前不久，2021年AACR年會(huì )給腫瘤行業(yè)帶來(lái)了最新的研究進(jìn)展報告，部分領(lǐng)域形成了突破性的進(jìn)展，如PRMT5靶點(diǎn)，被認為是另一個(gè)重要的風(fēng)口。那么，該靶點(diǎn)當前是否已經(jīng)滿(mǎn)足了靶點(diǎn)的成藥特點(diǎn)？其抑制劑是否已具備成藥的潛力？請看本稿件。
1、PRMT5的大背景~表觀(guān)修飾
表觀(guān)修飾，主要包括DNA甲基化和組蛋白修飾；組蛋白修飾又主要包括甲基化、乙?；?、磷酸化、泛素化四種類(lèi)型。
精氨酸甲基化，是組蛋白甲基化的一種，是哺乳動(dòng)物中最常見(jiàn)的翻譯后修飾之一，主要受PRMT基因家族調控。PRMTs可以將S腺苷甲硫氨酸(AdoMet/SAM)上的甲基基團轉移到蛋白質(zhì)精氨酸側鏈的胍基氮原子上，生成甲基化精氨酸。PRMTs又以三種不同的形式調控精氨酸甲基化：?jiǎn)渭谆彼?MMA)、不對稱(chēng)二甲基精氨酸(ADMA)和對稱(chēng)二甲基精氨酸(SDMA)甲基化。
PRMTs主要包括9種亞型：分別為I型（PRMT1、2、3、4、6、8，主要催化生成MMA和ADMA）、II型（PRMT5、9，主要催化生成MMA和SDMA）和III型（PRMT7，主要催化生成MMA）。
2、PRMT5~家族中研究火熱
PRMT5，作為主要的II型精氨酸甲基轉移酶，在哺乳動(dòng)物的細胞核和細胞質(zhì)中均有表達，可以甲基化組蛋白和多種非組蛋白，進(jìn)而調控眾多的生命過(guò)程。
細胞核內，PRMT5可與染色質(zhì)重塑復合體SWI/SNF及核小體重構和組蛋白脫乙酰酶(NuRD)形成染色質(zhì)重塑復合體，并甲基化修飾多種癌癥相關(guān)基因和轉錄因子，進(jìn)而調控特定靶基因的表達。
胞質(zhì)中，PRMT5參與形成20S蛋白質(zhì)精氨酸甲基轉移酶復合物，形成“甲基體”。該復合體由剪切體Sm蛋白、PRMT5、pICln和WD重復蛋白(MEP50/WD45)組成，PRMT5甲基化Sm蛋白進(jìn)而調控剪切體的活性和下游基因的表達。
研究發(fā)現，PRMT5在許多類(lèi)型的癌癥中上調，包括淋巴瘤、肺癌、乳腺癌和結直腸癌，等；此外，PRMT5也可以抑制一些抑癌基因的轉錄，包括致瘤性抑制因子7、非轉移性基因23、視網(wǎng)膜母細胞瘤家族和程序性細胞死亡4；這些均提示，PRMT5是一個(gè)治療癌癥的潛在靶點(diǎn)。
3、PRMT5抑制劑的開(kāi)發(fā)
除本次AACR年會(huì )重點(diǎn)介紹的GSK-3326595外，進(jìn)入到臨床階段的品種還有JNJ-64619178、PF-06939999，等。同時(shí)，研究較為廣泛的還有早期的SAM類(lèi)似物（DS-437）、CMP衍生物，等等。
NO1： SAM類(lèi)似物
2015年，通過(guò)共晶學(xué)數據發(fā)現了SAM類(lèi)似物DS-437，可與PRMT5的谷氨酸形成氫鍵而結合，進(jìn)而抑制它與SAM結合。后進(jìn)一步確定，DS-437是PRMT5&PRMT7的雙特異性抑制劑，它能抑制細胞中PRMT5底物發(fā)生對稱(chēng)二甲基化，而對其他29種人類(lèi)蛋白質(zhì)、DNA和RNA甲基轉移酶沒(méi)有活性。再進(jìn)一步的動(dòng)物實(shí)驗發(fā)現，DS-437可抑制T細胞的功能并誘導腫瘤的免疫反應而顯著(zhù)改善小鼠體內的抗癌效果。
NO2： CMP衍生物
