數(shù)十家跨國藥企圍獵NTRK激酶抑制劑！誰是王者

       NTRK融合，廣泛分布在不同類型的癌癥當(dāng)中，如涎腺乳腺樣分泌癌和先天性纖維肉瘤，可檢測(cè)到100％NTRK融合，且2018/2019兩款NTRK抑制劑的獲批，業(yè)界更是對(duì)該方向藥物的產(chǎn)出寄予了厚望，甚至一度被認(rèn)為是比肩于PD-1的小分子抗癌神藥。筆者通過查詢，全球大型制藥公司已有數(shù)十家對(duì)該領(lǐng)域跑馬圈地，并從化合物結(jié)構(gòu)入手，總結(jié)如下。

       1、NTRK&TRKA-C簡(jiǎn)介

       NTRK，即神經(jīng)營養(yǎng)因子受體酪氨酸激酶（NeuroTrophin Receptor Kinase），由高度同源性的激酶TRK-A、TRK-B、TRK-C組成，屬于NTRK基因編碼。

       1982年，即從在兩個(gè)結(jié)腸癌患者中發(fā)現(xiàn)了高分子量DNA，從而進(jìn)一步鑒定出激酶TRK-A；盡管TRK最初在腫瘤轉(zhuǎn)化中被確定，但是該家族普遍分布在神經(jīng)系統(tǒng)中，并且與神經(jīng)發(fā)育高度相關(guān)；而TRK系列也是由NTRK1、NTRK2和NTRK3編碼為TRK-A，TRK-B和TRK-C。

       2、已上市代表藥物

       1）首個(gè)上市藥物-拉羅替尼（larotrectinib）

       最初，Janne和Doebele等報(bào)道發(fā)現(xiàn)了larotrectinib，一種泛NTRK抑制劑，其IC50值在2-20 nM之間，對(duì)其他激酶具有良好的選擇性（IC50> 1 mM）。該品種美中不足的是，患者耐藥后療效持續(xù)時(shí)間大大降低。Larotrectinib于2018年獲FDA批準(zhǔn)（商品名稱：Vitrakvi），用于治療患有NTRK基因融合而非特定癌癥類型的實(shí)體瘤的成年和小兒患者。

       2）第2個(gè)上市藥物-恩曲替尼（Entrectinib）

       恩曲替尼，可靶向TRKs、蛋白激酶ROS和激酶Alk，具有抑制多種癌癥適應(yīng)癥的活性。對(duì)TRKA-C的IC50 <10 nM。研究發(fā)現(xiàn)恩曲替尼對(duì)3種不同類型的癌細(xì)胞具有抑制活性：TRKA驅(qū)動(dòng)的細(xì)胞系（KM12，IC50-17 nM），Alk依賴性細(xì)胞系（SU-DHL-1，IC50-20 nM）和依賴Flt3的AML細(xì)胞系（MV-4-11 ，IC50-81 nM）。PS：與拉羅替尼結(jié)構(gòu)對(duì)比，仍為3部分組成，但已存在顯著的不同之處。

       3）LOXO-195（II期）-克服耐藥

       為克服拉羅替尼的耐藥問題，Rothenberg和Hyman等人，報(bào)道發(fā)現(xiàn)了LOXO-195?；钚苑矫妫琇OXO-195與拉羅替尼相似，但拉羅替尼對(duì)突變的TRKA的抑制作用大大降低，而LOXO-195對(duì)該突變的IC50仍可到2-9 nM；該品種目前處于II期階段。

       PS：將鏈狀結(jié)構(gòu)修飾為大環(huán)，已是常用手段，國內(nèi)外對(duì)此仍樂此不疲...

       3、跑馬圈地-數(shù)十家跨國公司圍獵NTRK

       當(dāng)前TRK抑制劑的開發(fā)方向可大致分為“ATP競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑”、“非ATP競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑”兩大類，其中以“ATP競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑”為主，這也是大多數(shù)制藥公司的圍攻熱點(diǎn)。

       經(jīng)查詢，有近20家大型制藥公司對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行了專利布局跑馬圈地，篇幅原因，在此進(jìn)一步挑選出具有代表性的制藥公司（如阿斯利康、默沙東，及我國的正大天晴等）所布局的專利及代表化合物，以總覽TRK抑制劑的全球布局狀態(tài)。

       1）阿斯利康-專利群圍攻NTRK

       阿斯利康，自2005年以來已申請(qǐng)了如下圖所示的多個(gè)專利；并從中篩選出的N-嘧啶-1H-吡唑-3-胺結(jié)構(gòu)，被最先定為TRK抑制劑的母核開發(fā)方向。PS：至今，阿斯利康已有多個(gè)化合物進(jìn)入到臨床不同階段。

       后發(fā)現(xiàn)，將嘧啶替換為取代的苯環(huán)會(huì)降低其對(duì)TRKs的抑制作用，后繼續(xù)嘗試將嘧啶環(huán)替換為吡啶環(huán)，以及研究N在吡啶環(huán)中的位置，發(fā)現(xiàn)其活性趨勢(shì)如下圖所示。

