《European Journal of Medicinal Chemistry》：Discovery of Novel Indole Derivatives as LRH-1 Antagonists for the Treatment of Castration Resistant Prostate Cancer
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新型吲哚类LRH-1拮抗剂XY25026和XY25028在体外和体内实验中展现出抑制前列腺癌细胞增殖及抗肿瘤活性，IC50分别为280nM和300nM，口服生物利用度高且无显著毒性。
马凯远|金伟琴|张燕|卢志方|庄晓曦|李俊华|荆新毅|王俊|李亮|周亚楠|李欣|徐婷婷|徐金鑫|马金明|邓俊杰|曾欣|林斌|徐勇|沈辉
教育部结构基础药物设计与发现重点实验室，沈阳药科大学，中国沈阳110016
摘要
肝受体同源物-1（LRH-1）是多种癌症（包括前列腺癌）的关键调节因子，因此其拮抗剂被视为一种有前景的治疗策略。然而，强效LRH-1拮抗剂的开发仍然严重不足，这凸显了对具有治疗潜力的新型候选药物的迫切需求。在此，我们报道了一类新型吲哚类LRH-1拮抗剂的发现和特性研究。通过高通量虚拟筛选，我们采用基于结构的药物设计策略对先导化合物进行了优化，得到了26（XY25026）和28（XY25028），它们的LRH-1抑制IC50值分别为280 nM和300 nM。在细胞实验中，26和28能够抑制多种雄激素受体（AR）阳性前列腺癌细胞系的增殖，这些细胞系具有不同的雄激素反应性和AR信号通路特征，并且能够抑制AR靶基因（KLK2和KLK3）。重要的是，26和28在22Rv1异种移植模型中表现出显著的抗肿瘤效果，且处理小鼠未观察到明显的系统毒性。这些结果表明26和28是具有良好口服生物利用度的LRH-1拮抗剂，为进一步的结构优化和开发用于治疗去势抵抗性前列腺癌（CRPC）提供了有吸引力的先导分子。
引言
前列腺癌仍然是全球主要的健康问题之一，也是人类癌症相关死亡的主要原因[1]。治疗中的一个关键挑战是疾病进展为CRPC，即使进行了雄激素剥夺疗法（ADT），肿瘤仍会持续生长或复发[2]、[3]、[4]。这一致命阶段由相互关联的多因素分子机制驱动，包括失调的持续性AR信号传导（例如AR扩增、突变、剪接变异和异常激活）、重新编程的肿瘤内雄激素合成以及失调的替代致癌信号通路（例如PI3K/Akt、STAT3和糖皮质激素受体信号通路），这些机制共同促进肿瘤的存活和进展[5]、[6]、[7]、[8]、[9]、[10]。
LRH-1（也称为NR5A2）是一种孤儿核受体，最初因其在胚胎发育、胆固醇稳态和胆汁酸合成中的作用而被研究[11]、[12]。LRH-1具有高度保守的模块化结构，包括A/B结构域（NTD）、DNA结合结构域（DBD）、灵活的铰链区域和配体结合结构域（LBD）[13]、[14]。最近的研究显著扩展了我们对LRH-1病理生理意义的理解，证明它是包括乳腺癌、胰腺癌、肝细胞癌和前列腺癌在内的多种癌症的关键调节因子，并通过癌症特异性机制驱动它们的发生和进展[9]、[15]、[16]、[17]、[18]、[19]、[20]、[21]。在前列腺癌中，LRH-1的表达与疾病进展密切相关。据报道，LRH-1可以直接激活多种关键类固醇生成酶基因的启动子，从而驱动肿瘤内的雄激素合成。这种重新激活的雄激素产生提高了肿瘤内的睾酮和二氢睾酮（DHT）水平，进而重新激活雄激素受体信号传导，最终维持肿瘤细胞的增殖并促进CRPC的进展[9]、[22]。因此，开发LRH-1拮抗剂是一种有前景的前列腺癌治疗策略。
迄今为止，文献中报道了几种小分子LRH-1激动剂，如1（GSK8470）、2（6N）和3（6N-10CA）（图1A）[23]、[24]、[25]。相比之下，关于LRH-1拮抗剂的研究仍然非常有限，迄今为止仅描述了三类不同的化合物（图1B）。代表性的拮抗剂4（ML180）的LRH-1结合IC50为3.7 μM[26]；另一种是5，其LRH-1结合IC50为3.1 μM[27]；第三种是6（Cpd3），其结合Kd为1.5 μM[28]。虽然这些化合物为研究LRH-1相关病理（包括代谢紊乱、炎症性肠病（IBD）和各种癌症）中的LRH-1靶向治疗提供了初步途径，但强效LRH-1拮抗剂的开发仍然相对不足。因此，鉴定具有治疗潜力的新型LRH-1拮抗剂是一个迫切的需求。
在本研究中，我们报道了一类新型吲哚类LRH-1小分子拮抗剂的设计、合成和生物学评估，旨在潜在治疗前列腺癌。
部分内容摘要
基于吲哚的LRH-1拮抗剂的发现和合理优化
为了识别新型LRH-1拮抗剂，我们对包含272741个小分子的商业SPECS数据库进行了高通量虚拟筛选（HTVS）。从中选取了20000个化合物进行标准精度（SP）分子对接评估，最终筛选出2000个化合物。随后进行了聚类分析，并选择了72个代表性化合物进行热位移测定（图2A）的生化评估。
结论
在这项研究中，我们报道了一种新型的基于吲哚的LRH-1拮抗剂，其对前列腺癌表现出强大的活性和潜在的治疗效果。从虚拟筛选的命中化合物出发，我们通过合理的药物设计系统地优化了其结构，最终开发出了先导化合物26（XY25026）和28（XY25028），这两种化合物均对LRH-1 LBD具有高亲和力。26和28有效抑制了CRPC细胞系（22Rv1和C4-2B）的增殖
一般化学信息
DMSO购自Yeasen（目录号C3010-0500）。Enzalutamide购自TargetMol（目录号T6002）。化合物9-36按照化学合成方法中的步骤合成。除非另有说明，否则所有商业溶剂和试剂均未经进一步纯化即可使用。闪蒸柱色谱法在硅胶（200-300目）上进行。1H NMR和13C NMR谱在Bruker AV-400或AV-500光谱仪上记录。耦合常数（J）为
作者贡献声明
李亮：正式分析、数据管理。徐勇：撰写——审稿与编辑、方法学、资金获取、概念构思。周亚楠：正式分析、数据管理。李欣：正式分析、数据管理。马凯远：方法学、研究、正式分析、数据管理。金伟琴：方法学、研究、正式分析、数据管理。徐婷婷：正式分析、数据管理。徐金鑫：正式分析、数据管理。张燕：撰写——审稿与编辑、方法学
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究部分得到了以下机构的资助：山东省自然科学基金（项目编号ZR2022LSW026）、国家自然科学基金（项目编号82173745）、国家重点研发计划（项目编号2022YFE0210600）、中国科学院的国际合作计划（项目编号188GJHZ2023069MI）、广州市科技计划（项目编号2024A04J4313）以及广州市生物医药与健康研究院的基础研究项目
