基于STING的“开放-闭合”动态激活构象发现、设计新型STING激动剂及其在肿瘤免疫治疗中的应用探索
批准号:
82073766
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
徐晓莉
依托单位:
学科分类:
药物设计与药物信息
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐晓莉
中文摘要
干扰素基因刺激因子(STING)是固有免疫应答中的关键接头蛋白,激动STING可以从更广泛层面激活、增强人体免疫系统和适应性免疫功能。本项目以STING为研究对象,创新性的通过生物大分子体系的动态模拟,整合STING“开放”和“闭合”两种激活构象的结构属性,从差异化结构特征着手获得关键激活特征和微观作用机制,明晰小分子可结合口袋结构特征,采用基于关键结合位点的分子筛选和骨架重构策略指导激动剂的合理发现和设计,利用兼顾活性和成药性的优化策略提高分子性质,最终获得特异性非核苷酸类STING激动剂。同时利用高活性小分子激动剂探索激动STING是否可以作为肿瘤免疫治疗的新途径。本项目将蛋白质动态调控机制整合到药物发现过程,一方面为从肿瘤免疫角度为诊治肿瘤提供化学干预工具和药物靶点;另一方面为针对动态变化蛋白的化学干预提供了研究思路,可以进一步将基于蛋白动态机制驱动的药物研发思路实践于其他靶标。
英文摘要
Stimulator of interferon genes (STING) is a key adaptor protein in the innate immune response. Stimulating STING could broadly activate and enhance the immune system and adaptive immune ability. In this project, we focus on the development of STING agonist to regulate the tumor immune microenvironment. The method is to obtain the key activation characteristics and the pocket information by integrating the different structural properties of STING "open" and "closed" conformations with the help of dynamics simulation and molecular. Virtual screen and skeleton reconstruction strategy based on the key critical binding site are chosen as the main means to discover and design the nonnucleotide-like STING agonists with improved activity and druggability. After that, agonist was used to explore whether stimulating STING could be used as a new strategy for tumor immunotherapy. This project integrates the dynamic regulatory mechanisms of proteins into the drug discovery process. This research not only can provide new chemical tools and target for tumor immunotherapy, but also provides a new idea for chemical intervention against dynamically changing proteins, which can be applied to other targets.
目前研发STING小分子激动剂的主要问题是高活性的小分子激动剂较为匮乏,化学结构多样性不足,激动剂的结合机制和生物学效应有待深入研究探讨。围绕STING蛋白开放-闭合的动态激活构象变化,本项目研究:1)分析开放-闭合两种激活构象的结构特征,获得关键激动口袋的结构信息,指导87个氨基苯并咪唑类激动剂的设计和合成,优化得到兼具活性、安全性和成药性的候选化合物DDO-8611,激动活性达到纳摩尔水平,类药性质较好,口服有效,目前正在进一步临床前评价中。2)基于表型筛选获得结构新颖的三环类先导化合物,基于适度激动提高安全性的研究策略,经过结构优化获得35个STING激动剂,有效的拓展了抑制剂结构类型,候选分子DDO-7522在5 mg/kg (TGI = 62.89%)和15 mg/kg (TGI = 83.02%)剂量下均可显著抑制肿瘤生长,对结肠癌具有治疗潜力,极具应用前景。3)通过深入STING蛋白激活过程中的“闭合”动态结构属性,拓展了类似于其内源性配体cGAMP结合模式的苯并呋喃甲酸类新结构STING激动剂,以关环策略封闭分子内氢键,限制化合物的构象转变,同时封闭体内潜在代谢位点,构建了43个新型苯并呋喃甲酸类STING激动剂,获得了具有良好体内代谢性质的候选分子DDO-7577,可用于进一步系统性临床前评价研究。在该项目资助下,共发表STING激动剂及固有免疫通路相关的论文5篇,待投稿2篇。申请国家发明专利3项,其中授权2项,具有较好转化前景;培养博士研究生2名,硕士研究生4名;项目负责人获得2024年江苏省优秀青年基金资助。
基于干扰蛋白多聚策略发现、设计新型STING抑制剂及其在自身免疫炎症性疾病中的应用探索
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:徐晓莉
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依托单位:
基于STING的“开放-闭合”动态激活构象发现、设计新型STING激动剂及其在肿瘤免疫治疗中的应用探索
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:56万元
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批准年份:2020
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负责人:徐晓莉
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依托单位:
基于诱导Phe199位移变化策略选择性抑制热休克蛋白内质网亚型Grp94蛋白的药物发现及其应用探索
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批准号:81872737
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2018
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负责人:徐晓莉
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依托单位:
热休克蛋白Hsp90 C-端调控剂的发现、设计及其化学生物学研究
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批准号:81502990
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:17.9万元
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批准年份:2015
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负责人:徐晓莉
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依托单位:
国内基金
海外基金