独家原创 | Wee1激酶抑制剂研究新进展,肿瘤治疗日渐完善

作者 : yanyan 本文共17725个字,预计阅读时间需要45分钟 发布时间: 2022-04-30 共7人阅读

我们

唐伟方
药物化学专业博士生导师,中国药科大学教务处处长。主持和参与国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、校企合作等多项科研项目。发表SCI论文20多篇,申请发明专利5项,主编和参编学术著作和教材8本。主要研究方向:小分子化学药物的设计与合成、不对称合成及药物合成工艺研究。2015年作为主要参与人发现的1.1类抗肿瘤新药临床前合物转让给上海复星医药公司,目前在美国、澳大利亚和中国进行Ⅰ期临床试验,2019年底获美国FDA授予孤儿药资格认定,用于治疗急性髓性白血病(AML)。陈亚东
博士、教授,药物化学专业和药学信息学专业博士生导师江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师(2008),江苏省 “青蓝工程”中青年学术带头人(2014)。美国密歇根大学(University of Michigan, Ann Arbor)医学院综合癌症中心访问学者。主持和参与了多项国家自然科学基金、国家重大科技专项“重大新药创制”等科研项目。申请国内专利14项、国际专利1项、授权3项;主编或参编学术著作和教材3本;在 J Med Chem、Eur J Med Chem、J Chem Inf Model J 等期刊发表SCI论文80多篇。2015年研究团队发现的1.1类抗肿瘤新药以1.5亿元人民币里程金转让给上海复星医药,目前在美国、澳大利亚和中国进行Ⅰ期临床试验,2019年底获美国FDA授予孤儿药资格认定,用于治疗急性髓性白血病(AML)。

Wee1激酶抑制剂研究新进展,肿瘤治疗日渐完善 PPS 杨玥婧,土振霖,唐伟方*,陈亚东**(中国药科大学理学院,江苏 南京 211198)
[摘要]     有丝分裂是在细胞周期的精准调控下完成的。细胞周期依靠G1/S期检查点、S期检查点和G2/M期检查点及时阻滞分裂进程,确保遗传信息的完整性。由于多数人类肿瘤细胞存在由于p53突变、p53功能缺陷导致G1/S期检查点失活,从而更依赖于G2/M检查点的调控。细胞周期调节蛋白Wee1激酶是G2/M 检查点的关键调控因子,通过磷酸化周期蛋白依赖性激酶1(CDK1)的第15位酪氨酸实现G2/M期阻滞,为DNA修复提供了时间。抑制Wee1可消除细胞周期阻滞,使肿瘤细胞过早进入有丝分裂,产生复制应激和有丝分裂灾难,且Wee1在许多肿瘤中高表达,因此是一个治疗肿瘤的理想靶点,目前其抑制剂已成为研究热门。通过对Wee1激酶的作用机制、与疾病的相关性和在研小分子抑制剂的临床应用进行详细介绍,为其进一步研究和应用提供参考。
1Wee1激酶概述    Wee1激酶最早发现于裂殖酵母中,是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族的重要成员之一[1],属于细胞周期调节蛋白。人类Wee家族包括髓鞘转录因子1(myelin transcription factor 1,Myt1)、Wee1、Wee2[2]。Wee1激酶是一种高度保守的细胞周期调节蛋白,人类Wee1基因编码647个氨基酸组成的蛋白,主要包含3个结构域(见图 1A):N-端结构域、中心激酶结构域和1个短的C-端结构域。N-端结构域是Wee1激酶的激活结构域,也是抑制周期蛋白依赖性激酶1-周期蛋白B(cyclin-dependent kinase1-cyclin B,CDK1-CyclinB)复合物去磷酸化的潜在位点,包含1个富甘氨酸环(残基序列306~311)和3段富含脯氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氦酸的序列(残基序列24~126),这些泛素化识别位点可以严格控制Wee1的细胞内半衰期;C-端结构域主要包含催化段(残基序列422~433)和活化段(残基序列462~486)[3]。    