Omipalisib

侃言 此前多次分享过“小分子大环化”这种分子编辑策略在药物化学中改善候选分子效力、选择性、物化特性、和ADME特性等应用实例和总数观点。 近期，EJMC上也刊载了一篇相关综述，文末“阅读原文”可直达原英文文献地址。 此前分享的JMC上的一篇“小分子大环化”的综述，主要从大环化对分子各种性质的影响以及连接器的应用的角度来讲述。本篇EJMC的综述文章更注重从不同类型的蛋白质靶点出发，讲述近5年，“大环化”分子编辑策略在具体药化实例中的优势和应用。 1 “大环化”的优势 “大环”一般指的是在重原子的基础上，具有12个活更多成员的环状化合物。根据“环”形成的核心化学性质，大环类化合物可以分为环肽类、环内酰胺类、环内酯类、环醚类/胺类等。 从药物化学的角度，根据大环药物成环的化学特征，可将其细分为环肽、和大环。 近些年，化学药物发现领域不断涌现出具有多种创新机制的新药，包括：大环类药物（大环/环肽）、靶向蛋白水解嵌合体（PROTACs）、分子胶、抗体偶联药物（ADC）、共价抑制剂等。其中，“大环化”后的大环类药物，由于能够在部分刚性结构中提供功能多样性和立体化学复杂性，具有几个独特的优势： 为药物研究提供新颖的化学空间和知识产权（IP); 大环刚性结构提供相对开环结构表现出更高的亲和力、选择性。在结合具有挑战性药物靶点，解决小分子药物耐药性的问题上具有优势； 在药物发现过程中，优化药物性质； 因此，小分子大环化在近期的药物研发中，已经成为一种热门分子编辑手段，用来改善药物功效和药物类药性特性。 2 “大环化”在先导化合物优化中的应用 接下来，作者汇总了近5年来，在不同的靶点先导化合物优化的过程中，利用“大环化”改善“小分子”功效和特性的实例，大约近30个实例。 01 ATP柠檬酸裂解酶抑制剂 ATP柠檬酸裂解酶（ACLY）是一种催化柠檬酸生成乙酰辅酶A的酶，在糖代谢和脂质生物合成中起重要作用。催化过程为一些重要分子（如胆固醇、脂肪酸等）的生物合成提供合成砌块，并在蛋白质乙酰化中起重要作用。 ACLY过表达会导致代谢疾病和恶性肿瘤，因此，这种酶是一种潜在的药物治疗靶标。然而，ACLY抑制剂的研发过程中，低活性、细胞渗透性、毒性、药代动力学特性等，一直是阻碍候选分子进一步进入临床研究的障碍。 如上图，在观察化合物1与ACLY的共晶结构时发现，其与靶标呈“U”型结构结合，并且处于活性构象时，苯环与酯基结构非常接近。这里出现了关环以稳定其活性构象的切机！ 通过优化，大环化后的分子在保持了相当的功效（IC50、KD)的同时，其代谢稳定性得到了极大的提高：半衰期提高了158倍，人肝微粒体清除率减少了258倍！ 02 CGRP受体拮抗剂 降钙素基因相关肽(CGRP)及其受体(CGRPR)是偏头痛治疗的潜在靶点，当前已有几种口服CGRP拮抗剂上市。 CGRPR由降钙素样受体（CLR)和受体活性修饰蛋白1（RMAP1)的复合物形成，具有宽、浅、溶剂暴漏的结合位点，最适合大环化配体结合。 如上图，在研究化合物3与CGRPR的共晶结构时发现，一个吲唑甲基片段填充了亲脂腔，取代了疏水性热点重叠的“高能水”区。因此，研究人员尝试设计大环化，以稳定化合物3的活性构象。 通过分子对接，发现大环化分子（4a、4b)与无环化化合物3的活性构象刚好吻合。验证也发现，环化后的分子的效力提高了4倍，亲脂效率（LEE)提高了1.3倍。更有趣的是，非对映体5也是针对靶标有效的，并且是完全不同的结合模式，有助于设计新的CGRP受体拮抗剂。 03 CTG重复序列结合物 DNA或RNA靶向也是一个比较快速发展的药物研究领域。例如，肌强直性营养不良是一种遗传性疾病，其蛋白激酶（DMPK）基因的3’-非翻译区含有扩增的d(CTG）重复序列和扩增的r(CUG）重复序列隔离肌盲样（MBNL）家族蛋白，在剪接中起重要作用。 化合物6可以选择性识别d(CTG）和r(CUG），结合常数在次微摩尔级别，然而，其在该浓度范围内也表现出了细胞毒性。 经过分析，化合物6存在如上图中的堆叠构象和非堆叠构象。非堆叠构象，一方面发挥与DNA、RNA的非特异性结合，另一方面因非特异性结合而增加的剂量会导致细胞毒性。因此，通过环化，锁定化合物在堆叠的活性构象，可以增加分子的特异性和效力，进而减少细胞毒性。 正如预期，化合物8a细胞毒性降低了10倍；化合物8b的效力、选择性等都得到了显著提高。 04 因子XIa抑制剂 凝血酶或凝血因子XIa(FXIa)是抗血栓治疗的新靶点。 BMS研发的化合物9是FXIa潜在的抑制剂，具有nM级抑制常数。然而，该化合物具有较大的极性表面积，以及较差的PK属性：仅3%的生物利用度，以及较多的氢键导致极低的渗透性。 通过配体与靶标的共晶结构，发现化合物9咪唑附近的两个苯环彼此邻近，具有大环化的潜力，进而有可能改善分子的效力和选择性。 在后续的优化中，研究人员通过去除四氮唑和酰胺氢，以降低PSA，改善不良的渗透性和口服吸收。环化后的化合物10，虽然与靶标的结合力常数略有升高，但仍保持在有效的范围内。同时，降低了PSA，其药效更强、生物利用度更好，并且增加了靶标特异性。 05 FKBP51抑制剂 FK506结合蛋白（FKBP51）是一种隶属于免疫亲和蛋白家族的肽基脯氨酸异构酶，在调节糖皮质激素受体活性中起重要作用，并作为共同伴侣，参与HSP90蛋白折叠。FKBP51是许多疾病的潜在靶点，包括与压力相关的精神障碍、肥胖引起的糖尿病、和慢性疼痛等。 如上图，化合物11a、11b是首次报道的FKB51选择性配体，具有个位数nM级别的抑制活性。在研究化合物11b与靶标的共晶结构时发现，两个芳环上的醚键彼此靠近，具有环化的潜力，以锁定生物活性构象。 如上图，通过从尝试一系列连接子，含有两个羟基的化合物12相比于非环化前体，药效最强。感觉整体选择性降低了，变泛配体了？ 06 谷氨酰胺酶1抑制剂 谷氨酰胺酶（GLS)是水解谷氨酰胺，获得谷氨酸盐的关键性酶。