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Article(id=1218551196307079447, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, issueId=1218551191835956108, articleNumber=null, orderNo=null, doi=10.16438/j.0513-4870.2017-0102, pmid=null, cstr=null, oa=null, hot=null, price=null, onlineType=0, articleFormat=0, articleType=null, articleTypeStr=research-article, receivedDate=null, receivedDateStr=null, revisedDate=null, revisedDateStr=null, acceptedDate=null, acceptedDateStr=null, onlineDate=1768454844786, onlineDateStr=2026-01-15, pubDate=1520784000000, pubDateStr=2018-03-12, doiRegisterDate=null, doiRegisterDateStr=null, onlineIssueDate=1768454844786, onlineIssueDateStr=2026-01-15, onlineJustAcceptDate=null, onlineJustAcceptDateStr=null, onlineFirstDate=null, onlineFirstDateStr=null, sourceXml=null, magXml=null, createTime=1768454844786, creator=13701087609, updateTime=1768454844786, updator=13701087609, issue=Issue{id=1218551191835956108, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, year='2018', volume='53', issue='3', pageStart='321', pageEnd='486', issueExtLink='null', onlineDate='null', pubDate='null', beforeIssueId=null, nextIssueId=null, price=null, status=1, issueComplete=1, articleOrder=1, issueType=-1, specialIssue=null, createTime=1768454843720, creator=13701087609, updateTime=1768456960729, updator=13701087609, preIssue=null, nextIssue=null, ext={EN=IssueExt(id=1218560071257215129, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, issueId=1218551191835956108, language=EN, specialIssueTitle=, coverIllustrator=null, specialIssueEditor=, specialIssueAbout=), CN=IssueExt(id=1218560071257215130, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, issueId=1218551191835956108, language=CN, specialIssueTitle=, coverIllustrator=null, specialIssueEditor=, specialIssueAbout=)}, issueFiles=null}, startPage=476, endPage=486, ext={EN=ArticleExt(id=1218551196764258600, articleId=1218551196307079447, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, language=EN, title=null, columnId=null, journalTitle=Acta Pharmaceutica Sinica, columnName=null, runingTitle=null, highlight=null, articleAbstract=null, correspAuthors=null, authorNote=null, correspAuthorsNote=null, copyrightStatement=Copyright ©2018 Acta Pharmaceutica Sinica. 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Binding mode of compound 22 to Bcl-xL by NMR

, figureFileSmall=tVf76et0xcxoLUs8LkMRfQ==, figureFileBig=1bjZSvuLCWB0c0pRvu1gxw==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970762132767394, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=6IrMzEJfUkvhSBuLW9vs8g==, figureFileBig=lo2VznLdZDxWBkvh7ATA0w==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970762271179436, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Figure 2, caption=

Binding mode of compound 23 to Bcl-xL by NMR

, figureFileSmall=6IrMzEJfUkvhSBuLW9vs8g==, figureFileBig=lo2VznLdZDxWBkvh7ATA0w==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970762384425657, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=YtQJ7yJHGy35ExxHtZXjdQ==, figureFileBig=x8xVbkSaFijfihk0rexJPQ==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970763730797260, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Figure 3, caption=

Diagram of 23 bound to Bcl-xL, showing bent-back conformation

, figureFileSmall=YtQJ7yJHGy35ExxHtZXjdQ==, figureFileBig=x8xVbkSaFijfihk0rexJPQ==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970763827266264, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=r1SsTSMcsnhDlu/Tkjek8A==, figureFileBig=hWhN00E8X6bGmyYcq1O7xg==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970763957289699, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label= , caption= , figureFileSmall=r1SsTSMcsnhDlu/Tkjek8A==, figureFileBig=hWhN00E8X6bGmyYcq1O7xg==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970764078924532, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=BdzXoh7L5l55OdJz83qzpg==, figureFileBig=FhSvHVUjp9b4mX92ekZZbg==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970764204753666, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Figure 4, caption=

(a) NMR-derived structure of 47 bound to Bcl-xL (PDB code 2O2M); (b) NMR-derived structure of 47 bound to Bcl-2 (PDB code 2O2F)

, figureFileSmall=BdzXoh7L5l55OdJz83qzpg==, figureFileBig=FhSvHVUjp9b4mX92ekZZbg==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970764313805581, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=a+SXQUgvFHeH53mW3tRroQ==, figureFileBig=wVfSan7vXPduUIJ+x4OoDg==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970764427051803, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Figure 5, caption=

