查看原文
其他

大环 -- LOXO-195 & TPX-0005

黄传龙 CADD谈药 2022-04-26
介绍两个相似的大环,LOXO-195 & TPX-0005,设计思路与上上篇大环分子 -- 劳拉替尼类似,因此这里只简单介绍。
TRK是这两个分子的共同靶点,该靶点近几年有两个药物上市,分别是Larotrectinib (2018年) & Entrectinib (2019年,靶点还包括ROS1、ALK)。TRK突变发生频率不高,但在多种肿瘤都有存在,给药后疗效一般较好,有人类比ALK,也将其称为“钻石突变”。


既然有了药物还要研发,这里的原因还是耐药突变。如图1[1]红圈所示,Larotrectinib(即LOXO-101,橘色分子) & Entrectinib(粉色分子)都会与TRK的SFM(solvent front mutation,TrkA中为G595R,TrkC中为G623R)突变有严重的clash,从而导致结合变弱,产生耐药。G667C(TrkA) & G696A(TrkC)是另一处突变,也会跟这两个药物有一定的clash,导致药效变差。

图1[1]   结构上看两个上市TRKi的耐药突变

橘色分子LOXO-101即Larotrectinib,粉色分子Entrectinib,二者都已上市。左侧蛋白为TrkA,右侧为TrkC。标绿残基为耐药突变,都与药物分子或多或少有clash。红圈指示两个药物与两个蛋白SFM(solvent front mutation)突变的clash。


这种耐药突变的机制比较清楚,解决的思路也比较明了,主要就是把分子引起clash的部分变小。但直接去掉那一部分通常会造成活性降低,因此要想办法找补活性,而大环化就是一种可行有效的手段。当然前提是能环得起来及放得下。
目前主要的两个下一代分子是LOXO-195 & TPX-0005,它们应该都是以Larotrectinib为母版改构设计而来。LOXO-195与Larotrectinib主要研发公司都是Loxo Oncology(现隶属礼来),TPX-0005研发公司则是前面Lorlatinib提到的Turning Point Therapeutics。
LOXO-195主要靶向TRK,TPX-0005除靶向TRK,也靶向ROS1、ALK。
这两个分子目前没有公开的晶体结构,图2放的是model。两个分子的hinge-binding部分相同,有一个hinge-HB(3D截图的左侧靠上),酰胺C=O有一个水介导的HB,其它部分没有明显的极性作用。

图2   基于现有晶体结构做的model

图中蛋白为TrkA,左侧小分子LOXO-195,右侧TPX-0005。左侧靠上有个hinge-HB,靠下有个水介导的HB。也有分子内氢键作用。


主要改造都是移除Larotrectinib伸向溶剂区的部分,也都做了大环化。原先Laro伸向溶剂区的部分对活性有帮助,那个羟基形成了两个HB,移除后需要想办法提高活性。经过合理大环化,活性不但保持而且有所提高。图3[2]是LOXO-195对比Larotrectinib的数据,无论对WT还是突变体,LOXO-195活性都有提高,尤其是对突变体,又尤其是对SFM类型突变。TPX-0005报道的活性比LOXO-195更好[3],但选择性略微差些(对ROS1、ALK也有不错的活性)。

图3[2]   Laro & LOXO-295酶活数据




最后,简单看下Turning Point的另两个在研分子。
TPX-0131是靶向ALK,TPX-0046是靶向RET,二者结构好像都没公布,但都是大环分子,也都是为解决耐药突变。图4[4, 5]中分子都以surface形式显示,只能看大概的结合模式。TPX-0131是比Lorlatinib更紧凑的大环,进一步减轻与耐药突变残基的clash。TPX-0046也是一个紧凑的大环分子,相比分子更大的上市药BLU-667(Pralsetinib,2020年) & LOXO-292(Selpercatinib,2020年),在耐药方面确实应该更有优势,但不知选择性如何(已知对Src有抑制)。

图4a[4]   TPX-0131与几个上市ALK抑制剂结合模式对比

图4b[5]   TPX-0046与两个上市RET抑制剂结合模式对比


参考

[1] ENA-0491/Poster No. 442: The development of LOXO-195, a second generation TRK kinase inhibitor that overcomes acquired resistance to first generation inhibitors in patients with TRK-fusion cancers

[2] Drilon, Alexander et al. “A Next-Generation TRK Kinase Inhibitor Overcomes Acquired Resistance to Prior TRK Kinase Inhibition in Patients with TRK Fusion-Positive Solid Tumors.” Cancer discovery vol. 7,9 (2017): 963-972.

[3] AACR-2019/Poster No. 442: Repotrectinib, a next generation TRK inhibitor, overcomes TRK resistance mutations including solvent front, gatekeeper and compound mutations

[4] AACR-2020/Poster: TPX-0131: A Next Generation Macrocyclic ALK Inhibitor That Overcomes ALK Resistant Mutations Refractory to Currently Approved ALK Inhibitors

[5] ASCO-2020/Poster: The Next-Generation RET Inhibitor TPX-0046 is Active in Drug-Resistant and Naïve RET-Driven Cancer Models


您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存