在一些癌症中，“谷氨酰胺成瘾”，维持癌细胞增殖所需要的能量。人类GLS酶包括两种类型：GLS1，广泛分布于肝外组织的肾型谷氨酰胺酶；GLS2，主要分布于成人肝脏的肝型谷氨酰胺酶。其中，GLS1的活性与肿瘤生长速率相关，是癌症潜在的治疗靶点。 如上图，化合物13是一个临床候选分子。早期研究期待通过环化获得新型的抑制剂，然而效力均不理想。直到在分析化合物13与GLS1的共晶结构时，在结合的生物活性状态观察到了“U”构象。分子处在生物活性构象时，两端的基序彼此靠近，提供了环化的切机。 环化后的化合物14，效力提高了3.6倍，并且稳定性也获得了显著的提高：半衰期提高了2倍、清除率降低了1/3。然而，生物利用度相比于前体13有所降低（9% vs 19%）。 07 异柠檬酸脱氢酶2（IDH2)抑制剂 异柠檬酸脱氢酶（IDH)是一种影响三羧酸循环中异柠檬酸和α-酮戊二酸相互转化代谢途径的酶。 化合物15是一种FDA批准的用于治疗复发性和难治性急性髓性白血病的药物。研究人员尝试通过大环化获得构象限制的新型IDH2抑制剂。通过观察化合物15与IDH2R140Q突变体的共晶结构，发现吡啶N的部分与脂肪侧链非常接近，因此合成了大环化合物16。 环化后的化合物对R140Q突变体抑制性最强，具有个位数nM级抑制活性，而对野生型IDH2无抑制作用。同时，环化后的化合物还具有良好的生物利用度和代谢稳定性。 08 激酶凋亡信号调节激酶1（ASK1）抑制剂 凋亡信号调节激酶1（ASK1)通过调节细胞应激反应，在炎症和凋亡中发挥重要作用。ASK1调节可有治疗神经系统疾病，包括肌萎缩性侧索硬化症、多发性硬化症、帕金森病、阿尔兹海默病等。 如上图，Selonsertib是表现最好属性的ASK1抑制剂，具有生化和细胞效力以及良好的药代动力学特征。然而，其是P-gp底物，不适合作为中枢神经系统药物。 通过研究其与靶标蛋白质在溶剂暴露区和催化赖氨酸结合位点附近的激酶结构域的共晶结构发现，具有大环化的潜力，或许可以解决CNS渗透性问题。 如上图，获得了两种类型的大环化产物：化合物17、18。然而，环化后的产物并没有比母体更具有效力。CNS渗透性可以通过引入适当的官能团来调节。如上图，含氟化合物17表现出低至中等的CNS穿透性，而咪唑类化合物18表现出更优异的脑暴露性。 09 激酶骨形态发生蛋白受体II型（BMPR2) 骨形态发生蛋白受体II型(BMPR2)是一种丝氨酸/苏氨酸受体激酶，属于酪氨酸激酶样(TKL)组，是肺动脉高压、癌症、阿尔兹海默病等疾病的靶点。 如上图，化合物19具有BMPR2靶标次纳摩尔级的结合力以及双位数nM级的抑制活性；然而，其同时抑制468个激酶中的262个，表现出极差的特异性的混杂行为。 通过分析化合物19与VRK1的共晶结构，发现氰基与环丙烷彼此靠近，设计连接子，或许可以提高其选择性。如上图中，环化后的化合物20，其效力虽不如前体，但仍保持在次微摩尔级的有效范围。而其选择性获得了提供。 10 周期蛋白依赖性激酶2（CDK2）抑制剂 周期蛋白依赖性激酶2（CDK2)是一种丝氨酸-苏氨酸激酶，与周期蛋白伙伴相互作用。CDK-周期蛋白复合物失调，会导致癌细胞失去周期和转录控制。 其中CDK2抑制剂对CDK4/6抑制剂治疗产生耐药性的患者有益。 研究人员发现化合物21对CDK2参与的PPI作用具有有效的抑制作用。以此为起点，结合AI技术和基于片段的变分自编码器生成模型来识别CDK2抑制剂。通过分析其对CDK2/cyclin E1的共晶结构，发现其呈“U”型结构，吡啶与溶剂暴露的异丙基靠近，具有大环化的潜力。 在一系列的大环化衍生物中，化合物22最具潜力。其针对CDK2/E1的抑制效力提高了21倍，然而，针对CDK1/A2的选择性略有下降。 11 周期蛋白依赖性激酶9（CDK9）抑制剂 髓样细胞白血病-1(Mcl-1)是一种抗凋亡蛋白，在癌细胞存活中起重要作用。Mcl-1在多种癌症的细胞增殖过程中过表达，特别是在EGFR突变的细胞系中，而CDK9抑制可下调Mcl-1。 化合物23是一种有效抑制CDK9的苗头化合物，然而，其同时对其它CDK蛋白具有抑制活性，如CDK2/4/12，具有较差的选择性以及因此而导致的体内毒性。 研究人员试图通过大环化来固定二面角，以抑制柔性旋转。通过优化大环化连接子以及酰胺侧链，如上图，获得化合物24，保持了针对CDK9效力的同时，具有良好的选择性。 12 c-Met激酶抑制剂 c-Met是一种受体酪氨酸激酶（RTK)，是肝细胞生长因子（HGF)/分散因子（SF)的受体。靶向HGF/c-Met信号通路，是非小细胞肺癌的潜在治疗策略。一些小分子已被用于靶向c-Met，包括已上市的药物(克唑替尼、卡马替尼、替波替尼、萨沃替尼和卡博赞替尼等)。 如上图，在基于先导化合物设计新型c-Met抑制剂时，发现了与c-Met共晶结构中存在“U”型结合模式，使用不同的连接子使小分子大环化，能够产生在生化、细胞活性等方面的差异性。 通过大环化，可以使分子维持在折叠的低能构象，以避免结合自由能熵补偿。如上图，大环化后的化合物26，获得了改善的生物活性、选择性。 13 酶双特异性酪氨酸磷酸化调节激酶1A/B 双特异性酪氨酸（Y)磷酸化调节激酶1A (DYRK1A) 在神经系统疾病和癌症中都起作用。 如上图，化合物27是一种有效的DYRK1A抑制剂，然而，其是一种泛激酶抑制剂，具有广谱抑制作用。在研究化合物27与DYRK1A的共晶结构时，发现了“U”型结合模式，其中苯环的3-位与吡啶环的5-位非常接近。 因此，研究人员以此合成大环化分子，实现了对靶标的高亲和力和选择性。 14 激酶表皮生长因子受体（EGFR）抑制剂 表皮生长因子受体(EGFR)携带del19或L858R突变体时，它是一种致癌驱动因子，特别是在肺癌中。 如上图，化合物30是勃林格殷格翰发现的具有潜力的苗头化合物。在详细的构象分析中发现，化合物30具有活性和非活性构象，因此，研究人员决定通过大环化来稳定其活性构象。 