Crystal diagram of the complex of 66 with Bcl-2

, figureFileSmall=a+SXQUgvFHeH53mW3tRroQ==, figureFileBig=wVfSan7vXPduUIJ+x4OoDg==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970764573852459, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=tfwQlZ7klCyD8PytpR7wWg==, figureFileBig=kGf6m2vSJ8ThgQRE9rU7eA==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970764674515769, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Figure 6, caption=

Crystal diagram of the complex of 67 with Bcl-2

, figureFileSmall=tfwQlZ7klCyD8PytpR7wWg==, figureFileBig=kGf6m2vSJ8ThgQRE9rU7eA==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970764821316424, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=2A93k/swUUccW9YDd60WBA==, figureFileBig=fg3NNv8kMeEOun3GO+3xJQ==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970765089751900, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label= , caption= , figureFileSmall=2A93k/swUUccW9YDd60WBA==, figureFileBig=fg3NNv8kMeEOun3GO+3xJQ==, tableContent=null), ArticleFig(id=1218970765211386724, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. R1 R2 NMR
Kd/μmol·L-1
1 4-F 4-COOH 300
2 H 4-COOH 1 200
3 4-F 4-OH > 5 000
4 H 4-COOCH3 > 5 000
5 H 3-COOH > 5 000
6 H 4-CH2COOH 2 000
7 H 4-CH2CH2COOH 1 990
8 4-CH3 4-COOH 383
9 4-Cl 4-COOH 238
10 2, 3-benzo 4-COOH 250
), ArticleFig(id=1218970765374964597, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Table 1, caption=

Binding of biphenyl (naphthalene) compounds

, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. R1 R2 NMR
Kd/μmol·L-1
1 4-F 4-COOH 300
2 H 4-COOH 1 200
3 4-F 4-OH > 5 000
4 H 4-COOCH3 > 5 000
5 H 3-COOH > 5 000
6 H 4-CH2COOH 2 000
7 H 4-CH2CH2COOH 1 990
8 4-CH3 4-COOH 383
9 4-Cl 4-COOH 238
10 2, 3-benzo 4-COOH 250
), ArticleFig(id=1218970765496599426, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. Structure NMR
Kd/μmol·L-1
11 4 300
12 13 000
13 5 000
14 2 000
15 11 000
16 13 000
17 9 000
18 4 000
19 6 000
20 6 000
), ArticleFig(id=1218970765647594378, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Table 2, caption=

Binding activity of fused rings to Bcl-xL

, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. Structure NMR
Kd/μmol·L-1
11 4 300
12 13 000
13 5 000
14 2 000
15 11 000
16 13 000
17 9 000
18 4 000
19 6 000
20 6 000
), ArticleFig(id=1218970765735674773, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Second fragment Linker
- - -
- -
), ArticleFig(id=1218970765861503907, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Table 3, caption=

Various fragment at the second binding site and linker connecting to compound 1

, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Second fragment Linker
- - -
- -
), ArticleFig(id=1218970765966361518, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. R Bcl-xL,
Ki/μmol·L-1		 Bcl-xL+1% HS,
Ki/μmol·L-1
23 F 0.036 2.50
25 CH2N(CH3)2 0.426 1.00
26 CON(CH3)2 0.476 > 10.0
27 (CH2) 2N(CH3)2 0.665 0.998
28 CH2CON(CH3)2 0.251 > 10.0
29 (CH2)3N(CH3)2 0.106 0.73
30 (CH2)2CON(CH3)2 0.039 1.00
31 0.010 4 0.58
32 0.058 0.79
33 CH2CH2CH2OH 0.021 5 2.96
34 0.019 0.652
), ArticleFig(id=1218970766058636219, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Table 4, caption=

