艾乐替尼/阿来替尼(ALECTINIB)在间变性淋巴瘤中的疗效如何?

2022-01-11 作者: 康必行-小雪

       间歇性淋巴瘤激酶(ALK)是一种跨膜蛋白酪氨酸激酶,属于胰岛素受体激酶亚家族,它首次发现于间变性大细胞淋巴瘤(ALCL),以一种核磷素(NPM)-ALK融合形式,这是T细胞非霍奇金淋巴瘤的一种亚型,常与染色体异位有关,并且许多癌症被发现与不同形式的ALK融合有关,多项研究表明抑制ALK激酶活性的治疗策略可能产生较少的副作用。尽管这些ALK抑制剂在临床应用中显示了良好的疗效,但随着时间的推移,耐药仍然是一个严峻的挑战,因此作者想要设计一种PROTAC作为间变性淋巴瘤激酶 (ALK) 的新型强效降解剂。

  首先,作者通过大量的文献阅读与检索,发现Jiang的团队报道了基于艾乐替尼的PROTAC 12(SIAIS001)(1),它在体外对SR细胞具有有效的抗增殖活性,但基于艾乐替尼的PROTAC在体外对其他ALK依赖细胞系的抗增殖活性和体内的抗肿瘤活性及机制尚未见报道,且艾乐替尼是FDA批准的ALK酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)中唯一采用平面构象的四环苯丙咔唑啉酮支架,与其他两代ALK抑制剂相比,其分子量更轻。基于艾乐替尼的PROTAC的开发有望丰富ALK降解物的结构活性关系,艾乐替尼在广泛的克唑替尼耐药突变体中有良好的药效,有助于帮助治愈具有耐药性的患者,艾乐替尼对ALK的高选择性和良好的耐受性保证了安全性。

  基于上述原因,作者设计并合成了一系列基于艾乐替尼的CRBN招募ALK PROTACs,通过不同长度和类型的连接物将两个艾乐替尼类似物(36和37)和pomalidomide.然后评估H3122 (EML4-ALK) 和 Karpas 299 (NPM-ALK) 细胞株中所有目标化合物被ALK融合蛋白降解和抑制癌细胞增殖的能力。

  之后作者首先进行ALK双功能小分子降解剂的设计和初步评价,ALK激酶结构域与艾乐替尼复合物的共晶结构(PDB ID: 3AOX)表明艾乐替尼的吗啡啉基团投射到结合囊的表面,因此作者设计合成了37作为ALK结合基团,将溶剂暴露面的吗啡啉基团替换为哌嗪基团,并利用哌嗪基团的外氮作为系接位点。为了进一步提高PROTACs的药性,我们通过将哌嗪基团从37去除,从而降低了ALK结合部分的分子量,得到36.

  作者为验证连接器在PROTACs设计中的重要作用,采用了不同的连接器与ALK配体连接,化合物14、22和25在两种alk阳性细胞株中均表现出轻微的抗增殖活性,IC50值约为100 nM.降解剂17在两种alk阳性细胞株中均表现出了与艾乐替尼和亲本抑制剂36相当的抗增殖活性,证明了作者的猜想。  

  之后,作者为确定最佳的连接长度与类型,连接器的类型和长度也可以通过调节生物活性和物理化学性质来影响有效的PROTACs的开发。因此作者通过实验,根据western blotting和抗增殖数据,我们选择最有效的化合物17作为代表性化合物进行进一步研究,其分子量为711.78,相对较小,本研究中的降解剂17在两种ALK阳性细胞株中均表现出与艾乐替尼相当的有效的抗增殖活性。但其降解能力仍需进一步的研究,所以作者继续进行了下一步的实验。

  然后,作者设计了带有甲基化pomalidomide部分的类似物20作为降解剂17的阴性对照,以消除CRBN结合与艾乐替尼和两种艾乐替尼前体(36和37)相比,化合物17和20仍然保持了较高的ALK结合亲和力,IC50值分别为13.63± 4.34 和d 30.63 ± 6.62 nM,证明了作者的原始策略,即在溶剂暴露区域的修饰可以确保ALK PROTAC与ALK蛋白的结合亲和性,但化合物20在ALK阳性细胞株中未能诱导ALK融合蛋白降解,抑制ALK磷酸化的效果较17弱。因此,化合物20对两种细胞系的抗增殖活性比化合物17低4.4- 6.5倍。这些结果表明,我们设计的PROTACs不仅可以作为ALK降解物,还可以作为ALK抑制剂来抑制细胞生长。

  最后,作者进行了动物实验,一旦肿瘤达到大约90mm3,小鼠被随机分配到6个治疗组:载体对照组,阳性对照组和17治疗组,按照设定好的给药剂量和给药途径。最终结果表明,与对照组相比,阳性对照组和所有17个治疗组的肿瘤体积和重量均显著减少,此外,17药组(静脉注射,10 mg/kg)肿瘤体积明显减小,肿瘤生长抑制率为75.82% (P = 0.0017),低于阳性对照组(63.82%,P.O, 艾乐替尼, 20 mg/kg),并且没有一个处理组显示出显著的体重下降或其他毒性迹象,综上所述,化合物17表现出较强的抑瘤效果,抑瘤率为75.82%,优于口服20 mg/kg的阿勒替尼(63.82%)。这一体内结果清楚地证实了ALK降解物的价值。

  总之,作者在本研究中,设计并合成了一系列以ALK降解物为基础的PROTACs,通过不同长度和类型的连接器将两种艾乐替尼前体(36和37)与pomalidomide连接,合成出的化合物17达到了良好的治疗目的,这些结果表明,基于艾乐替尼的PROTACs为ALK靶向治疗开辟了新的途径使艾乐替尼成为更有前景的ALK降解剂,用于晚期临床前开发。如有需要,请咨询康必行海外医疗医学顾问:4006-130-650或扫码添加下方微信,我们将竭诚为您服务!点击拓展阅读:艾乐替尼/阿来替尼治疗间变性大细胞淋巴瘤的有效性和安全性如何?

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