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新型大环2,4-二氨基嘧啶类HPK1抑制剂的创新设计与抗肿瘤免疫治疗潜力
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月04日 来源:Bioorganic & Medicinal Chemistry 3.3
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本研究针对癌症免疫治疗中HPK1(造血祖细胞激酶1)抑制剂的开发瓶颈,通过大环化策略设计合成了一系列结构新颖的2,4-二氨基嘧啶衍生物。代表性化合物21展现出1.0 nM级HPK1抑制活性(ADP-Glo检测),可有效阻断SLP76磷酸化并增强Jurkat T细胞的IL-2分泌。该研究不仅验证了大环化在HPK1抑制剂设计中的优势,更为肿瘤免疫治疗提供了具有全新骨架的先导化合物。
癌症免疫治疗的突破性进展改变了传统肿瘤治疗格局,但免疫检查点抑制剂(ICIs)仅对部分患者有效。造血祖细胞激酶1(HPK1/MAP4K1)作为T细胞受体(TCR)信号通路的负调控因子,其抑制可解除免疫抑制并增强抗肿瘤反应。尽管已有多个HPK1抑制剂进入临床试验,尚未有药物获批且结构多样性不足。中国科学院上海药物研究所等机构的研究团队在《Bioorganic 》发表论文,通过创新性大环化策略开发出新型2,4-二氨基嘧啶类HPK1抑制剂。
研究采用基于结构的药物设计(SBDD)、TR-FRET激酶活性检测、ADP-Glo分析等技术,结合Jurkat T细胞模型评估化合物对SLP76磷酸化和IL-2分泌的影响。通过系统性结构-活性关系(SAR)研究优化大环连接链和苯环取代基,最终获得纳摩尔级活性的先导化合物。
【Macrocyclization-based strategy for the discovery of selective HPK1 inhibitors】
以已报道的U型构象化合物1(IC50 0.061 nM)为起点,通过分子对接指导设计大环结构。关键发现:大环化能稳定活性构象并改善分子性质,其中21号化合物在保持高效HPK1抑制的同时,分子量控制在500以下。
【Chemistry】
采用多步合成路线构建大环骨架:通过1,3-二溴丙烷的亲核取代获得关键中间体31,经Boc脱保护、SNAr反应等步骤实现大环化。核磁共振(400/600 MHz)和质谱验证了所有新化合物的结构。
【Conclusions】
化合物21展现出1.0 nM的HPK1抑制活性(ADP-Glo),在细胞水平有效阻断SLP76 Ser376磷酸化,并显著提升IL-2分泌量(Jurkat细胞)。该研究首次证实2,4-二氨基嘧啶大环结构可作为HPK1抑制剂优势骨架,为克服现有抑制剂结构单一性提供了新思路。
讨论部分强调,该系列化合物通过创新性大环设计解决了传统HPK1抑制剂的结构局限性。Feifei Wu和Jiaqi Sun等作者指出,化合物21的优异活性与其稳定的U型构象密切相关,这种构象能同时与ATP结合域的铰链区形成三重氢键。研究不仅丰富了HPK1抑制剂的结构类型,更为联合免疫治疗策略的开发奠定了化学基础。值得注意的是,大环化策略在改善化合物膜渗透性方面的潜力尚未完全挖掘,这将成为后续研究的重要方向。
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