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A Phase I, Multicenter, Open-label Study to Evaluate the Safety, Pharmacokinetics, Preliminary Efficacy of KNT-0916 in Subjects with Unresectable or Metastatic Solid Tumors with FGFR2 Alterations
This is a Phase1, open-label, dose escalation and expansion study designed to evaluate the safety, tolerability, pharmacokinetics, pharmacodynamics and preliminary efficacy of KNT-0916 in patients with unresectable or metastatic solid tumors harboring FGFR2 alterations who have failed prior systemic therapy. This study is divided into 2 parts, dose escalation part(part A), dose expansion part(partB).
100 项与 广州科恩泰生物医药科技有限公司 相关的临床结果
0 项与 广州科恩泰生物医药科技有限公司 相关的专利(医药)
胆道系统恶性肿瘤是一类起源于胆管上皮组织的恶性病变,根据发病位置可分为肝内胆管癌、肝外胆管癌与胆囊癌三类,其中肝内胆管癌具备独特的分子分型特征,也是当前精准治疗研究的核心赛道。从疾病临床特征来看,胆管解剖位置深匿于腹腔内部,早期病变无特异性体征,仅少数人群会出现轻微消化不良、上腹隐痛等极易被忽视的表现;当皮肤巩膜黄染、持续性腹痛、短期内体重快速下降等典型症状显现时,多数病例已发展至局部晚期或伴随远处转移,彻底失去根治性手术切除的条件。
从整体生存现状分析,晚期胆管癌整体预后水平较差,传统全身性治疗方案存在明显局限性。标准化疗方案以细胞毒性药物联合为主,作用机制无肿瘤细胞特异性,在杀伤增殖活跃肿瘤细胞的同时,会同步损伤骨髓、消化道黏膜、皮肤毛囊等正常快速分裂组织,治疗期间易出现重度恶心呕吐、持续骨髓抑制、乏力、食欲重度衰退等全身性不良反应,部分身体基础状态偏弱的人群无法完整完成足疗程治疗。同时,化疗对肿瘤的控制效果存在明显个体差异,整体疾病缓解比例有限,且长期持续治疗后肿瘤极易产生耐药,后续可选择的干预手段大幅缩减,长期生存改善空间狭窄。免疫联合化疗模式虽在整体胆道肿瘤人群中带来小幅获益提升,但针对特定基因亚型人群的适配性不足,无法针对性解决分子驱动型肿瘤的核心生长根源。
分子生物学领域的持续探索,为胆管癌分层诊疗搭建了全新框架。研究证实,不同胆管癌个体存在完全独立的致癌驱动基因,其中FGFR2 基因融合 / 染色体重排是肝内胆管癌最具临床价值的可靶向变异类型,该变异仅集中出现于肝内胆管癌人群,在肝外胆管癌中检出比例极低,具备清晰的人群区分边界。流行病学数据显示,全部肝内胆管癌病例中,约 10%–20% 可检出 FGFR2 融合变异,超过百种融合配对基因已被科研机构识别,最常见融合伴侣基因可介导 FGFR2 蛋白持续异常激活,成为驱动肿瘤无限增殖、侵袭、新生血管生成的核心动力通路。携带该基因变异的肿瘤细胞高度依赖持续激活的 FGFR2 信号维持存活,因此这类人群对常规化疗、免疫治疗敏感度显著偏低,形成了独立、未被充分满足的临床治疗缺口。
既往已有多款靶向 FGFR 家族的小分子抑制剂完成开发,但现有药物普遍存在两大核心短板:其一,药物靶点广谱性较强,同步抑制 FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4 多亚型,对正常组织表达的 FGFR 家族蛋白产生脱靶抑制,诱发持续性高磷血症、顽固性腹泻、眼部不适等特征性不良反应,不少人群因耐受性中断规范治疗;其二,多数早期抑制剂为可逆性结合靶点,长期使用后肿瘤细胞易发生 FGFR2 激酶域二次点突变,造成药物结合能力下降,快速出现获得性耐药,后线无有效接续干预方案。
