药物发现 | 首个基于大环的II型TRK抑制剂

迄今为止所有报道的基于小分子大环的激酶抑制剂都是I型抑制剂，它们结合了激酶的活性构象。I型大环激酶抑制剂已被用作克服临床获得性耐药突变的有效疗法，如ALK抑制剂lorlatinib。近日，JMC报道了暨南大学药学院发现的首个基于大环的II型TRK抑制剂，其可以克服SF和xDFG突变。本文简要介绍该抑制剂的发现过程。

原肌球蛋白受体激酶A/B/C (TRKA/B/C)已被证实是抗癌药物开发的有效靶点。第一代抑制剂具有显著的临床获益，但存在获得性耐药现象。SF突变(如 TRKA ^G595R 和TRKC ^G623R )和xDFG基序突变(如 TRKA ^G667C/S 和TRK ^CG696A )是最常见的TRK突变。第二代是基于大环的I型抑制剂，被开发用于克服第一代的耐药性突变。然而，其对TRK xDFG突变敏感性有限。DFG突变稳定了TRK的非活性构象，因此理想情况下需要II型抑制剂结合模式。因此，该团队对TRK II型抑制剂开展了研究。

图1 临床中具有代表性的第一代和第二代TRK抑制剂 ^[1]

化合物6a−6c具有不同长度的Linker，其中化合物6b的细胞抗增殖活性与5b相比有所提高，但对SF突变体的活性没有明显提高。

为了进一步提高化合物的活性，用氧原子取代了化合物6b Linker上的酰胺基团。得到的化合物6d对于WT TRKA/C和 TRKA ^G667C 突变体的活性比化合物6b较好。结合模式表明，连接子位置的氧原子可以与Lys572的氨基形成额外的氢键。

为了提高对SF突变体的效力，设计了化合物7a-7c。结合模式显示化合物7a三氟甲基苯环上的氯取代基指向激酶的溶剂区，而不与蛋白质直接相互作用，因此在该位置加入了两个亲水基团。如预期的那样，得到的化合物7b和7c分别对WT和TRKA/C的突变体具有很好的激酶抑制活性。化合物7c对上述细胞系只显示出适度的抗增殖活性，因此，选取化合物7b进行下一步的研究。

表1 化合物对TRKs野生型和突变型的生化和细胞活性数据 ^[1]

为了进一步了解和确认新设计抑制剂的结合模式，研究者们获得了 TRKA ^WT 激酶与7b复合物的晶体结构。化合物7b以II型模式与TRKA的ATP口袋结合。可以观察到咪唑[1,2-b]吡啶核与Met592形成必需氢键，酰胺的羰基与Asp668形成保守的氢键。三氟甲基苯基在变构疏水位点与指向溶剂区的甲基咪唑环结合，并与翻转的Phe669形成额外的π−π相互作用。甲基二胺大环与Gly595的ATP结合袋很好地吻合，这解释了 TRKA ^G595R 抑制活性提高的原因。