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美国癌症研究协会年会(AACR)是领域内备受关注的癌症研究学术会议，2024年第115届AACR将于4月5日至10日举行，本文为聚焦在分子胶领域相关的late-breaking abstracts。![]()
来自匹兹堡大学的团队报道了AR-V7的分子胶AR-600
目前，前列腺癌的疗法大多针对全长的AR蛋白，而缺失了LBD结构域的AR-V7变体能被组成型激活，且无有效治疗手段。该团队构建了一个高通量筛选平台，可以筛选多个蛋白靶标的配体。利用该筛选平台对100,000个小分子进行筛选，该团队得到了直接结合AR-V7的分子AR-600，在主要表达AR-V7的22Rv1细胞系上IC50=23 nM，在主要表达全长AR的C4-2细胞系上IC50=51 nM，并且对正常细胞、非前列腺肿瘤细胞系或不依赖于AR的前列腺癌PC3 细胞系无显著增殖抑制（IC50＞100uM）。此外，该团队对AR-600做了初步的分子机制研究，验证了AR-600通过分子胶的方式发挥作用。![]()
来自科赫癌症研究所的团队开发了增强FBXW7-MYC相互作用的分子胶KI-FBX-001
MYC蛋白失调与多种癌症相关，然而其紊乱的结构使其成为“难成药”靶点。FBXW7是SCF (Skp1-Cul1-F box)泛素连接酶复合物的一个组成成分，发挥E3连接酶的功能，并且通过泛素蛋白酶体途径介导c-My和 Cyclin E的降解。因此，该团队开发了分子胶以增强FBXW7和MYC的相互作用，以达到降解MYC和治疗癌症的目的。该团队使用小分子微阵列芯片（SMMs）进行高通量筛选，从65,000个小分子中鉴定出了29个与c-Myc和FBXW7结合的小分子，然后通过mCherry-GFP MYC细胞系确定了lead compound KI-FBX-001，和对照组比FBX-001能下调/降解50%的MYC蛋白。此外，FBX-001在K562细胞上15uM可实现有效降解，给药4h即达到峰值降解超过60%。体外Qiagen MYC报告实验中，FBX-001的IC50 = 7.42uM。SPR确认了 FBXW7 和 KI-FBX-001 之间的直接结合 kd = 0.17μM。临近标记实验进一步证实了 KI-FBX-001增强细胞中FBXW和MYC相互作用。![]()
Ikena Oncology公司开发了新型 MEK-RAF 分子胶IK-595
目前，MEK蛋白临床效用仅限于 BRAF V600 突变型癌症和 NF1 突变神经纤维瘤。该团队开发了分子胶IK-595，一种有效的MEK-RAF复合物抑制剂，以克服现有MEK抑制剂的局限性。IK-595 将 MEK 捕获在具有所有 RAF 亚型以及 BRAF 突变形式（I、II 和 III 类）的无活性复合物中，并阻断 RAF 依赖性 MEK 磷酸化，从而减轻 CRAF 介导的 MEK 再激活导致的批准的 MEK 抑制剂在 RAS/RAF 驱动的肿瘤中的疗效减弱。该团队证明了 IK-595 在 RAS 突变癌症模型中导致对 MEK 和 ERK1/2 磷酸化的有效和长期抑制。重要的是，与其他 MEK/RAF 抑制剂相比，IK-595 与 MEK 的脱落速度要慢得多，并且在与 MEK 的无活性复合物中保留 CRAF 的时间更长，从而延长 RAS/RAF 突变癌细胞的靶标结合和通路抑制。IK-595在广泛的癌症模型适应症中表现出有效的单药活性，这些适应症具有各种RAS/MAPK通路改变，包括KRAS、NRAS、BRAF和NF1突变，以及BRAF和CRAF融合。在多个模型中也观察到了将IK-595与靶向RAS/MAPK通路的抑制剂联合使用的益处。此外，IK-595改善了KRAS驱动的肿瘤模型对标准化疗药物的反应。IK-595 设计的关键是其 PK 曲线，可实现瞬时高血浆药物暴露以及采用灵活的给药方案。在KRAS突变小鼠肿瘤模型中，每隔一天（QOD）或每三天（Q3D）间歇给药IK-595与每日给药（QD）相比显示出相似的疗效和更好的耐受性，提供了更大的治疗窗口。临床前药理学研究为 IK-595 的临床开发计划提供了明确的指导，其中将探索灵活的给药方案、RAS/RAF 改变患者群体中的多个扩展队列以及与耐药介质的联合疗法。IK-595 是一种新型 MEK-RAF 分子胶，可延长通路抑制，最大限度地减少耐药的可能性，同时为 RAS/RAF 驱动的癌症患者提供最佳治疗窗口。 ![]()