如上图，大环化后的产物31，其抗增殖效力得到了极大的提高。 也有研究人员基于Gefitinib的结构尝试大环化，如上图，化合物32针对突变体的抑制效力虽略有不如前体，但也保持了次nM级抑制效力；而其针对野生型的选择性获得了极大的提高。 15 造血祖激酶1（HPK1）抑制剂 造血祖激酶1 (HPK1)是一种丝氨酸-苏氨酸激酶，调节T细胞、B细胞和树突状细胞的功能，是免疫治疗潜在的治疗靶标，作为肿瘤转移患者潜在的治疗策略。 如上图，化合物33是BMS发现的一种有效的HPK1抑制剂，并且针对GLK具有39倍选择性。研究发现，HPK1与GLK的差别之处在于HPK1具有更宽的入口口袋，因此，这种差别赋予了两个靶标的空间冲突选择性。而研究发现，化合物33的苯基基序的柔韧性可以引起构象变化，符合GLK。若通过大环化来实现构象限制，则有可能进一步提高选择性。 如上图，环化后优化的产物34，其针对HPK1的效力提高了4.6倍；选择性提高了101倍；代谢稳定性提高了3倍；抗hERG活性低于化合物33等。此外，其还获得了中等的渗透性，无外排倾向，对CYP3A4无明显抑制作用。 16 Janus激酶2（JAK2）抑制剂 Janus激酶2（JAK2）是一种细胞内非受体酪氨酸激酶，属于Janus激酶家族（JAK1、JAK2、JAK3、Tyk2），可以作为骨髓增生性肿瘤、类风湿性关节炎、以及炎症性肠病的治疗靶点。 如上图，研究人员以Fedratinib为起点，探索基于深度学习的JAK2大环化抑制剂设计。Fedratinib已批准于治疗骨髓纤维化，但其激酶选择性较差。 研究人员在两个芳环之间设计连接子，并鉴于结构分析去除磺酰胺，通过分子对接，从产生的218个大环化分子中选择最具潜力的分子进行合成、验证，其中化合物35与Pacritinib非常相似。其效力略不如前体，然而其仅抑制17种野生型激酶，相比于前体的34种，选择性得到了很大的提高。同时，PK属性获得了提高。 17 激酶Pim-1抑制剂 Pim-1编码基因具有致癌潜力，Pim-1激酶是前列腺癌、头颈部鳞状细胞癌、胃癌、乳腺癌等多种肿瘤的信号蛋白。 如上图，化合物36是一种μM级的Pim-1抑制剂，通过配体竞争饱和方法进一步优化，获得更高效的抑制剂37，以及选择性靶向Pim-2、Pim-3。然而，其细胞渗透性差。 分析化合物36、37与Pim-1的共晶结构，发现芳环上的氯原子与侧链N原子旁边的碳原子非常接近，具有大环化的潜力。通过设计不同的大环化连接子，最终确定了最有效的化合物38，保存了化合物37相当的效力，同时具有μM级细胞活性。 18 脾酪氨酸激酶（SYK）抑制剂 脾酪氨酸激酶（SYK）是一种主要在造血干细胞种表达的非受体酪氨酸激酶，也是B细胞受体（BCR)信号的调节因子，是治疗自身免疫性疾病和血液病的潜在治疗靶点。 如上图，化合物39是阿斯利康发现的一种有效的、选择性SYK抑制剂。然而，其具有不良的药代动力学（PK）特性。因此，研究者尝试用大环化的分子编辑手段进行进一步优化。 首先，基于溶液态NMR数据，观察到化合物39主要以“U”型构象存在，发现了大环化的切机。在众多大环化分子中，化合物40最具有潜力。尽管其效力和细胞活性略有降低，其在大鼠肝清除和人肝微粒体清除研究中更加稳定。同时，其没有hERG抑制活性，提高了激酶选择性。此外，其渗透性由于羟基极性的引入而降低，这或许需要用前药的方法来进一步解决。 19 原肌球蛋白受体激酶（TRK）抑制剂 原肌球蛋白受体激酶（TRK）是一种跨膜受体酪氨酸激酶，有三种亚型（TRKA、TRKB、TRKC）组成，分别由神经营养受体酪氨酸激酶1、2、3基因编辑。TRKs调控哺乳动物中枢和周围神经系统的生理功能，是NTRK融合阳性癌症的潜在治疗靶点。 如上图，Larotrectinib是一种FDA获批的TRK抑制剂，并且在临床上通过将二氟苯和吡咯烷基序连在一起，产生了两种新型药物Selitrectinib、Repotrectinib。 此外，也有研究通过Schrodinger软件，以Larotrectinib为起点生成TRKAG595R突变体的对接，实现大环化。在分析了结合模式后，通过环化3-羟基吡啶部分和二氟苯的溶剂暴露区域，合成了3种类型的大环化化合物，共23个。其中，化合物41是比前体更具有效力的。 丁克教授也在该项目上做了大量工作，如上图。他们首先确定了苗头化合物42，具有TRKA、TRKB、TRKC抑制活性。 以苗头化合物42为起点，新的设计首先采用了骨架跃迁的策略，获得先导化合物43，其在针对野生型TRKA、TRKC、以及突变体TRKAG667C等生化试验中显示有效活性。 通过对43的结合模式进行预测分析，发现了该化合物以II型结合模式与TRKC的APT结合口袋结合，因此，在此基础上计划将苯环和胺基序环化以获得刚性结构。 环化后的化合物44表现出比先导化合物更有效的生化活性、和细胞活性、以及更高的激酶选择性。对连接子和侧链进一步优化，获得化合物45，其效力、细胞活性、选择性进一步获得了提高。 20 TYK2激酶抑制剂 TYK2也隶属于前面提到了Janus激酶家族一员，是治疗自身免疫性疾病的潜在靶点。 如上图，化合物46是一种有效的Tyk2抑制剂，通过共晶结构分析，在氧杂吡咯烷酮与吡啶基序之间的溶剂暴露区发现了大环化的切机。环化后的化合物47尽管效力没有改善，其针对JAK1、JAK3的选择性得到了极大的提高。 21 髓过氧化合物酶(MPO)抑制剂 髓过氧化物酶(MPO)是一种人类含血红素过氧化物酶，是中性粒细胞初级颗粒的主要成分。其过表达和氧化产物的形成与炎症性疾病，特别是动脉粥样硬化有关。适当调节这种酶，对预防心血管疾病很重要。 如上图，化合物48是一种有效的MPO抑制剂，针对TPO的选择性约25倍，而化合物49具有相当的MPO抑制活性。通过将结合了MPO活性位点的48、49的晶体结构于同一位置的三唑并吡啶环重叠，发现化合物48的茚环与化合物49的苯环距离很近，几乎重叠。