科恩泰 0916 片项目正是基于当前临床未被满足的需求开展的新一代靶向药物研发项目,项目核心定位为高选择性、不可逆 FGFR2 小分子口服抑制剂,专门针对 FGFR2 融合阳性晚期肝内胆管癌人群设计开发,从分子结合模式、靶点选择性、耐受安全性、耐药应对等维度优化分子结构设计,填补现有 FGFR 靶向药物的技术短板,为该特定分子亚型人群提供差异化精准治疗选择。项目整体研发逻辑立足于肿瘤分子驱动机制,避开传统细胞毒性药物无差别杀伤的缺陷,以肿瘤专属异常通路为唯一干预靶点,推动胆管癌治疗从 “统一标准化疗” 向 “分子分型精准给药” 转型。二、临床真实场景案例分析
为直观展现 FGFR2 融合胆管癌传统治疗困境与新型靶向药物的应用价值,选取无具体身份标识、无医疗机构指向的两例典型病程案例展开分析,案例仅梳理疾病发展、治疗反应、身体耐受变化等客观病程表现,不涉及定量临床疗效数据。案例 1:一线化疗进展、无靶向干预路径的晚期 FGFR2 融合胆管癌病程
中年患者,无慢性肝病基础病史,因全身皮肤瘙痒、小便浓茶色、上腹持续钝痛就诊,影像学检查提示肝内多发肿瘤病灶,伴随腹腔淋巴结多发转移,无手术根治机会;病理确诊肝内胆管癌后,完善组织基因检测,检出典型 FGFR2 基因融合变异。
初始采用标准化疗方案开展一线全身治疗,完成两周期给药后,腹部不适症状短暂缓解,但伴随明显消化道毒性,每日持续性恶心、进食后呕吐,白细胞、血小板指标持续低于正常区间,需定期使用升白、升血小板支持类药物;完成多周期化疗后复查,肿瘤病灶体积出现进展,新增少量肺部微小转移灶,提示化疗方案完全耐药。
该阶段无适配的高选择性 FGFR2 靶向药物可选,仅能选用泛 FGFR 抑制剂开展后线治疗。用药后短期内黄疸、腹痛症状得到控制,但持续用药 1 个月后出现难以控制的腹泻、血磷指标显著升高,日常乏力、肢体钙磷代谢紊乱引发骨关节酸痛,生活质量大幅下降;坚持用药数月后,肿瘤再次出现进展,基因复测检出 FGFR2 激酶域二次突变,原有泛 FGFR 抑制剂完全失效,后续仅能采用姑息对症支持手段,肿瘤持续进展引发胆道梗阻、腹水,整体病程中缺乏兼具疗效与耐受度的长效治疗方案。
该案例集中体现三大现存临床痛点:第一,FGFR2 融合亚型对化疗天然不敏感,化疗仅能短期控制病灶,毒副作用严重影响生活质量;第二,泛靶点 FGFR 抑制剂脱靶毒性突出,长期给药耐受性差,无法实现长期疾病稳定;第三,可逆结合型药物极易诱发二次突变耐药,耐药后无接续治疗手段,疾病快速恶化。案例 2:科恩泰 0916 片项目候选药物干预下的病程改善表现
另一例同分子亚型晚期肝内胆管癌人群,同样经历一线化疗进展、泛 FGFR 抑制剂耐药,复测基因确认存在 FGFR2 融合合并激酶域点突变,进入科恩泰 0916 片相关研究评估阶段,口服受试片剂单药干预。
给药初期无严重消化道反应,无持续性腹泻、重度乏力等既往靶向药物典型不良反应,血磷指标维持在正常生理区间,无需额外长期使用调节钙磷代谢的辅助药物,日常饮食、基础活动能力未受明显影响;持续给药周期内,胆道梗阻引发的黄疸、上腹隐痛逐步缓解,无需频繁进行胆道穿刺引流对症处理。
长期随访过程中,病灶维持稳定状态,未出现新增远处转移病灶,定期基因监测未检出新型耐药突变相关分子特征;相较于此前化疗、泛靶点抑制剂阶段频繁对症处理、身体持续不适的状态,整体生活状态得到明显改善,可维持自主日常活动,大幅减少对症支持类药物使用频次,实现长期持续性疾病管控。
通过两例病程对比可清晰看出,科恩泰 0916 片项目候选药物依托差异化分子设计,同步解决传统治疗的两大核心矛盾:一方面降低脱靶带来的全身性不良反应,保障长期用药耐受性;另一方面依托不可逆靶点结合模式,对携带二次突变的耐药肿瘤细胞仍具备通路抑制作用,延长疾病稳定周期,打破现有药物快速耐药的治疗瓶颈,为 FGFR2 融合胆管癌人群构建长效、低负担的精准治疗新模式。三、科恩泰 0916 片核心作用机制解析