Structure and activity of biphenyl tail modified compounds

, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. R Bcl-xL,
Ki/μmol·L-1		 Bcl-xL+1% HS,
Ki/μmol·L-1
23 F 0.036 2.50
25 CH2N(CH3)2 0.426 1.00
26 CON(CH3)2 0.476 > 10.0
27 (CH2) 2N(CH3)2 0.665 0.998
28 CH2CON(CH3)2 0.251 > 10.0
29 (CH2)3N(CH3)2 0.106 0.73
30 (CH2)2CON(CH3)2 0.039 1.00
31 0.010 4 0.58
32 0.058 0.79
33 CH2CH2CH2OH 0.021 5 2.96
34 0.019 0.652
), ArticleFig(id=1218970766188659655, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. R1 R2 Ki/μmol·L-1 FL5.12 cell EC50/μmol·L-1*
Bcl-xL Bcl-xL+10% HS +gelatin +3% FBS
35R A R-(CH2)2N(CH3)2 0.000 8 0.360 0.470 5.10
35S A S-(CH2)2N(CH3)2 0.252 3.85 9.50 16.1
36 A R-(CH2)3N(CH3)2 0.002 6 0.728 2.00 14.1
37 A R-(CH2)4N(CH3)2 0.001 2 0.174 1.08 3.89
38 A R-(CH2)4NH2 0.001 0.256 4.13 20.8
39R A 0.001 1 > 10.0 0.368 7.0
39S A 0.075 6.05 4.2 9.31
40 A R-CH2CON(CH3)2 0.003 1 1.79 2.14 15.0
41R B R-(CH2)2N(CH3)2 < 0.000 5 0.148 0.399 2.08
41S B S-(CH2)2N(CH3)2 0.250 1.14 32.5 59.2
42 B R-(CH2)3N(CH3)2 0.000 9 0.071 3.01 8.60
43 B R-(CH2)4N(CH3)2 < 0.000 5 0.215 1.20 6.0
44 B R-(CH2)4NH2 0.000 8 0.029 5 2.05 9.0
45 B 0.001 7 > 10.0 0.382 2.11
46 B R-CH2CON(CH3)2 1.0 1.28 7.63
), ArticleFig(id=1218970766335460308, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Table 5, caption=

Structure and activity of combination substitution. *Mouse FL5.12 cells transfected with Bcl-xL

, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. R1 R2 Ki/μmol·L-1 FL5.12 cell EC50/μmol·L-1*
Bcl-xL Bcl-xL+10% HS +gelatin +3% FBS
35R A R-(CH2)2N(CH3)2 0.000 8 0.360 0.470 5.10
35S A S-(CH2)2N(CH3)2 0.252 3.85 9.50 16.1
36 A R-(CH2)3N(CH3)2 0.002 6 0.728 2.00 14.1
37 A R-(CH2)4N(CH3)2 0.001 2 0.174 1.08 3.89
38 A R-(CH2)4NH2 0.001 0.256 4.13 20.8
39R A 0.001 1 > 10.0 0.368 7.0
39S A 0.075 6.05 4.2 9.31
40 A R-CH2CON(CH3)2 0.003 1 1.79 2.14 15.0
41R B R-(CH2)2N(CH3)2 < 0.000 5 0.148 0.399 2.08
41S B S-(CH2)2N(CH3)2 0.250 1.14 32.5 59.2
42 B R-(CH2)3N(CH3)2 0.000 9 0.071 3.01 8.60
43 B R-(CH2)4N(CH3)2 < 0.000 5 0.215 1.20 6.0
44 B R-(CH2)4NH2 0.000 8 0.029 5 2.05 9.0
45 B 0.001 7 > 10.0 0.382 2.11
46 B R-CH2CON(CH3)2 1.0 1.28 7.63
), ArticleFig(id=1218970766448706528, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. X R FPA Ki/μmol·L-1 FL5.12 cell EC50/μmol·L-1
Bcl-2 Bcl-xL Bcl-2 Bcl-xL
35R A - 67 0.8 2.2 0.47
48 B 8.1 1.8 0.93 0.68
49 C 35.2 4.4 > 50 > 50
50 C 6.5 1.7 2.93 2.34
51 D 9.6 3.7 > 50 > 20
52 E 3.4 < 0.5 0.60 0.38
53 F 39.8 2.6 1.7 1.1
54 F 61.9 < 1 > 50 14.6
55 F 61 4.0 > 20 > 20
56 F 300 2.5 > 50 > 50
), ArticleFig(id=1218970766578729964, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Table 6, caption=

