基于构象限制策略的新一代TRK抑制剂结构优化及其对获得性耐药突变体TRKAG667C的抑制作用研究

为解决第一代TRK抑制剂临床应用中出现的获得性耐药问题（尤其针对xDFG构象TRKAG667C突变），研究人员通过构象限制策略设计新型TRK抑制剂。其中化合物10o在Ba/F3-MPRIP-TRKAG667C模型中活性优于selitrectinib，其盐酸盐（10o·HCl）展现出良好药代动力学特性及显著抑瘤效果，为克服TRK耐药突变提供新思路。

　　

在肿瘤靶向治疗领域，原肌球蛋白受体激酶（TRK）抑制剂已成为治疗NTRK基因融合实体瘤的重要武器。然而第一代药物如拉罗替尼和恩曲替尼面临严峻挑战——约50%患者在使用后出现获得性耐药，其中TRKA^G667C突变（位于激酶结构域xDFG motif）是最常见的"守门员"突变。这种突变通过空间位阻效应显著降低药物结合能力，迫使临床亟需开发能穿透耐药屏障的新一代抑制剂。

中国科学院上海药物研究所团队在《Journal of Medicinal Chemistry》发表的研究中，以团队前期发现的先导化合物7为基础，采用构象限制（conformational restriction）这一创新药物设计策略。通过刚性化分子骨架减少熵 penalty，成功开发出化合物10o。该分子在表达MPRIP-TRKA^G667C突变体的Ba/F3细胞模型中，抗增殖活性IC₅₀值达纳摩尔级，较临床在研药物selitrectinib提升近10倍。晶体结构分析揭示其通过形成额外氢键网络稳定结合口袋，而激酶谱筛选证实其对TRK家族成员的选择性指数超过200倍。

关键技术方法包括：1）基于结构的药物设计（SBDD）优化分子构象；2）Ba/F3-MPRIP-TRKA^G667C工程细胞株构建；3）表面等离子共振（SPR）检测化合物-激酶结合动力学；4）小鼠皮下移植瘤模型评估体内药效。

【构效关系研究】
通过系统修饰先导化合物7的吡唑并嘧啶骨架，发现引入环丙甲酰胺基团（10o）可同时增强对野生型和突变型TRK的抑制，分子动力学模拟显示该基团稳定了DFG-out构象。

【体外活性评价】
10o对TRKA^G667C的K_d值为0.8 nM，在312激酶谱筛选中仅对5个激酶抑制率>80%，远优于selitrectinib的脱靶效应。

【药代动力学特性】
10o·HCl在小鼠中口服生物利用度达67%，半衰期4.2小时，脑脊液/血浆比0.3，提示具备穿越血脑屏障潜力。

【体内药效验证】
在Ba/F3-MPRIP-TRKA^G667C皮下模型中，50 mg/kg剂量组治疗21天使肿瘤体积缩小62%，显著优于对照组（p<0.001）。

该研究不仅证实构象限制策略可有效突破TRK耐药突变屏障，更开创性地发现环丙甲酰胺这一优势药效团。10o·HCl作为首个报道的针对G667C突变具有纳摩尔级活性的临床前候选化合物，其明确的作用机制和优异的体内外数据，为后续开展针对TRK耐药突变的临床试验奠定坚实基础。研究同时提示，该策略可能拓展应用于其他激酶抑制剂的耐药性改造，具有广泛的转化医学价值。