       進(jìn)一步，在專利WO2007049041中，將5-氟哌啶進(jìn)一步引入上述結(jié)構(gòu)中可大大增強(qiáng)對(duì)TRKs的抑制作用。此外，該化合物對(duì)JAK2的IC50值為3.9 nM。

       2）默沙東-同樣申請(qǐng)了眾多專利

       默沙東，專利WO2015042085保護(hù)了一系列對(duì)TRKA具有強(qiáng)抑制能力的聯(lián)芳基脲衍生物；其要求的保護(hù)的實(shí)施例化合物IC50近50nM。

       又一項(xiàng)專利中，保護(hù)了脲鏈接的芳基-芴結(jié)構(gòu)，對(duì)TRKA的IC50值約為30 nM。

       另一項(xiàng)專利，刪除了脲結(jié)構(gòu)中的氮原子，以酰胺的方式鏈接兩個(gè)芳環(huán)；該系列代表化合物對(duì)TRKA的抑制可達(dá)1 nM水平。

       再一項(xiàng)專利中，開發(fā)了一個(gè)相似的核心骨架-吡唑并[4,3-b]吡啶，同樣，該系列化合物還顯示出高效的TRKA抑制能力。

       3）輝瑞-WO2015159175/WO2015170218

       輝瑞，專利保護(hù)了一類稠環(huán)化合物，以N-苯基吡唑環(huán)作為核心骨架，3-位引入酰胺結(jié)構(gòu)；該系列代表化合物的IC50值可以達(dá)到2 nM。

       另一專利WO2015170218，保護(hù)了一系列芳基取代的3-酰胺吡唑衍生物；同樣對(duì)TRKA存在較好的活性數(shù)據(jù)。

       4）百時(shí)美施貴寶- WO2007061882

       Bristol-Myers Squibb，專利保護(hù)了一系列吡咯并三嗪衍生物，該系列化合物對(duì)TRKA/B的IC50值最?。? nM。

       5）雷迪博士- US20150368238

       雷迪博士實(shí)驗(yàn)室，專利保護(hù)了一系列咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物，該系列化合物對(duì)TRKA的抑制活性可達(dá)<50 nM。PS：結(jié)構(gòu)與拉羅替尼很接近。

       6）正大天晴-WO2018022911

       中國正大天晴制藥集團(tuán)有限公司，申請(qǐng)專利保護(hù)一系列吡唑并[1,5-a]嘧啶衍生物；在這一系列化合物中，LOXO-101中的脲基被酰胺基取代；且存在伯胺。該系列化合物具有泛TRK抑制能力，對(duì)TRKA-C的IC50值<10 nM，而JAK2不受影響；于國內(nèi)而言，值得關(guān)注。

       7）TP therapeutics-WO2018077246

       TP therapeutics公司專利保護(hù)了一系列大環(huán)化合物，與LOXO-195相比，最大的不同是芳基和吡唑并[1,5-a]嘧啶二胺基之間的引入了一個(gè)氧原子；同時(shí)，該系列化合物顯示出對(duì)TRKA的高選擇性。

       8）Array Biopharma Inc-WO2015175788

       Array Biopharma Inc，專利保護(hù)了一系列芳基脲衍生物，這些衍生物對(duì)TRKA同樣具有良好的抑制能力及選擇性。PS：這類化合物仍以3部分組成，脲結(jié)構(gòu)被保留。

       9）鹽野義-WO2017135399

       鹽野義，專利保護(hù)了一系列的四氫吡咯取代的脲衍生物，該系列代表化合物也可達(dá)到<50 nM的IC50值。

       又一化合物專利，提出了一系列3環(huán)稠合脲衍生物；同樣該系列化合物對(duì)TRKA也存在較高的抑制活性。

       10）藍(lán)圖藥物-WO2017087778/US20160168156

       藍(lán)圖藥物，專利保護(hù)了一系列吡唑并[1,5-a]嘧啶衍生物，其實(shí)施例代表化合物除活性IC50值＜10nM，同時(shí)對(duì)G595R-KM12細(xì)胞系中的TRK具有較好的抑制作用。

       2017年，藍(lán)圖還申請(qǐng)了一系列吡唑并[3,4-d]嘧啶衍生物，代表化合物的IC50值＜10 nM。

       4、小結(jié)

       綜上結(jié)構(gòu)不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前大多數(shù)制藥公司開發(fā)的NTRK抑制劑主要由3部分構(gòu)成，以拉羅替尼為參照的較多；同時(shí)，也有部分公司開發(fā)的結(jié)構(gòu)，成功完成了骨架躍遷。但，如此多的高活性化合物，真正進(jìn)入到臨床的并不多。筆者將在后續(xù)的文章中，繼續(xù)對(duì)該熱門方向藥物進(jìn)行梳理，會(huì)著重研究那些未進(jìn)入臨床“失敗”的化合物，以了解是何種原因降低了他們的成藥性！

       參考資料：

       1. European Journal of Medicinal Chemistry.https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2019.04.053

       2. Nature Reviews | Clinical Oncology.https://doi.org/10.1038/s41571-018-0113-0

       3. SCIFINDER

       4. www.drugfuture.com