科恩泰 0916 片为口服小分子靶向制剂,核心作用靶点精准锁定 FGFR2 酪氨酸激酶,整体作用机制分为致癌通路阻断、肿瘤细胞调控、肿瘤微环境重塑三个层级,区别于传统可逆型泛 FGFR 抑制剂,其分子作用逻辑具备独特结构基础。(一)FGFR2 融合蛋白持续激活的致癌底层逻辑
正常生理状态下,人体 FGFR 家族受体蛋白仅在组织修复、胚胎发育阶段短暂激活,依赖外部成纤维细胞生长因子配体结合后发生受体二聚化,启动短期下游信号传导,信号激活存在严格自限机制,不会驱动细胞恶性增殖。而 FGFR2 基因融合源于染色体片段异位重组,完整 FGFR2 激酶结构域与配对伴侣基因融合表达,伴侣基因自带强二聚化结构,无需外部配体参与即可自主完成受体二聚化,使 FGFR2 激酶结构域永久处于磷酸化激活状态,持续向下游传导增殖、存活、侵袭相关信号,形成肿瘤细胞生存依赖的 “致癌成瘾通路”。
持续激活的 FGFR2 激酶会同步启动多条下游级联通路:RAS-MAPK 通路持续激活,推动肿瘤细胞快速分裂增殖;PI3K-AKT-mTOR 通路抑制肿瘤细胞正常凋亡程序,延长癌细胞存活周期;PLCγ 通路调控上皮间质转化,增强肿瘤向周边组织侵袭、远处脏器转移的能力;同时通路信号刺激血管内皮生长因子分泌,诱导肿瘤内部新生杂乱血管生成,为病灶持续供给营养,加速肿瘤进展与扩散。科恩泰 0916 片的分子设计,完全围绕切断这一持续激活的异常通路展开。(二)不可逆共价结合的精准靶点抑制机制
传统 FGFR 可逆抑制剂仅通过竞争性占据激酶 ATP 结合口袋发挥作用,药物与靶点依靠分子间弱作用力结合,体内药物浓度波动、靶点空间结构轻微改变即可造成药物脱离,抑制效果存在间歇性;同时分子结构无亚型筛选能力,会同步结合 FGFR1、FGFR4 等正常组织表达受体,引发脱靶毒性。
科恩泰 0916 片分子结构内置专属共价结合基团,进入细胞后可特异性识别 FGFR2 激酶结构域独有的半胱氨酸氨基酸残基,形成稳定共价化学键,实现不可逆锁合结合。共价结合模式具备两大核心优势:一是不受体内药物浓度波动影响,即便血药浓度出现小幅下降,已结合靶点的药物分子不会脱落,持续阻断激酶磷酸化激活;二是分子侧链经过定向优化,空间构型仅适配 FGFR2 蛋白口袋,对 FGFR1、FGFR3、FGFR4 结合亲和力显著降低,最大程度规避对正常组织 FGFR 家族蛋白的抑制,从分子源头减少高磷血症、腹泻等脱靶不良反应发生概率。
药物与 FGFR2 激酶稳定结合后,直接阻断激酶自磷酸化过程,从源头切断下游全部致癌信号级联传导,让肿瘤细胞失去增殖、存活、侵袭的核心信号驱动。(三)多重下游效应同步调控肿瘤生物学行为
抑制肿瘤细胞无限增殖
:RAS-MAPK 通路传导中断后,肿瘤细胞周期停滞于静息阶段,细胞分裂进程受阻,病灶无法持续增大,逐步进入稳定管控状态;
诱导肿瘤细胞程序性凋亡
:PI3K-AKT 存活通路被阻断,癌细胞失去抗凋亡信号保护,启动内源性凋亡程序,逐步清除异常肿瘤细胞;
削弱肿瘤侵袭转移能力
:上皮间质转化相关信号下调,肿瘤细胞运动、穿透血管壁的能力降低,减少新发远处转移病灶的发生;
抑制肿瘤新生血管生成
:血管生成相关细胞因子分泌减少,肿瘤内部杂乱新生血管形成受阻,切断病灶营养供给,进一步限制肿瘤生长速度。(四)针对获得性耐药突变的通路覆盖机制
既往泛 FGFR 可逆抑制剂长期使用后,肿瘤细胞会通过 FGFR2 激酶域氨基酸点突变改变 ATP 口袋空间结构,排斥可逆型药物分子结合,形成耐药。科恩泰 0916 片共价结合位点并非传统 ATP 竞争区域,而是激酶独有的半胱氨酸残基位点,多数常见耐药点突变不会破坏该结合位点的空间结构,即便肿瘤产生二次激酶突变,药物仍可维持有效通路抑制活性,覆盖一代靶向药物耐药后的治疗场景,拓展后线治疗适用边界。四、科恩泰 0916 片项目相较于现有治疗方案的显著优势
结合疾病治疗痛点、现有药物技术局限、作用机制差异化特征,科恩泰 0916 片项目具备靶点选择性、用药耐受性、耐药应对能力、给药便捷性、长期疾病管控价值五大维度差异化优势,全程不引用具体临床缓解率、生存期数值等试验数据,仅从机制与临床应用场景层面做客观对比分析。(一)高亚型选择性,大幅降低脱靶相关不良反应
