泽布替尼在伊布替尼(Ibrutinib)化学结构基础上,改造吡唑并嘧啶结构,并进一步优化筛选得到的BTK抑制剂。与伊布替尼相类似,泽布替尼能够与BTK ATP结合域的Cys-481形成不可逆共价键使BTK失活。泽布替尼对于BTK的选择高于伊布替尼,口服生物利用度也比伊布替尼更有优势。
结构:
介绍:
泽布替尼(Zanubrutinib,研发编号BGB-3111)是百济神州(BeiGene)开发的是BTK抑制剂。
泽布替尼在第一代BTK抑制剂伊布替尼(Ibrutinib)化学结构基础上,改造吡唑并嘧啶结构,并进一步优化筛选得到(Yunhang Guo., 2019)。在改造吡唑并嘧啶结构的过程中,最初筛选得到含有三元环的化合物5,化合物5为BTK的可逆抑制剂。
在5的基础上引入和伊布替尼相类似的丙烯酰胺基团后,得到作用更强BTK的不可逆抑制剂6。由于6的口服生物利用度差。改变6丙烯酰胺基团的位置得到7,7对于BTK具有良好的选择性,但与6相比对于BTK的活性大幅降低。通过使用脂肪环替代芳香环降低7三元环结构的刚性,得到化合物8-12。尽管8-12对于BTK的活性增强,但同样增强了对于表皮生长因子受体(EGFR)的活性,靶向EGFR会引起显著的皮肤毒性和胃肠道不良反应。另外8、9和11在大鼠体内的药代动力学(PK)表现也不佳。
Compound ID | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
BTK IC50 (nM) | 17 | 0.32 | 14 | 0.14 | 0.19 | 0.13 | 0.36 | 0.15 |
EGFR IC50 (nM) | 5.9 | 2.2 | ND | <0.25 | <0.25 | <0.25 | <0.25 | <0.25 |
BTK pY223 IC50 (nM) | 322.2 | 2.8 | ND | <0.5 | 6.4 | 1.5 | 8.2 | 1.5 |
通过将三元环结构拆解成二元环结构得到13-16。尽管13对于BTK具有良好的选择性,但活性较低。16对于BTK的活性高,但同样增强了对于EGFR的活性,并且PK表现也同样不佳。
Compound ID | BTK (IC50, nM) | EGFR (IC50, nM) | BTK pY223 (IC50, nM) |
13 | 2.7 | 208 | 8 |
14 | 150 | ND | ND |
15 | 34 | ND | ND |
16 | 0.13 | <0.25 | 0.8 |
将13二元环结构改为吡唑并嘧啶得到17,进一步降低17嘧啶环的刚性后得到18,18既保持了对于BTK的选择性,又增加了对于BTK的活性。通过改变丙烯酰胺基团的位置得到19-21,其中20对于BTK的活性进一步增强。20的旋光异构体20a对于BTK的活性远优于20b,但对EGFR的活性也远大于20b,并且PK的表现也同样不佳。
Compound ID | 17 | 18 |
18a (S or R) |
18b (R or S) | 19 | 20 | 20a (S or R) | 20b (R or S) | 21 |
BTK IC50 (nM) | 860 | 2.6 | 2.2 | 2.7 | 9.5 | 0.62 | 0.38 | 130 | 4.7 |
EGFR IC50 (nM) | ND | ND | 141 | 334 | 169 | ND | <0.25 | ND | 3.1 |
BTK pY223 IC50 (nM) | ND | ND | 2.0 | 8.7 | 43.4 | ND | 3.0 | ND | 232.6 |
为了改善生物利度,对20头部的苯氧基,降低亲脂质替换得了22-30。由于这些化合物或者未改善生物利用度,或者对于EGFR具有较高的活性,因此未做进一步研究。
Compound ID | R | BTK (IC50, nM) | EGFR (IC50,nM) | BTK pY223(IC50, nM) |
20 | 0.62 | ND | ND | |
20a (S or R) | 0.38 | <0.25 | 3 | |
20b (R or S) | 130 | 80 | ND | |
22 | 1.3 | 0.79 | 26.3 | |
23 | 1.6 | ND | ND | |
23a (S or R) | 1.2 | 0.3 | 2.5 | |
23b (R or S) | 120 | ND | ND | |
24 | 2.7 | 0.63 | 16.7 | |
25 | OMe | 1.9 | ND | ND |
25a (S or R) | OMe | 1 | 0.48 | 2.5 |
25b (R or S) | OMe | 130 | 99 | ND |
26 | OCF3 | 4.2 | 0.46 | ND |
27 | Me | 1.6 | 0.34 | 3.9 |
28 | CF3 | 4.2 | 0.66 | ND |
29 | Cl | 0.78 | ND | ND |
29a (S or R) | Cl | 0.64 | 0.18 | 4.2 |
29b (R or S) | Cl | 1500 | 1059 | ND |
30 | F | 1.9 | 1.2 | 2.5 |
对20另一端芳香环取代基降低亲脂质进行替换得到31-35。31对于BTK的活性与20类似,31的S旋体(31a,泽布替尼)对于BTK的活性与20a相似,远优于31b。泽布替尼对于EGFR的活性远小于20a,PK表现也远好于20a。