细胞周期包括间期和分裂期,间期包括合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期),DNA复制和蛋白质合成在间期完成。在细胞增殖过程中,多种原因导致DNA损伤和染色体变异,为保证基因组的完整,间期主要通过3个细胞周期检查点(G1/S检查点、S检查点、G2/M检查点)对此进行负反馈调节,及时中断细胞周期进程[4],待修复完成后再恢复运转。生理条件下,在S期,Wee1激酶能磷酸化CDK1的第15位酪氨酸,进而抑制CDK1活性。在G2期,DNA复制完成后,Wee1转而磷酸化组蛋白2B(histone 2B,H2B)的37位酪氨酸,抑制转录共激活因子核蛋白(nuclear protein ataxia-telangiectasia,NPAT)和RNA聚合酶Ⅱ的结合,并招募上游组蛋白1(histone 1,Hist1)的分子伴侣HIR组蛋白细胞周期调控缺陷同源物A(HIR histone cell cycle regulation defective homolog A,HIRA),下调H2B表达,抑制S期末期组蛋白转录[5],维系DNA-组蛋白的化学计量比。polo样蛋白激酶1(polo-like kinase 1,PLKl)磷酸化激活周期蛋白25同源蛋白C(cyclin 25 homologous protein C,Cdc25C),Cdc25C通过去磷酸化激活CDK1,活化的CDK1结合CyclinB形成CDK1-CyclinB复合物,驱动细胞进入分裂期。然而基因毒性应激、烷基化剂、辐射等刺激导致DNA发生单链或双链断裂,DNA损伤反应信号通路(DNA damage response signaling pathways,DDR)被激活[6],从而激活下游共济失调毛细血管扩张激酶(ataxiat elangiectasia-mutated kinase,ATM)信号通路或共济失调毛细血管扩张Rad3相关激酶(ataxia telangiectasia and Rad3 related kinase,ATR)信号通路(见图1B)。    DNA发生单链断裂,ATR信号通路激活,细胞周期检查点激酶1(checkpoint kinase 1,Chk1)的317位和345位丝氨酸经磷酸化而激活,活化后的Chk1同时磷酸化Cdc25C和Wee1[7],抑制Cdc25C、激活Wee1。Wee1激酶通过2条途径阻滞有丝分裂:1)磷酸化组蛋白H2B的37位酪氨酸,抑制转录共激活因子NPAT和RNA聚合酶Ⅱ的结合,并招募了上游组蛋白伴侣HIRA,下调H2B表达,产生S期阻滞;2)抑制Cdc25C从而抑制CDK1去磷酸化或直接磷酸化CDK1的第15位酪氨酸,抑制CDK1活性,产生G2/M阻滞,为修复受损DNA争取时间,维持染色质的完整性。DNA修复完成后,PLKl磷酸化Weel激酶,通过泛素连接酶降解Weel,同时,Chk1对Cdc25C抑制作用丧失[8],CDK1随后被Cdc25C去磷酸化并重新激活,驱动细胞进入分裂期。    DNA发生双链断裂,ATM信号通路激活,细胞周期检查点激酶2(checkpoint kinase 2,Chk2)磷酸化Cdc25C的216位丝氨酸,促进Cdc25C与14-3-3蛋白结合,致使Cdc25C与细胞质分离[9],从而抑制其活性,进而抑制CDK1-CyclinB复合物磷酸化,抑制细胞进入分裂期。    合成致死(synthetic lethality,SL)是指2个或多个非致死基因同时失活导致细胞死亡的现象[10]。在正常细胞中,DNA损伤还可通过抑癌基因p53介导的2种通路:ATM/ATR-P53-CDK4/CyclinD和ATM/ATR-P53-CDK2/CyclinE,从而抑制抑癌基因Rb磷酸化,使细胞阻滞在G1[11],完成DNA修复。