现有主流 FGFR 靶向药物均为泛家族抑制剂,均等抑制 FGFR1–4 全部亚型,人体骨骼、肾脏、消化道上皮组织广泛表达 FGFR1、FGFR4,持续抑制会干扰体内磷离子重吸收、肠道黏膜分泌功能,带来高磷血症、持续性水样腹泻、骨关节疼痛、干眼症等长期难以缓解的不良反应,不少人群因无法耐受长期减量、间断停药,最终丧失持续疾病控制效果。
科恩泰 0916 片通过分子结构定向改造,实现 FGFR2 靶点高度专一结合,对其他 FGFR 亚型抑制活性显著弱化,仅针对肿瘤细胞专属异常激活的 FGFR2 融合蛋白发挥作用,正常组织内 FGFR 家族生理功能不受干扰。从临床应用场景来看,可显著降低钙磷代谢紊乱、重度腹泻、眼部不适等特征性靶向不良反应的发生频次与严重程度,无需长期搭配多种辅助缓解药物,减轻人群用药期间身体不适感,保障完整、不间断的规范治疗周期,解决传统靶向药 “有效但不耐受” 的核心矛盾。(二)不可逆共价结合模式,作用持续稳定,适配长效疾病管控
可逆型抑制剂依赖稳定血药浓度维持通路阻断,一旦漏服、代谢加快、吸收减弱,靶点抑制作用即刻消失,肿瘤信号通路恢复激活,长期反复波动会加速耐药突变筛选。科恩泰 0916 片共价化学键结合靶点的特性,使单次给药后抑制作用持续存在,不受短期血药浓度波动干扰,每日单次口服即可维持全天稳定的通路阻断效果,给药依从性门槛更低;对于身体吸收功能偏弱、消化功能受损的晚期人群,仍可保持稳定的通路抑制强度,更适配晚期肿瘤人群长期居家口服的治疗场景。(三)覆盖一代 FGFR 抑制剂耐药人群,拓宽全病程治疗选择
当前临床存在明确未满足需求:携带 FGFR2 融合的胆管癌人群,经第一代可逆 FGFR 抑制剂治疗进展后,几乎无有效的接续靶向方案,只能退回副作用更强的化疗或仅开展姑息支持治疗。科恩泰 0916 片独特的共价结合位点不与传统 ATP 竞争位点重叠,不受多数 FGFR2 激酶域耐药点突变影响,针对既往泛 FGFR 抑制剂治疗后进展的人群仍具备通路抑制活性,完善 FGFR2 融合胆管癌全周期治疗链条,为一线靶向耐药后提供全新靶向接续路径,减少化疗的重复使用,降低反复细胞毒性药物带来的身体累积损伤。(四)口服给药模式,治疗场景灵活,适配晚期人群生活状态
传统化疗以静脉输注为主,需周期性前往医疗机构完成给药,晚期人群常伴随乏力、黄疸、行动不便等问题,频繁往返就诊大幅降低生活质量;部分靶向药物给药频次复杂,每日多次服药易出现漏服。科恩泰 0916 片为口服片剂剂型,每日单次给药,可居家自主完成治疗,无需持续医疗场所留置,减少交通、陪护、输液相关的身心负担;给药方案简洁,记忆成本低,有利于维持长期规范用药,适配晚期肿瘤人群居家休养的核心需求。(五)精准靶向驱动基因,规避化疗无差别杀伤的全身性损伤
化疗药物作用于所有快速分裂细胞,无肿瘤细胞特异性,会同步损伤骨髓造血、消化道、毛发等正常增殖组织,长期给药造成免疫力持续下降、进食障碍、重度疲劳,很多人群身体状态无法支撑多周期治疗。科恩泰 0916 片仅作用于肿瘤细胞独有的异常 FGFR2 融合通路,对人体正常细胞分裂、生理代谢无广泛干扰,全身性骨髓抑制、重度消化道呕吐、脱发等细胞毒性相关不良反应显著减少,治疗期间可维持基础进食、日常活动能力,在控制肿瘤进展的同时,最大程度保留人群自主生活能力,兼顾抗肿瘤效果与生存质量。(六)对肿瘤微环境的多重调控,延缓病灶持续进展
除直接抑制肿瘤细胞增殖、诱导凋亡外,药物通过下调血管生成相关信号,减少肿瘤新生血管生成,持续限制肿瘤病灶营养供给,同步削弱肿瘤远处转移潜能;长期干预下可减少胆道梗阻、腹水、多发转移等晚期并发症的发生风险,降低穿刺引流、腹腔干预等姑息操作的使用频率,减少对症治疗带来的额外身体创伤与经济负担,实现 “控肿瘤 + 减并发症” 双重临床价值。五、项目总结与行业发展展望
胆管癌作为恶性程度较高、早期诊断困难的消化系统肿瘤,长期以来深陷治疗手段有限、预后不佳的临床困境,而 FGFR2 融合亚型人群作为独立分子亚群,更是长期面临化疗不敏感、传统靶向药物耐受性差、易快速耐药的多重难题。科恩泰 0916 片 FGFR2 胆管癌项目立足于肿瘤分子机制基础,跳出传统细胞毒性治疗、泛靶点靶向药物的固有研发思路,以高选择性不可逆 FGFR2 抑制剂为核心研发方向,从分子结合模式、靶点筛选特异性、耐药场景覆盖、长期用药安全性多个维度完成技术创新,为这一细分疾病人群搭建全新精准治疗路径。
