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三阴性乳腺癌（TNBC）是乳腺癌中最具侵袭性的亚型，因缺乏激素受体（ER、PR）和HER2的表达，导致无法通过靶向治疗获益。TNBC占乳腺癌病例的15-20%，具有高复发率和较差的预后，现有的治疗手段主要依赖化疗，但疗效不佳，且常出现耐药性。针对这一问题，苏州大学叶娜教授和中南大学程岩教授团队通过结构优化策略，成功开发了一种高效的eEF2K降解剂化合物36。化合物36通过优化结合位点，显著增强了其对eEF2K蛋白的亲和力和降解效果，在体外细胞实验和体内动物模型中均表现出强大的抗肿瘤活性。该研究为三阴性乳腺癌（TNBC）的治疗提供了新型治疗策略。近日，该研究工作发表在美国化学会出版的药物化学核心期刊Journal of
Medicinal Chemistry（J. Med. Chem.
2024, 67, 15837–15861）【1】。该研究团队针对TNBC治疗的需求，锁定真核延伸因子2激酶（eEF2K）作为新型治疗靶点。eEF2K是一种非典型α-激酶，其过度激活被认为是癌细胞增殖和转移的促进因素。目前，针对eEF2K的调节剂报道较少，已报道的eEF2K抑制剂在体外表现出显著抑制eEF2K酶活性的作用，但它们对各种癌症细胞类型的抗增殖功效相对有限，因此阻碍了体内验证研究（图1A）。新型高效的eEF2K的抑制剂亟待开发。研究人员设计并合成了四个系列的I4和C1衍生物，探索2-苯基-1,2,4-三嗪-3,5(2H,4H)-二酮骨架的化学空间，最终获得了活性优异的化合物36。该化合物对TNBC细胞系表现出强效抑制活性，并通过诱导eEF2K蛋白的降解发挥作用。![]()
图1. 新型2-苯基-1,2,4-三嗪-3,5(2H,4H)二酮基eEF2K降解剂的设计
在细胞实验中，与其他亚型乳腺癌细胞株相比，36对TNBC细胞株MDA-MB-231和HCC1806表现出更强的效力（图2A），在菌落形成试验中优于19（图2B）。此外，化合物36以剂量依赖的方式诱导MDA-MB-231和HCC1806细胞的显著凋亡（图2C）。Western印迹分析发现，PARP和Bax的裂解水平升高，PARP、Bcl-2和XIAP的水平降低（图2D），进一步证明36诱导了MDA-MB-231和HCC1806细胞的凋亡。为了进一步验证化合物36与靶标蛋白eEF2K的结合能力，研究人员进行了表面等离子体共振（SPR）分析，结果显示化合物36与eEF2K具有很高的结合亲和力，KD值为330 nM。这一结果明确了化合物36通过与eEF2K紧密结合来发挥其抗癌作用。![]()
图2. 化合物36可抑制细胞增殖并诱导细胞凋亡
在机制研究中，化合物36通过激活泛素-蛋白酶体系统，诱导eEF2K蛋白的降解，从而有效地阻断了eEF2K介导的促癌信号传导途径。eEF2K在多种癌症中的异常高表达与肿瘤细胞的增殖和迁移能力密切相关，特别是在三阴性乳腺癌中，eEF2K的过度活性促进了癌细胞的侵袭能力。化合物36不仅能够降低eEF2K的表达，还通过阻断上皮细胞向间质转化（EMT）这一关键过程来抑制癌细胞的迁移。EMT是癌细胞获得迁移和侵袭能力的主要途径，阻断该过程意味着化合物36不仅能够抑制肿瘤的生长，还可以阻止肿瘤的扩散。![]()
图3. 化合物36能有效诱导eEF2K蛋白降解
在动物实验中，化合物36的疗效进一步得到了验证。在MDA-MB-231细胞的异种移植小鼠模型中，化合物36以剂量依赖的方式表现出强效的抗肿瘤作用，其肿瘤抑制率（TGI）达到了59.26%，与当前治疗三阴性乳腺癌的标准化疗药物紫杉醇（TGI为52.70%）的效果相当，且在此过程中未观察到明显的毒性反应。这表明化合物36在高效抑制肿瘤生长的同时，还具备良好的安全性。小结：化合物36作为eEF2K的靶向降解剂，通过其高效结合和降解eEF2K蛋白，在三阴性乳腺癌（TNBC）细胞和小鼠模型中表现出显著的抗肿瘤活性。其在抑制肿瘤细胞增殖、阻止癌细胞迁移、以及诱导细胞凋亡方面表现出强效作用，并在动物实验中显示出与紫杉醇相当的抗肿瘤效果且无明显毒性。该研究为TNBC的治疗提供了新的可能性，化合物36有望成为未来治疗TNBC的新型靶向疗法。
参考文献
【1】Zhao X, Zhong C, Zhu R, Gong R, Liu B, He L, Tian S, Jin J, et al.
Structure–Activity
Relationship Studies of Substituted 2-Phenyl-1,2,4-triazine-3,5(2 H ,4 H
)-dione Analogues: Development of Potent eEF2K Degraders against
Triple-Negative Breast Cancer[J]. Journal of Medicinal Chemistry, 2024, 67(17):
15837-15861.
