早在2010年nature就報道了first in class的小分子BRD4抑制劑,從此揭開(kāi)了BRD4作為熱門(mén)靶點(diǎn)的研究熱潮。但是隨著(zhù)各大公司開(kāi)發(fā)的不同結構的小分子抑制劑在臨床上腫瘤適應癥的接連失敗,BRD4是否是一個(gè)可以成藥的靶點(diǎn)也一直引發(fā)很多討論,本文試圖對臨床在研的BRD4抑制劑進(jìn)行分析來(lái)談?wù)勗摪悬c(diǎn)。
01
BRDS研究背景
Bromodomain(BRDS)是能夠特異性識別蛋白中乙?;?lài)氨酸殘基的保守蛋白結構域,根據結構和序列的相似性,61個(gè)人類(lèi)溴結構域被分為8個(gè)家族,其中的BET家族蛋白最 具代表性并包括BRD2, BRD3, BRD4, 和BRDT,BET家族溴結構域的蛋白質(zhì)BRD4蛋白含有能夠結合組蛋白和其他蛋白的乙?;?lài)氨酸殘基,在調控基因和控制細胞生長(cháng)方面起著(zhù)重要作用,BRD4蛋白與調控基因轉錄方面的大蛋白質(zhì)復合物相關(guān),包括介體、PAFc和超級伸長(cháng)復合物等。BRD4的激酶活性可直接磷酸化并激活RNA聚合酶II,從而調節基因的轉錄表達。
人類(lèi)許多疾病都與BRD4蛋白有著(zhù)密切的聯(lián)系,如腫瘤、自體免疫性或炎癥性疾病、病毒感染等。BRD4抑制劑靶向BRD4,對其進(jìn)行抑制,在抗癌和抗炎以及多個(gè)領(lǐng)域有著(zhù)極大的價(jià)值,一直在吸引各大制藥公司和科研機構的關(guān)注。
BRD4蛋白含有兩個(gè)亞型BD1和BD2,鑒于它們的高序列相似性,在BET家族中獲得選擇性抑制是具有挑戰性的,因此,泛BET抑制劑(如(+)-JQ1和iBET-151等)通過(guò)同時(shí)抑制多個(gè)溴域而被廣泛應用于BET蛋白的功能研究。但是盡管泛BET抑制劑有效,由于其使用掩蓋了單個(gè)溴結構域的功能,在某些情況下,會(huì )導致脫靶并產(chǎn)生嚴重的安全性問(wèn)題。
02
BRDS靶點(diǎn)前景
接下來(lái)針對臨床在研的BRD4抑制劑,談一談該靶點(diǎn)的前景,僅代表個(gè)人看法。筆者從相關(guān)數據庫中進(jìn)行檢索BRD4相關(guān)靶點(diǎn)的臨床在研抑制劑,搜索結果列舉如下表,剔除了一部分臨床失敗的條目。
圖1 部分臨床在研的BRD4抑制劑
SYHA 1801是由石藥集團開(kāi)發(fā)的BRD4抑制劑,適應癥為實(shí)體瘤,從公開(kāi)信息來(lái)開(kāi),沒(méi)有找到公開(kāi)結構,筆者經(jīng)過(guò)查詢(xún)發(fā)現藥明DDSU和石藥在2017年9月聯(lián)合申請了一篇化合物專(zhuān)利(WO2019056950A1),根據該專(zhuān)利及后續的專(zhuān)利布局,SYHA 1801應該是根據TEN-010進(jìn)行改造的,鑒于羅氏開(kāi)發(fā)的TEN-010在多個(gè)適應癥(急性髓系白血病;乳腺癌;彌漫大B細胞淋巴瘤;多發(fā)性骨髓瘤;卵巢癌;固體腫瘤)幾乎全軍覆沒(méi),筆者對石藥這款SYHA 1801持消極的態(tài)度。
Apabetalone (RVX-208)是由Resverlogix 公司開(kāi)發(fā)的喹唑啉酮類(lèi)的BRD4抑制劑,其對BD2的選擇性較BD1達到了170倍,目前處于臨床三期的適應癥有:急性冠脈綜合征;動(dòng)脈粥樣硬化;低高密度脂蛋白膽固醇;其尚未對腫瘤方向的適應癥進(jìn)行開(kāi)發(fā),目前看,這一類(lèi)BD2選擇性的BRD4抑制劑前景不錯。
INCB 057643是由Incyte公司開(kāi)發(fā)的,雖然在癌癥方向的適應癥已經(jīng)終止,Incyte公司仍未放棄,2021年針對骨髓纖維化開(kāi)展了二期臨床實(shí)驗。
PLX-2853是由Plexxikon和第一三共聯(lián)合開(kāi)發(fā)的,目前處于臨床的適應癥有婦科癌癥、血液學(xué)的惡性腫瘤;結構尚未公開(kāi),Plexxikon還有一個(gè)分子進(jìn)入臨床,即PLX-51107,但是其在多個(gè)適應癥相繼失敗,目前在臨床前開(kāi)發(fā)治療移植物抗宿主??;筆者查詢(xún)Plexxikon公司申請的BRD4抑制劑專(zhuān)利,其骨架的相似性較高,PLX-2853應該和PLX-51107的骨架差別不大,目前看其后續前景亦不容樂(lè )觀(guān)。
