NTRK融合,廣泛分布在不同類(lèi)型的癌癥當中,如涎腺乳腺樣分泌癌和先天性纖維肉瘤,可檢測到100%NTRK融合,且2018/2019兩款NTRK抑制劑的獲批,業(yè)界更是對該方向藥物的產(chǎn)出寄予了厚望,甚至一度被認為是比肩于PD-1的小分子抗癌神藥。筆者通過(guò)查詢(xún),全球大型制藥公司已有數十家對該領(lǐng)域跑馬圈地,并從化合物結構入手,總結如下。
1、NTRK&TRKA-C簡(jiǎn)介
NTRK,即神經(jīng)營(yíng)養因子受體酪氨酸激酶(NeuroTrophin Receptor Kinase),由高度同源性的激酶TRK-A、TRK-B、TRK-C組成,屬于NTRK基因編碼。
1982年,即從在兩個(gè)結腸癌患者中發(fā)現了高分子量DNA,從而進(jìn)一步鑒定出激酶TRK-A;盡管TRK最初在腫瘤轉化中被確定,但是該家族普遍分布在神經(jīng)系統中,并且與神經(jīng)發(fā)育高度相關(guān);而TRK系列也是由NTRK1、NTRK2和NTRK3編碼為T(mén)RK-A,TRK-B和TRK-C。
2、已上市代表藥物
1)首個(gè)上市藥物-拉羅替尼(larotrectinib)
最初,Janne和Doebele等報道發(fā)現了larotrectinib,一種泛NTRK抑制劑,其IC50值在2-20 nM之間,對其他激酶具有良好的選擇性(IC50> 1 mM)。該品種美中不足的是,患者耐藥后療效持續時(shí)間大大降低。Larotrectinib于2018年獲FDA批準(商品名稱(chēng):Vitrakvi),用于治療患有NTRK基因融合而非特定癌癥類(lèi)型的實(shí)體瘤的成年和小兒患者。
2)第2個(gè)上市藥物-恩曲替尼(Entrectinib)
恩曲替尼,可靶向TRKs、蛋白激酶ROS和激酶Alk,具有抑制多種癌癥適應癥的活性。對TRKA-C的IC50 <10 nM。研究發(fā)現恩曲替尼對3種不同類(lèi)型的癌細胞具有抑制活性:TRKA驅動(dòng)的細胞系(KM12,IC50-17 nM),Alk依賴(lài)性細胞系(SU-DHL-1,IC50-20 nM)和依賴(lài)Flt3的AML細胞系(MV-4-11 ,IC50-81 nM)。PS:與拉羅替尼結構對比,仍為3部分組成,但已存在顯著(zhù)的不同之處。
3)LOXO-195(II期)-克服耐藥
為克服拉羅替尼的耐藥問(wèn)題,Rothenberg和Hyman等人,報道發(fā)現了LOXO-195?;钚苑矫?,LOXO-195與拉羅替尼相似,但拉羅替尼對突變的TRKA的抑制作用大大降低,而LOXO-195對該突變的IC50仍可到2-9 nM;該品種目前處于II期階段。
PS:將鏈狀結構修飾為大環(huán),已是常用手段,國內外對此仍樂(lè )此不疲...
3、跑馬圈地-數十家跨國公司圍獵NTRK
當前TRK抑制劑的開(kāi)發(fā)方向可大致分為“ATP競爭性抑制劑”、“非ATP競爭性抑制劑”兩大類(lèi),其中以“ATP競爭性抑制劑”為主,這也是大多數制藥公司的圍攻熱點(diǎn)。
經(jīng)查詢(xún),有近20家大型制藥公司對該領(lǐng)域進(jìn)行了專(zhuān)利布局跑馬圈地,篇幅原因,在此進(jìn)一步挑選出具有代表性的制藥公司(如阿斯利康、默沙東,及我國的正大天晴等)所布局的專(zhuān)利及代表化合物,以總覽TRK抑制劑的全球布局狀態(tài)。
1)阿斯利康-專(zhuān)利群圍攻NTRK
阿斯利康,自2005年以來(lái)已申請了如下圖所示的多個(gè)專(zhuān)利;并從中篩選出的N-嘧啶-1H-吡唑-3-胺結構,被最先定為T(mén)RK抑制劑的母核開(kāi)發(fā)方向。PS:至今,阿斯利康已有多個(gè)化合物進(jìn)入到臨床不同階段。
后發(fā)現,將嘧啶替換為取代的苯環(huán)會(huì )降低其對TRKs的抑制作用,后繼續嘗試將嘧啶環(huán)替換為吡啶環(huán),以及研究N在吡啶環(huán)中的位置,發(fā)現其活性趨勢如下圖所示。
進(jìn)一步,在專(zhuān)利WO2007049041中,將5-氟哌啶進(jìn)一步引入上述結構中可大大增強對TRKs的抑制作用。此外,該化合物對JAK2的IC50值為3.9 nM。
2)默沙東-同樣申請了眾多專(zhuān)利
默沙東,專(zhuān)利WO2015042085保護了一系列對TRKA具有強抑制能力的聯(lián)芳基脲衍生物;其要求的保護的實(shí)施例化合物IC50近50nM。
