发现苯并噻唑衍生物作为新型口服受体相互作用蛋白激酶1（RIPK1）抑制剂，用于治疗炎症性疾病

《European Journal of Medicinal Chemistry》：Discovery of benzothiazole derivatives as novel orally Receptor-Interacting Protein Kinase 1 (RIPK1) inhibitors for inflammatory disease therapy

本研究发现苯并噻唑类衍生物作为RIPK1强效抑制剂，其中化合物2q显著抑制细胞坏死，在SIRS和GVHD模型中展现优异抗炎活性及生物利用度，为炎症性疾病治疗提供新候选。

　　

张楚峰|陈玉莲|唐明海|张顺杰|严伟|李勇|李娜|赵浩宇|李明瑞|马子彦|王泰金|陈丽娟

四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室、癌症中心及生物治疗协同创新中心，成都，610041，中国

摘要

受体相互作用蛋白激酶1（RIPK1）是TNF信号通路中的关键节点，在调节炎症细胞增殖、凋亡和坏死性凋亡中起着重要作用。本文报道了苯并噻唑衍生物作为强效RIPK1抑制剂的发现。其中，化合物2q通过保护细胞免受坏死性凋亡而表现出显著的抗坏死性凋亡活性。此外，化合物2q在全身炎症反应综合征（SIRS）模型和人源化急性移植物抗宿主病（GVHD）模型中显示出优异的生物利用度和强大的保护作用。总体而言，这些发现表明2q是治疗炎症性疾病的新颖且有前景的候选药物。

引言

受体相互作用蛋白激酶1（RIPK1）是调节炎症细胞增殖、凋亡和坏死性凋亡的关键因子，在与多种细胞死亡和免疫反应相关的信号通路中发挥着重要作用[1]。RIPK1通过参与死亡受体信号通路（包括TNF受体1（TNFR1）、Fas配体（FasL）、TNF相关凋亡诱导配体（TRAIL）和Toll样受体3/4（TLR3/4））而成为炎症的主要驱动因素，这些通路涉及多个下游信号通路[2],[3],[4],[5]。其中，TNFα诱导的坏死性凋亡目前研究最为透彻。TNFα激活的TNFR1会导致膜信号复合体I的形成[6]。E3连接酶和细胞凋亡抑制蛋白1/2（cIAP1/2）对RIPK1的泛素化导致NF-κB激活和细胞存活。通过抑制cIAP1/2来防止RIPK1的泛素化，复合体I被释放，FasL相关死亡结构域蛋白（FADD）、TNFR1相关死亡结构域蛋白（TRADD）和RIPK1被招募形成复合体II。复合体II介导caspase-8的激活并触发凋亡[2],[7],[8]。当caspase-8活性被z-VAD-FMK（泛caspase抑制剂）阻断时，RIPK1、RIPK3和混合谱系激酶结构域蛋白（MLKL）会组装成坏死小体。RIPK1/RIPK3的自磷酸化和去磷酸化促进MLKL的招募，诱导MLKL寡聚化并转移到细胞膜上，使细胞膜通透化，最终导致坏死性凋亡[9],[10],[11]。同时，损伤相关分子模式的释放会引发炎症反应[12]。RIPK1被认为是TNFα介导的炎症病理的主要调节因子，是坏死性凋亡和炎症反应的重要上游靶点[13],[14]。因此，开发高效且选择性的RIPK1抑制剂可能为治疗炎症性疾病提供潜在机会[15],[16]，如全身炎症反应综合征（SIRS）[17],[18],[19]、银屑病炎症[20],[21]和移植物抗宿主病（GVHD）[22]。

