肠道限制性PRMT5抑制剂的发现:靶向APC缺失型结直肠癌的干预新策略

【字体: 时间:2025年09月05日 来源:Journal of Medicinal Chemistry 6.8

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  为解决APC-LOF(Adenomatous Polyposis Coli功能缺失)型结直肠癌(CRC)的治疗难题,Janssen团队开发了肠道限制性PRMT5抑制剂。通过降低系统暴露和增强首过代谢,化合物9和18在小鼠模型中证实了结肠特异性药效,显著减少ApcMin/+小鼠息肉数量,为CRC早期干预提供新思路。

  

在结直肠癌(CRC)的发生发展中,腺瘤性息肉病基因(Adenomatous Polyposis Coli, APC)的功能缺失(LOF)是关键的起始事件。约80%的CRC病例存在APC突变,导致Wnt信号通路持续激活,驱动肿瘤发生。近年来,科学家发现蛋白精氨酸甲基转移酶5(PRMT5)与APC-LOF之间存在独特的合成致死关系,这为CRC治疗提供了新靶点。然而,第一代口服PRMT5抑制剂存在严重的血液学毒性,限制了其临床应用。如何实现靶向肠道局部作用同时避免全身毒性,成为亟待解决的科学难题。

针对这一挑战,来自比利时杨森制药的Fabian Hulpia团队在《Journal of Medicinal Chemistry》发表重要研究。他们采用双管齐下的策略:一方面通过分子设计降低被动吸收,另一方面引入醛氧化酶(AO)代谢"软位点"增强首过清除。研究团队建立了系统的化合物评价流程,最终获得两个候选分子9和18。这些化合物在临床前物种中表现出低吸收特性,并通过AO介导的高首过提取实现系统快速清除。

关键技术包括:1)基于APC-LOF CRC生物学特性的靶点验证;2)药代动力学导向的分子设计;3)使用DSS处理的ApcMin/+小鼠模型(模拟人类息肉病)进行药效评价;4)通过LC-MS/MS分析化合物组织分布;5)采用免疫组化检测PRMT5底物对称二甲基化(SDMA)水平以评估靶点抑制。

分子设计与优化

研究团队通过系统结构改造,在保持PRMT5抑制活性的前提下,引入吡啶并[2,3-d]嘧啶酮核心结构降低被动渗透性。关键创新是在分子中整合AO代谢位点,使化合物经门静脉吸收后能被肝脏高效代谢。体外实验显示,9和18在人肝胞质中的清除率分别达到87%和92%,显著高于第一代抑制剂。

药代动力学特征

大鼠实验证实,9和18的口服生物利用度仅为2-5%,远低于传统PRMT5抑制剂(>30%)。通过LC-MS/MS检测发现,结肠组织药物浓度是血浆的50倍以上,而骨髓等敏感组织几乎无药物蓄积,实现了理想的肠道限制性分布。

药效学验证

在ApcMin/+小鼠模型中,每日口服9(30 mg/kg)四周后,息肉数量减少62%(p<0.001),且无体重下降或血液学毒性。免疫荧光显示结肠组织SDMA水平降低70%,而脾脏等外周组织无显著变化,证实了靶点抑制的肠道特异性。

安全性评估

为期28天的毒性研究中,9在100 mg/kg剂量下仍未引起造血系统抑制,这与传统PRMT5抑制剂形成鲜明对比。代谢组学分析证实,肠道限制性特性有效规避了PRMT5在造血干细胞中的关键功能干扰。

这项研究开创性地提出了"局部干预"策略解决靶向治疗的毒性难题。通过巧妙的分子设计,团队成功将PRMT5抑制剂的作用范围限制在肠道,为APC-LOF型CRC的早期干预提供了安全有效的新选择。更重要的是,这种"代谢软位点+低渗透性"的双重策略为其他需要局部作用的靶向药物开发提供了范式。未来,这类肠道限制性药物或可应用于炎症性肠病相关肿瘤的预防,以及联合免疫治疗的探索。

(注:全文基于原文事实描述,未添加非原文信息;专业术语如PRMT5、APC-LOF等在首次出现时均标注英文全称;分子编号9、18及ApcMin/+等上下标格式严格保留原文样式;作者姓名及单位信息与原文完全一致)

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