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针对胃肠间质瘤激酶靶点cKIT耐药性突变T670I的高选择性II型激酶抑制剂的发现及作用机制研究
结题报告
批准号:
81872748
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
刘静
学科分类:
H3401.合成药物化学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
王强、李滨华、王傲莉、余凯琳、李凤、章文韬
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中文摘要
cKIT激酶抑制剂是胃肠间质瘤的主要临床一线治疗靶向药物,但是长期使用会导致cKIT激酶gatekeeper氨基酸残基T670I的突变从而引发耐药,而目前还未有能够克服cKIT-T670I突变并且与cKIT野生型之间取得选择性的抑制剂被报道。申请人在前期的研究中发现了一个能够在cKIT野生型与T670I突变之间取得一定选择性的先导化合物CHMFL-KIT-033,其抑制活性以及针对其它结构相近的激酶的选择性还有待改进。基于此,本项目拟利用II型激酶抑制剂的设计理念,通过药效片段组合等方法开展构效关系等研究,发展高选择性、高活性的能够克服cKIT T670I耐药性突变的激酶抑制剂,并探讨其作用机制,验证其作用效果,为进一步发展能够克服胃肠间质瘤的cKIT-T670I耐药性突变的临床药物奠定基础。
英文摘要
cKIT kinase is a validated drug discovery target for gastrointestinal stromal tumors (GISTs). There have been several cKIT kinase inhibitors approved for clinical applications in GISTs such as Imatinib and Sunitinib. However, after chronic treatment, drug-acquired point mutations such as T670I etc would cause drug resistance. Currently there is no reported inhibitor that could achieve selectivity between cKIT wt and the T670I drug resistant mutant. Recently, we discovered a potent type II cKIT-T670I kinase inhibitor CHMFL-KIT-033, which achieved 12-fold selectivity between cKIT wt and cKIT T670I mutant. However, it also potently inhibited some structurally similar kinases such as VEGFR2, FLT3 and PDGFR, etc. In order to avoid the off-target induced toxicity and to better elucidate the drug resistant mechanism, we propose to use CHMFL-KIT-033 as a lead compound for further medicinal modification. We will employ the fragment hybrid type II kinase inhibitor design approach to explore the SAR and develop highly potent and selective cKIT T670I kinase inhibitor. In addition, we will investigate the binding mechanism and evaluate its biological/pharmacological activities in vitro and in vivo, which will pave the way for developing new generation anti-drug resistance therapy for GISTs.
cKIT激酶是胃肠间质瘤的一个药物开发主要靶点,但是临床上长期使用cKIT激酶抑制剂如Imatinib会产生cKIT激酶点突变(如T670I、V654A等)从而导致耐药。基于目前仍缺乏能够克服cKIT gatekeeper T670I突变并且在cKIT野生型之间取得选择性的抑制剂的现状,我们在本项目中首先采用药物重定位策略发现多靶点抑制剂Axitinib对于cKIT-T670I具有抑制作用。在此基础上,我们通过对其结合模式进行分析,结合计算机辅助药物设计以及药效片段组合的研究方法,共设计并合成了135个新型结构的化合物。通过在BaF3工程细胞系和癌症细胞系上的抗增殖活性检测和构效关系研究,我们发现了针对cKIT-T670I的高选择性高活性激酶抑制剂CHMFL-KIT-284,并从蛋白和细胞层次验证了其选择性,同时完成了激酶组选择性检测。此外,我们还开展了该化合物的作用机制研究,通过检测其对于胃肠间质瘤细胞的cKIT相关信号通路、细胞周期和细胞凋亡的影响,发现它能够剂量依赖性地抑制cKIT以及下游信号通路的磷酸化,将细胞阻滞在G0-G1期,诱导细胞凋亡。进一步的体内实验研究显示,先导化合物CHMFL-KIT-284具有可接受的药代动力学性质。在胃肠间质瘤小鼠移植瘤模型上的药效评价中,该化合物也表现出显著的抑制肿瘤效果。这些研究为发展针对胃肠间质瘤cKIT-T670I 耐药性突变的高安全性临床靶向药物提供了重要的理论依据,具有积极的应用前景。依托该项目支持,目前已在J. Med. Chem.等期刊发表SCI论文9篇,申请发明专利2项,并培养毕业博士研究生和硕士研究生各1名。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1021/acs.jmedchem.9b00280
发表时间:2019
期刊:Journal of Medicinal Chemistry
影响因子:7.3
作者:Wu Yun;Wang Beilei;Wang Junjie;Qi Shuang;Zou Fengming;Qi Ziping;Liu Feiyang;Liu Qingwang;Chen Cheng;Hu Chen;Hu Zhenquan;Wang Aoli;Wang Li;Wang Wenchao;Ren Tao;Cai Yujiao;Bai Mingfeng;Liu Qingsong;Liu Jing
通讯作者:Liu Jing
DOI:10.3324/haematol.2019.244186
发表时间:2021
期刊:Haematologica
影响因子:--
作者:Aoli Wang;Chen Hu;Cheng Chen;Xiaofei Liang;Beilei Wang;Fengming Zou;Kailin Yu;Feng Li;Qingwang Liu;Ziping Qi;Junjie Wang;Wenliang Wang;Li Wang;Ellen L. Weisberg;Wenchao Wang;Lili Li;Jian Ge;Ruixiang Xia;Jing Liu;Qingsong Liu
通讯作者:Qingsong Liu
DOI:10.1016/j.ejmech.2020.112744
发表时间:2020-12-01
期刊:EUROPEAN JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY
影响因子:6.7
作者:Wang, Beilei;Zhang, Wentao;Liu, Jing
通讯作者:Liu, Jing
Nintedanib overcomes drug resistance from upregulation of FGFR signalling and imatinib-induced KIT mutations in gastrointestinal stromal tumours.
尼达尼布克服了胃肠道间质瘤中 FGFR 信号上调和伊马替尼诱导的 KIT 突变带来的耐药性
DOI:10.1002/1878-0261.13199
发表时间:2022-04
期刊:MOLECULAR ONCOLOGY
影响因子:6.6
作者:Liu, Juan;Gao, Jingjing;Wang, Aoli;Jiang, Zongru;Qi, Shuang;Qi, Ziping;Liu, Feiyang;Yu, Kailin;Cao, Jiangyan;Chen, Cheng;Hu, Chen;Wu, Hong;Wang, Li;Wang, Wenchao;Liu, Qingsong;Liu, Jing
通讯作者:Liu, Jing
DOI:10.1038/s41392-020-00309-1
发表时间:2020
期刊:Signal Transduction and Targeted Therapy
影响因子:39.3
作者:Juan Liu;Qianmao Liang;Aoli Wang;Fengming Zou;Ziping Qi;Kailin Yu;Qingwang Liu;Cheng Chen;Jing Liu;Qingsong Liu
通讯作者:Qingsong Liu
应用高场核磁共振技术针对BTK激酶与不可逆抑制剂的不同药效作用的结构机制研究
针对BTK激酶的高选择性不可逆分子探针的发现以及对BTK激酶降解机制的研究
利用片段组合的方法针对激酶DDR1二型抑制剂的开发及药效验证
国内基金
海外基金