低hERG抑制活性的FLT3/CHK1双靶抑制剂的发现

FLT3属于III型受体酪氨酸激酶家族，对髓系和淋巴细胞的发育成熟至关重要。约30%的急性髓系白血病（AML）患者发生了FLT3突变。目前已有三款FLT3抑制剂获批上市（米哚妥林、吉列替尼和奎扎替尼），并有多款FLT3抑制剂处于临床研究中。然而，在靶突变和旁路激活等多种耐药机制造成了FLT3抑制剂应答期短和容易复发，严重限制了其疗效。肿瘤抑制蛋白p53在多种恶性血液病中存在失活或下调现象，导致其抗肿瘤效应减弱。在FLT3-ITD突变的AML中，FLT3抑制剂可通过下调p53造成白血病细胞的维持和对抑制剂的耐药。课题组前期研究表明，FLT3/CHK1双靶抑制剂具有协同抗肿瘤效应，并可通过抑制CHK1恢复p53蛋白水平，克服对FLT3抑制剂的适应性耐药（Leukemia 2023, 37：539–549）。

基于上述发现，浙江大学药学院刘滔（点击查看介绍）课题组联合中国科学院上海药物研究所李佳（点击查看介绍）课题组于近日在Journal of Medicinal Chemistry 杂志在线发表了最新研究成果，以该课题组前期得到的化合物A1为先导化合物，通过采用降低脂溶性、引入极性片段、减弱芳香性等策略以降低hERG抑制活性，并进一步采用酰胺外置策略，最终获得了化合物18。

化合物18显示了优异的FLT3、CHK1激酶抑制活性，高的c-KIT选择性（可避免因FLT3和c-KIT的同时抑制而带来的骨髓抑制毒性风险）。18对FLT3突变相关细胞（MV-4-11、Molm-13）及BaF3^FLT3-TKD、BaF3^FLT3-ITD-TKD等细胞也显示了优异的增殖抑制活性，表明其具有克服获得性耐药的潜能。重要的是，化合物18显著地减弱了hERG抑制活性，其IC₅₀为58.4 μM，极大降低了由于hERG通道抑制而导致的心脏毒性风险（表1）。

表1. 18对FLT3/CHK1激酶、相关细胞及hERG的抑制活性

体外机制研究表明，18可有效抑制FLT3和CHK1相关的信号通路，并可显著上调p53蛋白。在细胞因子过表达诱导的FLT3抑制剂耐药模型中，18可有效克服FLT3抑制剂的适应性耐药（图1）。

图1. 18可抑制MV-4-11细胞中FLT3和CHK1相关信号通路并克服FLT3抑制剂的适应性耐药。（A）18可抑制FLT3及下游信号分子STAT5、ERK、AKT的磷酸化；（B）18可抑制CHK1信号通路、下调c-Myc蛋白、上调p53蛋白表达；（C）18可克服适应性耐药

体内药效学研究发现，18可在3 mg/kg剂量下有效地抑制MV-4-11移植瘤模型中荷瘤小鼠的肿瘤生长，并显著延长Molm-13弥散性模型中小鼠的生存期而未显示出明显的毒副作用（图2）。该工作为FLT3/CHK1双靶抑制剂药物研发提供了思路。

图2. 18的体内抗肿瘤效应。在MV-4-11皮下移植瘤模型中，不同剂量18治疗之后小鼠的（A）相对肿瘤体积；（B）肿瘤重量和（C）体重变化；在Molm-13弥散性模型中，不同剂量18治疗之后小鼠的（D）生存期和（E）体重变化。

浙江大学药学院刘滔副教授和中科院上海药物研究所周宇波研究员、李佳研究员为论文共同通讯作者，浙江大学药学院博士研究生李学梅、南京中医药大学药学院博士研究生王培培、中科院上海药物所中级工程师王畅为共同第一作者。该工作获得了国家自然科学基金委、浙江省自然科学基金委等经费的资助。

浙江大学药学院刘滔副教授和中科院上海药物研究所周宇波研究员、李佳研究员组成的联合团队一直致力于小分子激酶抑制剂的研发，并取得了一系列重大研究成果。其中，1类新药CHK1抑制剂醋酸吡可利布于2020年获得国家药品监督管理局核准签发的药物临床试验通知书，获准开展临床研究；另外，FLT3/CHK1抑制剂候选药物已开展系统临床前评价，计划2023年底提交临床研究申请。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Discovery of 2-Aminopyrimidine Derivatives as Potent Dual FLT3/CHK1 Inhibitors with Significantly Reduced hERG Inhibitory Activities

Xuemei Li, Peipei Wang, Chang Wang, Tingting Jin, Ran Xu, Lexian Tong, Xiaobei Hu, Liteng Shen, Jia Li*, Yubo Zhou*, and Tao Liu*

J. Med. Chem., 2023, DOI: 10.1021/acs.jmedchem.3c00245

导师介绍

刘滔

https://www.x-mol.com/university/faculty/70798 

李佳

https://www.x-mol.com/university/faculty/209639