然而,在肿瘤细胞中,抑癌基因p53突变率较高,超过50%的肿瘤细胞中存在该基因的突变。p53功能缺陷的肿瘤细胞G1/S检查点失活,这使得DNA修复主要依赖于G2/M检查点[12],此时抑制Wee1会进一步使G2/M检查点失活,驱动细胞过早进入分裂期,导致有丝分裂灾难,从而产生SL效应。然而正常细胞的p53基因功能正常,能够在G1/S和G2/M期检查点分别检查DNA是否完整,Wee1激酶的活性被抑制时,其功能上的缺失可以通过p53依赖的DNA损伤修复机制得到补偿。理论上,抑制Wee1激酶活性能够选择性地杀死p53功能缺陷肿瘤细胞,而不影响正常细胞,是一种理想的肿瘤治疗途径。相关研究表明,Wee1激酶在乳腺癌、卵巢癌、肝癌、宫颈癌、肺癌、鳞状细胞癌、结直肠癌、胃癌、胶质母细胞瘤、桥内弥漫性脑胶质瘤、恶性黑色素瘤中过表达且在卵巢癌、黑色素瘤和胶质母细胞瘤中的高表达与不良预后相关[13]。因此,Wee1激酶在相关肿瘤治疗中的作用机制及其抑制剂的开发是当下研究热点。
2Wee1激酶与相关疾病2.1 胃癌    胃癌(gastric carcinoma,GC)是我国最常见的恶性肿瘤之一。许多化疗药物可引起GC中肿瘤细胞的DNA损伤。肿瘤细胞缺乏G1/S期,大多数依赖于G2/M期阻滞[14]。Wee1是G2/M检查点的一个关键因素。Kim等[15]首次提出Wee1激酶可能在胃癌中表达,经过一系列实验发现Wee1在胃癌细胞和淋巴结转移的肿瘤细胞中阳性率较高,过表达Wee1的肿瘤细胞增殖侵袭能力较强。Zhang等[16]还证实了Wee1在胃癌细胞中的表达增加,罗哌卡因(ropivacaine,Rop)通过上调miR-520a-3p基因的表达使Wee1和磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB,又称AKT)失活最终抑制GC中肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡,该结果展现了调控Wee1通路在GC治疗方面的潜力。2.2 黑色素瘤    恶性黑色素瘤(malignant melanoma,MM)是一种由皮肤和其他器官的黑色素细胞产生的肿瘤,在我国每年约有2万新增病例,虽然靶向治疗已经取得重大进展,但存在严重的耐药性和治疗后复发的情况。在恶性MM中,无论p53的状态如何,Wee1的高表达均可减少肿瘤细胞的DNA损伤,并与恶性MM的增殖、转移和不良预后呈正相关。研究表明,与大多数肿瘤不同,p53在恶性MM中表达呈阳性[17]。Wee1是有丝分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号转导通路中小鼠肉瘤病毒致癌基因同源基因B(mouse sarcoma virus oncogene homologous gene B,B-Raf)下游的关键信号分子,可以在细胞周期中抑制p53-p21-CDK2/CyclinE-Rb通路,从而使细胞周期在S期被阻断,因此,Wee1蛋白激酶在MM中的表达仍呈阳性[18]。在动物实验中,Wee1的高表达和微小RNA-155(microRNA-155,miR-155)的缺失有助于恶性MM的转移。研究表明,Wee1抑制剂和AKT3激酶抑制剂联用治疗MM,比单用AKT3抑制剂更有效[19]2.3 胰腺癌    胰腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDA)是一种致死性极高的疾病,生存率低,缺乏有效的靶向治疗方案。研究证明,PDA细胞中RNA结合蛋白人类抗原R(human antigen R,HuR)沉默使细胞对DNA损伤剂敏感,而HuR过表达则会引起抵抗。当DNA出现损伤时,HuR从细胞核易位到细胞质与Wee1的mRNA结合,通过稳定其结构上调Wee1的表达,Wee1过表达促进CDK1磷酸化从而激活G2/M检查点[20]。