RORγ1 表達(dá)于多種組織,包括肝臟、脂肪、骨骼肌和腎臟。RORγt 主要表達(dá)于免疫系統(tǒng)的一些不同類型細(xì)胞,是促進(jìn) Th17 細(xì)胞分化并產(chǎn)生關(guān)鍵因子 IL-17,在自身免疫疾病的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。目前,RORγt 被認(rèn)為是抗自身免疫疾病,特別是銀屑病藥物研發(fā)的新靶點(diǎn),RORγt 小分子抑制劑最近幾年已成為學(xué)術(shù)界乃至國際制藥公司研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域,極具開發(fā)潛力。
近期,瑞士諾華生物醫(yī)學(xué)研究中心運(yùn)用基于片段的藥物篩選和設(shè)計策略,發(fā)現(xiàn)了新型高活性 RORγt 小分子反向激動劑。其中具有代表性的化合物 9 活性最好,其體外活性數(shù)據(jù)如圖 1 所示。
圖1. 化合物 9 的結(jié)構(gòu)及體外活性數(shù)據(jù)(圖片來源:J. Med. Chem.)
首先,研究者針對 RORγt 蛋白采用傳統(tǒng)的計算機(jī)虛擬篩選辦法從化合物片段庫中進(jìn)行篩選。為了獲得小分子片段在靶蛋白中的結(jié)合模式,研究者將挑選的片段進(jìn)行共晶復(fù)合物的培養(yǎng)。在獲得的 13 個共晶復(fù)合物中,化合物 1 采用質(zhì)譜親和力測定實(shí)驗所得的 IC50 為 216 μM,晶體復(fù)合物結(jié)構(gòu)顯示其可以與靶蛋白中的 F377、H323、Q286 形成重要的氫鍵作用,此外,化合物 1 中的苯環(huán)可以與F378的苯環(huán)形成邊-面相互作用。最后,氯原子可以與C320的側(cè)鏈形成疏水作用。(圖2)在此基礎(chǔ)上,以化合物 1 作為起始分子,利用薛定諤軟件中的 SiteMap工具進(jìn)行周圍活性位點(diǎn)的預(yù)測,通過“片段生長”的策略最終獲得化合物 9(圖3)。
圖2. 化合物 1、RIP140 肽與 RORγt 蛋白(Y264-K518)的共晶復(fù)合物(PDB ID: 6FZU);(圖片來源:J. Med. Chem.)
圖3. 基于片段的藥物設(shè)計(圖片來源:J. Med. Chem.)
隨后,對化合物 9 進(jìn)行體外藥代動力學(xué)實(shí)驗的研究,結(jié)果如圖 4 所示。由于化合物 9 在中性條件下具有較高的親脂性和低水溶性,其 LogD(7.4)>5.7。Caco2 和 PAMPA 實(shí)驗表明化合物具有較好的透膜性。體外肝微粒體實(shí)驗表明,化合物的清除率低,代謝穩(wěn)定性好。除此之外,化合物與血漿蛋白具有很高的結(jié)合率(>99%)(圖4)。Sprague−Dawley 大鼠體內(nèi)藥代動力學(xué)實(shí)驗表明,化合物 9 在 1 mg/kg 注射條件下,T1/2 為 1.3 h,血漿清除率為 76 mL/min/kg;3 mg/kg口服給藥時,Tmax 為 2.7 h,口服生物利用度為 10%。
圖4. 體外藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)(圖片來源:J. Med. Chem.)
小M 的小思考:
近年來,免疫治療進(jìn)入了一個快速發(fā)展的時代,尤其是免疫檢驗點(diǎn)抑制劑在臨床上取得了一定的療效,并展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景[1-2]。具有代表性的是多個上市的腫瘤免疫藥物,如 PD1/PDL1 單抗、CTLA-4 單抗以及處于臨床試驗階段的 CAR-T 細(xì)胞療法。臨床數(shù)據(jù)顯示,這些療法的聯(lián)用或者它們與分子靶向藥物聯(lián)合用藥能夠提高臨床應(yīng)答率并克服腫瘤的耐藥問題[3-4]。但是,它們同時也存在著很多問題,比如并非所有的腫瘤類型都對免疫治療響應(yīng)或者患者的響應(yīng)率比較低,CAR-T 細(xì)胞療法也只在血液腫瘤中顯示驚人的療效,未來還需要研究人員不斷的探索。
RORγt 作為一種與自身免疫性疾病密切相關(guān)的靶點(diǎn),其能夠促進(jìn) Th17 細(xì)胞分化并產(chǎn)生關(guān)鍵因子 IL-17,被認(rèn)為是抗自身免疫疾病,特別是銀屑病藥物研發(fā)的新靶點(diǎn)。本文采用計算機(jī)虛擬篩選的策略和基于片段的藥物設(shè)計策略,發(fā)現(xiàn)了高活性 RORγt 反向激動劑,并闡明其作用機(jī)制,為開發(fā)抗銀屑病藥物提供了重要的參考。
參考文獻(xiàn)
[1] Page, D. B. et al. Immune modulationin cancer with antibodies. Annu. Rev.Med. 2014, 65, 185−202.
[2]Sadelain, M. et al. Therapeutic Tcell engineering. Nature 2017, 545, 423−431.
[3]Garon, E. B. et al. Pembrolizumab for the treatment of non-small-celllung cancer. N. Engl. J. Med. 2015,372,2018–2028.
[4]Larkin, J. et al. Combinednivolumab and ipilimumab or monotherapy in untreated melanoma. N. Engl. J.Med. 2015, 373, 23–34.
[5] Carcache,D. A. et al.Optimizing a WeaklyBinding Fragment into a Potent RORγt Inverse Agonist with Efficacy in an inVivo Inflammation Model.JMed Chem. 2018 doi: 10.1021/acs.jmedchem.8b00529.
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GSK2981278 是一種維甲酸相關(guān)孤兒受體 γ(RORγ)調(diào)節(jié)劑, 詳細(xì)信息請參考專利文獻(xiàn) WO /2015061515 A1。
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