因此，研究人员设计融合两个化合物的构象特点，通过设计大环化来提高分子的效力和选择性。 优化后，获得的化合物50，其MPO抑制效力提高了约10倍，选择性提高了1580倍！ 22 NS3/4A蛋白酶激动剂 Asunaprevir是获批NS3/4A蛋白酶药物，然而却常常诱导R155K和D168N突变而产生耐药性。这种耐药性机制可能是配体结合诱导Arg155与P2*杂环接触，Arg155与Asp168结合而稳定。因此任何一个位点的突变，都会破坏配体与NS3/4A蛋白酶结合。 因此，BMS试图通过环化P1、P3来稳定结合的活性构象，以避免耐药性突变的发生。通过优化后，获得的大环化化合物51，其激动剂活性针对所有的基因型均获得了改善。同时，除了食蟹猴以外，大鼠和狗的生物利用度也获得了很大的提高。 23 PI3K δ抑制剂 磷酸肌醇3-激酶δ（PI3K δ）可催化磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PIP2)磷酸化为磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸（PIP3)，在细胞生长、增殖、存活和迁移相关信号通路中起重要作用，主要在白细胞中表达，是慢性阻塞性肺疾病（COPD）的靶点。 如上图，化合物52是一个临床候选化合物发现的起点。通过其与PI3Kδ共晶结构分析发现，磺酰胺基团的甲基与酰胺键的羰基之间靠近，具有大环化的机会。 对比环化前体，环化后的产物其针对PI3Kδ抑制效力和结合力显著提高，配体效力（LE)略微改善、体内/体外的清除率明显降低。 24 PI3K/m-TOR抑制剂 PI3K/AKT/m-TOR信号通路的激活与乳腺、结肠、肺、血液等恶性肿瘤的发生发展有关。 如上图，Omipalisib是已知的PI3Kα、m-TOR抑制剂，以此为起点，通过对其共晶结构的分析、以及分子对接的了解，研究人员通过环化两个溶剂前沿区域的靠近基序，获得的产物55，其PI3Kα抑制活性得到了改善，m-TOR抑制效力降低，p-AKT激动活力提高了3倍以上等。 25 PI3K/m-TOR/PIM抑制剂 PIM激酶通过参与PI3K/m-TOR/PIM通路参与癌症的发展。 如上图，环化产物57比非环化前体56更具有效力和选择性，且具有泛PIM抑制活性。 26 纤溶酶抑制剂 纤溶蛋白是一种类似胰蛋白酶的丝氨酸蛋白酶，在生理条件下参与纤维蛋白凝块的降解，控制循环中纤溶和凝血的平衡。纤溶酶活性增强的情况，如心脏手术合并体外循环、和器官移植，会增加出血性疾病的风险。 如上图，化合物58是一种非特异性抑制剂，具有次nM级抑制力活性。在分子模拟研究中发现，P2、P3侧链与美表面或溶剂暴漏区的方向相同；而且，除了纤溶酶外，其它蛋白酶的“发卡”结构会与P2、和P3形成的大环产生空间冲突，因此，这为大环化后提供了潜在的选择性。 通过优化后，获得大环后产物59，其抑制效力保持，而且选择性获得了极大的提高。 27 RORC2反向激动剂 视黄酸受体相关孤儿受体C2(RORC2, RORγt)是一种与IL-17A和IL-17F表达相关的核激素受体。因此，一种合适的调节RORC2受体的小分子，特别是作为一种逆激动剂，可能抑制体外IL-17A的产生，并对牛皮癣、类风湿性关节炎(RA)、炎症性肠病和多发性硬化症的体内模型有效。 如上图，化合物60是辉瑞发现的一个低分子量的先导化合物，进一步的改善获得化合物61，其表现出合理的RORC2反向激动作用和IL-17A抑制性，但理化特性没有得到改善。 通过共晶结构分析发现，化合物61具有“U”型活性构象，因此，将两个靠近的基序进行连接、大环化，获得产物62，其活性略有降低，然而其物化特性获得了极大的改善。 28 突变呼吸道合胞病毒融合(RSV F)蛋白 呼吸道合胞病毒（RSV）是一种传染性病毒，可引起下呼吸道感染，特别是婴幼儿和患有其它疾病的老人。 如上图，Presatrovir是目前正在临床阶段的很有前景的RSV F蛋白抑制剂。然而，已经观察到耐药性突变，这是一个非常严重的问题。 研究Presatrovir和野生型A2 RSV F蛋白分子模型发现，磺胺的氢和吡唑环的氮相互作用。将分子模型数据与单晶结构进行比较，结果很吻合。为了稳定这种构象，尝试基于先导化合物63进行大环化，来靶向野生型和D486N突变型RSV F。 其中各项最平衡的产物是化合物64，其针对野生型的活性降低，但针对突变体活性获得了极大的提高。然而，NMR分析，其具有拓扑异构混合物的存在。进一步优化，扩展环获得化合物65，其针对野生型、突变体的活性都获得了极大的提高，没有拓扑异构混杂的现象。捅死，在10μM环境下，仍没有CYP3A抑制活性。 29 干扰素基因刺激剂（STING) 干扰素基因刺激剂（STING)是一种衔接蛋白，在免疫应答相关的信号通路中发挥重要作用。因此，STING激动剂用于感染性疾病和癌症免疫治疗；而STING抑制剂用于自身免疫性疾病和炎症的治疗。 如上图，环化后的产物比前体具有更高的亲和力以及活性。 3 总结   在药物发现中，越来越多的证据表明，大环提供了一种新颖的化学类别，它占据小分子和生物制剂之间独特的化学空间。基于独特的构象特征，大环的药物特性使它们能够靶向其它化学类别不易接近的细胞外和细胞内的位点。 基于大环的药物设计或小分子“大环化”的分子编辑策略，在药物法中具有潜在的优势。 大环可以为靶蛋白提供更大的相互作用表面，从而在结合强度和特异性方面增强了结合亲和力； 大环的复杂性和三维特性增加了可能有助于提高靶蛋白的选择性，从而减少脱靶效应，增加治疗的安全性和选择性； 线性化合物的“大环化”通常提供更好的细胞渗透性，从而提高生物利用度； 大环的约束构象和刚性结构还可以提高稳定性，增加抵抗酶降解的能力，进而延长药物在体内的半衰期； 大环提供独特的化学支架，扩大化学空间的多样性； 大环能够更好的平衡亲脂性、亲水性、和分子量等性质，获得最佳的类药性； 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↓

