浅谈临床在研的BRD4抑制剂:有人高歌猛进 有人举步维艰

来源: 新浪医药新闻  2021-09-16 A- A+

文|星星狐

早在2010年nature就报道了first in class的小分子BRD4抑制剂,从此揭开了BRD4作为热门靶点的研究热潮。但是随着各大公司开发的不同结构的小分子抑制剂在临床上肿瘤适应症的接连失败,BRD4是否是一个可以成药的靶点也一直引发很多讨论,本文试图对临床在研的BRD4抑制剂进行分析来谈谈该靶点。

01 BRDS研究背景

Bromodomain(BRDS)是能够特异性识别蛋白中乙酰化赖氨酸残基的保守蛋白结构域,根据结构和序列的相似性,61个人类溴结构域被分为8个家族,其中的BET家族蛋白最具代表性并包括BRD2, BRD3, BRD4, 和BRDT,BET家族溴结构域的蛋白质BRD4蛋白含有能够结合组蛋白和其他蛋白的乙酰化赖氨酸残基,在调控基因和控制细胞生长方面起着重要作用,BRD4蛋白与调控基因转录方面的大蛋白质复合物相关,包括介体、PAFc和超级伸长复合物等。BRD4的激酶活性可直接磷酸化并激活RNA聚合酶II,从而调节基因的转录表达。

人类许多疾病都与BRD4蛋白有着密切的联系,如肿瘤、自体免疫性或炎症性疾病、病毒感染等。BRD4抑制剂靶向BRD4,对其进行抑制,在抗癌和抗炎以及多个领域有着极大的价值,一直在吸引各大制药公司和科研机构的关注。

BRD4蛋白含有两个亚型BD1和BD2,鉴于它们的高序列相似性,在BET家族中获得选择性抑制是具有挑战性的,因此,泛BET抑制剂(如(+)-JQ1和iBET-151等)通过同时抑制多个溴域而被广泛应用于BET蛋白的功能研究。但是尽管泛BET抑制剂有效,由于其使用掩盖了单个溴结构域的功能,在某些情况下,会导致脱靶并产生严重的安全性问题。

02 BRDS靶点前景

接下来针对临床在研的BRD4抑制剂,谈一谈该靶点的前景,仅代表个人看法。笔者从相关数据库中进行检索BRD4相关靶点的临床在研抑制剂,搜索结果列举如下表,剔除了一部分临床失败的条目。

图1 部分临床在研的BRD4抑制剂

SYHA 1801是由石药集团开发的BRD4抑制剂,适应症为实体瘤,从公开信息来开,没有找到公开结构,笔者经过查询发现药明DDSU和石药在2017年9月联合申请了一篇化合物专利(WO2019056950A1),根据该专利及后续的专利布局,SYHA 1801应该是根据TEN-010进行改造的,鉴于罗氏开发的TEN-010在多个适应症(急性髓系白血病;乳腺癌;弥漫大B细胞淋巴瘤;多发性骨髓瘤;卵巢癌;固体肿瘤)几乎全军覆没,笔者对石药这款SYHA 1801持消极的态度。

Apabetalone (RVX-208)是由Resverlogix 公司开发的喹唑啉酮类的BRD4抑制剂,其对BD2的选择性较BD1达到了170倍,目前处于临床三期的适应症有:急性冠脉综合征;动脉粥样硬化;低高密度脂蛋白胆固醇;其尚未对肿瘤方向的适应症进行开发,目前看,这一类BD2选择性的BRD4抑制剂前景不错。

INCB 057643是由Incyte公司开发的,虽然在癌症方向的适应症已经终止,Incyte公司仍未放弃,2021年针对骨髓纤维化开展了二期临床实验。

PLX-2853是由Plexxikon和第一三共联合开发的,目前处于临床的适应症有妇科癌症、血液学的恶性肿瘤;结构尚未公开,Plexxikon还有一个分子进入临床,即PLX-51107,但是其在多个适应症相继失败,目前在临床前开发治疗移植物抗宿主病;笔者查询Plexxikon公司申请的BRD4抑制剂专利,其骨架的相似性较高,PLX-2853应该和PLX-51107的骨架差别不大,目前看其后续前景亦不容乐观。

CC 90010是由新基公司开发的异喹啉酮类的小分子抑制剂,新基公司后被BMS收购,目前在BMS的临床管线可以查到。新基从FORMA收购得到FT1101(结构未披露),连同BMS自己的BMS986158,这样BMS同时在开发三款BRD4小分子抑制剂,足以可见公司对该靶点的重视程度。

艾伯维的ABBV-075和Constellation公司的CPI-0610在癌症方向的临床都失败了,目前在开发骨髓纤维化的适应症;ABBV-075和INCB 057643都有吡咯并吡啶酮的母核,该类骨架看来在癌症方向上走不远。

阿斯利康的AZD 5153在淋巴瘤和实体瘤方向的临床也以失败告终,目前正在二期临床联合用药治疗骨髓纤维化。

Boehringer Ingelheim的BI-894999是吡啶并咪唑再接一个哒嗪酮片段,目前在临床一期的适应症是弥漫大B细胞淋巴瘤;实体肿瘤。

BMS-986158是由BMS开发的第二代BET抑制剂,随后BMS又开发了BMS986225作为backup,相比于986158,主要通过引入F改善了透膜性、利用氘代提高了代谢稳定性、引入了吡啶片段增加了溶解度,同时没有对PK产生不利的影响。

吉利德开发的GS 5829是一类苯并咪唑类的小分子,目前在Clinicaltrials上查询到的3个肿瘤适应症均已经终止。

图3 针对耐药BET的PROTACs

目前,一些泛bet抑制剂正在临床试验中,用于治疗不同的癌症。然而,大多数泛bet抑制剂的临床进展仍处于早期阶段,主要集中在癌症治疗方面。

03 存在问题以及突破方向

迄今公布的临床试验结果提出了几个需要考虑的关键问题。

首先,一些抑制剂在临床试验中表现出毒性,包括剂量限制毒性(DLT)。

最常见的不良反应是血小板减少、腹泻、疲劳、呕吐、贫血和高胆红素血症。一个常见的DLT是血小板减少,但血小板功能未受损,血小板计数下降是可逆的,停药后1周内可恢复。

此外,并发症和免疫缺陷是使用泛bet抑制剂的潜在不良反应。BAY1238097 的I期试验由于严重的毒性作用而提前终止,INCB057643也是出于安全考虑而停产。

第二,一些抑制剂的抗肿瘤活性比临床前试验中观察到的低得多。

在对44例复发或难治性淋巴瘤患者进行的CPI-0610剂量研究中,只有2例完全缓解,1例部分缓解。此外,OTX-015和IBET151,由于其对实体肿瘤的疗效有限而被迫终止。泛bet抑制剂在肿瘤模型中显示了显著的生存优势,而这在耐药细胞移植中往往被取消。

缺乏临床疗效的主要原因可能是未能确定最可能受益于泛bet抑制剂治疗的正确患者组,导致DLT发生前给药无效。此外,适度的结果可能部分归因于耐药性的发展,降低了对泛bet抑制剂的临床反应。

因此,接下来的临床突破主要围绕在三个方面——

第一,寻找高选择性的、针对BD1或BD2或BRD4的抑制剂,降低脱靶,减少副作用的发生;

第二,从相关通路如AMPK,寻找双靶点抑制剂解决耐药问题;

第三,针对于BRD4的PROTAC以解决耐药的问题,目前尚未有针对BRD4的降解剂进入临床。

参考文献:

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 王飞 吴孝全等;CN10776508B.

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