这种新的应激反应机制解释了PDA的耐药性,并证实了Wee1的快速翻译可防止PDA细胞发生灾难性DNA损伤。Kausar等[21]发现,Wee1抑制剂adavosertib可使同源重组(homologous recombination,HR)功能正常的PDA细胞对吉西他滨化疗敏感。2.4 卵巢癌    卵巢癌(ovarian cancer,OC)是妇科恶性肿瘤中死亡率最高的癌症,早期较难诊断,发病时多伴随盆腹腔转移,虽然铂类化疗可缓解症状,但复发率高且预后不良,导致患者5年生存率低于40%。目前,卵巢癌的靶向治疗药物聚ADP核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)抑制剂治疗范围仅包括乳腺癌1号基因(breast cancer gene 1,BRCA1)、乳腺癌2号基因(breast cancer gene 2,BRCA2)突变、同源重组修复基因缺陷(homologous recombination deficiency,HRD)的患者,应用存在一定局限性。相关研究发现,由于超过95%的卵巢癌患者携带突变的p53基因,G1/S检查点基本失活,而抑制Wee1可进一步使G2/M检查点失活,导致卵巢癌细胞DNA损伤无法修复而最终凋亡[22]。Wee1通过下调转录因子E2F信号通路抑制DNA甲基转移酶1(DNA methyltransferase 1,DNMT1)表达,进而上调内源性逆转录病毒,促进肿瘤细胞分泌干扰素,上调干扰素信号通路,导致程序性死亡蛋白配体1(programmed death-ligand 1,PD-L1)上调,最终促进肿瘤增殖[23]
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 Wee1抑制剂研究进展    已报道的Wee1激酶抑制剂按结构类型可分为嘧啶并吡啶酮类、嘧啶并吡唑酮类、咔唑并吡咯二酮类及其他类。本文将分别介绍Wee1激酶抑制剂的结构及临床研究进展,表1为已进入临床阶段的Wee1小分子抑制剂的研究进展。3.1 嘧啶并吡啶酮类抑制剂3.1.1 PD0166285 Wang等[24]在2010年经高通量筛选得到化合物PD0166285(1),但其选择性差,对Wee1的IC50为24nmol·L-1,对细胞原癌基因酪氨酸蛋白激酶(cell proto-oncogene tyrosine-protein kinase,c-Src)的IC50为9nmol·L-1,未进入临床。Hashimoto等[25]发现,PD0166285在0.5μmol·L-1浓度下与野生型p53 B16小鼠黑色素瘤细胞共同孵育24h,其表现出明显的抗增殖效果;当PD016628与Hep3B人肝癌细胞共同孵育6h可诱导细胞凋亡。机制研究表明:PD0166285通过抑制CDK1的第15位酪氨酸去磷酸化和抑制CyclinB的表达消除S期阻滞、使G2/M检查点失活从而抑制肝癌细胞的增殖。    为提高激酶选择性,Palmer等[26]对PD0166285进行优化(见图2A),去除苯胺上的含氧侧链及优化右侧苯环得到的化合物2,其活性急剧下降,对Wee1的IC50为0.99μmol·L-1,对c-Src的IC50为14nmol·L-1;而再次引入含氧侧链并在嘧啶并吡啶酮骨架引入甲基得到的化合物3,其对Wee1的IC50为0.54μmol·L-1,对c-Src的IC50为0.36μmol·L-1,相较于化合物2,化合物3对Wee1的抑制活性略有提升(IC50=0.54μmol·L-1),对c-Src的抑制活性则显著下降(IC50=0.36μmol·L-1)。将化合物3分别与Wee1激酶和c-Src激酶对接(见图2B和图2C)发现:1)带有甲基的苯环与嘧啶并吡啶酮骨架垂直;2)化合物3苯胺N原子与c-Src激酶的氨基酸残基Met341形成关键氢键,而其与Wee1激酶结合模式显示,苯胺N原子和临近的2位嘧啶N原子均与氨基酸残基Cys379形成关键氢键;3)吡啶酮5位甲基的位阻效应影响化合物3与c-Src的结合;4)与c-Src激酶相比,化合物3右侧苯环与Wee1激酶的氨基酸残基Tyr328形成额外的π-π堆积作用。