解。这些是单价分子，就 IMiD 而言，与 CRBN 结合并促进 E3 连接酶、靶蛋白（例如 Ikaros）和分子胶之间的新界面。这种三元复合物随后导致蛋白酶体介导的靶蛋白降解。IMiD 招募这些新底物的机制已得到很好的表征，并且是由于对包含关键甘氨酸残基（G 环）的常见结构降解决定子的识别而产生的。 为了消除与 IMiD 相关的不良反应的风险，我们采用了基于结构的药物设计方法来识别没有 IMiD 底物降解的新型 CRBN 粘合剂。对 CRBN:POM:Aiolos 三元复合物结构的评估表明，POM 中邻苯二甲酰亚胺基团的苯环可能通过同时与降解决定子基序的 Gly151 和 CRBN 的 Pro352 相互作用，通过 CH/π 相互作用在复合物的结合和稳定中发挥关键作用（图 2 A）。基于这些观察，设计重点是减轻 Gly151 残基的参与，同时保持与 Pro352 的相互作用。为了实现这一目标，作者设计了配体芳香环与 CRBN 更接近的分子。这种修饰反过来需要将琥珀酰亚胺基序转化为环状脲，以保留与 CRBN 的关键相互作用。这项工作最终鉴定了化合物2 （图 2B ），该化合物相对于 POM 表现出提升的 CRBN 结合亲和力（IC 50：0.25 μM vs. 1.51 μM），更重要的是，不会诱导 Ikaros 或 Aiolos降解(浓度高达 10 μM)。除了保持对 CRBN 的亲和力而不具有 IMiD 活性外，还保留母体 IMiD 良好的药物代谢和药代动力学 (DMPK) 特性也很重要。为此，在 Madin-Darby 犬肾 (MDCK) 细胞系中进行评估时，发现化合物2相对于 POM 显著降低了被动渗透性 (Papp)（Papp：4.0 vs. 25.4 × 10 –6 cm/s）。当大鼠口服给药时，相对于 POM，这种渗透性的降低导致暴露量显著下降。假设被动渗透性降低是由于添加了环脲上的游离 NH。通过在脲上添加甲基来除去该额外的氢键供体（HBD）设计出 化合物3 。该化合物保持了对 CRBN 的高亲和力 (IC50 = 0.20 μM)，并且相对于2表现出显著改善的被动渗透性。这种被动渗透性的改善伴随着大鼠口服给药后暴露的显著增加（表1）。作者消除 IMiD 相关不良反应风险的设计策略，在随后的 化合物3与 CRBN 的 X 射线共晶结构中得到了进一步证实。有趣的是，最初用于去除环脲中游离 NH 的甲基与降解决定子发生空间冲突（图 2C），可能有助于进一步消除 G 环降解决定子的招募。 图 2. 新型 CRBN 粘合剂的发现。(A) CRBN:泊马度胺( 1 ):IKZF1(6H0F)的X射线结构。(B) CRBN: 2与 IKZF1 重叠的结合模型。(C) 3和 CRBN (9CUO) 的 X 射线共晶结构并覆盖 IKZF1。 表 1. 新型 CRBN 粘合剂的概况 使用蛋白质组学评估了化合物3的降解选择性。用 1 μM 3 处理人外周血单核细胞 (PBMC) 24 小时不会影响任何 IMiD 底物的蛋白质水平（图 3）。为了确定3是否诱导转录因子 SALL4 的降解，在 SKNDZ 细胞系中的 SALL4 HiBiT 测定中评估了 3 ，发现没有观察到该转录因子的降解（DC50 >10 μM ）。鉴于3缺乏 IMiD 活性、提高了与 CRBN 的结合亲和力以及有利的 DMPK 特性，研究人员利用该配体来制备 IRAK4 的后续异双功能降解剂（表 1）。此外，该配体在戊二酰亚胺环的3位上含有手性中心。该部分易于外消旋化，下面将更详细地讨论。 图 3. 人类 PBMC 中化合物3的整体蛋白质组学。来自n = 3 名供体的细胞以 1 μM 剂量给药 24 小时。SALL4 在 hPBMC 中不表达。 3. IRAK4 配体优化 随着这种新型 CRBN 配体的发现，接下来需鉴定 IRAK4 配体作为降解剂设计的起点。研究人员利用大量不同的 IRAK4 配体制备了降解剂，包括文献中报道的结合物以及 Kymera 设计的新型 IRAK4 配体。首先，利用化合物4作为 IRAK4 配体的起点。