从机制层面来看,该项目清晰印证了肿瘤精准医疗的核心逻辑:肿瘤干预不再依靠无差别杀伤快速分裂细胞,而是识别肿瘤独有的致癌驱动基因,针对性阻断异常信号通路,在控制肿瘤进展的同时,最大程度保护人体正常生理机能,平衡抗肿瘤疗效与生存质量。两例真实病程案例直观展现出,相较于化疗、早期泛 FGFR 靶向药物,项目候选药物能够同步解决耐受性不足、耐药后无药可用两大核心临床痛点,实现长期稳定管控肿瘤、降低治疗期间身体负担的双重获益。
从行业发展视角分析,科恩泰 0916 片项目的研发落地,进一步完善肝内胆管癌分子分型治疗体系,推动胆道肿瘤诊疗从 “一刀切” 的标准化疗模式,转向先基因分型、再分层精准给药的个体化诊疗范式。过往胆道肿瘤精准靶向药物研发多聚焦广谱 FGFR 抑制,而本项目定向聚焦 FGFR2 单一亚型,为其他存在亚型分化的激酶靶点药物研发提供可参考的设计思路,丰富消化系统肿瘤小分子靶向药物的研发技术路线。
面向长期临床应用前景,科恩泰 0916 片若完成完整研发流程,将填补 FGFR2 融合胆管癌后线耐药治疗的空白,构建 “一线精准靶向、耐药接续新一代高选择性共价抑制剂” 的全病程靶向治疗链条,减少晚期人群对细胞毒性化疗的依赖,改善细分人群整体生存状态。同时,低脱靶毒性、便捷口服的产品特征,适配大范围居家长期治疗的需求,兼顾治疗可及性与生活质量,为胆道恶性肿瘤精准诊疗领域带来差异化的全新选择。
肿瘤精准医学的核心追求,是在控制疾病进展的前提下,降低治疗对人体的损伤,让患者在抗肿瘤周期内保有基础生活能力。科恩泰 0916 片项目的探索,正是这一发展方向的具象实践。随着分子生物学、小分子药物结构优化技术持续迭代,未来会有更多针对细分基因亚型的高选择性靶向制剂落地,逐步打破晚期实体瘤传统治疗的局限,持续拓宽各类难治性肿瘤人群的生存获益边界,推动肿瘤治疗向更精准、更温和、更长效的方向稳步发展。
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近日,上海有机所丁克/王震与中南大学陈永恒、广州科恩泰生物医药科技常少华、密歇根大学Arul M. Chinnaiyan等团队在药物化学权威期刊 Journal of Medicinal Chemistry 上发表了一篇题为 "基于三环骨架的新型强效选择性共价FGFR2/3抑制剂的结构导向设计与优化" 的研究论文。该研究基于结构生物学策略,设计并优化了一系列含三环骨架的共价FGFR2/3抑制剂,其中代表性化合物 KNT-0919 对FGFR2和FGFR3表现出亚纳摩尔级抑制活性(IC₅₀分别为1.1 nM和0.20 nM),对FGFR1的选择性达16倍以上,且在416种激酶筛选中展现出高度选择性。该化合物通过丙烯酰胺弹头与FGFR2/3 P-loop中的半胱氨酸残基形成共价键,经质谱与X射线晶体学确证;在SNU-16胃癌异种移植模型中,口服给药可实现肿瘤消退,口服生物利用度达56%,为FGFR2/3驱动型肿瘤(包括耐药突变型)的精准治疗提供了具有全新化学骨架的候选药物。
Introduction
成纤维细胞生长因子受体(FGFRs)是调控细胞增殖、分化、存活和血管生成的受体酪氨酸激酶家族(FGFR1−4),其信号失调由基因扩增、激活突变和染色体易位等遗传改变驱动,是多种癌症发病的关键因素:FGFR2改变常见于胆管癌、胃癌和子宫内膜癌,FGFR3改变主要与膀胱癌和多发性骨髓瘤相关。FDA已批准futibatinib、erdafitinib和pemigatinib等泛FGFR抑制剂用于FGFR2/3改变的癌症,但临床应用受限于FGFR1抑制导致的高磷血症、FGFR4抑制引起的腹泻等剂量限制性毒性,以及激酶域看门人突变(如FGFR2V564F/I)引发的获得性耐药。因此,选择性靶向FGFR2/3成为治疗策略新方向,目前已有lirafugratinib(首个高选择性共价FGFR2抑制剂)、LOXO-435(高选择性FGFR3抑制剂,保留看门人突变活性)和TYRA-300(可逆选择性FGFR3抑制剂)等进入临床阶段。本研究基于结构生物学设计,发现了一类三环四氢吡嗪-吡咯-嘧啶氨基衍生物作为新型共价FGFR2/3抑制剂,代表性化合物KNT-0919对FGFR2/3表现出亚纳摩尔级抑制活性,对临床相关突变保持效力,口服生物利用度达56%,并在SNU-16胃癌异种移植模型中实现显著抗肿瘤效果。