又一項專(zhuān)利中,保護了脲鏈接的芳基-芴結構,對TRKA的IC50值約為30 nM。
另一項專(zhuān)利,刪除了脲結構中的氮原子,以酰胺的方式鏈接兩個(gè)芳環(huán);該系列代表化合物對TRKA的抑制可達1 nM水平。
再一項專(zhuān)利中,開(kāi)發(fā)了一個(gè)相似的核心骨架-吡唑并[4,3-b]吡啶,同樣,該系列化合物還顯示出高效的TRKA抑制能力。
3)輝瑞-WO2015159175/WO2015170218
輝瑞,專(zhuān)利保護了一類(lèi)稠環(huán)化合物,以N-苯基吡唑環(huán)作為核心骨架,3-位引入酰胺結構;該系列代表化合物的IC50值可以達到2 nM。
另一專(zhuān)利WO2015170218,保護了一系列芳基取代的3-酰胺吡唑衍生物;同樣對TRKA存在較好的活性數據。
4)百時(shí)美施貴寶- WO2007061882
Bristol-Myers Squibb,專(zhuān)利保護了一系列吡咯并三嗪衍生物,該系列化合物對TRKA/B的IC50值最?。? nM。
5)雷迪博士- US20150368238
雷迪博士實(shí)驗室,專(zhuān)利保護了一系列咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物,該系列化合物對TRKA的抑制活性可達<50 nM。PS:結構與拉羅替尼很接近。
6)正大天晴-WO2018022911
中國正大天晴制藥集團有限公司,申請專(zhuān)利保護一系列吡唑并[1,5-a]嘧啶衍生物;在這一系列化合物中,LOXO-101中的脲基被酰胺基取代;且存在伯胺。該系列化合物具有泛TRK抑制能力,對TRKA-C的IC50值<10 nM,而JAK2不受影響;于國內而言,值得關(guān)注。
7)TP therapeutics-WO2018077246
TP therapeutics公司專(zhuān)利保護了一系列大環(huán)化合物,與LOXO-195相比,最大的不同是芳基和吡唑并[1,5-a]嘧啶二胺基之間的引入了一個(gè)氧原子;同時(shí),該系列化合物顯示出對TRKA的高選擇性。
8)Array Biopharma Inc-WO2015175788
Array Biopharma Inc,專(zhuān)利保護了一系列芳基脲衍生物,這些衍生物對TRKA同樣具有良好的抑制能力及選擇性。PS:這類(lèi)化合物仍以3部分組成,脲結構被保留。
9)鹽野義-WO2017135399
鹽野義,專(zhuān)利保護了一系列的四氫吡咯取代的脲衍生物,該系列代表化合物也可達到<50 nM的IC50值。
又一化合物專(zhuān)利,提出了一系列3環(huán)稠合脲衍生物;同樣該系列化合物對TRKA也存在較高的抑制活性。
10)藍圖藥物-WO2017087778/US20160168156
藍圖藥物,專(zhuān)利保護了一系列吡唑并[1,5-a]嘧啶衍生物,其實(shí)施例代表化合物除活性IC50值<10nM,同時(shí)對G595R-KM12細胞系中的TRK具有較好的抑制作用。
2017年,藍圖還申請了一系列吡唑并[3,4-d]嘧啶衍生物,代表化合物的IC50值<10 nM。
4、小結
綜上結構不難發(fā)現,當前大多數制藥公司開(kāi)發(fā)的NTRK抑制劑主要由3部分構成,以拉羅替尼為參照的較多;同時(shí),也有部分公司開(kāi)發(fā)的結構,成功完成了骨架躍遷。但,如此多的高活性化合物,真正進(jìn)入到臨床的并不多。筆者將在后續的文章中,繼續對該熱門(mén)方向藥物進(jìn)行梳理,會(huì )著(zhù)重研究那些未進(jìn)入臨床“失敗”的化合物,以了解是何種原因降低了他們的成藥性!
參考資料:
1. European Journal of Medicinal Chemistry.https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2019.04.053
2. Nature Reviews | Clinical Oncology.https://doi.org/10.1038/s41571-018-0113-0
3. SCIFINDER
4. www.drugfuture.com
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