尽管精准肿瘤学取得了巨大进步，但适应性耐药机制限制了分子靶向药物的长期有效性。在这里，评估了 MTX-531 的药理学特征，该药物经过计算机辅助设计，选择性地靶向两个关键耐药驱动基因：表皮生长因子受体(EGFR)和磷脂酰肌醇激酶 (PI3K)。MTX-531 对这两个靶标均表现出低纳摩尔效力，并通过共晶结构分析高度特异性机制。MTX-531单一疗法导致PDX模型的肿瘤消退。MTX-531 与 MEK或 KRAS-G12C 抑制剂的组合导致BRAF突变或KRAS突变结直肠癌 PDX 模型的持久消退，导致中位生存期显著增加。MTX-531为MEKanistic Therapeutics和密歇根大学共同研发，目前处于IND阶段。 1. 背景介绍 对个体癌症的基因组测序和多种小分子激酶抑制剂的批准使精准肿瘤学取得了革命性的进步。然而，适应性耐药机制会损害激酶靶向疗法的长期有效性，因此需要联合用药策略。施用多种激酶抑制剂的传统组合方法会增加脱靶毒性的风险，并且难以实现对预期靶标的平衡和完全抑制。另一种方法是合理设计抑制多种耐药驱动因素的小分子，这些小分子具有足够的选择性以避免不可接受的毒性。 表皮生长因子受体 (EGFR) 和磷脂酰肌醇 3-OH 激酶 (PI3K) 成为这一概念的潜在共靶向候选者，因为这些致癌激酶可驱动多种人类癌症的适应性耐药。在头颈鳞状细胞癌 (HNSCC) 中，已知 EGFR 和 PI3K 各自介导对另一种抑制剂的耐药。西妥昔单抗是唯一被批准用于治疗这种疾病的激酶靶向疗法，其临床活性并不高。在高达 80% 的 HNSCC 中发现了导致 PI3K–mTOR（雷帕霉素哺乳动物靶标）信号通路失调的分子突变，并导致对 EGFR 抑制的抵抗力增强。PI3K 领域的治疗失败归因于不可接受的毒性，部分原因是需要高暴露以引发单一治疗活性。PI3Kα 抑制剂 alpelisib (Piqray) 因其针对PIK3CA突变的晚期乳腺癌的活性而成为该靶标中唯一获批的临床药物。alpelisib 和泛 PI3K 抑制剂 copanlisib 均可恢复 HNSCC 临床前模型中对西妥昔单抗的敏感性。然而，当这些 PI3K 抑制剂与西妥昔单抗在临床上联合使用时，益处并没有超过风险。设计一种有效的 PI3K 抑制剂，具有改善的治疗指数，并且不易出现 EGFR 介导的适应性耐药，这是一个高度未满足的临床需求。 EGFR 和 PI3K 通路信号传导也与KRAS突变和BRAF突变结直肠癌 (CRC) 对 RAS-MAPK 通路干预的适应性耐药有关。虽然单独使用 EGFR 抑制剂并不适用于治疗KRAS突变疾病，但临床前研究结果支持其与 PI3K–mTOR 或 MEK（MAPK 激酶）抑制剂联合使用来治疗KRAS突变 CRC。在BRAF突变 CRC 的情况下，负反馈激活环路响应 BRAF 的抑制而激活 EGFR，导致 MAPK 和 PI3K 通路信号传导重新激活。分别针对 BRAF 和 EGFR 的encorafenib和西妥昔单抗组合已成为治疗BRAF V600转移性 CRC 的标准治疗方法。在该方案中进一步添加 PI3K 抑制剂 alpelisib 可提供额外的功效，但代价是毒性增加。 PI3K 在致癌信号传导中的核心作用、以及与其治疗靶向相关的毒性挑战让人想起 RAS 所面临的问题。几十年来，RAS 一直被认为是不可成药的，直到 Shokat 及其同事的突破性发现报告了 KRAS-G12C 共价小分子抑制剂的设计。本研究旨在设计一种 PI3K 抑制剂，该抑制剂比之前报道的此类靶标分子具有更好的耐受性，并且对 PI3K 和 EGFR 具有高度选择性。这种药物治疗KRAS突变癌症的组合潜力值得注意。 2. MTX-531 是一种有效的选择性 EGFR 和 PI3K 抑制剂 基于结构的药物设计策得到分子MTX-531（图1a）。基于对分别与 EGFR 和 PI3Kγ 结合的 NVP-AEE788　和 omipalisib 的已知结构特征的分析，小分子被合理设计为以选择性和同时的方式抑制 EGFR 和 PI3K（图1b ）。NVP-AEE788 稠合环的 6 位指向溶剂，而 omipalisib 中的该位置则延伸至 PI3Kγ 的三磷酸腺苷 (ATP) 口袋和特异性口袋的背面。利用 EGFR 和 PI3Kγ 之间喹唑啉核心的这种翻转结合模式，通过计算机辅助设计了这两个酶家族的有效且具有选择性的双重抑制剂。 图 1. a，MTX-531的化学结构。b ，NVP-AEE788 与 EGFR 结合（左）和 omipalisib 与 PI3Kγ 结合（右）的结构特征。 补充表1和2概述了 MTX-531 的关键结构-活性关系发现。 与 MTX-531 结合合的 EGFR 和 PI3Kγ 的共晶体结构证实了 MTX-531 与每个靶标的假定反向结合模式。MTX-531中喹唑啉环的1 位与EGFR的M793骨架酰胺形成关键氢键（图1c）。 图 1. c，EGFR 与 MTX-531 (PDB:8SC7 ) 的共晶体结构。左为二级结构；右图是 MTX-531 从 ATP 结合位点与 EGFR 结合的视图。 4 位的取代基与 K745 和 T790 脂肪族侧链形成的疏水口袋契合，而 6 位的亲水基团面向外，面向 EGFR 的溶剂可及区域。MTX-531的1位与PI3Kγ的V882的主链酰胺形成氢键（图1d）。 图 1. d，PI3Kγ 与 MTX-531 (PDB: 8SC8 ) 共晶体结构。左为二级结构；右图是 MTX-531 从 ATP 结合位点与 PI3Kγ 结合的视图。 