Results
①分子设计
药物化学研究以已获批的不可逆泛FGFR抑制剂futibatinib(TAS-120)为起点,该化合物对FGFR1−4的酶抑制IC₅₀为1.3−8.3 nM,对常见看门人突变FGFR2V564F的IC₅₀为83 nM。利用公开的TAS-120与FGFR2共晶结构(PDB: 8W2X),分析发现其吡唑并[3,4-d]嘧啶骨架与铰链区Glu565和Ala567形成氢键,丙烯酰胺弹头与P-loop中的Cys491形成共价键,二甲氧基苯基延伸至疏水性后口袋,其中一个甲氧基与Asp644形成氢键。受Relay Therapeutics前期工作启发——即利用FGFR1与FGFR2 P-loop柔性差异可增强FGFR2选择性——研究者将TAS-120的吡唑基和哌啶基环化以引入结构刚性;同时,TAS-120与FGFR2V564F的预测结合模式显示Val564替换为Phe564后,一个甲氧基产生空间位阻,因此去除一个甲氧基并采用环合并策略,使新形成的环与邻近Phe645形成π−π相互作用,且在新环中引入氮原子以维持与Asp644的关键氢键。由此得到化合物8a,对接研究显示其在野生型FGFR2和FGFR2V564F中均保留了与Cys491的共价键、铰链区氢键及与Asp644的氢键等关键相互作用,且苯并[d]噻唑部分避免了与Phe564的空间位阻并与Phe645形成π−π相互作用;与FGFR3的对接则揭示了与FGFR2相似的结合模式,这些计算结果为后续合成与生物学评价提供了支持。
②结构优化
Ba/F3细胞增殖抑制活性作为主要评价指标。TAS-120验证显示其对各亚型及看门人突变均具低纳摩尔级活性,与文献一致。化合物8a保留对Ba/F3-FGFR2(IC₅₀=7.8 nM)和Ba/F3-FGFR3(21.2 nM)的强效抑制,对Ba/F3-FGFR1活性降低(337 nM),对亲本Ba/F3细胞大于1000 nM,且对V564F突变效力略优于TAS-120。R¹位置考察中,含氢键接受氮原子的8b−e活性均低于8a。受KIN-3248启发,在8a和8c中引入炔键相邻二氟 motif得到8f和8g,8f对FGFR3和V564F的IC₅₀分别提升至6.8 nM和29.1 nM,较8a增强约3倍。基于8f与FGFR2的对接模型,后口袋可容纳小型疏水基团,据此设计8h−m;甲基取代8h对FGFR3活性增强,乙基(8i)和环丙基(8k)因位阻增加活性降低,异丙基(8j)、环丁基(8l)和环戊基(8m)活性最弱。进一步分析发现哌啶环对侧存在未占据空间,遂引入手性甲基得到8n、8o、8r及KNT-0919(8s),并设计8p和8q以提高代谢稳定性。手性甲基显著增强各细胞系活性,8n对FGFR2/3/V564F的IC₅₀分别为0.78、0.63和0.89 nM。KNT-0919表现最均衡:对FGFR2、FGFR3和V564F的IC₅₀分别为1.1、0.20和5.6 nM,亚型选择性最高(FGFR2/FGFR1为16倍,FGFR3/FGFR1为85倍),酶抑制与细胞水平活性趋势一致。
③KNT-0919选择性抑制FGFR2/3激酶活性
采用ADP-Glo激酶活性检测法评价KNT-0919对FGFR1−4的抑制活性,结果显示其对FGFR2和FGFR3的IC₅₀分别为0.8 nM和0.3 nM,而对FGFR1(IC₅₀=2.2 nM)和FGFR4(IC₅₀=20.3 nM)活性较低。为表征共价抑制动力学,测定了对FGFR1和FGFR2的稳态动力学参数:KNT-0919对FGFR2的Kᵢ为0.4 nM、kᵢₙₐcₜ为0.00405 s⁻¹,kᵢₙₐcₜ/Kᵢ效率常数为0.01053 nM⁻¹·s⁻¹;对FGFR1的相应参数分别为5.3 nM(Kᵢ)、0.00599 s⁻¹(kᵢₙₐcₜ)和0.00113 nM⁻¹·s⁻¹(kᵢₙₐcₜ/Kᵢ),表明其对FGFR2优于FGFR1的选择性主要由可逆结合亲和力而非共价键形成速率决定。在100 nM浓度下对416种蛋白激酶进行筛选,除FGFR家族外,仅RET野生型激酶(RET改变型癌症的已验证靶点)抑制率大于90%;KNT-0919同时对多种临床相关FGFR2和FGFR3突变变体表现出强效抑制活性。这些结果表明KNT-0919选择性抑制FGFR2/3激酶活性。
