【JMC】一新靶标DHX9 变构抑制剂ATX968的发现

精准药物 · 公众号 · 科技自媒体 · 2025-06-10 06:30

主要观点总结

本文主要介绍了针对RNA解旋酶DHX9的抑制剂的发现、优化以及研究成果。重点介绍了利用定制的生化和生物分析方法对初始筛选化合物进行鉴定和表征的过程，包括化合物的结构特性、生化测定、细胞活性等。此外，还提到了关于药物化学优化、亲和力测定、热位移分析等方面的研究，并最后介绍了ATX968作为新型工具化合物的相关特性及在体内的表现。

关键观点总结

关键观点1: DHX9作为一种RNA/DNA解旋酶，在肿瘤治疗中具有潜在的治疗价值。

DHX9参与维持基因组稳定性，是肿瘤治疗的潜在靶点。

关键观点2: 通过一系列生化和生物物理分析，鉴定和优化了DHX9的抑制剂。

利用定制的生化和生物分析方法对初始筛选化合物进行鉴定和表征，包括化合物1的结构特性、生化测定等。

关键观点3: 研究发现了化合物1部分抑制ATPase和完全抑制解旋活性的特性，并通过结构测定揭示了其与DHX9的结合机制。

化合物1的生化测定数据表明其以浓度依赖性方式发挥作用，对任一底物均不具有竞争性。

关键观点4: 通过结构优化，提高了抑制剂的效力和选择性，最终得到工具化合物ATX968。

药物化学优化包括对化合物1的修饰、去除或替换磺酰胺或酰胺键，以及对噻吩环的修饰等。

关键观点5: ATX968在体外和体内研究中表现出良好的抗增殖活性、溶解度和药代动力学特性。

ATX968与DHX9的结合模式被确定，其晶体结构也得到了研究。此外，ATX968在小鼠模型中的抗肿瘤效果也得到了验证。

正文

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化合物 1 的中心苯环结合。与此一致，化合物 1 对 DHX36 或同源关系较远的解旋酶 SMARCA2 和 WRN 均无抑制作用。最后，研究还发现吡唑环上的甲基和乙基基团向溶剂方向延伸，为进一步优化提供了依据。

苗头化合物优化和关键基团鉴定

化合物 1 已验证为 DHX9 的可逆结合剂和抑制剂，且初步体外 ADME 特性良好，因此启动了一项以结构为导向的优化，以提高化合物 1 的效力。与观察到的结合模式一致，甲基化、去除或替换磺酰胺或酰胺键会显著降低其效力；然而，对吡唑环进行修饰则被证明更有效。

表 1. DHX9 抑制剂系列的初步优化

如化合物 2 所示，乙基的去除是可以接受的。虽然异构体吡唑化合物 3 效力与化合物 2 相同，但噻吩化合物 4 效力提高了数倍。值得注意的是，噻吩类似物化合物 4–9 继续表现出部分 ATPase 抑制（ATPase 活性的最大抑制率为 58–82%），但完全抑制了解旋活性，这与化合物 1 的行为一致。

随后制备了一系列芳基化噻吩（表 2 ）。化合物 10 在 ATPase 抑制（EC ₅₀ = 0.092μM）和解旋活性（IC ₅₀ = 0.656μM）方面有所改善，但对细胞 circBRIP1 诱导影响不大。通过各种吡啶取代（ 化合物 11-13 ）增加极性，根据氮原子的位置不同，结果略有不同。对于化合物 11 ，解旋抑制的增加（IC ₅₀ = 0.074μM）与 circBRIP1 诱导的相关改善（EC ₅₀ = 2.11μM）相关。有趣的是，环上的邻位取代也能耐受 ATPase 抑制（化合物 14 , 15 ）。事实上，多个邻位取代基具有加成作用，二氟化合物 16 （ATPase EC ₅₀ = 0.042 μM）的活性优于单氟化合物 15 。 少量间位取代基的添加，例如化合物 17 和 18 ， 大致维持了 ATPase 活性（EC ₅₀ 分别为 0.099 和 0.335 μM），但并未提高细胞活性。

表 2. 芳基化噻吩化合物的优化

结合溴噻吩化合物 9 和芳基类似物 11 的研究结果，鉴定出甲基取代的噻吩化合物 21 ，尽管其 ATPase 活性进一步提高（EC ₅₀ = 0.004 μM），但仅具有中等解旋活性和弱 circBRIP1 活性（分别为 IC ₅₀ = 0.565 和 EC ₅₀ = 1.28 μM；表 2）。去除吡啶氮以露出苯环（化合物 22 ）导致 ATPase（EC ₅₀ = 0.041 μM）和 circBRIP1（EC ₅₀ = 9.04 μM）测定中的效力降低约 10 倍，尽管在解旋测定中没有降低（IC ₅₀ = 0.440 μM）。尽管发现了纳摩尔级的 DHX9 ATPase 抑制剂，但关键的构效关系特征并未直接转化为 DHX9 靶向细胞抑制效果的提高（以 circBRIP1 EC ₅₀ 为衡量标准）。为了解决这个问题，进一步探索了核心二苯胺结构的优化。

在化合物 1 的晶体结构中注意到，Cys490 的硫醇侧链与结合配体非常接近（图 1D ）。说明可能通过共价相互作用来调节效力。不幸的是，引入典型的共价弹头会导致效力显著降低，并且在晶体学或生化上未观察到共价连接的证据。