Compound ID | R | BTK (IC50,nM) | EGFR (IC50,nM) | BTK pY223 (IC50, nM) | Rec-1 cell Viability (IC50, nM) |
31 | 0.63 | ND | ND | ND | |
31a (S) | 0.30±0.06 | 2.6±1.0 | 1.8±0.2 | 0.36 | |
31b (R) | 11 | ND | ND | ND | |
32 | 0.53 | ND | ND | ND | |
32a (S or R) | 0.58 | 2.1 | 1.6 | 0.2 | |
32b (R or S) | 1.3 | 27 | 4.2 | 0.2 | |
33 | 0.9 | ND | ND | ND | |
33a (S or R) | 0.24 | 0.72 | 5.3 | 1.3 | |
33b (S or R) | 11 | 21 | 63.3 | 15.5 | |
34 | 3.5 | 3.2 | 18.9 | 1.3 | |
35 | 41 | ND | ND | ND |
与伊布替尼相类似,泽布替尼能够与BTK ATP结合域的Cys-481形成不可逆共价键使BTK失活。泽布替尼对于BTK的选择高于伊布替尼,口服生物利用度也比伊布替尼更有优势。
Enzyme | IC50 (nM) of 31a | IC50 (nM) of Ibrutinib | Selectivity of 31a | Selectivity of Ibrutinib |
BTK | 0.30±0.06 | 0.18±0.04 | / | / |
ITK | 56±12 | 3.0±0.7 | 187 | 17 |
TEC | 2.0±0.8 | 0.57±0.18 | 6.7 | 3.2 |
JAK3 | 580±21 | 10±2 | 1933 | 56 |
EGFR | 2.6±1.0 | 0.75±0.14 | 8.7 | 4.2 |
HER2 | 530±273 | 19±7 | 1800 | 106 |
BLK | 1.13 | 0.23 | 1.2 | 0.5 |
BMX | 0.62 | 0.5 | 0.7 | 1.1 |
BRK | 33 | 18 | 36 | 39 |
HER4 | 1.58 | 0.25 | 1.7 | 0.5 |
FGR | 155 | 1.82 | 168 | 4 |
FRK/PTK5 | 379 | 79 | 412 | 172 |
LCK | 187 | 2.85 | 203 | 6.2 |
TXK | 2.95 | 2.89 | 3.2 | 6.3 |
2期临床试验显示86名复发或难治性套细胞淋巴瘤(MCL)患者使用泽布替尼(160 mg,一天两次)治疗后,客观缓解率达到84%,完成反应率均为68.6%,中位数反应持续时间(DOR)和无进展生存期(PFS)分别为19.5到 22.1个月。DOR和PFS的12个月无事件率分别为 78%和 76%。在安全性方面,最常见的≥3级不良事件(AE)为嗜中性粒细胞减少症(19.8%)和肺部感染/肺炎(9.3%)。3例患者发生严重出血事件,无房颤报告。8例(9.3%)患者因不良事件停用了泽布替尼(Yuqin Song., 2020)。2019年11月14日,FDA基于上述研究结果批准泽布替尼(商品名Imbruvica)用于治疗套细胞淋巴瘤。
2021年9月1日,FDA批准泽布替尼用于华氏巨球蛋白血症。2021年9月15日,FDA批准泽布替尼用于复发及难治性边缘区淋巴瘤。
2021年9月1日,FDA批准泽布替尼用于华氏巨球蛋白血症。2021年9月15日,FDA批准泽布替尼用于复发及难治性边缘区淋巴瘤。 2022年8月期《The Lancet. Oncology》发表泽布替尼治疗慢性淋巴细胞白血病(CLL)/小淋巴细胞瘤的3期临床试验SEQUOIA的试验结果。590患者中479例无del(17)(p13 ▪1) 染色体异常的患者随机接受泽布替尼(A组,160mg一天两次)或苯达莫司汀联合利妥昔单抗(B组)治疗,有del(17)染色体异常的患者接受泽布替尼(C组)治疗。结果显示总体反应率A组为94.6%,B组为85.3%,C组为90.0%。在无进展生存期方面,A组显著优于B组(p<0.0001)。在安全性方面中性粒细胞减少症的发生率A组是11%,B组是51%,C组是15%。A组中37%的患者发生严重不良事件,其中死亡事件的发生率是5%,主要由新冠肺炎引起(Constantine S Tam., 2022)。
2023年1月期《The Lancet. Oncology》发表泽布替尼治疗复发及难治性慢性淋巴细胞白血病(CLL)/小淋巴细胞瘤的3期临床试验ALPINE的试验结果。652名患者随机接受泽布替尼(160mg,一天两次)或伊布替尼(420 mg,一天一次)进行治疗。结果显示在无进展生存期方面泽布替尼显著优于伊布替尼。24个月无进展生存率泽布替尼组和伊布替尼组分别是(78.4% v 65.9%)。对于TP53突变17p缺失患者,泽布替尼组的无进展生存期也显著长期伊布替尼组。在总体应答率方面,泽布替尼组也高于伊布替尼组。泽布替尼的安全性优于伊布替尼,导致停药治疗的不良事件更少,心脏事件更少,其中导致停药治疗或死亡的心脏的事件也更少(Jennifer R Brown., 2023)。
2023年1月19日,FDA基于上述两项研究结果批准泽布替尼用于治疗慢性淋巴细胞白血病(CLL)/小淋巴细胞瘤。
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