SAR of various 4-substituted piperidine and piperazine structural scaffolds

, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. X R FPA Ki/μmol·L-1 FL5.12 cell EC50/μmol·L-1
Bcl-2 Bcl-xL Bcl-2 Bcl-xL
35R A - 67 0.8 2.2 0.47
48 B 8.1 1.8 0.93 0.68
49 C 35.2 4.4 > 50 > 50
50 C 6.5 1.7 2.93 2.34
51 D 9.6 3.7 > 50 > 20
52 E 3.4 < 0.5 0.60 0.38
53 F 39.8 2.6 1.7 1.1
54 F 61.9 < 1 > 50 14.6
55 F 61 4.0 > 20 > 20
56 F 300 2.5 > 50 > 50
), ArticleFig(id=1218970766683587577, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. FPA /μmol·L-1 FL5.12 cell EC50/μmol·L-1
Bcl-2 Bcl-xL Bcl-xL+10%HS Bcl-2 Bcl-xL
57 < 1 < 0.5 < 60 0.02 0.35
58 < 1 < 0.5 83 0.18 0.16
59 < 1 < 0.5 < 60 0.016 0.018
), ArticleFig(id=1218970766780055556, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Table 7, caption=

Structure and activity of typical compounds

, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. FPA /μmol·L-1 FL5.12 cell EC50/μmol·L-1
Bcl-2 Bcl-xL Bcl-xL+10%HS Bcl-2 Bcl-xL
57 < 1 < 0.5 < 60 0.02 0.35
58 < 1 < 0.5 83 0.18 0.16
59 < 1 < 0.5 < 60 0.016 0.018
), ArticleFig(id=1218970766872330260, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. H146/10% HS EC50/µmol·L-1 Cmax /µmol·L-1 AUC /µmol·L-1·h F /% AUC/EC50
59 0.087 0.039 0.28 6 3.2
60 0.039 4 - 0.83 - 21.0
61 0.026 - 0.65 - 25.3
62 33.0 1.15 10.4 28 0.32
63 0.61 0.20 1.16 16 1.9
), ArticleFig(id=1218970768197730335, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Table 8, caption=

Activity and PK properties of typical compounds

, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. H146/10% HS EC50/µmol·L-1 Cmax /µmol·L-1 AUC /µmol·L-1·h F /% AUC/EC50
59 0.087 0.039 0.28 6 3.2
60 0.039 4 - 0.83 - 21.0
61 0.026 - 0.65 - 25.3
62 33.0 1.15 10.4 28 0.32
63 0.61 0.20 1.16 16 1.9
), ArticleFig(id=1218970768357113905, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. EC50 /nmol·L-1 AUC/µmol·L-1 ·h AUC/EC /h
FL5.12/Bcl-2 FL5.12/Bcl-xL 10% HS, H146c
59 7.7 30 87 0.28 3.2
64 1.1 0.7 58.9 3.87 65.7
65 5.9 4.2 86.7 6.26 72.2
), ArticleFig(id=1218970768499720260, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Table 9, caption=

PD and PK of compound 64 and 65

, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Compd. EC50 /nmol·L-1 AUC/µmol·L-1 ·h AUC/EC /h
FL5.12/Bcl-2 FL5.12/Bcl-xL 10% HS, H146c
59 7.7 30 87 0.28 3.2
64 1.1 0.7 58.9 3.87 65.7
65 5.9 4.2 86.7 6.26 72.2
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Ki/nmol·L-1 EC50/nmol·L-1
Bcl-2 Bcl-xL FL5.12 Bcl-2 FL5.12 Bcl-xL RS4;11/ALL Bcl-2 H146 Bcl-xL
< 0.01 48 4 261 8 4260
), ArticleFig(id=1218970768751378525, tenantId=1146029695717560320, journalId=1189982191388893191, articleId=1218551196307079447, language=CN, label=Table 10, caption=

