新型N-(4-(吡啶-4-基氧)苯基)-1,2-二氢吡啶-3-甲酰胺衍生物作为潜在II型c-Met抑制剂的发现及其抗肿瘤机制研究

本文通过结构虚拟筛选发现新型c-Met抑制剂A30，该化合物通过融合II/III型抑制剂优势骨架，有效抑制野生型及突变型c-Met（D1228V/Y1230H），在NCI-H1993和HCT-116细胞中显著抑制增殖、迁移并诱导凋亡，为克服NSCLC靶向治疗耐药提供了新策略。

　　

Highlight

c-Met受体酪氨酸激酶在肿瘤发生和发展中起关键作用，其异常激活常导致治疗耐药。通过对ChemDiv数据库的结构虚拟筛选，我们优先选出20个候选化合物（包括II型和III型抑制剂），其中化合物A3和A17作为初始命中分子。后续优化得到A30——一种混合骨架抑制剂，其对野生型和突变型c-Met的抑制活性与参照抑制剂BMS-777607相当。细胞实验表明，A30显著抑制NCI-H1993和HCT-116细胞的增殖、迁移和克隆形成，同时诱导细胞凋亡。这些发现突显A30作为靶向c-Met驱动耐药性的先导化合物的潜力。

Introduction

c-Met受体酪氨酸激酶由间质-上皮转化（MET）癌基因编码，通常被称为肝细胞生长因子（HGF）受体，是肿瘤发生和发展的关键分子驱动因子。^1,2 HGF结合后，c-Met发生二聚化和激活。该HGF介导的c-Met信号通路显著促进恶性细胞的上皮-间质转化（EMT），从而增强细胞增殖、血管生成、存活和转移潜力。^3,4 c-Met异常活性与多种恶性肿瘤相关，如非小细胞肺癌（NSCLC）、乳头状肾细胞癌和肝细胞癌。^5,6 在晚期NSCLC病例中，c-Met的过表达和/或基因扩增常导致对奥希替尼（第三代EGFR酪氨酸激酶抑制剂）的获得性耐药。因此，近期临床研究探索了将奥希替尼与赛沃替尼（一种选择性c-Met抑制剂）联用的治疗策略，以克服该耐药机制。

如图1所示，根据结合机制，c-Met靶向小分子可分为三类。I型抑制剂（包括化合物1克唑替尼、2卡马替尼、3特泊替尼和4赛沃替尼）因其芳香基团与激酶激活环（A-loop）中Y1230残基的关键π-堆叠相互作用而表现出对c-Met的高选择性。¹⁶ 尽管其效力强，但A-loop中的耐药突变（如D1228V和Y1230H）已被报道会削弱其治疗效果。^17,18 相比之下，II型抑制剂如5卡博替尼、6美雷替尼和7格列沙替尼不仅结合活性位点，还延伸至相邻疏水口袋，从而对野生型c-Met和D1228V突变体均具有活性。II型抑制剂（包括BMS-777607）通过DFG-out结合模式保持对D1228V突变c-Met的效力，该模式规避了对激活环的依赖。结构研究表明，该突变诱导激活环的螺旋重构，选择性破坏I型抑制剂结合，同时保留II型抑制剂活性。¹⁶ 然而，这些化合物通常激酶选择性有限、药代动力学性质差且脱靶效应风险高。^17,22 近期，阿斯利康披露了化合物8——首个ATP竞争性III型c-Met抑制剂，靶向野生型（WT）和临床相关D1228V突变c-Met。化合物8占据ATP结合位点的后口袋，同时表现出良好的类药特性。然而，尚无III型c-Met抑制剂进入临床开发。鉴于现有c-Met抑制剂耐药突变日益普遍，迫切需要能够克服这些适应性机制的新型肿瘤治疗药物。

本研究采用多阶段虚拟筛选方法识别具有潜在c-Met抑制效应的新结构框架。如图2所示，利用基于结构的筛选方法，我们前瞻性选择了II型和III型c-Met抑制剂候选物，最终挑选20个化合物进行后续活性评估。其中两个化合物表现出中等抑制效应。为增强生物活性，实施了联合优化策略，最终发现化合物A30作为最有效的c-Met抑制剂，其效力得到提升。

Discussion

对c-Met靶向治疗的耐药发展（尤其是通过D1228V和Y1230H等突变）是NSCLC治疗中的关键挑战。我们的研究通过整合结构虚拟筛选和合理药物设计来识别能够克服这些耐药机制的新型抑制剂，以应对这一挑战。A30的混合骨架源自合并A3（III型抑制剂）和A17（II型抑制剂）的药效团特征，表现出对野生型和突变型c-Met的强效抑制，且细胞功能实验证实其显著抑制肿瘤细胞增殖、迁移和克隆形成，并诱导凋亡。该结果为开发下一代c-Met抑制剂提供了新思路。

Conclusions

总之，本研究为设计下一代c-Met抑制剂提供了蓝图，其结合了III型抑制剂的选择性和II型骨架的稳健性。A30的成功强调了整合计算与实验方法以解决激酶抑制剂耐药性的价值，为NSCLC和其他c-Met依赖性恶性肿瘤提供更持久治疗的途径。