▎药明康德内容团队报道

近期,BET抑制剂药物研发陆续迎来新进展,包括贝达药业、加科思药业以及文达医药等多家中国公司的在研BET抑制剂取得新的研究进展。科学家对BET这一靶点的探索已有20多年,尽管全球范围内尚无BET抑制剂获批上市,但相关临床研究正在快速推进。那么,BET抑制剂用于疾病治疗的作用机理是怎样的?目前BET抑制剂研发进展如何?下一步的研发方向又有哪些?

与多种疾病相关,超40项癌症相关临床研究

提到BET,不得不先提溴结构域(bromodomain,BD)。BD于1992年首次发现于果蝇的brahma基因中,是一类由约110个氨基酸组成的、能够特异性识别组蛋白中乙酰化赖氨酸(KAc)的高度保守的蛋白结构域。 而含溴结构域蛋白可以被划分为八大家 族,其中BET正是目前被研究较多的一个 家族 。

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BET蛋白结构(图片来源:参考资料[2])

BET蛋白家族包含四个异构体:BRD2、BRD3、BRD4和BRDT。而每个家族成员均含有两个在序列上高度保守的溴结构域(BD1、BD2)和一个超末端结构域(ET)。其中BD1和BD2识别并结合KAc从而发挥生理作用,ET结构域与辅助因子相互作用。目前进入临床开发的一些BET小分子抑制剂就是通过模拟乙酰化的赖氨酸结构来结合KAc口袋,阻断BD1或BD2与KAc结合。

BET家族蛋白能够通过其溴结构域与乙酰化的染色质结合,从而在表观遗传学水平上对基因表达进行调控。随着研究的不断深入,研究人员发现,BET蛋白家族通过调控细胞周期、增殖分化、凋亡自噬等生物学过程,在许多肿瘤的发生、发展中起着重要作用,如急性白血病、淋巴瘤、乳腺癌等。此外,它们也参与肥胖、肺纤维化、慢性阻塞性肺病、癫痫等众多疾病的发生和发展。

因此,BET蛋白家族被认为是表观遗传领域的新型治疗药物靶点。目前,一系列BET抑制剂正在临床试验中检验它们治疗包括白血病、淋巴瘤、脑瘤和骨髓瘤在内的多种癌症的疗效。 根据2021年2月发表在 Journal of Medicinal Chemistry上 的一篇综述,截至2021年1月,在 ClinicalTrials.gov 网站登记了涉及17个在研BET抑制剂的超过40项癌症治疗相关临床研究。 其中大多数为1期或1/2期临床研 究,且主要集中在癌症治疗领域 ,其中部分已终止或尚未开始招募。

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BET抑制剂在癌症领域开展的相关临床研究(图片来源:参考资料[2])

新型BET抑制剂正在开发中

由于BET蛋白家族四个亚型具有高度同源性,发现高亚型选择性的BET抑制剂极具挑战。之前报道的大多BET抑制剂对BD1和BD2具有相似的亲和活力,因此被称为泛BET抑制剂,在临床上被用于肿瘤和免疫性炎症的治疗。根据公开资料,这些 BET 抑制剂主要包括二氮杂及其衍生物(JQ1、IBET762、OTX015 )、喹啉酮类及其衍生物(PFI-1、RVX-208)、异噁唑类(IBET151)、四氢喹啉类(IBET726)、萘啶类等。

前 述综述文章总结 指出,BET抑制剂在临床开发中面临多方面挑战: 一方面 ,一些BET抑制剂在临床试验中表现出毒性,包括剂量限制毒性 ; 另一方面 ,一些BET抑制剂的抗肿瘤活性比在临床前研究中观察到的低,这可能是没有选择到可能受益于BET抑制剂治疗的患者; 此外 ,耐药问题的出现也减弱了BET抑制剂的疗效。

为了解决这些问题,开发高亚型选择性的BET抑制剂是目前的新方向。前述综述文章也指出,当下选择性BET抑制剂是主要的开发方向,包括BD1选择性抑制剂、BD2选择性抑制剂以及BRD4选择性抑制剂等。BD1和BD2虽然具有高度同源性,但对乙酰化组蛋白肽靶序列的识别模式不同。

比如,化合物JQ1作为较早被报道的BET小分子抑制剂之一,其作用的疾病范围广泛,但由于它在细胞中半衰期短、用量较大,在治疗过程中毒性较大,研究者们开始在JQ1的基础上进行优化改造,进一步得到了药效持久且抑制活性较好的选择性BET抑制剂。 例如,Constellation Pharmaceuticals正在开发的CPI-0610(pelabresib)就是在JQ1的基础上,用苯环替换代谢不稳定的噻吩环改造而来的化合物。据悉,它对BD1的抑制活性是BD2的6倍以上。2019年,CPI-0610在一项2期临床试验中显示出对骨髓纤维化患者的良好活性。目前该在研项目 已启 动 全球3期临床,检验其 与JAK抑制剂联合治疗骨髓纤维化的 疗效。

