第二军医大学发现用于治疗kras突变大肠癌的新型pdeδ降解剂-k8凯发

前言

ras蛋白调节许多细胞过程，包括细胞增殖和分化，并在人类癌症中起因果作用。kras是ras中最常见的突变亚型，在肺癌占约30％，在结直肠癌占45％，在胰腺导管癌占90％，因此，kras被公认为是癌症治疗靶标之一。然而，靶向kras的小分子都还没有成功上市。

kras信号传导的功能主要取决于其在质膜（pm）上位置。为了到达pm，kras通过与pdeδ的穿梭因子结合。通过这一方式，pdeδ阻止kras与内膜结合，从而促进kras在整个细胞中的扩散。随后，kras通过释放因子arl2从pdeδ中释放出来，并通过水泡转运到pm。

现有的kras-pdeδ小分子抑制剂均存在蛋白结合活性高，但是细胞活性差的问题，其主要原因是arl2诱导高亲和力抑制剂从pdeδ的快速释放。

靶向蛋白水解的嵌合体（protac）是一种消除致病蛋白质的新兴治疗策略。作者设想通过protac 技术实现pdeδ的降解，从而实现kras-pdeδ小分子抑制剂更好的体内抗肿瘤活性。

设计思路：

对现有pdeδ抑制剂的研究发现，化合物2的构型与pdeδ的异戊二烯结合袋相吻合，并与arg61，gln78和tyr149形成了关键的氢键。其苄基暴露于溶剂区域，为e3连接酶配体束缚提供了可行的位点。泊马度胺具有合理的类似于药物的理化性质，并且在protac中广泛应用，因此，作者以泊马度胺为配体，引入不同的链，设计了一系列小分子。

方法和结论：

通过荧光偏振方法测定蛋白结合能力以及测定具有kras突变的两种细胞活性，作者优选出了化合物17f。

通过免疫印迹实验，作者证明了了17f诱导pdeδ降解的作用。

泊马度胺作为配体通常会导致ikzf1/3降解这一副作用，作者通过免疫印迹实验表明17f对ikzf1/3的降解作用微乎其微，证明了17f的降解选择性良好。

ras蛋白能够调节mapk和 mtor相关通路，作者通过wb实验验证了17f在kras突变细胞sw480上对ras信号通路的抑制作用。

在小鼠sw480体内异种移植瘤模型中，相比较化合物2而言，17f的抑瘤率大大提高，并且作者用免疫荧光实验也证明小鼠体内存在pdeδ的降解。进一步药代动力学分析表明，尽管17f和其他protec小分子一样分子量较大，但它在大鼠中能够被有效吸收并获得足够的血浆暴露量。

参考文献

[1] junfei cheng. discovery of novel pde# degraders forthe treatment of kras mutant colorectal cancer. j.med. chem. 2020(doi: 10.1021/acs.jmedchem.0c00929