该化合物表现出与 IRAK4 的有效结合和良好的激酶组选择性（% of kinases > 100X, >95% over 101 kinases）。如图4 B 和 C 所示，IRAK4 ATP 结合口袋中的化合物4的建模表明，吡唑环上的N-甲基提供了一个潜在的退出方向(exit vector)，可以在该方向上附加连接子以实现异双功能降解剂。在此模型中，化合物4与 IRAK4 形成了几个有利的接触，包括与铰链残基 Met265 的氢键、盐桥以及分别与 Asp329 和 Ala315 的主链羰基的氢键。化合物4 还通过 π-π 相互作用与看门人 Tyr264 残基结合（图 4 B 和 D）。准备了一组初始降解剂以确定该退出方向是否可以诱导 IRAK4 降解（表 2）。 图 4. (A) 化合物4 ；(B) 4个IRAK4模型；(C) 4的退出方向的图示；(D) 4和 IRAK4 之间的关键相互作用。 4. 降解剂连接子优化 制备了一系列含有不同长度的柔性连接体的降解剂，其中代表性的例子如 表2 所示。经确定，11-12 Å 的连接基最适合降解（化合物5和6 ），因为具有较短连接基的化合物 ( 7 ) 不会引起降解。这些化合物降解活性的差异还体现在这些化合物诱导与 CRBN 和 IRAK4 形成三元复合物的倾向上。 5和6都表现出稳定的三元复合物形成，而7没有诱导与CRBN和IRAK4的三元复合物。之前已经证明，在 IRAK4 异双功能降解剂的背景下，在目标蛋白配体上立即掺入环己基部分以及在接头中适当放置碱性胺可以显著提高对 IRAK4 的亲和力。这种亲和力的提高是由这些基序分别与 Ile185 和 Asp278 结合的能力驱动的（图 4D）。与 化合物5相比，化合物6 对 IRAK4 的亲和力增强，导致降解效率比化合物5显著提高（10 倍）。 表 2. 连接子距离对 IRAK4 降解的影响 6. 降解剂类药性优化 在实现个位数纳摩尔降解效力后，下一步将集中于改善降解剂的类药特性，目标是实现口服生物利用度。最初侧重于修饰 IRAK4 配体以实现口服吸收。在体外，该化合物6被发现表现出适度的被动渗透性（Papp = 4.8 × 10 –6 cm/s），并且在表达 MDR1 的 MDCK 细胞系中进行评估时，发现其表现出高流出率（ER = 35）。当对大鼠给药时，该化合物表现出非常高的体内清除率并且不能口服吸收（表3）。 表 3. 代表性类似物在大鼠体内的药代动力学特征 表2 中的化合物中包含的IRAK4配体的关键基序是锚定到哌啶上的氨基。该部分与 IRAK4 的 Asp329 和 Ala315 残基相互作用，对于维持有效的亲和力至关重要（图 4B）。由于异双功能降解剂的口服吸收会受到 HBD 数量的显著影响。 因此，重点是去除氨基哌啶中包含的一种或两种 HBD，但这可能会对与 IRAK4 的结合产生潜在的负面影响。首先，作者尝试完全去除该氨基哌啶基或用更小的二甲氨基取代，分别得到化合物8和9 。事实上，除去氨基哌啶中包含的两个HBD会导致对IRAK4的亲和力显著降低，反过来，两种化合物都不会在浓度高达10μM时表现出IRAK4的降解（表4）。然而，这些变化导致被动渗透率显着提高并减少外流。在对 IRAK4 配体的这一部分进行广泛探索后，发现10内含有的哌嗪是一种独特的基序，相对于6而言，其含有较少的 HBD，但仍保持良好的亲和力并表现出强大的降解能力。尽管该化合物含有较少的 HBD 供体，但遗憾的是，与6相比，这并没有显著影响被动渗透性或外排，两者均未达到最佳状态。哌嗪 NH 的甲基化产生11 ，这确实证明了渗透性的改善和外排的减少；然而，与6相比，对 IRAK4 的结合亲和力降低了 120 倍以上。受到11的渗透性和外排以及10的效力的启发，将哌嗪修饰为相应的桥联吗啉12和13 。尽管这种变化导致对 IRAK4 的亲和力下降，但这两种化合物都表现出有效的降解以及渗透性和外排性。有趣的是，虽然11对 IRAK4 和 CRBN 的亲和力与12和13相当，但当测试浓度高达 10 μM 时，该化合物并未诱导 IRAK4 显著降解。缺乏降解的原因尚不清楚，但这凸显了与降解剂优化相关的一些挑战。