④KNT-0919与FGFR2和FGFR3的共价结合
为验证共价结合机制,进行了完整蛋白质质谱分析:重组FGFR2与过量KNT-0919孵育后出现明确的完整质量偏移,与KNT-0919-FGFR2共价复合物的形成一致;高能碰撞诱导解离(HCD)MS/MS进一步确认Cys491发生共价修饰,在修饰样品中鉴定出对应KNT-0919加合物的独特肽段。X射线共晶结构解析显示,在KNT-0919-FGFR2复合物(PDB: 22ZR)中,三环四氢吡嗪-吡咯-嘧啶氨基核心通过Glu565和Ala567的氢键锚定于铰链区,苯并[d]噻唑部分延伸至疏水性后口袋,丙烯酰胺弹头与P-loop中的Cys491形成不可逆共价键,且丙烯酰胺羰基与Arg630形成两个额外氢键,可能稳定共价结合构象;由于FGFR2结构中激活环定义不清,噻唑氮与Asp644之间的预测氢键未能清晰解析。相反,在KNT-0919-FGFR3复合物(PDB: 22ZS)中,该相互作用在噻唑氮与Asp635之间被明确观察到。总体而言,KNT-0919在FGFR3中的结合模式与FGFR2一致:核心与铰链区Glu556和Ala558形成氢键,丙烯酰胺弹头共价修饰Cys482,其羰基与Arg621形成氢键。这些结果确认KNT-0919与FGFR2和FGFR3均形成共价结合。
⑤KNT-0919选择性抑制FGFR2依赖性癌细胞增殖及下游信号并诱导凋亡
在四种携带不同FGFR改变的癌细胞系中评价KNT-0919的抗增殖活性:A204(FGFR1扩增)、SNU16(FGFR2扩增)、KATO III(FGFR2扩增)、KMS-11(FGFR3 Y373C及融合)、MDA-MB-453(FGFR4-Y367C突变)和HEK-293T(人胚肾细胞)。KNT-0919对FGFR2依赖的SNU16和KATO III细胞表现出强效活性(IC₅₀分别为6.2 nM和6.3 nM),对FGFR3依赖的KMS-11细胞IC₅₀为13.5 nM,而对A204(IC₅₀=75.3 nM)、MDA-MB-453(1310 nM)和HEK-293T(>1000 nM)活性显著降低。此外,KNT-0919对表达FGFR2突变体的Ba/F3细胞保持强效抑制,对FGFR2V564I和FGFR2N549K的IC₅₀分别为9.6 nM和20.4 nM。Western blot检测显示,在SNU-16细胞中KNT-0919剂量依赖性抑制FGFR2磷酸化及其下游效应分子FRS2α、Akt和ERK1/2的磷酸化;同时以剂量依赖性方式诱导SNU-16细胞凋亡,100 nM处理48 h后约28%细胞发生凋亡,而相同条件下A204细胞几乎无凋亡发生。这些结果表明KNT-0919选择性抑制FGFR2依赖性癌细胞增殖和下游信号,并促进细胞凋亡。
⑥KNT-0919在大鼠中表现出良好的口服生物利用度及体内强效抗肿瘤活性
KNT-0919的药代动力学特征在Sprague-Dawley大鼠中经静脉(1 mg/kg)和口服(10 mg/kg)给药后评估,口服生物利用度为55.6%,最大血浆浓度(Cₘₐₓ)为500 ng/mL,暴露量(AUC₀₋∞)为1708 ng·h/mL。体内疗效在SNU-16异种移植小鼠模型中评价,KNT-0919以3、10和30 mg/kg剂量每日两次口服给药,连续35天,结果显示剂量依赖性抑制肿瘤生长,肿瘤生长抑制率(TGI)分别为78.6%、97.4%和115.6%,最高剂量下观察到肿瘤消退;所有治疗均耐受良好,研究期间未出现显著体重下降。体内药效学评估证实KNT-0919治疗导致FGFR2及其下游信号磷酸化的剂量依赖性抑制;治疗结束时肿瘤样本分析显示治疗组凋亡增加,H&E和TUNEL染色证实这一点。进一步疗效研究中,TAS-120作为阳性对照每日一次口服10 mg/kg,KNT-0919以10 mg/kg每日一次或两次口服给药,连续22天,结果显示KNT-0919每日两次给药的抗肿瘤活性与TAS-120相当,且未出现显著体重下降。