目前,也有多个BD1选择性抑制剂被报道。例如葛兰素史克(GSK)的GSK778,对BD1的亲和力比BD2高130倍,进一步改造得到的GSK789,对BD1的选择性是BD2的1000倍以上

基于艾伯维(AbbVie)的泛BET抑制剂ABBV-075改造得到的ABBV-744是一款高效的BD2选择性抑制剂,对BD2的选择性比BD1高300倍以上。临床前研究显示,改造后的ABBV-744可以一定程度改善耐受性。目前,该候选药物处于1期临床试验,开发用于实体瘤和血液系统恶性肿瘤的治疗。

与此同时,特定靶向BRD4的抑制剂也正在出现。研究观点指出,提高BRD4抑制剂在特定生物过程和疾病进程中的选择性非常重要,尤其是对于癌症和炎症的治疗。

此外,针对BET的一些双靶点抑制剂也在研究中。 还有一些 针对BET蛋白家族还有一些新型治疗技术和治疗方式在探索,其中较有代表性的是蛋白降解疗法PROTACs。 在目前公开报道的PROTAC化合物中,有不少候选药的靶点正是BRD4。 不过,这方面的探索尚在早期,治疗潜力还有待进一步的临床验证。

中国多款在研BET抑制剂研究进展

在BET抑制剂领域,中国目前有多家公司在开展相关产品的研发。 贝达药业近日宣布,其BET抑制剂BPI-23314片的第三个临床试验申请获得中国国家药品监督管理局(NMPA)批准,拟开发适应症为恶性血液系统肿瘤(包括但不限于MF等骨髓增殖性肿瘤和骨髓增生异常综合症)。 此前,该药已获批开展单药用于恶性血液系统肿瘤(急性髓系白血病、非霍奇金淋巴瘤和多发性骨髓瘤)和用于晚期恶性实体瘤的临床试验。

临床前数据显示,BPI-23314不仅能抑制BET相关多种癌症基因表达及降解靶蛋白BRD4,还能有效抑制炎症相关信号通路活化和炎症因子的表达。针对血液瘤的早期临床结果显示了其良好的安全性和PK性质,有望提供一种靶向降解蛋白的新分子。

另一款来自文达医药的NHWD-870 HCl片,也是一款靶向BRD4的选择性抑制剂,已在中国获得两项临床默示许可,拟开发用于治疗晚期复发非霍奇金淋巴瘤、皮肤/粘膜黑色素瘤、非小细胞肺癌和小细胞肺癌等。根据2020年4月发表在Nature Communications上的研究结果,NHWD-870 HCl片在不同的小鼠肿瘤模型中表现出强抗肿瘤活性。 近期,文达医药宣布获得1亿元A轮融资,将继续推进该在研项目的抗肿瘤临床试验开展。

加科思药业管线中也有靶向BET的在研产品。其BET抑制剂JAB-8263正在中国和美国同步进行针对实体瘤的1期临床试验。临床前研究显示,JAB-8263对多种实体瘤和血液瘤均能发挥抗肿瘤作用。

除了癌症,BET抑制剂在其他疾病领域也有望发挥作用。如Resverlogix公司研发的针对BD2的选择性BET抑制剂RVX-208已进入3期临床。早前,FDA曾授予RVX-208突破性疗法认定,针对近期出现急性冠状动脉综合征的2型糖尿病患者主要不良心血管事件的二级预防。 值得一提的是,海普瑞拥有该创新药在大中华区的独家开发和商业化权利。

总之,科学家们针对这一领域的探索还在进行中。例如近期发表在《自然》子刊的一项研究表明,相比单一疗法,BET抑制剂联合MDM2抑制剂治疗急性髓系白血病(AML)的效果更明显,能显著加快癌细胞死亡。

随着对BET的研究不断深入和完善,相信会有更多高活性和高选择性的BET抑制剂被设计和开发,期待这一靶点今早取得临床研究新突破,早日为患者带来全新的治疗选择。

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参考资料:

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[3]王泽瑜,陈卓,李乾斌.(2017).溴结构域蛋白4及其抑制剂的研究进展.《中国药学杂志》DOI: 10. 11669 /cpj. 2017. 15. 001

[4]陈金晶,赵晓丽等.(2017).含溴结构域和额外终端域家族蛋白——表观遗传领域的新型治疗靶点。《药学学报》DOI::10.16438/j.05l3-4870.2017—0143

[5]MorphoSys to Acquire Constellation Pharmaceuticals. Retrieved June 2, 2021, from https://morphosys-constellation-royaltypharma.com/wp-content/uploads/2021/06/MorphoSys-Constellation-Announcement-Investor-Presentation.pdf

[5]加科思-B:截至2021年6月30日止六个月的中期业绩公告.Retrieved Aug 31,2021,from http://www.cninfo.com.cn/new/disclosure/detail?plate=hke&orgId=9900047696&stockCode=01167&announcementId=1210948916&announcementTime=2021-08-31%2021:46

[6]海普瑞:2021年半年度报告.Retrieved Aug 27,2021,from http://www.cninfo.com.cn/new/disclosure/detail?orgId=9900012288&announcementId=1210877164&announcementTime=2021-08-27

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