化合物13比12的效力稍强，并且表现出稍好的渗透性和较低的外排，因此进行13的大鼠药代动力学实验。结果发现，虽然该化合物表现出较高的静脉清除率，但它表现出可测量的口服吸收水平（3.2% F；表 3）。 表 4. IRAK4 Binder 的优化 在成功设计出能够具有令人鼓舞的效力和渗透性的异双功能降解剂的 IRAK4 配体后，工作重点转向改善此类降解剂的整体 DMPK 特征（表 5）。特别是提高代谢稳定性，其中采取的方法之一涉及连接体的刚性化。将13的 1,3 氨基烷氧基转化为烷氧基哌啶生成14 ，该化合物保留了降解效力，并且在人和大鼠肝微粒体中的代谢稳定性略有改善。有趣的是，这种变化导致被动渗透性降低和外流降低。当进行体内评估时， 14表现出静脉清除率略有改善，但口服吸收仍与13相当。 表 5. 链接子优化 去除14中的乙醚得到15 ，这表明人和大鼠肝微粒体的代谢稳定性得到进一步改善；然而，这种改进伴随着效力的 5 倍损失。 三元复合物模型表明，接头中的氧原子可能与 CRBN 中的 His353 形成氢键（图 5），并且这种相互作用的丧失导致15的降解效力降低。这种 SAR 存在于许多化合物中，反过来又有助于优先考虑在连接子中保留该氧原子的连接子。随后的工作集中于接头的进一步刚性化，如16所示。它保留了 IRAK4 的有效降解作用，但在人肝微粒体中表现出高周转率，并且流出率略有增加。为了减弱连接子中氧原子的极性，将乙炔部分掺入连接子中，生成炔丙基醚17 。它能够在人肝微粒体中融合效力和良好的稳定性，同时还减轻多药耐药性 [MDR1] 介导的外排的可能性，在大鼠中进行评估时产生良好的口服生物利用度（F = 12%；表 3 ） 。为了进一步屏蔽连接体中氧原子的极性，在醚氧附近掺入了甲基，形成19 。虽然这种修饰确实导致 MDR1 缓解外排的可能性进一步降低，但它也导致效力损失 10 倍。这一系列异双功能降解剂的效力对 CRBN 配体上的连接点非常敏感，如当连接体附加到咪唑啉酮环（化合物18 ）的 5 位时效力损失。 图 5. 14 :IRAK4 的三元复合物模型。使用 Rosetta 软件，将 IRAK4/抑制剂X 射线结构（内部，未公开）与 CRBN/化合物2 (PDB: 9CUO) 的已发表结构进行约束蛋白质-蛋白质对接，构建三元复合物模型。Linker 使用 MMFF94 力场构建。  乙炔减少外排的独特能力是一种普遍现象，也可以在18和19中观察到。根据化合物17的总体概况，选择该化合物进行额外的概况分析。该化合物的跨物种 DMPK 概况如 表 6 所示。化合物17在不同物种中表现出中等至较高的血浆清除率、高稳态分布体积 (Vss) 以及中等的终末半衰期 ( t 1/2 )。 17 在大鼠、狗和猴中的口服生物利用度分别为12%、35%和13%（表6 ）。 表 6. 17的体外/体内概况 7. 非对映异构体构效分析 如前所述，迄今为止讨论的所有化合物都是戊二酰亚胺环 3 位的 (R) 和 (S) 异构体的混合物。各个异构体的分离提供非对映异构体20和21 。有充分证据表明该中心可能容易发生外消旋化。因此，需要努力了解体外和体内外消旋化的倾向。 20和21的绝对立体化学是根据大量文献确定的，这表明基于戊二酰亚胺的CRBN结合剂的(S)-对映体与CRBN的结合更有效。相对于21 ，化合物20对CRBN具有显着更大的亲和力，因此，该化合物的绝对立体化学指定为(S)。有趣的是，虽然20和21与CRBN的结合亲和力存在很大差异，但两种非对映异构体之间的细胞降解效力差异较小（3倍；表7）。为了探讨结合亲和力和细胞活性之间的差异是否是由体外外消旋作用驱动的，在磷酸盐缓冲盐水 (PBS) 中评估了差向异构化率。从20到21的转换半衰期为5.3小时，而从21到20的转换半衰期为5.2小时。降解效力没有显着变化可能是由于该测定的时间范围（4 小时）相对于 CRBN 结合测定（15 分钟）更长。 表 7. 17的非对映异构体的效力 对20和21进行了额外的测定，以进一步表征它们的外消旋倾向，因为这可能对17的进一步开发产生影响。