自2015年,首个CDK抑制剂获批上市后,CDK家族抑制剂俘获了大宗研究者的研究热情,尤其是在2020年突破50亿美元大关后,更是让研究者看到了其重大的市场潜力,研究规模已不再局限于细胞周期历程,进一步扩展到其下游相关的转录环节,CDK9抑制剂便获得了深入的开发,且最高阶段已进入惠临床II期。
1. CDK9加入的主要信号通路
细胞周期卵白依赖性激酶(CDK),是一类丝氨酸/苏氨酸卵白激酶,认真调控细胞的增殖、分解、DNA修复和凋亡。
人类基因组编码20种差别的CDKs和15种细胞周期卵白cyclin,其中CDK7/cyclinH,CDK8/cyclinC,CDK9/cyclinT和CDK11/cyclinL在mRNA转录调控中起要害作用。
CDK9是正性转录延伸因子P-TEFb中的催化亚甲基,当负性转录延伸因子(NELF、N-TEFs)加入细胞转录的负性调理,正性P-TEFb被招募至NELF和N-TEFs抑制转录延伸的系统中,使负性转录延伸因子脱离,从而使转录得以继续。
故,通过抑制CDK9,继而阻断P-TEFb对RNAPoly-IIC最后区域的磷酸化,使得转录被抑制,从而可以导致肿瘤细胞凋亡。
2. CDK9的靶点结构特点
最初发明的CDK9,分子量约为42kDa,因此命名为CDK942;2003年又判断出CDK9的另一亚型,是从统一基因的另一种启动子转录而来,在氨基最后有特另外117个氨基酸残基,分子量较CDK942重13kDa,故命名为CDK955;两者均可与任何T1,T2a,T2b和K细胞周期卵白形成复合物,从而爆发8种差别的异二聚体。
CDK9三级结构显示出典范的卵白激酶折叠,与CDK2的三级结构很是类似,CDK9的酶活性依赖于位于活化区域中的苏氨酸残基(Thr186)的磷酸化。
进一步研究发明,相比细胞周期性CDKs(尤其是CDK2),CDK9卵白结构中与选择性抑制有关的残基均相对较;将CDK9与CDK2的ATP团结区域的空腔结构举行较量发明,在配体进入空腔的“入口”处,CDK2的相关残基Lys89形成了比CDK9的相关残基Gly112更大的空间阻碍,并且形成静电阻碍,这位药物的发明提供了却构基础。
3. CDK9抑制剂的开发
CDK9抑制剂的开发,大大都候选抑制剂都是非选择性的,代表性的化合物主要有:Palbociclib、Flavopiridol、Roscovitine、Roniciclib、Ribociclib等;而科研使用频率最高的为Flavopiridol,但选择性差,副作用大,机理未知等因素限制了其进一步的开发。
目今,已进入惠临床阶段的选择性CDK9抑制剂主要有AZD-4573、KB-130742、GFH-009、VIP-152等;其他在研选择性抑制剂尚有DRB、CAN508、FIT-039、LDC000067、sns-032、ly2857785等。
? AZD-4573
开发公司为阿斯利康(获Probiodrug允许),静脉注射使用,临床用于治疗癌症,顺应症主要包括血液系统恶性肿瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤和套细胞淋巴瘤等,同时还在开展炎症方面的临床试验。
2017年10月,开展一项针对血液系统恶性肿瘤患者的I期试验,包括B细胞非霍奇金淋巴瘤、小淋巴细胞淋巴瘤、多发性骨髓瘤、慢性淋巴细胞白血病、Richter综合征、急性髓系白血病、急性淋巴细胞白血病、高危骨髓增生异常综合征和慢性粒单核细胞白血病。
2020年11月,启动了一项针对晚期血液系统恶性肿瘤和弥漫性大B细胞淋巴瘤患者的I/II期试验;2021年6月,该药物被列为阿斯利康的弥漫性大B细胞淋巴瘤和套细胞淋巴瘤的II期开发。
? KB-130742
开发公司为Kronos Bio,一种口服生物使用度较好的CDK9抑制剂,用于复发或难治性实体瘤、MYC扩增/过表达软组织肉瘤、非霍奇金淋巴瘤的治疗。
2020年12月,美国FDA批准了该品种的IND申请;一项开放标签研究分两个阶段举行:剂量递增和扩大。剂量递增阶段是评估KB-0742的清静性、药代动力学(PK)和药效学(PD)特征,并建设具有可接受清静性特征的药理活性剂量实时间表;2021年2月,在实体瘤、非霍奇金淋巴瘤、软组织肉瘤患者中启动了I期试验。
? GFH-009
开发公司为GenFleet Therapeutics,一种选择性CDK9抑制剂,静脉注射,用于实体瘤和血液癌症的潜在静脉治疗,包括急性髓细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、小淋巴细胞淋巴瘤和淋巴瘤。
2020年10月,在中国申请了IND;2020年12月,获得了复发性/难治性血液系统恶性肿瘤的默示试验批准;2021年4月,在中国启动I期试验;2021年5月,美国启动血液系统恶性肿瘤I期试验
? VIP-152
开发公司为Vincerx Pharma,一种PTEFb1和CDK9抑制剂,用于治疗癌症,包括实体瘤、非霍奇金淋巴瘤、急性骨髓性白血病,同时还在研究该药物用于治疗复发/难治性慢性淋巴细胞白血病、Richter综合征、弥漫性大B细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、母细胞套细胞淋巴瘤、卵巢癌、三阴性乳腺癌、去势对抗性神经内渗透前线腺癌。
2016年2月,在实体瘤和侵袭性非霍奇金淋巴瘤患者中启动了I期试验;2016年6月,在晚期血液系统恶性肿瘤患者中启动了I期试验;2020年3月,实体瘤和侵袭性非霍奇金淋巴瘤的I期试验正在举行;2021年4月,举行AML的I期试验。2021年6月,在第57届ASCO虚拟年会上宣布了部分数据,凭证药效生物标记物剖析,所有患者的MYC、PCNA和MCL-1 mRNA在多个时间点均显着降低。
4. 小结
CDK9抑制剂的开发,已成为业界关于CDK家族抑制剂扩展外延最主要的靶点之一。药物分子方面,现在是以小分子化学药物为主;顺应症方面,现在关于实体瘤和血液癌症整体还处于探索阶段,并未形成极具针对性的瘤种偏向;除上述进入惠临床阶段的品种外,海内已有部分公司在研且部分品种拿到了临床批件,但尚未形成拥堵的研究赛道。总体而言,关于该靶点的开发状态,并团结海内关于立异药的临床要求,值得探索跟进!