大环状2-氨基-4-苯氨基嘧啶衍生物作为高效JAK2抑制剂的创新设计与应用研究

本期推荐：针对JAK2 V617F突变体抑制剂存在的选择性差、代谢快等问题，华东师范大学药学院团队设计合成了一系列大环状2-氨基-4-苯氨基嘧啶衍生物。其中化合物11展现出优异活性（JAK2 IC50=54.70 nM），可抑制HEL/SET-2细胞（IC50分别为0.57/1.07 μM），下调p-STAT3/5表达，并具有良好生物利用度（F=54.8%），为骨髓增殖性肿瘤治疗提供了新策略。

　　

在骨髓增殖性肿瘤（MPN）治疗领域，Janus激酶2（JAK2）V617F突变体一直是关键靶点，但现有抑制剂普遍面临选择性不足、代谢稳定性差等瓶颈。当前临床使用的JAK2抑制剂常因脱靶效应导致严重不良反应，且部分患者会出现耐药现象。更棘手的是，传统小分子抑制剂在体内易被快速清除，迫使患者频繁给药。这些局限性严重制约了治疗效果，亟需开发具有新型结构特征的高选择性抑制剂。

华东师范大学药学院AI与药物发现创新中心的研究团队另辟蹊径，将大环化策略引入JAK2抑制剂设计。通过构建刚性更强的三维结构，团队成功开发出系列大环状2-氨基-4-苯氨基嘧啶衍生物。其中明星化合物11不仅对JAK2激酶展现纳摩尔级抑制活性（IC₅₀=54.70 nM），更在JAK2依赖的HEL和SET-2细胞系中分别取得0.57 μM和1.07 μM的优异抑制效果。该研究通过下调磷酸化STAT3/STAT5（p-STAT3/5）证实了化合物对JAK-STAT通路的精准调控，动物实验则显示其能显著抑制促红细胞生成素（rhEPO）诱导的髓外造血现象。相关成果发表于《Journal of Medical Mycology》，为MPN靶向治疗提供了创新解决方案。

研究采用计算机辅助药物设计（CADD）构建大环化合物库，通过体外激酶活性筛选确定先导化合物。采用CCK-8法检测细胞增殖抑制，Western blot分析信号蛋白表达，并建立小鼠红细胞增多症模型评估体内药效。药代动力学研究采用LC-MS/MS检测血浆药物浓度。

大环化合物的设计与合成
通过构象限制策略设计18元大环结构，关键步骤包括Suzuki偶联和分子内酰胺化。晶体结构分析证实大环构象能优化与JAK2铰链区的相互作用。

体外活性评价
化合物11对JAK2抑制活性较阳性对照Ruxolitinib提升3.2倍，对JAK3选择性提高8倍。在HEL细胞中诱导G0/G1期阻滞，凋亡率较对照组增加6.8倍。

信号通路研究
剂量依赖性下调p-STAT5^Tyr694和p-STAT3^Tyr705，50 nM处理6小时可使磷酸化水平降低72%。分子对接显示大环结构与Glu930形成稳定氢键网络。

体内药效与药代
5 mg/kg剂量组小鼠脾脏重量减轻41%，血红蛋白水平恢复正常。绝对生物利用度达54.8%，半衰期延长至4.7小时。

该研究突破性地证明大环化策略可同时提升JAK2抑制剂的效力和选择性。化合物11展现的"双刃剑"特性——既能有效阻断病理性的JAK-STAT信号传导，又保持优良的药代特征，为临床开发新一代MPN治疗药物奠定基础。特别值得注意的是，该大环骨架可规避传统ATP竞争性抑制剂的代谢弱点，其结构创新性可能启发更多难成药靶点的抑制剂设计。研究人员进一步指出，这种刚性结构对解决激酶抑制剂的选择性难题具有普适性意义。