将两种化合物分别与大鼠、狗、食蟹猴和人血浆一起孵育，其中在人、大鼠、狗和猴血浆中从20转化为21的半衰期分别为 1.2、1.2、1.0 和 1.2 h 。在人、大鼠、狗和猴血浆中，从21到20的转化半衰期分别为 1.6、1.7、1.2 和 1.9 小时。此外，当以17或单独的非对映体形式给药时，两种非对映体在大鼠和狗中表现出相似的药代动力学特性。在大鼠和狗中静脉内或口服施用任一非对映体后，观察到从20到21以及从21到20的显著地相互转化，使得所得转化的非对映体与施用的非对映体的AUC比率在21%至46%的范围内。服用17后，每个单独的非对映异构体表现出与单独给药各个非对映异构体时观察到的相似的 PK 特性。这些数据清楚地表明17的外消旋化在体外和体内均是快速的。由于上述原因， 17被开发为S、R和R以及R、R和R非对映异构体的混合物。 17的结构通过电子衍射得到证实，这表明该分子采用了扩展构象，IRAK4配体内有一个分子内氢键（图 6）。 图 6. 17的晶体结构。 8. PCC 分子体内外PK/PD结果 化合物17 被发现是一种高度选择性的异双功能分子。使用 KINOMEscan 筛选平台对激酶组进行分析后，它对测试的 468 种激酶具有极高的选择性（1 μM 时的 S(10) = 0.007）。通过定量蛋白质组学评估了17在整个蛋白质组中的降解选择性。用 300 nM 的17 (10 × DC 90 ) 处理人 PBMC 24 小时后，观察到 IRAK4 是唯一显显著下调的蛋白质，这表明17在整个蛋白质组中具有高水平的选择性。还在诱导多能干细胞 (iPSC) 中评估了整体选择性，以将蛋白质组覆盖范围扩大到 PBMC 中表达的蛋白质之外。另外四种 IMiD 底物，包括 SALL4，其中均没有被17降解（图 7 A 和 B）。 图 7. (A) 人 PBMC 和 (B) 人诱导多能干细胞中17的整体蛋白质组谱。 通过使用靶向质谱法，在小鼠和大鼠原代脾细胞以及狗、猴子和人 PBMC 中评估了17对 IRAK4 降解的跨物种体外效力。化合物17在啮齿动物、犬科动物和食蟹猴原代细胞中表现出相当的跨物种效力；DC 50和D max值报告于 表8 中。 表 8. 化合物17跨物种 IRAK4 降解效力 用 TLR7/8 激动剂 R848 刺激 PBMC 后，在体外评估化合物17的功能活性，其中化合物 17 有效抑制 IL-8 释放，IC 50 = 3 nM，Imax = 91%。与高选择性 IRAK4 小分子抑制剂 PF-06550833 相比，这明显更有效，后者的 IC 50为 24 nM，Imax 仅 51%（图 8）。 图 8. 抑制人外周血单核细胞中 R848 刺激的 IL-8 释放。 有了这些令人鼓舞的体外数据，随后评估了咪喹莫特(Imiquimod)诱导的牛皮癣小鼠模型中17 的体内活性。结果证明了化合物17有效的抗炎功效，与局部类固醇给药相当（图 9）。在皮肤和脾脏中观察到与单剂量小鼠药代动力学/药效学研究一致的17和IRAK4降解的剂量依赖性暴露（表9 ；图9）。 表9. 皮肤和脾脏中的17和 IRAK4 水平。 图 9. 17在咪喹莫特小鼠模型中有效。BID，每天两次；IMQ、咪喹莫特。 基于上述特点和良好的临床前安全性， 17被选为候选药物（KT-474）并进入I期临床试验（NCT04772885）——KT-474的单次递增剂量和多次递增剂量试验在健康成年志愿者和患有特应性皮炎或化脓性汗腺炎的患者中进行。 在此 1 期临床试验中，剂量依赖性暴露增加，并且 PBMC 中观察到剂量依赖性 IRAK4 降解。PBMC 中 IRAK4 的强烈降解导致这些患者的离体刺激 PBMC 中疾病相关细胞因子显著减少，其中化脓性汗腺炎和特应性皮炎患者的评估与初步临床活性相关。 KT-474 的I期临床结果见报道： 【Nature Medicine】PROTAC在临床治疗自身免疫性皮肤病中的应用 https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.4c01305 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↓