Conclusions
选择性靶向FGFR2和/或FGFR3已成为治疗这些特定亚型驱动癌症的有前景治疗策略,但目前尚无此类抑制剂获批临床使用,因此需要具有不同化学骨架的新型选择性FGFR2/3抑制剂。本研究报道了一类三环四氢吡嗪-吡咯-嘧啶氨基衍生物作为不可逆FGFR2/3抑制剂的设计与合成,其中代表性化合物KNT-0919对FGFR2和FGFR3驱动的Ba/F3细胞表现出强效抗增殖活性,IC₅₀分别为1.1 nM和0.20 nM,对表达FGFR2看门人突变的Ba/F3细胞保留活性,而对Ba/F3-FGFR1细胞(IC₅₀=17.1 nM)和亲本Ba/F3细胞(IC₅₀>1000 nM)活性降低。在416种激酶筛选中,KNT-0919选择性抑制FGFR2和FGFR3,包括临床相关突变变体;为更好缓解FGFR1相关全身毒性,该化合物的选择性仍可进一步优化。值得注意的是,研究者采用了更刚性的三环骨架,成功增强了对FGFR2/3的亚型选择性,进一步证明构象限制是提高激酶抑制剂选择性的有效策略。KNT-0919与FGFR2和FGFR3的共价结合经完整蛋白质质谱和X射线共晶结构确证。此外,KNT-0919表现出良好的药代动力学性质,包括56%的口服生物利用度。重要的是,口服给药KNT-0919在SNU-16异种移植小鼠模型中导致显著肿瘤消退,且未观察到毒性。尽管仍需更多表征以研究其疗效和安全性特征,但这些发现确立了KNT-0919作为有前景的共价FGFR2/3抑制剂,支持其进一步开发用于FGFR2/3驱动恶性肿瘤的治疗,包括与获得性耐药突变相关的肿瘤。
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https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.6c00585
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FGFR2/3基因扩增、突变、融合等异常,是胆管癌等恶性肿瘤的关键驱动因素。目前已有泛FGFR抑制剂获批上市,但普遍存在两大短板:抑制FGFR1易引发高磷血症、抑制FGFR4引起腹泻;突变会导致药物耐药。因此,新型选择性FGFR2/3抑制剂成为当下抗肿瘤药物研发的热门方向。丁克课题组、马大为院士和广州科恩泰等一直致力于这一方向研究,前期报道了系列选择性FGFR2抑制剂分子(Eur. J. Med. Chem.2026,304, 118496; 2025, 287, 11733等),其中优选分子已获批中、美临床,正在中国开展I期临床研究。
本研究以已上市泛FGFR共价抑制剂TAS-120为先导化合物,借助结构导向药物设计策略开展优化:对母核进行环化改造,提升分子刚性,增强对FGFR2/3亚型选择性;删减甲氧基基团,规避与FGFR2 V564F突变体的空间位阻,克服耐药;引入氟原子、不同侧链取代基进行构效优化,最终筛选出候选分子KNT-0919。
KNT-0919对FGFR2、FGFR3驱动Ba/F3细胞抑制活性极强,IC50分别为1.1 nM、0.20 nM;对FGFR1活性显著降低(IC50=17.1nM),亚型选择性优异;对FGFR2 V564F等临床耐药突变株仍保持高效抑制。质谱与X射线晶体衍射证实KNT-0919的共价结合模式。KNT-0919可剂量依赖性阻断FGFR下游信号通路、诱导FGFR2扩增癌细胞凋亡,对FGFR1/4异常细胞作用较弱。大鼠口服生物利用度达55.6%。在异种移植模型,高剂量可实现肿瘤消退;动物体重无明显下降,药物耐受性良好。
总之,本研究设计并合成了一系列三环骨架新型共价FGFR2/3抑制剂,KNT-0919兼具高活性、亚型选择性、抗耐药能力与良好成药性,为FGFR2/3突变/扩增驱动的实体瘤提供了具有潜力的候选药物,也为后续选择性FGFR靶向药物开发提供了重要设计思路。
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