NXP800(原开发编号 CCT361814)是Nuvectis Pharma开发的不可抑制激酶2(GCN2),能够抑制热休克转录因子1(HSF1)通路。HSF1被认为在维持肿瘤细胞的稳态、促进增殖、入侵和转移和发挥重要作用。
结构:
介绍:
NXP800(原开发编号 CCT361814)是伦敦癌症研究所(Institute of Cancer Research in London)Paul Workman研发团队开发的总控不可抑制激酶2(GCN2)激活剂类药物。2021年8月26日Nuvectis Pharma宣布获得NXP800的开发权利。
NXP800是在化合物CCT251236的优化产物。CCT251236是Paul Workman团队开发热休克转录因子1(HSF1)通路抑制剂时,得到的候选药物。HSF1是细胞热休克蛋白(HSP)表达的主要调控因子。在高温及应激条件下,HSP是指导蛋白质正确折叠,持维细胞内稳态的关健调节物质。多种肿瘤细胞中可见过度表达HSF1。 过度表达HSF1被认为在维持肿瘤细胞的稳态、促进增殖、入侵和转移和发挥重要作用。由于HSF1缺少天然配体,因此难以开发直接抑制HSF1的药物,筛选能够抑制HSF1通路的药物,成为主要的开发策略。
HSF1的活化产物包括HSP70和HSP90。HSP90的抑制剂Tanespimycin(17-AAG)能够激活HSF1通路,导致HSP70异构体HSP72迅速增加。通过评估对17-AAG处理后HSP72变化的影响情况,Paul Workman研发团队筛选出抑制HSF1通路的含有苯并二氧六环和双酰胺结构的苗头化合物CCT245232(Matthew Cheeseman., 2017)。
通过取代苯并二氧六环,确定苯并二氧六环是保持抗肿瘤活性(pGI50)的必须结构。在双酰胺结构中心苯环的4或6位增加甲基,结果导致活性丧失。在苯并二氧六环一侧酰胺结构N上增加甲基或将酰胺改为磺胺都会使活性丧失。去掉双酰胺结构另一侧喹啉环上的甲基,及将喹啉环上的N从1位移到3位,或部分还原喹啉环,变为四氢喹啉,对活性都未造成明显影响。
为改善药动学特点,在喹啉环和喹啉环的甲基之间引入乙二醇结构,使喹啉环通过O连接到醚链。结果显示使用O作为链接子,不影响活性的同时,增加了药物的溶解速度(动力学溶解度,KS)。负面的是醚链结构增加了小鼠肝微粒肝脏清除率(Clint)和亲脂性(LogD7.4)。与增加溶解速度(KS)相反,增加肝清除率(Clint)与亲脂性(LogD7.4)都不利于改善药物的药动学特点。为了降低亲脂性(LogD7.4),去掉甲基醚结构中的氧,形成含3个C的链接子,并接入二甲胺基,亲脂性(LogD7.4)和溶解速度(KS)都得到了改善。但不幸的是,二甲胺基结构大幅增加了肝脏清除率(Clint)。考虑到肝脏清除率(Clint)的增加,可能是二甲胺基中甲基在代谢酶CYP450的作用下发生氧化反应,对二甲胺基进行环化,得到氧氮杂环已烷结构。由于氧氮杂环与醚链结构相比肝脏清除率(Clint)、溶解速度(KS)和亲脂性(LogD7.4)只是得到了稍稍改善,又将氧氮杂环改为哌啶环。改为哌啶环,得到肝清除率(Clint)、溶解速度(KS)和亲脂性(LogD7.4)都更为理想的先导化合物。考虑到哌啶环增加药物的碱性(酸度系数,pka)可能不利于药物的吸收,在不增加亲脂性的情况下,降低碱性(pKa),将3个C的链接子,改为含2个C的链接子。尽管碱性(pKa)得到降低,但含2个C链接子的哌啶环结构与含3个C链接子的哌啶环结构相比,肝脏清除率(Clint)增加将近一倍。降低哌啶环中C的数量,改为吡咯环。得到肝清除率(Clint)、溶解速度(KS)、亲脂性(LogD7.4)及碱性(pKa)都更为理想的CCT251236。