3.2 嘧啶并吡唑酮类抑制剂3.2.1 Adavosertib默克公司研发的adavosertib(4,AZD-1775、MK-177),其对Wee1的IC50为5.2nmol·L-1,是首个进入临床的Wee1小分子抑制剂,2012年在欧盟获批孤儿药资格,用于治疗卵巢癌。2013年,默克公司将该产品的全球开发和营销授权给阿斯利康公司,用于治疗实体瘤。目前已进入Ⅱ期临床,主要用于治疗卵巢癌和胰腺癌。    Adavosertib抑制CDK1-CyclinB复合物进入细胞核从而消除S期阻滞,使G2/M期检查点失活从而诱导肿瘤细胞凋亡。体外研究表明,adavosertib与DNA损伤剂联用时,先给药DNA损伤剂再使用adavosertib的疗效较优。在人宫颈腺癌细胞异种移植小鼠模型中,经口给药卡铂(50mg·kg-1),间30mg·kg-1)可剂量依赖性地增强卡铂的抑瘤作用[27]。Zhang等[16]证实在ID8小鼠卵巢上皮癌细胞中,无论p53是否缺失,adavosertib都可通过抑制Wee1激活CDK1,使G2/M检查点失活从而诱导细胞凋亡;在卵巢癌小鼠模型中,50mg·kg-1剂量连续经口给药2周,能明显降低恶性腹水发生率。    Adavosertib对Wee1激酶的选择性低,容易导致耐受性。因此adavosertib常与DNA损伤剂、DNA修复抑制剂或聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(poly adenosine diphosphate ribose polymerase,PARP)抑制剂联合使用。    Adavosertib可诱导DNA损伤,存在一定细胞毒性。Li等[28]发现,鼠双微体蛋白2(murinedoubleminute2,Mdm2)拮抗剂能通过预激活p53蛋白而降低adavosertib对野生型细胞的毒性。考虑到adavosertib单一用药的毒性作用,一项涉及202例晚期实体瘤患者的Ⅰ期临床研究(NCT00648648)评估了adavosertib单药及与卡铂、顺铂、吉他西滨联用的疗效:单药组adavosertib分别给药325、650和1300mg,最常见的药物相关不良事件(adverse event,AE)是腹泻(22%)和疲劳(22%),但单药治疗未达到最大耐受剂量(maximal tolerable dose,MTD)。联合治疗组MTD为:adavosertib(225mg,bid)、顺铂(200mg,bid)、吉他西滨(175mg,od)[29]。在176例接受联合治疗的可评估患者中,10%的患者达到了部分缓解(partial response,PR)。对52例患者的基线肿瘤样本进行分析:19例p53突变的肿瘤患者中有4例(21%)达到了PR。AE包括:疲劳(58%)、恶心(67%)、呕吐(35%)和血小板减少(44%)。结果表明,adavosertib与吉西他滨、顺铂、卡铂联合用药是可耐受且有效的。    在卵巢癌治疗方面,一项涉及94例铂耐药的上皮性卵巢癌、输卵管癌或原发性腹膜癌患者的Ⅱ期临床研究(NCT02272790)评估了adavosertib联合卡铂、吉西他滨治疗的有效性和安全性:吉西他滨联用组客观缓解率(objective response rate,ORR)和中位无进展生存期(progression-free surival,PFS)分别为31.9%和5.5个月,卡铂联用组疗效最好,其ORR为66.7%,中位PFS为12个月。所有患者都至少产生一次AE,3级AE发生率为40.4%,4级AE发生率为41.5%。最常见的不良反应包括贫血(33%)、中性粒细胞减少(45.7%)、血小板减少(31%)、呕吐(10%)和腹泻(10%)[30]。