渤健-临床候选药物布鲁顿酪氨酸激酶抑制剂-BIIB068的发现

Bruton的酪氨酸激酶（BTK）是蛋白质酪氨酸激酶（TFK）Tec家族的成员，该家族在B细胞中抗原受体（BCR）和中性粒细胞和嗜碱性粒细胞等髓样细胞Fc受体（FcR）中起作用。BTK激活BCR信号通路，驱使磷脂酶C-γ（PLCγ），磷脂酰肌醇3-激酶/ Akt和NF-κB的激活，最终调节B细胞激活和免疫球蛋白（Ig）的表达。

依鲁替尼是第一代共价BTK抑制剂，于2013年被FDA批准用于治疗患有套细胞淋巴瘤（MCL）和慢性淋巴细胞性白血病（CLL）的患者。第二代Acalabrutinib和Zanubrutinib是选择性更好的共价BTK抑制剂。现有的共价抑制剂虽然临床效果显著，但这些共价BTK抑制剂会导致肝氨基转移酶水平升高，在各种淋巴瘤中均会产生获得性耐药。而可逆的选择性BTK抑制剂的开发可以为自身免疫性患者提供相同的治疗效果，并降低风险。Fenebrutinib作为新一代的可逆抑制剂，正在进行类风湿性关节炎二期临床研究，这也说明可逆抑制剂在自身免疫性疾病的前景。

Hit化合物5是以前报道的BTK抑制剂，其激酶活性为3700nM，晶体结构结果表明，其结合模式与依鲁替尼是相反，其苯甲酰胺结构能够靶向BTK结构中的H3口袋，而这一口袋是实现BTK与其他Tec家族选择性的重要结构。

对晶体结构的进一步研究发现，H3口袋空间位置大，于是作者引入了空间位阻较大的叔丁基，得到化合物6，发现化合物6的活性提升了20倍，进一步对化合物6的晶体结构研究表明，苯环上2-取代可以与富含甘氨酸的P发生环疏水相互作用。

于是作者在苯环2位引入了一系列取代基，发现给电子取代基甲基能够显著提升约30倍的活性。

虽然化合物7在激酶活性上有了显著的提升，但是其成药性仍然较差，于是为了提高水溶性，降低清除率，以及提高WB细胞活性，作者在此基础上进行进一步的修饰。

优化得到的化合物12和13在降低清除率的同时也保持了激酶活性，证明了这一修饰的正确性，但是在研究中发现，化合物13在WB细胞上的活性都在微摩尔级别，与激酶活性不匹配，于是作者继续进行修饰。

进一步优化得到化合物21，虽然活性有了显著的提升，但是其成药性仍然不好，于是作者将修饰位置着眼于靶向H3口袋的苯甲酰部位，电子建模研究表明，H3口袋中的不饱和芳香环能够被SP³杂化的取代基替代，因此作者在该位置引入了饱和烷烃杂环，以期能够提升化合物的水溶性。

这次的优化得到了化合物1，化合物1大大降低了亲脂性（LogD = 2.32），提高了溶解度，降低了血浆蛋白结合，并且提高了WB细胞的活性，此外其成药性较好（LLE = 5），在大鼠中的口服生物利用度为48%。进一步的晶体结构证实了其2-氨基吡啶亚胺部分起着双氢键受体/供体的作用，其残基位于蛋白质的铰链区。苯环上的甲基取代基位于P环下方，苄基脲接头将氮杂环丁烷伸到H3口袋中。

进一步对化合物的激酶选择性研究表明其激酶组最低选择性为433倍。

与依鲁替尼的泛抑制相比，化合物1只浓度依赖的抑制BTK相关表达蛋白，进一步诠释其选择性。

药代动力学性质研究表明化合物1的相关性质良好，成药性显著。

体内动物模型研究表明，BIIB068（化合物1）体内药效较为显著。

临床研究表明，在IgD刺激模型中，BIIB068对B细胞活化的抑制作用较弱，可能需要进一步研究以确定该分子是否具有临床意义，还是必须在临床上进一步优化之前。

总结

BIIB068的发现代表了该系列药物在可逆BTK抑制剂成功用于自身免疫疾病治疗中的重大进展。

参考文献：

Bin Ma. Discovery of BIIB068: A Selective, Potent, ReversibleBruton’s Tyrosine Kinase Inhibitor as an Orally Efficacious Agent forAutoimmune Diseases.J.Med.Chem. 2020 (DOI: 10.1021/acs.jmedchem.0c00702

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