The selective action of 68 to BCL-2

, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
Ki/nmol·L-1 EC50/nmol·L-1
Bcl-2 Bcl-xL FL5.12 Bcl-2 FL5.12 Bcl-xL RS4;11/ALL Bcl-2 H146 Bcl-xL
< 0.01 48 4 261 8 4260
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第一个蛋白-蛋白相互作用抑制剂venetoclax
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郭宗儒
药学学报 | 新药发现与研究实例简析 2018,53(3): 476-486
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第一个蛋白-蛋白相互作用抑制剂venetoclax
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郭宗儒
作者信息
  • 中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所, 北京 100050
Affiliations
出版时间: 2018-03-12 doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-0102
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郭宗儒. 第一个蛋白-蛋白相互作用抑制剂venetoclax. 药学学报, 2018 , 53 (3) : 476 -486 . DOI: 10.16438/j.0513-4870.2017-0102
. Acta Pharmaceutica Sinica, 2018 , 53 (3) : 476 -486 . DOI: 10.16438/j.0513-4870.2017-0102
正文
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1 引言
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干扰蛋白-蛋白相互作用的小分子, 批准上市的第一个药物是venetoclax。一些蛋白酶抑制剂或激酶抑制剂虽然也是干预蛋白与蛋白的作用, 但由于反应位点有特定的结构特征、特异的结合腔, 或辅酶的参与, 分子设计有“着力点”, 相对容易实现。Venetoclax干预的两个蛋白相互作用, 是一个广泛而表浅的弱结合作用, 难以确定切入点。本文解析的研发历程, 涉及了高通量筛选, NMR和X-射线衍射揭示微观结构和作用, 以及在确定靶标蛋白的可药性等方面, 有许多值得借鉴之处。
2 作用靶标
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细胞程序化死亡(凋亡)是机体清除衰老的、受损伤的和无用细胞的首要机制, 与机体正常发育、组织重塑和免疫应答等都起重要作用, 许多疾病的发生是由于凋亡过程的损坏, 例如肿瘤、自身免疫疾病和阿尔茨海默病等。B细胞淋巴瘤(Bcl)蛋白家族中包含有抗凋亡蛋白如Bcl-2和Bcl-xL, 也有促凋亡蛋白如Bak、Bax和Bad, 二者精确地调控表达, 处于平衡状态。一些肿瘤为了避免和逃逸凋亡, 高表达Bcl-2或Bcl-xL, 因而成为研发抗肿瘤药物的靶标, 通过结合Bcl-2或Bcl-xL, 释放促凋亡蛋白如Bak、Bax和Bad的功能, 达到治疗的目的。
3 蛋白结构和结合特征
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Bcl-2蛋白家族的三维结构有相同的折叠形式:两个疏水性螺旋, 由5~7个两亲性的α螺旋包围, 后者形成抗凋亡蛋白Bcl-xL和Bcl-2的疏水性沟槽, 是结合促凋亡蛋白Bak、Bax和Bad的部位。蛋白-蛋白相互作用的面积广泛(750~1500 Å2), 表浅且无特征性结合位点, 增加了设计药物的难度。Bak的BH3肽与Bcl-xL的结合面积相对较小, 大约500 Å2, 而且结合Bcl-xL的位点是较深的疏水沟槽, Bak蛋白的BH3肽为两亲性螺旋, 占据并结合于疏水沟槽, 这些信息为分子设计提供了线索(Petros AM, Nettesheim DG, Wang Y, et al. Rationale for Bcl-XL/Bad peptide complex formation from structure, mutagenesis, and biophysical studies. Protein Sci, 2000, 9: 2528-2534)。
4 评价活性
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4.1 Bcl-xL蛋白的制备