来自麦吉尔大学的团队报道了通过结合KEAP1重塑NRF2抑制的小分子R16
KEAP1是转录因子NRF2的内源抑制剂，通过结合NRF2介导其通过泛素蛋白酶体降解。许多研究证明，拮抗NRF2信号通路可抵抗耐药。然而，许多临床相关的 KEAP1 突变被证明会破坏 KEAP1/NRF2 相互作用，导致 NRF2 水平升高并产生耐药性。因此，该团队以基于结构的药物设计开发了小分子NRF2抑制剂R16，R16可以选择性结合KEAP1突变体并重建癌细胞中的NRF2抑制。该团队通过NCI开放数据库进行计算机筛选，打分排名前列的候选分子通过ARE-luc reporter assay实验评估，从而发现R16。在扰乱KEAP1/NRF2互作的14个KEAP1突变体中，R16可以拮抗11个。一系列实验表明，R16 选择性地与 KEAP1突变体结合并重建KEAP1与 NRF2的相互作用，导致 NRF2 降解。0.5 uM 的 R16 使 KEAP1 突变的肿瘤细胞对顺铂和吉非替尼敏感，在野生型 KEAP1 细胞中没有明显作用。重要的是，R16 在使携带 KEAP1 G333C 突变的 A549 异种移植物对顺铂敏感方面显示出显著的体内功效，而对野生型 KEAP1 的异种移植物没有影响。 ![]()
苏州开拓药业报道了口服的GSPT1/Myc分子胶GT19870
在之前的工作中，团队通过表型筛选的方式得到了GSPT1/Myc降解剂GT19630，通过SAR分析优化得到了口服利用度更高的GT19870（F% 92.52）。GT19870选择性抑制HL60细胞的增殖（IC50 = 2.6 nM）有效降解HL-60细胞中的c-Myc蛋白（IC50 = 2.54 nM，IC90 <10 nM）。除此之外，GT19870通过蛋白质组学和Western Blot实验验证，可以降解新底物GSPT1。重要的是，GT19870 在8个SCLC 患者来源的类器官中，8个均显示出有效的抗肿瘤活性，IC50≦5.4 nM。此外，盐形式-GT19884被证明可在 AML、SCLC、mCRPC 和神经母细胞瘤异种移植物和 PDX 模型中诱导靶向参与（c-Myc 和 n-Myc）肿瘤消退，剂量范围为 3-12 mpk/qd/po。简而言之，GT19870是一种口服 MGD 降解 GSPT1/c-Myc/n-Myc。与生长因子刺激的 TF-1 细胞和 CD3/CD28 激活的 PBMC 相比，这种新型 MGD 已在体外和体内证明具有靶向参与的抗肿瘤活性，在 c-Myc 成瘾癌细胞中具有 c-Myc 降解的选择性。GT19870正在推进IND启用阶段。![]()
来自密歇根大学的王少萌团队开发了选择性的IKZF2分子胶降解剂PVTX-405
免疫抑制调节性 T 细胞 （Treg） 是肿瘤免疫逃避和免疫检查点疗法 （ICT） 耐药性的关键调节剂。IKZF2 （Helios）是一种由Treg选择性表达的转录因子，已被证明在面对包括自身免疫性疾病和癌症在内的炎症性疾病时，对于维持 Tregs 的功能和稳定性至关重要。该团队开发了一种有效且选择性的IKZF2分子胶降解剂PVTX-405（DC50 = 6.3 nM）。PVTX-405促进形成E3 泛素连接酶CRBN的高效三元复合物，以选择性降解 IKZF2，同时无显著脱靶。PVTX-405 在体外 Jurkat 细胞、人 PBMC 来源的 Tregs和体内食蟹猴中表现出IKZF2的快速和选择性降解。Jurkat 细胞中 IKZF2 的降解导致IL-2 的产生剂量依赖性增加。在Tregs和效应T细胞的离体共培养物中，PVTX-405降低了Tregs的抑制活性。