与 EGFR 的相互作用不同，MTX-531 的6 位的基团结合在分别由 Y867 和 K833 的亲水羟基和胺基产生的 PI3K 亲水区域内。这里描述的所有研究都是使用 ( R )-异构体进行的，与 ( S )-异构体相比，它对 EGFR 的效力强约 100 倍，对抗 PI3K 的效力弱约 10 倍。总的来说，观察到的结合模式与这些异构体效力差异一致。( S )-异构体中 MTX-531 的甲基取代基朝向 EGFR 的空间限制区域，从而阻碍结合。 MTX-531 对纯化的 EGFR 和 PI3Kα 表现出低纳摩尔效力，半数最大抑制浓度 (IC50 ) 值分别为 15 nM 和 6.4 nM（表1）。表 1. MTX-531 以及参比抑制剂对 HER 和 PI3K 家族成员的生化抑制效力。 参比分子 omipalisib 和 NVP-AEE788 的抑制 PI3K 和 EGFR 功效分别比 MTX-531 强约 30 倍至 50 倍。两种分子的临床开发均已终止，可能是受到其毒性特征的影响。MTX-531 对多个 PI3K 家族成员和 mTOR 的强大效力揭示了其生化特征与临床批准的 alpelisib (Piqray) 和 copanlisib (Aliqopa) 明显不同（表1）。Copanlisib 和 MTX-531 具有泛 PI3K 抑制特性，而 alpelisib 的 PI3Kα 抑制效果比其他 PI3K 亚型强 1-3 个数量级。与 PI3Kα 相比，MTX-531 对 mTOR 的抑制效力仅低约 15 倍，这是其与 alpelisib 和 copanlisib 的区别特征。随后针对超过 400 种蛋白质和脂质激酶的激酶组选择性评估表明，MTX-531 对 EGFR和 PI3K 家族成员具有极好的选择性（图1e）。 图 1. e ，MTX-531的激酶选择性。 在 10 µM 浓度下，只有 HER 家族以外的 9 种蛋白激酶被抑制超过 80%。MTX-531 针对这些非靶向激酶的测定显示，对除MELK(IC50 178 nM）之外的所有激酶均无显著抑制（IC50 ≥ 0.5 μM）。MELK 的脱靶抑制被认为是无关紧要的，因为 MTX-531 在浓度高达 5 µM 时对 MELK 没有细胞作用。对大量参与临床药物不良反应的非激酶靶标（ n = 86）进行筛选，发现只有四种蛋白与 MTX-531 结合，IC 50 < 10 μM。 在已知具有PIK3CA突变 (H1047R) 的 CAL-33 HNSCC 模型中，处理 2 小时后，MTX-531 对 EGFR、PI3K 和 mTOR 表现出浓度依赖性抑制作用，通过较低水平的磷酸化 (p)EGFR、蛋白激酶 B (Akt) 和真核翻译起始因子 4E 结合蛋白 1 进行测量（ 4E-BP1)(图2a)。这些靶标的平衡细胞抑制反映在可比较的 IC 50值（约 300 nM）中，证明 MTX-531 在抑制 EGFR 和 PI3K-mTOR 信号传导方面具有同等效力。此外，当 MTX-531 浓度接近 1 µM 时，通过切割聚（ADP-核糖）聚合酶（PARP）的表达测量，观察到细胞凋亡的显著诱导。较短的潜伏期显示出途径抑制的时间依赖性增加。1 µM 的 MTX-531 在添加药物后 15 分钟内最大程度地抑制 CAL-33 细胞中的 pAkt T308表达（抑制 97%）。15分钟后pEGFR表达的抑制是显著的（减少65%），但没有达到图2a中2小时时看到的抑制程度（90%）。 图 2：MTX-531 在 HNSCC CAL-33 和 CAL-27 模型中共同靶向细胞 EGFR 和 PI3K 信号传导。 在小鼠口腔癌  (MOC1细胞) 模型中对 PI3K 信号传导的有效抑制提供了细胞证据，表明 MTX-531 与突变酶一样有效对抗野生型 PI3K。进一步评估了 MOC1 和 CAL-27 细胞（它们是 PIK3CA 的野生型）MTX-531 对 pHER3 表达的影响。CAL-27 模型中的 pHER3 水平（EGFR 扩增）响应 MTX-531 治疗而显著降低，pEGFR 和 pHER2 水平也显著降低。MTX-531 对 MOC1 细胞中激活的 HER 家族成员表达的影响相对减弱，而 MOC1 细胞的 EGFR 没有已知的畸变。 3. MTX-531 单一疗法可导致 HNSCC 异种移植物消退 MTX-531 表现出良好的药物样特征，支持其先进的临床前开发，并且在小鼠中表现出高（约 80%）的口服生物利用度，使其有利于口服给药研究。MTX-531 的早期单药体内评估重点是确定其对 HNSCC 异种移植物的治疗活性，因为 EGFR 和 PI3K 在这种疾病的进展中都发挥着重要作用。EGFR 在大约 90% 的 HNSCC 中过度表达，而 PI3K-mTOR 信号传导的广泛激活也发生在 >80% 的病例中。单次口服剂量 MTX-531 后切除的 CAL-33 肿瘤的药效学评估显示 EGFR 和 PI3K-mTOR 通路信号传导的时间依赖性抑制（图3）。 图 3：MTX-531 抑制 HNSCC PDX 模型中的 EGFR 和 PI3K-mTOR 信号传导以及肿瘤生长。 在PDX模型中对MTX-531与Erlotinib和alpelisib的组合进行了头对头评估（图3e）。MTX-531 单药治疗使肿瘤平均消退 70%，而Erlotinib-alpelisib 联合治疗组未观察到肿瘤消退。MTX-531 每天给药 100 mg*kg-1，在所有 HNSCC PDX 研究中均具有良好的耐受性。 4. MTX-531 增强 CRC 中的 MEK 抑制作用 针对 EGFR（西妥昔单抗）、PI3K（alpelisib）和下游 MAPK 通路靶点（encorafenib 或 Trametinib）的三重组合虽然在科学上是合理的，但已被证明具有挑战性，部分原因是耐受性差。