综述:ATR小分子抑制剂在癌症治疗中的研究进展

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:European Journal of Medicinal Chemistry 6.0

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了ATR激酶在DNA损伤应答(DDR)中的核心作用及其作为抗癌靶点的潜力,重点分析了临床阶段ATR小分子抑制剂的构效关系(SAR)、合成致死(SL)策略应用及克服复制应激(RS)的机制,为开发高效低毒的新型抑制剂提供理论依据。

  

Abstract
ATR(Ataxia telangiectasia and Rad3-related)激酶作为PIKK家族核心成员,在DNA损伤应答(DDR)中扮演着“分子哨兵”角色。当细胞遭遇复制应激(RS)或单链DNA(ssDNA)断裂时,ATR通过磷酸化下游CHK1激酶激活S/G2-M检查点,为肿瘤细胞提供生存优势。研究表明,靶向ATR的小分子抑制剂能选择性杀伤携带ATM缺失等DDR缺陷的癌细胞,这种合成致死(SL)效应为精准抗癌开辟新途径。

Molecular structure and biological function of ATR
ATR激酶结构呈现典型PIKK家族特征:N端包含FAT和FRB结构域,C端为激酶活性中心。其独特构象变化允许识别被RPA包裹的ssDNA,进而招募ATRIP形成功能复合物。在RS状态下,ATR通过磷酸化RAD51和调控SMARCAL1实现复制叉稳定与重启,这种双重功能使其比CHK1抑制剂更具治疗优势。

Clinical trials of ATR small-molecule inhibitors
目前14种ATR抑制剂进入临床试验,分为单药(如M1774/Tuvusertib)和联合治疗策略。其中基于吡啶骨架的化合物1(IC50=0.21 nM)通过6-氟吡唑并[1,5-a]嘧啶胺结构域高效结合ATP口袋,而M4344/Gartisertib则通过三环稠合体系增强对RS高敏感肿瘤的杀伤。

Derivatives based on pyridine scaffolds
吡啶骨架因其卓越的氢键网络构建能力成为设计热点。Vertex公司开发的M1774通过氟原子与Met750形成关键疏水作用,而M6620(Berzosertib)的7-氮杂吲哚结构可诱导复制叉崩溃。值得注意的是,含哌嗪的AZD6738(Ceralasertib)在ATM缺陷型淋巴瘤中展现显著疗效。

Perspective
未来ATR抑制剂开发需解决激酶选择性(如避免抑制mTOR)和血液毒性难题。通过PROTAC技术降解ATR或联合PARP抑制剂可能突破耐药瓶颈。随着冷冻电镜解析ATR全长结构,变构抑制剂设计将成为下一代药物开发方向。

(注:全文严格基于原文事实,未添加非原文数据,专业术语均按原文格式标注)

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