同是2015年，從包含10000種CMP的Chem Bridge CNS-Set文庫中預測出8種可與PRMT5的SAM和精氨酸結合口袋相嵌合的小分子化合物，進(jìn)一步細胞實(shí)驗篩選出CMP5可特異性地抑制PRMT5的酶活性。淋巴瘤中，CPM5可抑制由EBV病毒驅動(dòng)的B細胞永生化癌變，并重新激活抑癌基因PTPROt的表達。后在CPM5基礎上通過(guò)結構優(yōu)化得到抑制效果更佳的HLCL-61。在白血病中，HLCL-61可通過(guò)抑制PRMT5的活性而增強miR-29b的表達，進(jìn)而激活多種下游通路。2016年進(jìn)一步優(yōu)化CPM5結構，合成出世界上首 個(gè)具有口服活性的PRMT5小分子抑制劑EPZ015666。
NO3： GSK3326595
2019年，發(fā)現GSK3326595可以與PRMT5/MEP50復合體形成共晶，抑制其甲基轉移酶的功能；而且它與PRMT5/MEP50復合體結合的特異性遠高于其他20種甲基化轉移酶(如PRMT9)。GSK3326595對多種腫瘤的抑制效果，發(fā)現對乳腺癌、AML和骨髓瘤的抑制效果最 佳。機制上，GSK3326595通過(guò)干擾PRMT5/MEP50的功能，影響細胞內剪切、RNA加工、轉錄和翻譯等相關(guān)基因的甲基化修飾，調節細胞內RNA的穩態(tài)。另外，該藥可促進(jìn)細胞周期相關(guān)基因的表達，使癌細胞停滯在G1期，并誘導癌細胞死亡。GSK3326595還可抑制癌基因的表達，并重新激活抑癌基因。在淋巴瘤細胞系種，GSK3326595會(huì )使癌基因MDM4丟失第6外顯子，喪失對p53通路的抑制作用，進(jìn)而恢復p53通路的抗腫瘤活性。另，GSK3326595對p53野生型和突變型的腫瘤細胞抑制效果有顯著(zhù)差別。目前，GSK3326595已被應用于臨床I期的液體瘤和實(shí)體瘤試驗；并在本年的AACR年會(huì )報出積極的數據。
4、小結
綜上，就是PRMT5靶點(diǎn)開(kāi)發(fā)的大背景，及其抑制劑的開(kāi)發(fā)狀態(tài)。實(shí)際上，當前對于PRMT5的作用機制還是不夠明確；絕大多數研究顯示，PRMT5是一個(gè)“致癌基因”，部分證據證明其在腫瘤細胞中存在高表達的特點(diǎn)。而已開(kāi)發(fā)出多種針對PRMT5的小分子抑制劑，大部分研究處于臨床前階段，靶點(diǎn)成藥性仍有待確認，需要發(fā)現更多骨架新穎、活性更好的化合物同時(shí)驗證靶點(diǎn)成藥和分子成藥。那么，在這種研發(fā)進(jìn)展下，國內藥企是否有必要follow，又是否有能力follow，已經(jīng)是中國早期創(chuàng )新品種不得不面對的共性問(wèn)題；且隨著(zhù)這種創(chuàng )新難度的加大，風(fēng)險與估值也在同步加大，創(chuàng )新的競爭點(diǎn)也在不斷地向前推進(jìn)！
參考資料：
1.Biomedicine & Pharmacotherapy 114 (2019) 108790. doi.org/10.1016/j.biopha.2019.108790
2.Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 29 (2019) 1264–1269.doi.org/10.1016/j.bmcl.2019.03.042
3.Trends in Molecular Medicine, Month 2019. https://doi.org/10.1016/j.molmed.2019.05.007.
4.Molecular Cell 65, January 5, 2017. doi.org/10.1016/j.molcel.2016.11.003
5.Genes & Diseases (2019) 6, 247e257. doi.org/10.1016/j.gendis.2019.06.002
6.新型PRMT5小分子抑制劑的發(fā)現及11-MT對肺癌細胞的作用機制研究.CNKI
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