由于 MTX-531 靶向这些试验中三个关键信号传导节点中的两个，因此研究了将其与 MEK 抑制剂曲美替尼 (Trametinib) 联合治疗KRAS突变和BRAF突变 CRC PDX 模型的治疗效果。NCI CN0375-F725 (KRAS-A136T) 异种移植物对曲美替尼或 MTX-531 的单药治疗没有反应（图4a）。然而，联合治疗组的客观缓解率达到了 80%，动物的中位生存率提高了 467%。 图 4：MTX-531 与 MEK 抑制剂曲美替尼的组合导致BRAF突变和KRAS突变 CRC 模型回归。 MTX-531和曲美替尼的组合在BRAF V600E突变的CRC PDX模型(UM-CRC 14-929)中也有效(图4b )。尽管曲美替尼没有活性，但 MTX-531 单一疗法导致大多数动物的肿瘤停滞。MTX-531 和曲美替尼 (Trametinib) 联合使用可进一步提高疗效，部分缓解率为 40%。对联合组切除肿瘤中激酶表达的药效学评估显示，pS6 水平显著降低 97%，这与单药性能改善的疗效一致（图4b ）。在单药治疗研究中采用的MTX-531每日给药方案（100 mg*kg-1）中添加1 mg*kg-1曲美替尼具有良好的耐受性并且不会导致体重减轻。 5. MTX-531 与 KRAS-G12C 抑制具有协同作用 直接靶向 KRAS-G12C 的药物对KRAS G12C突变型 CRC 的活性有限，部分原因是 EGFR 介导的细胞外信号调节激酶 (ERK) 信号重新激活，导致针对 KRAS-G12C 和 EGFR 的药物进行联合试验。然而，由其他受体酪氨酸激酶 (RTK) 驱动的继发耐药机制或 mTOR 信号传导的上调限制了对该组合策略的反应的持久性 。基于其 EGFR-PI3K-mTOR 抑制特性，预计 MTX-531 与 KRAS-G12C 抑制剂联合使用将有效。这一假设得到了 KRAS-G12C 抑制剂 sotorasib 与 MTX-531 组合在携带KRAS G12C突变 CRC 或胰腺肿瘤的小鼠中产生的数据的支持。NCI 135848-042-T CRC 异种移植物还含有mTOR (S2215F) 和ERBB2 (S310F) 突变，由于对照动物体重减轻超过 10%，因此给药时间缩短至 10 天。尽管如此，在联合治疗组中观察到了肿瘤停滞，而与任一单一药物的反应不活跃相反（图5a，左）。B8239 CRC 异种移植物也在PIK3CA (H1047R) 中发生突变，对单独使用 sotorasib 有一定程度的敏感性，并且对单药 MTX-531 的反应相对较高，其客观反应率为 40%（图5a ，中）。然而，用 sotorasib 和 MTX-531 联合治疗 B8239 荷瘤小鼠导致部分消退的发生率为 100%。sotorasib 和 MTX-531 的组合对 MIA PaCa-2 异种移植物最有效，所有小鼠均显示完全消退，超过单药 sotorasib 所见的完全消退发生率 40%（图5a ，右）。 图 5：MTX-531 和 sotorasib 的组合可导致KRAS G12C突变型 CRC 和胰腺肿瘤的消退。 MTX-531 在 B8324 中进行了进一步评估，B8324 是一种 CRC KRAS G12C突变型PIK3CA E542K突变型 PDX 模型，由接受 sotorasib 和帕尼单抗(panitumumab，EGFR)联合治疗方案进展后的患者建立。B8324 异种移植物对单独的 sotorasib 治疗无效，与临床进展一致，但对 MTX-531 单药治疗敏感，如 60% 的客观缓解率所反映的（图5b）。MTX-531 和 sotorasib 的组合具有非常好的耐受性，导致该组 40% 的动物出现 100% 的消退发生率和完全消退。从切除的肿瘤显示细胞凋亡显著增加（通过切割的 PARP 表达增加来测量）以及 PI3K-mTOR 信号传导的强烈抑制（分别通过 pAkt 和 pp70S6K 表达的抑制 >90% 和 >80% 反映）（图5b ，右）。相比之下，MTX-531 导致KRAS – PIK3CA突变模型中 pEGFR 表达适度降低 14%。 6. MTX-531 不会导致小鼠高血糖 由于 PI3Kα 在胰岛素信号传导中的核心作用，高血糖是 PI3K 抑制剂最常见的靶向副作用。因为MTX-531是一种泛PI3K抑制剂，所以以治疗水平给药的小鼠没有表现出血糖水平显着升高的观察是出乎意料的（图6a ）。与不存在高血糖一致，MTX-531治疗对血液胰岛素水平也没有影响，这与alpelisib不同，alpelisib引起血浆葡萄糖和胰岛素水平显着升高（图6b）。这一结果在测试扩大的 PI3K 抑制剂组（包括临床批准的和失败的药物）后得到证实（图6c）。MTX-531剂量增加至150 mg*kg-1也未能诱导高血糖。Cantley 及其同事报告了在用 PI3K 抑制剂治疗的肿瘤中，全身葡萄糖-胰岛素反馈在介导 PI3K 信号传导重新激活中的作用。他们证明小鼠携带同源Kras基因；Tp53 ；Pdx-Cre (KPC) 胰腺肿瘤对 alpelisib 没有反应，除非采用生酮饮食。这里，当在 KPC 模型中直接比较 MTX-531 与 alpelisib 的抗肿瘤活性时，两种分子在培养细胞中均在 10-100 nM 范围内抑制 PI3K 信号传导，其中 alpelisib 的效力强约 5 倍。然而，在携带 KPC 肿瘤的小鼠中，观察到它们的活性存在显著差异。所有对照和alpelisib处理的小鼠在给药完成2周之前均被安乐死，反映了该肿瘤模型的高度侵袭性（图6d ）。相反，在 MTX-531 治疗的小鼠中观察到肿瘤停滞。MTX-531 对中位生存期的影响（增加 215%）与用 alpelisib 治疗并采用生酮饮食的小鼠所显示的影响相当。此外，CAL-33和KPC肿瘤中的胰岛素水平响应alplelisib而非MTX-531而显著升高，这与胰岛素循环水平的差异一致（图6e）。