本文介绍了一种对激酶谱有高选择性的具有良好药代动力学性质的BTK选择性抑制剂BGB8035,目前该化合物已被选作临床前候选化合物。
B细胞受体(B cell receptor,BCR)信号通路在B细胞的增殖分化中发挥着至关重要的作用,该通路的异常可导致恶性B细胞淋巴瘤发生。布鲁顿酪氨酸激酶(Bruton′s tyrosine kinase,BTK)则是BCR通路的关键酶,可被上游分子脾酪氨酸激酶(spleen tyrosine kinase,SYK)激活,并激活下游的磷脂酶 Cγ2(phos‐pholipase Cγ2,PLCG2),最终促进核因子κB(nuclear factor κB,NF ‐κB)核转位进而导致B细胞增殖。BCR通路的异常激活可见于多种B细胞恶性肿瘤,主要包括慢性淋巴细胞性白血病(chronic lymphocytic leukemia,CLL)/小淋巴细胞性淋巴瘤(small lymphocytic lymphoma,SLL),弥漫性大B 细胞淋巴瘤(diffuse large B‐cell lymphoma,DLBCL),套细胞淋巴瘤(mantle cell lymphoma,MCL)和华氏巨球蛋白血症(Waldenstroms macroglobulinemia,WM)等。而BTK活化可通过级联磷酸化信号传导促进B细胞的增殖、分化和迁移,在B细胞淋巴瘤中发挥关键致病作用。抑制BTK活性可阻断BCR下游信号通路活化,造成B细胞黏附和迁移受阻,最终导致B细胞淋巴瘤的缩小或消失。
到目前为止,只有五种共价BTK抑制剂被批准用于治疗肿瘤疾病(图1),包括伊布替尼、阿卡拉布替尼、扎努布替尼(3,BGB-3111)、奥拉布替尼和提拉布替尼。虽然这些抑制剂在肿瘤治疗中显示出良好的疗效,但对激酶的非选择性会导致一些不良反应,如皮疹和腹泻。在慢性自身免疫性疾病的适应症中,对BTK抑制剂的选择性也有比较高的要求,导致相关的临床开发进度落后于肿瘤适应症。目前还没有获批的BTK靶向治疗自身免疫性疾病的药物。可以预见,高选择性的BTK抑制剂不仅可以为癌症患者提供更安全的治疗,还可以推进到自身免疫性疾病治疗领域。
首先,作者针对起始化合物BGB3111进行SAR分析,希望改造出针对BTK的高选择性化合物。针对占据分子相当大部分的二苯基醚结构进行优化,TR-FRET实验结果表明简单的吸电子基取代对活性改善没有积极影响,但是无意中发现三取代苯基给选择性的提升带来极大优势,经过多轮吸电子基/给电子基取代的分子设计验证最终得到20a(BGB-8035),为BTK亲和性以及在EGFR/TEC/BTK中对BTK选择性最佳的化合物。
图2 BGB8035及同系列化合物结合活性及选择性
对BGB8035进行进一步的激酶谱选择性验证,结果表明在359种激酶中,BGB8035(2uM)只对其中10种有高于70%的抑制率,其中就包括有BTK。
同时针对BGB8035进行了DMPK性质的测定,其在人/狗/小鼠肝微粒体种清除率与BGB1311相当;在Caco-2细胞中验证了BGB8035是一种渗透性较好的外排转运体底物;在大鼠/狗身上开展的体内药代动力学实验表明,BGB8035具有良好的PK值,且对CYP450酶各亚型无明显抑制。
小鼠的药代动力学实验表明,在口服25mg/kg剂量后,0.5小时内外周血单核细胞以及脾脏中的BTK蛋白均被结合,24小时后有5%-单核细胞/61%脾脏的结合率。在套细胞淋巴瘤小鼠异种移植模型中,BGB8035表现出良好的剂量依赖性抗肿瘤活性,每天两次7.5mg/kg的BGB8035相当于每天一次50mg/kg依鲁替尼的给药效果(50mg/kg为依鲁替尼的临床治疗剂量)
图5 BGB8035在REC-1异种移植模型中的效果
为了验证BGB8035的抗炎活性,在类风湿性关节炎大鼠模型中,口服给药1/3/10/30/mg.kg-1,BGB8035表现出剂量依赖性的抗炎作用,并得到30.5/65.0、76.2/90.5%的炎症抑制率。
图6 BGB8035在小鼠类风湿性关节炎模型中的作用
综上所述,对起始化合物BTK抑制剂BGB1311的SAR研究成功研发了对EGFR和Tec具有高选择性的三取代苯基BTK抑制剂。这可能是为数不多的BTK在生化和细胞试验中对EGFR和Tec具有高度选择性的研究。其中选择性和结合活性最好的化合物BGB-8035显示出良好的生物活性和优越的选择性,以及优秀的ADME和体内PD性质,最终表现出在肿瘤和自身免疫模型中的良好疗效。我们可以认为BGB8035是一个很有潜力的治疗自身免疫疾病和B细胞淋巴瘤的临床前候选化合物。
原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.2c01938