一项涉及121例p53突变卵巢癌患者的Ⅱ期临床研究(NCT01357161)表明化疗药物与adavosertib联用可提高临床抗肿瘤活性:adavosertib组(adavosertib、紫杉醇和卡铂联合治疗)患者的中位PFS为10个月,ORR为81%;而对照组PFS为1个月,ORR为8%;安慰剂组(安慰剂、紫杉醇和卡铂联合治疗)ORR为76%[31]。    在胰腺癌治疗方面,一项涉及34例患者的Ⅱ期临床(NCT02037230)研究表明[32],adavosertib联合吉西他滨和放疗是有效和可耐受的:患者总生存期(overall survival,OS)显著延长至21.7个月,显示了adavosertib在胰腺癌治疗中的应用前景。3.2.2 ZN-c3针对adavosertib临床试验中存在的耐受性差,间歇性给药等问题,Zentalis Pharmaceuticals公司研发出一种口服小分子Wee1抑制剂ZN-c3(5),选择性好,细胞毒性较小。2021年ZN-c3在美国获批孤儿药资格,用于治疗骨肉瘤,目前已进入Ⅱ期临床。    Huang等[33]在对adavosertib结构基础上,对其尾区的N-甲基哌嗪优化(见图3)得到的化合物67,小鼠肝微粒体清除率高,分别为603和1060mL·min-1·kg-1,且低剂量下口服暴露量偏低,分别为1和0.7μmol·L-1·h-1;保留尾区N-甲基哌嗪结构,优化头区得到的化合物8,H23细胞抑制活性显著降低(IC50=1533nmol·L-1);将氟替代为羟基的化合物9的细胞活性下降(IC50=2524nmol·L-1);考虑到仲醇结构代谢存在潜在毒性,优化为叔醇得到的化合物10,其细胞活性提升了近8倍(IC50=317nmol·L-1),维持较低的肝微清除率(CL)为38mL·min-1·kg-1和血浆蛋白结合率(PPB)为73%,1μmol·L-1浓度下化合物10只对4种激酶即Wee1、Polo样激酶2(Polo-like kinase 2,PLK2)、酵母Sps1/Ste20相关激酶4(yeast Sps1/Ste20-related kinase 4,YSK4)和表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)的抑制率大于90%。将甲基改为乙基得到的ZN-c3,显示出良好的细胞效力(IC50=103nmol·L-1)和内在清除率。1μmol·L-1浓度下只对5种激酶即Wee1、PLK2、YSK4、EGFR、Polo样激酶3(Polo-like kinase 3,PLK3)的抑制率大于90%。在小鼠A427非小细胞肺癌异种移植模型,30mg·kg-1剂量给药即可显著抑制CDK1磷酸化,80mg·kg-1剂量给药则表现出与adavosertib相当的肿瘤抑制率。    2019年11月,在美国开展一项涉及39例实体瘤患者的Ⅰ期临床试验(NCT04158336)[34],评估ZN-c3单独使用的安全性、耐受性、有效性、药动学和药效学,在晚期或转移性实体肿瘤患者中开展单药Ⅰ期剂量递增试验(25~400mg,qd),口服给药ZN-c3,有5例患者实现PR,其中1例Ⅳ期结直肠癌并转移至肝脏、淋巴结和胸膜的男性患者,口服ZN-c3(450mg,qd)后达到PR,总体肿瘤负荷降低了42%;1例Ⅳ期卵巢癌并转移到胸膜和腹膜的女性患者,口服ZN-c3(175mg,bid)后达到PR,总体肿瘤负荷降低了56%;1例Ⅳ期非小细胞肺癌并转移至肝肺的男性患者口服ZN-c3(350mg,qd)治疗后达到PR,总体肿瘤负荷降低了50%。ZN-c3常见不良反应包括:腹泻、呕吐、贫血、外周水肿、碱性磷酸酶升高、味觉障碍、低磷血症、发热、肝酶升高和中性粒细胞计数减少。    2021年6月在澳大利亚、加拿大、格鲁吉亚等国开展ZN-c3的Ⅱ期临床试验(NCT04814108),针对复发性或持续性子宫癌患者,评估ZN-c3在子宫癌患者中的安全性和有效性,目前相关数据并未披露。    