为了确定在体外和体外观察到的Treg抑制活性的缓解是否可以转化为体内的抗肿瘤活性，该团队使用了CRBN I391V（人源化CRBN）小鼠。该团队开发了一种新型的MC38同基因肿瘤模型，用于在免疫能力强的环境中测试单一疗法和联合疗法的疗效。PVTX-405作为单一药物每天口服一次可显着延缓MC38肿瘤的生长。此外，与单独使用 ICT 相比，PVTX-405 与 ICT、抗 PD1 或抗 LAG3 联合使用的体内治疗显着提高了动物存活率并导致持久的肿瘤消退。总之，这些结果表明，ICTs与IKZF2药理降解导致Treg不稳定之间存在很强的协同作用，并代表了一种有前途的癌症治疗联合策略。![]()
来自沈阳药科大学的团队开发了NCOR/HDAC3共价分子胶10e
HDAC3在癌细胞中过表达，并作为与核受体辅阻遏蛋白NCOR的转录抑制复合物发挥作用，以抑制基因转录。泛HDAC抑制剂已被批准用于具有明显副作用的T细胞淋巴瘤，而选择性HDAC3抑制剂需要开发。该团队采用了PROTAC方法设计HDAC3降解剂以解决生物利用度，在筛选具有HDAC3降解能力的小分子后，发现了两种来源于甘草次酸的小分子，2-氰基-3-氧代-18β-碟子-1,9（11），12-三烯-30-燕麦酸甲酯（COOTO，10e）和2-氰基-3,12-二氧代-18β-犹基-1,9（11）-二烯-30-燕麦酸甲酯（CDODO-Me，10d），选择性地降低了HDAC3蛋白，并增加了组蛋白3的乙酰化。该团队探索了HDAC3降解的分子机制，发现10e中断了HDAC3与NCOR的相互作用，并诱导了HDAC3和NCOR蛋白的降解。标记 10e 的生物素显示与 HDAC3 和 NCOR 以及 E3 连接酶 SIAH2 和 ITCH 直接结合。质谱分析分析显示 10e 与 NCOR 和 HDAC3 结合区中SIAH2的多个半胱氨酸位点存在共价相互作用。沉默 SIAH2 可阻止 HDAC3 的降解。N-乙酰半胱氨酸和 GSH 阻断 10e 与 HDAC3、NCOR 和 SIAH2 的结合。此外，10e降低了c-FLIP蛋白的水平，增加了NOXA蛋白的水平，导致细胞凋亡诱导。这些数据表明，10e 作为分子胶水将 SIAH2 吸引到 HDAC3 和 NCOR 上，通过共价结合引起降解。![]()
来自美国哥伦比亚大学医学院肿瘤遗传中心的团队探索了分子胶MoA
以往研究研分子作用机制（MoA）的局限性是依赖于现有的小分子抑制剂库，这些抑制剂严重偏向于特定的靶标类别。抑制肿瘤状态主调节因子（MR）的化合物缺失或代表性不足。该团队探索了分子胶的额外分子空间，因为它们可能是MRs更有效的调节剂。与之前研究类似，该团队利用自动化PLATE-Seq技术和VIPER算法以蛋白质组范围的方式表征化合物MoA。具体来说即首先使用一组 ~150 种胶水化合物生成患者匹配细胞系的全基因组 RNA-Seq 图谱，其中包PROTAC的子集。该团队使用一组互补算法（包括 VIPER）分析 PLATE-seq 扰动谱，该算法类似于多重组织特异性基因报告基因测定，可以通过评估它们在差异表达基因中的转录靶标的富集来准确测量 6,000 多种调节/信号转导蛋白的差异活性。目前的工作重点是六种 PDA 细胞系，包括三种MAPK通路依赖性（M+）和三种 MAPK通路非依赖性（M-）环境，每种细胞系代表胃肠道谱系状态（GLS）、形态发生状态（MOS）和腺泡到导管化生样状态（ALS）。利用这些数据，该团队探索了PLATE-seq扰动谱与包含化学和遗传扰动的转录后果的连通性图（CMAP）之间基于相似性的联系。我们还将 PLATE-seq 扰动谱与组织特异性差异表达特征进行比较，这些特征区分对癌症治疗反应门户 （CTRP） 和 Broad Repurposing Hub 中的化合物敏感的细胞系，每个细胞系都包含暴露于数十到数百个细胞系的数百种化合物的结果。总之，这些数据和分析将有助于了解和分子胶的MoA和多药理学/脱靶效应，这也有助于通过将分子胶的新候选MoA与具有已知靶点和MoA的化合物进行比较来解释和确定其优先级。本文作者：ZZY