总的来说，这些研究表明 MTX-531 可能不太容易受到胰岛素介导的反馈机制的影响，从而损害 PI3K 抑制剂的抗肿瘤活性。对 KPC 肿瘤和参与维持葡萄糖稳态的正常组织（即肝脏和骨骼肌）中 pAkt 表达的评估证实，MTX-531 在给药 2 小时内抑制肿瘤和正常组织中的 PI3K。 图 6：MTX-531 在治疗剂量水平下不会导致高血糖。 7. PPARγ 激活是 MTX-531 的独特功能 作者推测，用 MTX-531 治疗的小鼠没有出现高血糖，是因为该分子具有作为核激素受体 PPARγ 激动剂的独特能力。时间分辨荧光共振能量转移 (TR-FRET) 竞争性结合测定显示 MTX-531 是 PPARγ 的弱激动剂 (IC50 = 2.5 μM)，并且在浓度高达 100 μM 时对 PPARα 和 PPARδ 无活性（图7 a-b )。在 293H 细胞中进行的报告基因测定中评估了 MTX-531 对 PPARγ 活性的细胞内影响，结果显示针对 PPARγ 的激动剂活性（EC 50 = 3.4 μM；图7a ，右），与罗格列酮(Rosiglitazone，PPARγ)相比，其效力显著较低（ EC50 = 14 nM）。通过逆转录 (RT)-qPCR 在处理的 3T3-L1 细胞中测量参与诱导脂肪细胞分化的 PPARγ 靶基因的表达，为 MTX-531 和 PPARγ 之间的功能相互作用提供进一步的证据。将3T3-L1前脂肪细胞在含有MTX-531（10μM）或罗格列酮（1μM）的分化诱导培养基中培养8或24小时，然后评估脂肪细胞标志物PPARγ（由Pparg编码）、脂蛋白脂肪酶（由Lpl编码）和脂联素（由Adipoq编码）的基因表达（图7c）。已知这些标记物会因罗格列酮的反应而上调。两种化合物对PPARγ的最大诱导范围从两倍到四倍，这为 MTX-531 作为 PPARγ 激动剂的能力提供了进一步的支持。在蛋白质水平上，PPARγ1和PPARγ2表达水平的上调程度再次与罗格列酮和MTX-531之间的显著效力差异一致（图7c ，右）。 图 7：MTX-531 作为 PPARγ 激动剂。 接下来，作者试图生成 MTX-531 与 PPARγ 结合的 X 射线晶体结构，为它们的相互作用提供结构证据。PPARγ 和 MTX-531 的三维复合物从衍射至 1.9-Å 分辨率的晶体中解析出来（图7d）。化合物结合位点处清晰的电子密度揭示了整个化合物的结合，从而允许配体的明确放置（图7e）。最终解析的结构包含两个 PPARγ 分子（链 A 和 B）和一个与链 B 结合的 MTX-531 分子。已知 PPARγ 配体结合区域是一个大的、大部分为疏水性的空腔，能够结合多种小分子物质。MTX-531的喹唑啉核心似乎位于由L330和R288的脂肪族侧链堆叠形成的PPARγ口袋中（图7d）。MTX-531 中 6 位喹唑啉核心的官能团结合在与结合罗格列酮的正构口袋不同的位点（图7f ）。 8. 讨论 MTX-531经过合理设计，选择性地抑制EGFR和PI3K。EGFR 和 PI3Kγ 之间喹唑啉核心的反向结合模式是 MTX-531 设计中的一个重要元素，它对两个预期靶标均显示出低纳摩尔效力。Knight 及其同事首先报告了设计酪氨酸和磷酸肌醇激酶双重抑制剂的可行性（10.1038/nchembio.117）。通过迭代药物化学和 X 射线晶体学，他们鉴定出采用单一结合模式来高效抑制 PI3K 和多种酪氨酸激酶的分子。相比之下，MTX-531 是一种具有选择性的 ATP 竞争性蛋白激酶抑制剂。在所测试的 432 种激酶中，只有 4 种被发现表现出 IC 50 < 1 μM，并且没有一种激酶的 IC 50 值在 MTX-531 针对 EGFR 的靶向效力的 10 倍之内（IC 50 ≈ 15 nM）。据报道，Erlotinib针对 EGFR 的效力大约比 MTX-531 强 1 个数量级，但是据报道，其针对至少 20 种脱靶激酶的 IC 50 < 1 μM。 值得注意的是，据报道，当已批准的 PI3K 抑制剂 alpelisib 或 copanlisib 在临床试验中与西妥昔单抗联合使用时，会出现高血糖问题。MTX-531 不会导致小鼠 PI3K 抑制剂诱导的高血糖这一发现令人鼓舞，因为这种副作用对于小鼠和人类都很常见。在临床试验中，高血糖已成为证明因全身葡萄糖稳态破坏而有效抑制 PI3K 的替代生物标志物。有趣的是，据报道，与泛 PI3K 抑制剂相比，PI3Kα 选择性抑制剂具有改善的临床前治疗窗，因为它们降低了高血糖的倾向。然而，这两类 PI3K 抑制剂都会导致血糖水平升高，而 MTX-531 则不会。作者提出假设是 MTX-531 对 PPARγ 的激动活性可以抵消 PI3K 驱动的高血糖。PPARγ激动剂通常用于治疗2型糖尿病，以增加对胰岛素的敏感性。与此一致的是，Powis 等报道了噻唑烷二酮吡格列酮可预防 PI3K 抑制剂 PX-866 引起的高血糖。MTX-531 是一种泛 PI3K 抑制剂，独特地不会引起高血糖。与这一观察结果一致，用 MTX-531 治疗的小鼠不需要采用生酮饮食来积极对抗高度侵袭性的 KPC 肿瘤，并且可能不太容易受到胰岛素介导的 PI3K 信号重新激活的影响。 最终，MTX-531 将需要临床测试来验证其良好的临床前毒性特征。如果这种分子被证明在患者中具有良好的耐受性，那么它在单药和联合治疗中的多功能性将提供广泛的开发策略，随着联合候选药物的出现，这些策略将继续发展。MTX-531 具有同时选择性抑制 EGFR、PI3K 和 mTOR 的独特能力，说明了合理地计算机辅助药物设计针对单个分子中多种适应性耐药机制的能力。 参考：10.1038/s43018-024-00781-6 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↓