2021年8月在美国开展ZN-c3的Ⅱ期临床试验(NCT04833582),针对复发或转移性骨肉瘤的10岁及以上患者,评估ZN-c3与吉西他滨联合治疗转移性骨肉瘤患者的安全性和有效性,目前相关数据并未披露。3.3 咔唑并吡咯二酮类    经高通量筛选得到的化合物PD0407824(11)活性较好,其对Wee1的IC50为97nnmol·L-1、对Chk1的IC50为47nnmol·L-1,但其选择性和溶解性差[35],未进入临床。化合物PD0407824与Wee1的结合模式如下(见图4A):1)在铰链区,1位羰基氧和9位羟基氧与铰链区Cys379形成氢键;2)2位N和3位羰基氧分别与Glu377和Asn376形成氢键;3)咔唑环可与Phe433形成π-π堆积作用;4)C-8伸向溶剂可及区。体外实验表明,其抑制活性主要与Wee1基因表达水平有关。在Wee1基因高表达的肿瘤细胞系(如宫颈癌和乳腺癌细胞)中,其可以抑制肿瘤细胞生长并诱导凋亡,但在Wee1基因低表达的癌细胞系(如前列腺癌细胞)中,其抑制作用较弱。    优化右侧苯环(见图4B)得到的化合物12,其对Wee1的IC50为11nnmol·L-1、对Chk1的IC50为440nnmol·L-1,在提升Wee1抑制活性的同时显著提升了选择性,但同样存在溶解性差的问题。对骨架N取代得到的化合物13,其对Wee1的IC50为9nnmol·L-1、对Chk1的IC50为170nnmol·L-1,选择性下降且并未增加溶解度,进一步优化侧链后得到化合物14,其对Wee1的IC50为58nnmol·L-1、对Chk1的IC50为30nnmol·L-1,溶解度提升但选择性显著下降。    该类化合物虽然存在溶解度差的问题,但提供了一个与Wee1结合的全新模式,为后续抑制剂开发提供了新的思路。3.4 其他    Debio-0123是Debiopharm Group公司研发的一种口服小分子Wee1激酶抑制剂,体外实验表明其通过抑制CDK1磷酸化,时间和剂量依赖性地诱导DNA损伤,从而促进肿瘤细胞凋亡,在无胸腺裸鼠的A427皮下异种移植瘤模型中,30mg·kg-1剂量连续口服给药28d,肿瘤明显消退[36]。2019年7月,在荷兰和西班牙开展Ⅰ期临床试验(NCT03968653),与卡铂联合治疗复发或难治性局部晚期或转移性实体瘤,预计在2022年12月5日前完成。    SY-4835是由首药(北京)股份有限公司研发的一种小分子Wee1抑制剂,2021年6月在中国开展实体瘤的Ⅰ期临床试验(CTR20211519)。IMP-7068是南京英派药业有限公司研发的一种小分子Wee1抑制剂,2021年2月,开展Ⅰ期临床试验(NCT04768868),评估单药治疗晚期实体瘤患者的安全性、耐受性和初步抗肿瘤活性。
4结语与展望     在细胞有丝分裂进程中,Wee1激酶在G2/M期检查点发挥关键作用,其功能异常可引发细胞有丝分裂灾难,诱导细胞凋亡。由于肿瘤细胞多存在p53功能缺陷,而Wee1高表达,故抑制Wee1可导致肿瘤细胞SL。虽然Wee1激酶活性对肿瘤细胞的信号传导起着至关重要的作用,但迄今为止,已报道的Wee1激酶抑制剂绝大部分未能进入临床,即便是进入临床的抑制剂,如adavosertib也因选择性低、存在脱靶效应引发安全性问题。Adavosertib单药治疗存在一定的细胞毒性,导致3级或以上的AE。ZN-c3选择性优于adavosertib,但目前临床数据披露较少,其疗效和潜在毒性尚不明确。
    临床试验中Wee1抑制剂多与其他抗癌药物联用,然而,还需要进一步的研究来确定这些药物在临床上潜在的脱靶效应和疗效。如何保持抑制剂本身的疗效,同时把控Wee1激酶抑制剂和其他药物或治疗之间的平衡,给患者带来最大的益处是当下需要解决的问题。因此,寻找具有高选择性、低毒性的Wee1抑制剂,并探索与其他药物联用的方式及剂量仍然是今后研究的重点。
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