RIPK1抑制剂可以作为对anti-TNF治疗无反应或出现不良反应的患者的替代治疗方案，并具有重要的研究价值[23]。GSK2982772[24]是首个进入临床试验的RIPK1抑制剂，用于治疗活动性斑块型银屑病、中重度类风湿关节炎和活动性溃疡性结肠炎。此外，一些RIPK1抑制剂目前正在临床试验中（图1），例如R-552（Ocadusertib，NCT05848258，用于治疗类风湿关节炎）、DNL-788（Oditrasertib，NCT05630547，用于治疗多发性硬化症）、DNL-758（NCT04781816，专注于治疗皮肤红斑狼疮患者）、GFH-312（结构未公开，NCT05618691，用于治疗外周动脉疾病和间歇性跛行）和ABBV-668（结构未公开，NCT05570006，用于治疗中重度溃疡性结肠炎）。尽管进行了大量研发工作，但尚未有任何RIPK1抑制剂获得批准上市。许多RIPK1抑制剂因毒性问题而被终止（如DNL-104[25]和DNL747[26]）。因此，发现更多结构新颖的RIPK1抑制剂以提高疗效和激酶选择性是必要的。

在本研究中，我们报道了一系列含有新型骨架的苯并噻唑衍生物的设计、合成和生物学评价。代表性化合物2q通过保护细胞免受坏死性凋亡而表现出显著的抗坏死性凋亡活性，并能完全逆转小鼠死亡，同时具有显著的抗炎效果。

部分摘录

基于结构的设计

苯并噻唑是一种由苯环和噻唑部分组成的芳香族化合物，在多个治疗领域展现出多功能性[27]。苯并噻唑基团常被用作RIPK1抑制剂的药效团，例如SZM-41[28]、SZM-1209[29]、PK68[30]（图1）。这些RIPK1抑制剂均表现出相似的结合模式，与DLG基序中的Met95和带负电荷的Asp156形成氢键相互作用。

化学合成

骨架化合物imidazo[1,5-a]pyridine和pyrazole[1,5-a]pyridine的合成过程如图1所示。4-溴吡啶-2-氰基在BH₃·THF存在下还原为伯胺，得到中间体5，然后与甲酸反应得到中间体6。中间体6在POCl₃和甲苯条件下环化得到7。中间体7在干燥的DMF和POCl₃存在下进行Vilsmeier-Haack反应得到

结论

通过合理设计、系统性的结构修饰以及TSZ/TZ诱导的坏死性凋亡模型筛选，我们开发了一类高选择性的RIPK1抑制剂。其中，化合物2q在细胞坏死性凋亡模型中表现出最佳的保护效果（EC₅₀ = 0.75 nM（U937）、0.54 nM（HT-29）和0.13 nM（L929），并具有高选择性和生物利用度。进一步研究表明2q能够有效抑制RIPK1及其下游分子的磷酸化

化学方法

所有化学品和溶剂均从供应商处购买或根据参考协议制备。薄层色谱分析使用0.20 mm Silica Gel 60 F₂₅₄板（青岛海阳化工，中国），并在紫外光（254或365 nm）下进行观察。闪蒸柱色谱分析使用装有Scharlau硅胶（0.04?0.06 mm）的Biotage FlashMaster Personal +闪蒸色谱系统。¹H核磁共振（NMR）和¹³C核磁共振（NMR）光谱数据

CRediT作者贡献声明

严伟：实验研究。张顺杰：撰写 – 审稿与编辑。唐明海：数据管理。陈玉莲：撰写 – 初稿撰写、验证、数据管理。陈丽娟：指导。张楚峰：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写。王泰金：指导、软件操作。马子彦：数据管理。李明瑞：实验研究。赵浩宇：实验研究。李娜：实验研究。李勇：撰写 – 审稿与编辑

注意事项

作者声明没有竞争性财务利益。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本工作得到了中国国家重点研发计划（项目编号2023YFF1204905）、国家自然科学基金（T2221004和22507084）、四川大学华西医院1.3.5学科卓越计划（ZYGD23020）、中国博士后科学基金（2024M752280）以及四川省科技支持计划（2025ZNSFSC0688和2025ZNSFSC1726）的支持。感谢四川大学华西药学院提供的支持