JMC：暨南大学陆小云/张章等报道新型大环高选择性c-MET抑制剂D6808

暨南大学药学院陆小云研究员、张章副研究员联合中南大学湘雅医院陈永恒教授等在药物化学TOP期刊Journal of Medicinal Chemistry上报道了新型高选择性c-Met大环抑制剂D6808（DOI: 10.1021/acs.jmedchem.2c00981）。

自2020年起，高选择性的I型c-Met抑制剂capmatinib、tepotinib、savolitinib相继被获批用于携带MET14外显子跳跃突变的非小细胞肺癌患者。然而，在使用c-Met抑制剂后会出现获得性耐药，主要为I型的Y1230C和D1228V/N/H突变、II型的F1200L和L1195V突变。另一方面，有研究表明：HGF/c-Met信号通路与胃癌的形成发展也密切相关，部分c-Met抑制剂在临床实验中已经被证实对胃癌有一定的治疗效果，但是目前尚无c-Met抑制剂药物获批用于胃癌的治疗。因此，开发新型的c-Met抑制剂是十分有必要的。

首先，基于tepotinib和NVP-BVU972与c-Met的晶体结构分析，研究人员首先使用杂化策略，得到先导化合物9b（图2），进一步对哒嗪酮上的苯基（蓝色）进行构效关系探讨，得到具有较强激酶活性与细胞活性的化合物9y (c-Met IC50 = 4.8 nM，Hs746T IC50 = 11.9 nM）。9y与c-Met的晶体结构（图3A）显示其以I型抑制剂的“U型”模式与c-Met结合。

图2. c-Met大环抑制剂D6808的优化过程（来源：J. Med. Chem.）

为进一步提高细胞活性，研究人员进行了系统的构效关系研究：①为改善化合物溶解性，同时考虑到去甲基化是常见的药物代谢途径之一，对伸向溶剂区域的N-甲基吡唑进行优化，通过替换不同的亲水基团得到细胞活性提高的化合物9yj（c-Met IC50 = 5.4 nM, Hs746T IC50 = 9.8 nM）；②9y与c-Met的晶体结构显示-CH2CH2-linker呈现“folded”构象，并且与激酶没有相互作用，当替换为双键、酰胺等并不能维持活性，猜测可能破坏了“folded”构象；为了进一步避免苄位的代谢不稳定性，将其替换为-CF2CH2-，虽然在激酶水平活性保持（c-Met IC50 = 9.9 nM），但细胞活性略有丧失（Hs746T IC50 = 38.5 nM），这说明了-CH2CH2-linker对活性是至关重要的；③晶体显示9y的-CH2CH2-linker二面角为76.3°（图3A），对9y进行二面角扫描分析后发现其在水溶液中存在三种最低能量构象“unfolded-i”、“folded”和“unfolded-ii”（图3B），对应的二面角分别为-70、75、180°，这说明抑制剂与蛋白结合时会发生从“unfolded”到“folded”最低能量构象的转换，因此推测可以使用大环化策略将其固定在“folded”的最低能量构象以降低结合时能量的损失，最终得到的大环化合物14（D6808）对激酶（c-Met IC50 = 2.9 nM）和细胞抑制活性（Hs746T IC50 = 0.7 nM）均得到提高。D6808与c-Met的晶体结构也显示-CH2CH2-linker的二面角为75.1°（图3A），大环策略成功将其固定在“folded”构象，因此活性明显提高。由此验证了大环构象限制的策略。

对活性优异的开环化合物9yj（图3C）与大环化合物D6808（图3D）进行激酶谱测试，显示化合物D6808比开环化合物9yj具有更好的选择性，环合之后降低了对TRK和AXL的抑制活性。D6808在Ba/F3-Tpr-Met细胞中对于常见的II型抑制剂突变也表现强烈的抑制活性（F1200L/M1250T/H1094Y/F1200I/L1195V IC50 = 4.2, 3.2, 1.0, 39.0和33.4 nM），为新型c-Met抑制剂的研究提供新的先导化合物。

图3. A. 化合物9y/ D6808与c-Met的晶体结构叠合。B. 化合物9y在水溶液中的二面角扫描。C. 化合物9yj激酶谱（373种野生型激酶）。D. D6808激酶谱（373种野生型激酶）

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