CCT251236
CCT251236在BALB/c小鼠体内的生物利用度达到39%,但Sprague-Dawley大鼠的口服生物利用度只有11%(A Elisa Pasqua., 2023)。Caco-2细胞分析显示CCT251236的外排率(Efflux Ratio)达到16,高外排率表明CCT251236很可能发生P-糖蛋白(P-gp)介导的外排。
为了不增加亲脂性(LogD7.4)的同时提高药物的渗透率,将CCT251236喹啉环和吡咯环之间碳链长度由2个C减为1个C,并去掉连接喹啉环的O,以降低拓扑极性表面积(tPSA)。结果导致抗肿瘤活性(pGI50)和溶解速度(KS)也出现下降,有益的是下降了人肝微粒肝脏清除率(Clint)。由于打开吡咯环改为二甲胺结构,降低了抗肿瘤活性(pGI50),增加了小鼠肝微粒肝脏清除率(Clint),因此优化的方向集中于使用含氮杂环。使用亲脂性(LogD7.4)更强的含氮杂环甲基吡咯环和哌啶环替换吡咯环,导致肝清除率(Clint)增加。因此在含氮杂环引入另一个N,以平衡亲脂性。改为N-甲基哌嗪环后,与吡咯环结构相比溶解速度(KS)增加了一倍。将N-甲基哌嗪环改为N-异丙基哌嗪环,得到活性更强(pGI50)、小鼠和大鼠肝微粒肝脏清除率(Clint)更低的含N-异丙基哌嗪结构的先导化合物。尽管该化合物的拓扑极性表面积(tPSA)降低,但失望的是BALB/c小鼠口服生物利用度只有11%, 仍表现出高P-gp介导的外排率(CH1doxR/CH1WT)。
考虑到降低分子密度有用于降低外排率,在N-异丙基哌嗪环结构的基础上,将双酰胺中间苯环上的甲基使用卤素Cl替代后,实现大幅度降低了外排率(CH1doxR/CH1WT)。此外氯苯结构增加了亲脂性(LogD7.4)、降低了溶解速度(KS)、增加了肝脏清除率(Clint)。在使用氯苯结构的基础上,去掉哌嗪环的异丙基(Pr),减少亲脂性(LogD7.4),但换来外排率(CH1doxR/CH1WT)增加。将哌嗪环上的异丙基(Pr)改为甲基(Me),与异丙基(Pr)结构相比一步降低了外排率(CH1doxR/CH1WT),但降低溶解速度(KS)、大幅增加小鼠肝微粒(MLM)肝脏清除率(Clint)。将甲基改为乙基(Et),与异丙基(Pr)结构相比活性(pGI50)增加,外排率(CH1doxR/CH1WT)进一步降低。为了进一步降低新脂性(LogD7.4)在N-乙基哌嗪环结构基础上,使用卤素F替代双酰胺中间苯环上的Cl,得到活性更强(pGI50)、小鼠肝微粒(MLM)肝脏清除率(Clint)更低含氟代双酰胺结构的CCT361814。
2024年3月14日Nuvectis Pharma公布NXP800(CCT361814)治疗铂类耐药ARID1a突变的卵巢癌患者1b期临床试验结果。各2名患者分别接受50mg或75mg/天的NXP800。所有患者均经历两线化疗失败,其中至少有一次是基于铂的化疗方案,其中3名患者先前贝伐珠单抗(安维汀)治疗失败。试验结果显示1例接受75mg/天NXP800的患者实现部分应答,其非目标淋巴节病变得到完全缓解。2例接受50mg/天NXP800的患者病情稳定,另一名患者未进行疗效评估。在安全性方面,3例患者发生短暂4级血小板减少,未发生出血事件。4名患者均报告出现 1-2 级的胃肠道不良事件。
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