CC 90010是由新基公司開(kāi)發(fā)的異喹啉酮類(lèi)的小分子抑制劑,新基公司后被BMS收購,目前在BMS的臨床管線(xiàn)可以查到。新基從FORMA收購得到FT1101(結構未披露),連同BMS自己的BMS986158,這樣BMS同時(shí)在開(kāi)發(fā)三款BRD4小分子抑制劑,足以可見(jiàn)公司對該靶點(diǎn)的重視程度。
艾伯維的ABBV-075和Constellation公司的CPI-0610在癌癥方向的臨床都失敗了,目前在開(kāi)發(fā)骨髓纖維化的適應癥;ABBV-075和INCB 057643都有吡咯并吡啶酮的母核,該類(lèi)骨架看來(lái)在癌癥方向上走不遠。
阿斯利康的AZD 5153在淋巴瘤和實(shí)體瘤方向的臨床也以失敗告終,目前正在二期臨床聯(lián)合用藥治療骨髓纖維化。
Boehringer Ingelheim的BI-894999是吡啶并咪唑再接一個(gè)噠嗪酮片段,目前在臨床一期的適應癥是彌漫大B細胞淋巴瘤;實(shí)體腫瘤。
BMS-986158是由BMS開(kāi)發(fā)的第二代BET抑制劑,隨后BMS又開(kāi)發(fā)了BMS986225作為backup,相比于986158,主要通過(guò)引入F改善了透膜性、利用氘代提高了代謝穩定性、引入了吡啶片段增加了溶解度,同時(shí)沒(méi)有對PK產(chǎn)生不利的影響。
吉利德開(kāi)發(fā)的GS 5829是一類(lèi)苯并咪唑類(lèi)的小分子,目前在Clinicaltrials上查詢(xún)到的3個(gè)腫瘤適應癥均已經(jīng)終止。
圖3 針對耐藥BET的PROTACs
目前,一些泛bet抑制劑正在臨床試驗中,用于治療不同的癌癥。然而,大多數泛bet抑制劑的臨床進(jìn)展仍處于早期階段,主要集中在癌癥治療方面。
03
存在問(wèn)題以及突破方向
迄今公布的臨床試驗結果提出了幾個(gè)需要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。
首先,一些抑制劑在臨床試驗中表現出**,包括劑量限制**(DLT)。
最常見(jiàn)的不良反應是血小板減少、腹瀉、疲勞、嘔吐、貧血和高膽紅素血癥。一個(gè)常見(jiàn)的DLT是血小板減少,但血小板功能未受損,血小板計數下降是可逆的,停藥后1周內可恢復。
此外,并發(fā)癥和免疫缺陷是使用泛bet抑制劑的潛在不良反應。BAY1238097 的I期試驗由于嚴重的**作用而提前終止,INCB057643也是出于安全考慮而停產(chǎn)。
第二,一些抑制劑的抗腫瘤活性比臨床前試驗中觀(guān)察到的低得多。
在對44例復發(fā)或難治性淋巴瘤患者進(jìn)行的CPI-0610劑量研究中,只有2例完全緩解,1例部分緩解。此外,OTX-015和IBET151,由于其對實(shí)體腫瘤的療效有限而被迫終止。泛bet抑制劑在腫瘤模型中顯示了顯著(zhù)的生存優(yōu)勢,而這在耐藥細胞移植中往往被取消。
缺乏臨床療效的主要原因可能是未能確定最可能受益于泛bet抑制劑治療的正確患者組,導致DLT發(fā)生前給藥無(wú)效。此外,適度的結果可能部分歸因于耐藥性的發(fā)展,降低了對泛bet抑制劑的臨床反應。
因此,接下來(lái)的臨床突破主要圍繞在三個(gè)方面——
第一,尋找高選擇性的、針對BD1或BD2或BRD4的抑制劑,降低脫靶,減少副作用的發(fā)生;
第二,從相關(guān)通路如AMPK,尋找雙靶點(diǎn)抑制劑解決耐藥問(wèn)題;
第三,針對于BRD4的PROTAC以解決耐藥的問(wèn)題,目前尚未有針對BRD4的降解劑進(jìn)入臨床。
參考文獻:
1.Pan Tang et al. Targeting Bromodomain and Extraterminal Proteins for Drug Discovery: From Current Progress to Technological Development. J. Med. Chem. 2021, 64, 2419?2435.
2.Yu Rao et al. PROTACs as Potential Therapeutic Agents for Cancer Drug Resistance.Biochemistry 2020, 59, 240?249.
3.Andrew P. Degnan et al. Development of BET inhibitors as potential treatments for cancer: A search for structural diversity.Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 44 (2021) 128108.
4.樊磊 王飛 吳孝全等;CN10776508B.
合作咨詢(xún)
肖女士
021-33392297
Kelly.Xiao@imsinoexpo.com