LHQ766的合成与优化：一种高选择性的FGFR2抑制剂，其药代动力学特性得到了改善

《European Journal of Medicinal Chemistry》：Synthesis and optimization of LHQ766: A highly selective FGFR2 inhibitor with improved pharmacokinetics

FGFR2抑制剂LHQ766通过结构优化显著提升口服生物利用度至35.9%，兼具高选择性（抑制FGFR1/3/4活性低于1 μM）和强效抗肿瘤活性（IC50=0.5 nM），其共价结合机制经计算模型和质谱验证，克服了前体药物7的药代缺陷。

　　

李慧琼|孙秋菊|杨博文|田源|吴萍莲|常少华|任小梅|王珍|丁科|马大伟

中国科学院上海有机化学研究所化学生物学国家重点实验室与上海香港联合化学合成实验室，中国上海凌凌路345号，200032

摘要

成纤维细胞生长因子受体2（FGFR2）已被认为是肿瘤学中一个极具吸引力的治疗靶点。我们通过优化之前报道的FGFR2抑制剂7，开发出了新型口服生物可利用的FGFR2抑制剂LHQ766，该抑制剂表现出卓越的效力和选择性。所有目标化合物的结构和纯度均通过¹H NMR、¹³C NMR、HRMS和HPLC分析得到了确认。LHQ766对FGFR2表现出强烈的酶抑制作用（IC₅₀ = 7.3 nM），良好的激酶选择性（对FGFR1/3/4及其他72种酪氨酸激酶具有选择性），并在BaF3-FGFR2细胞中表现出显著的细胞效应（IC₅₀ = 0.5 nM）。通过计算建模和质谱分析揭示了LHQ766与FGFR2的共价结合模式。该化合物在FGFR2驱动的癌症模型中表现出剂量依赖性的FGFR2信号通路抑制作用和选择性的抗增殖效果。与先导化合物7相比，LHQ766的药代动力学特性得到了显著优化，在大鼠体内的口服生物利用度达到了35.9%。这些发现使LHQ766成为靶向FGFR2治疗的一个有前景的候选化合物。

引言

成纤维细胞生长因子受体2（FGFR2）是一种跨膜受体酪氨酸激酶，其结构由三个关键域组成：细胞外配体结合区、跨膜段和细胞内激酶域[1,2]。该受体是多种信号级联反应的关键上游调节因子，这些级联反应对细胞存活和增殖过程至关重要。由于基因突变（如扩增、激活突变或染色体重排）导致的FGFR2信号通路失调，与多种恶性肿瘤（例如肝内胆管癌）[3], [4], [5], [6]密切相关。

像erdafitinib[1], pemigatinib[2], infigratinib[3]和futibatinib[4]这样的泛FGFR抑制剂在临床上的成功，确立了FGFR2作为一个可行的治疗靶点。然而，这些抑制剂缺乏亚型选择性，常常导致不良反应——特别是高磷酸血症（由FGFR1介导）和腹泻（由FGFR4驱动）[11,12]。这一局限性促使人们开发了FGFR2选择性抑制剂[5]-[10]，其中RLY-4008[6]是目前处于II期临床试验的最先进候选药物[13], [14], [15], [16], [17], [18], [19]。化合物6是一个突破性进展，它是第一个高选择性的FGFR2抑制剂，通过共价修饰FGFR2的P环中的Cys491位点实现了特异性，并且具有强大的抗肿瘤活性，同时没有泛FGFR抑制的典型副作用[14,15]。

基于这一基础，我们之前的工作通过结构修饰6获得了两种选择性的FGFR2抑制剂LHQ490和BW710（图1）[16,17]。尽管这些化合物保持了优异的FGFR2选择性和抗肿瘤活性，但它们在大鼠体内的药代动力学（PK）表现不佳。本研究通过优化7的PK特性，最终发现了LHQ766——一种在保留选择性和抑制特性的同时，药代动力学特性得到显著改善的新FGFR2抑制剂。

抑制剂设计与优化

我们的初始先导化合物7表现出强效和选择性的FGFR2抑制作用，其对FGFR2激酶的IC₅₀值为5.2 nM，而对其他FGFR家族成员的活性极低。在细胞实验中，7选择性地抑制了FGFR2依赖性癌细胞的增殖，而不影响FGFR1-, FGFR3-和FGFR4驱动的细胞系。然而，大鼠体内的药代动力学评估显示其口服生物利用度（F）较低（1.8%），系统暴露有限。

结论

总之，我们成功开发出了LHQ766，这是一种新型FGFR2抑制剂，具有卓越的效力、选择性和口服生物利用度。与先导化合物7（1.8%）相比，LHQ766的口服生物利用度提高了20倍（35.9%），同时药代动力学特性也得到了显著改善。LHQ766在FGFR2依赖性细胞模型中表现出强效的FGFR2激酶抑制作用和选择性的抗增殖效果，同时活性极低。

化学通用方法

除非另有说明，所有市售试剂均直接使用。除无水四氢呋喃外，所有溶剂均为试剂级，未在常温空气中预先干燥。所有化合物均通过薄层色谱（TLC）进行分析，TLC结果通过紫外光（254 nm）或磷钼酸显色。所有化合物的纯化均采用硅胶（100–200目）快速色谱法进行。¹H和¹³C NMR谱均在Bruker AV-400仪器上记录。

CRediT作者贡献声明

李慧琼：撰写——原始草稿，项目管理，实验研究。 孙秋菊：撰写——原始草稿，实验研究。 杨博文：撰写——审稿与编辑，数据管理。 田源：数据管理。 吴萍莲：概念构思。 常少华：监督。 任小梅：项目管理。 王珍：撰写——审稿与编辑，监督，资金争取。 丁科：撰写——审稿与编辑，资金争取，概念构思。 马大伟：撰写——审稿与编辑。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究工作。

致谢

我们感谢国家自然科学基金（82204197）、国家重点研发计划（2023YFF1205104、2023YFC2506402）以及化学生物学国家重点实验室的财政支持。