5年的時間,首 個上市的CDK4/6抑制劑Ibrance,已取得全球銷售額50億美元的成績,隨之而來的除了同類藥物的跟進(jìn),還有其周邊靶點(diǎn)的研發(fā)崛起,CDK7就是其中之一。憑借其在細(xì)胞周期和轉(zhuǎn)錄兩方面的作用,以及部分腫瘤細(xì)胞中的高表達(dá),現(xiàn)已成為癌癥潛在熱門靶點(diǎn)之一。且當(dāng)前國內(nèi)的研發(fā)熱情處于剛剛起步階段,賽道尚未擁擠,值得立項跟進(jìn)。
01 細(xì)胞周期/轉(zhuǎn)錄&CDK7的作用
CDK7是CDK家族的成員之一,該靶點(diǎn)既可以激活其他的CDKs參與調(diào)控細(xì)胞周期,同時又可以參與轉(zhuǎn)錄,使得CDK7與其他CDKs相比更為特殊。
細(xì)胞周期過程中,CDK7可關(guān)聯(lián)激活包括CDK1,CDK2,CDK4和CDK6在內(nèi)的多個周期蛋白相關(guān)激酶。
轉(zhuǎn)錄過程中,CDK7與其他轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合可以磷酸化RNA聚合酶II(RNP2)的S5和S7位點(diǎn),同時還可以磷酸化并激活CDK9,而CDK9具有促進(jìn)CTD的S2磷酸化的活性。故,CDK7直接或間接參與調(diào)控細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄起始及延伸過程,抑制CDK7會抑制CTD的磷酸化從而對轉(zhuǎn)錄進(jìn)程產(chǎn)生極大的干擾。
再者,CDK7在多種腫瘤中過表達(dá),如口腔鱗狀細(xì)胞癌和三陰性乳腺癌;因此,CDK7被認(rèn)為是抗腫瘤治療的潛在靶點(diǎn)。
圖1.1 CDK7于細(xì)胞周期中的位置(圖片見參考文獻(xiàn))
02 CDK7結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用機(jī)制
結(jié)構(gòu)上,CDK7-ATP配合物的晶體結(jié)構(gòu)己被確定,與CDK2-ATP復(fù)合物結(jié)構(gòu)類似,結(jié)構(gòu)如下圖所示。
圖2.1 CDK7蛋白結(jié)構(gòu)(PDB數(shù)據(jù)庫)
功能上,CDK7需要活躍的Cyclin H,同時還需要另一種蛋白質(zhì)(MAT1)形成三元絡(luò)合物,進(jìn)而發(fā)揮生理功能。另CDK1和CDK2也被認(rèn)為是CDK7磷酸化活化的重要因素。
圖2.2 CDK7更具體現(xiàn)生理功能的機(jī)制步驟(圖片見參考文獻(xiàn))
03 全球進(jìn)入臨床階段的品種
據(jù)報道,THZ1是2014年首次報道合成的CDK7特異性的共價小分子抑制劑,同時還是CDK12/13抑制劑;在體內(nèi)外對不同基因型和表型的腫瘤細(xì)胞均具有抑制增殖作用,已被證實(shí)在宮頸癌、卵巢癌、膠質(zhì)瘤等多種癌癥中具有抗腫瘤作用。且,另有研究表明THZI可以通過血腦屏障,這使得THZ1可以作為膠質(zhì)瘤治療的潛在藥物,還可以改變細(xì)胞周期分布,使癌癥細(xì)胞停滯于G2/M期?;跐撛谀退幮缘膯栴},研究者對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的優(yōu)化工作。
現(xiàn)下,進(jìn)入臨床階段的CDK7抑制劑主要有4個品種,分別為CT7001、SY-5609、SY-1365、BTX-A51。CT-7001,開發(fā)公司為Imperial College Of Science,是一種小分子藥物,目前該藥物最高研發(fā)階段為臨床II期,用于治療實(shí)體瘤。SY-5609,開發(fā)公司為Syros Pharmaceuticals,是一種小分子藥物,目前該藥物最高研發(fā)階段為臨床I期,用于治療乳腺癌、實(shí)體瘤和小細(xì)胞肺癌;另一個品種SY-1365,同為Syros Pharmaceuticals公司開發(fā),最高研發(fā)階段為臨床I期,用于治療卵巢癌、乳腺癌等實(shí)體瘤。BTX-A51,開發(fā)公司為Biotheryx Inc,為CDK7/CSNK1A1/CDK9抑制劑,最高研發(fā)階段為臨床I期,用于治療非霍奇金淋巴瘤和實(shí)體瘤。
圖3.1 THZ1 & CT7001化學(xué)結(jié)構(gòu)
04 國內(nèi)CDK7相關(guān)專利申請情況
通過對CDK7相關(guān)專利進(jìn)行簡單的搜索,于我國進(jìn)行專利申請相關(guān)的國外申請人主要有西克拉塞爾有限公司、希洛斯醫(yī)藥品股份有限公司、阿根尼克斯股份公司、達(dá)納-法伯癌癥研究所股份有限公司等。
國內(nèi)申請人主要有暨南大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院、中國醫(yī)科大學(xué)、浙江同源康醫(yī)藥股份有限公司、恩瑞生物醫(yī)藥科技(上海)有限公司等。
由此不難看出,國內(nèi)對于CDK7的研究,尤其是抑制劑的開發(fā),尚處于早期階段,非常值得跟進(jìn)!
參考文獻(xiàn):
1.Cyclin dependent kinase (CDK) inhibitors as anticancer drugs: Recent advances (2015–2019). Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 29 (2019). doi.org/10.1016/j.bmcl.2019.126637
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3.Targeting cell-cycle machinery in cancer. Cancer Cell 2021. doi.org/10.1016/j.ccell.2021.03.010
4.Recent advances in the development of cyclin-dependent kinase 7 inhibitors. European Journal of Medicinal Chemistry (2019). doi.org/10.1016/j.ejmech.2019.111641
5.http://www.sipop.cn/
6.CNKI部分信息
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