含有Bcl-xL质粒的细菌在15N标记的氯化铵(唯一氮源)介质中温孵, 制备均一的15N标记Bcl-xL蛋白(去除了过膜螺旋); 15N和13C双标记的Bcl-xL蛋白在15N标记的氯化铵和13C标记的葡萄糖(唯一碳源)介质中制备。用于NMR测定的蛋白浓度为0.5~1.0 mmol·L-1。
4.2 活性测定
评价化合物活性是用NMR测定与Bcl-xL蛋白的结合力, 结合性能越强预示活性越高。这种基于NMR的筛选方法是通过对Bcl-xL蛋白与受试物(或无受试物)增敏15N/1H HSQC谱来确定的。通过比对有或无受试物情况下Bcl-xL中特定氨基酸残基的15N二维核磁变化, 确定化合物的结合能力。
荧光偏振检测法测定化合物抑制Bcl-xL活性, 用荧光素标记的BH3肽(来源于Bad蛋白)作为探针(与Bcl-xL结合常数Kd值20 nmol·L-1), 不同浓度的受试物加入到Bcl-xL和探针的混合液中, 用连续的荧光素灯测定偏振光, 计算受试物的Ki为活性值。
高表达Bcl-xL或Bcl-2蛋白的细胞, 用来测定受试物的功能和强度。
5 化合物筛选
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5.1 方法
采用基于片段的分子设计方法(SAR by NMR), 确定片段及其定位。首先用9 373个化合物筛选Bcl-xL的第一结合位点。化合物的相对分子质量低于210。筛选结果得到49个Kd值低于5 mmol·L-1的苗头化合物。第二结合位点的筛选是在有第一位点的受试物存在下, 筛选相对分子质量低于150的3 472个小分子, 得到24个Kd值低于5 mmol·L-1的苗头化合物。受试物的离解常数Kd值是基于不同浓度与化学位移的变化值求出的。
5.2 第一结合位点的苗头化合物及其构效关系
与Bcl-xL第一位点结合的有代表性的化合物1是4'-氟-联苯-4-甲酸骨架的分子, 二维核磁显示苗头化合物引起Bcl-xL疏水沟槽内的Gly94和Gly138的15N化学位移发生变化, 计算得出Kd为300 μmol·L-1。以化合物1为起点, 合成的周边化合物列于表 1。
表 1的构效关系提示, 4位羧基是重要基团, 用酚羟基(3)和酯基(4)置换或改为3-羧基(5)都失去活性。4-氟用其他原子或片段替换仍有活性(8~10)。NMR研究还提示, 化合物1结合于Bcl-xL疏水沟槽的中部, 羧基与Arg139发生静电结合, 羧基相当于Bak的Asp83残基。
5.3 第二结合位点的苗头化合物及其构效关系
联苯甲酸的结合能力弱, 不能阻断Bcl-xL与Bak的结合, 通过比对化合物1与Bcl-xL的复合物与Bak、Bcl-xL复合物的NMR, 发现远处存在第二个结合位点。为发现结合第二位点的苗头分子, 在化合物1的存在下, 用NMR方法筛选了3 500个相对分子质量低于150的小分子。发现结合于第二位点的有代表性分子列于表 2。
表 2中的化合物活性低于化合物1, 其中化合物11与Bcl-xL的复合物NMR表明, 除1结合第一位点引起Gly94和Gly138变化外, 11结合于第二位点, 导致Gly196的位移变化。两个分离的分子同时结合于Bcl-xL蛋白的不同部位。
5.4 片段的连接
5.4.1 连接位点和连接基的筛选
结合于不同位点的两个片段性分子连接成一个分子, 变三元复合物成二元体系, 由于减少了熵损失, 理论上可提高结合能力, 显然, 连接基的长度和取向对结合有重要影响。混合化合物1和11与Bcl-xL三组分的NMR确定了低能量体系下化合物的相对位置, 提示1的羧基邻位是最佳的连接位置, 从而用不同的连接基连接1和第二位点的结合片段, 表 3列出了合成的化合物。
上述化合物经荧光偏振检测, 化合物抑制Bcl-xL活性大多数没有活性(Ki > 10 μmol·L-1), 只有化合物21呈现抑制活性, Ki 1.4 μmol·L-1, 比化合物1强200倍。进而NMR研究21与Bcl-xL的结合特征, 发现乙烯基并非是最佳的连接基。
5.4.2 磺酰胺基的双重作用
为了优化连接基的结构与连接方式, 设想用N-酰化的磺酰胺基作为连接基, 氮上有氢的N-酰化的磺酰胺基由于两侧的酰基和磺酰基的拉电子效应有酸性, pKa 3~5, 与羧基相近, 用它连接两个片段, 融合了处于邻位的乙烯基和羧基的作用, 初试的NMR测定证实与Bcl-xL发生结合, 从而合成了包括120个化合物的集中库, 经荧光偏振测试, 发现化合物22抑制Bcl-xL活性Ki值0.245 μmol·L-1, 比21强5倍。图 1是NMR确定的化合物22与Bcl-xL的结合模式, 联苯基处于两个α螺旋之间, Bcl-xL的Phe97区分开两个片段, Phe97的苯基与Tyr194同硝基苯片段发生π-π叠合作用。化合物22可视作3个片段构成:第一片段是联苯基, 第二片段为硝基苯磺酰胺, 第三片段为苯并异硫代吡喃。
5.4.3 片段3的优化
确定了N-酰化的磺酰胺为良好的连接基后, 对片段3进行优化, 合成了125个化合物, 其中化合物23为高活性化合物, Ki值36 nmol·L-1。图 2是NMR方法显示的23与Bcl-xL的结合特征, 表明第一结合片段氟代联苯, 第二片段N-酰化的磺酰胺和硝基苯的位置与22相同, 但不同的是第三个片段的硫苯基弯曲回到硝基苯的下方, 此时硫苯基处在蛋白的Phe97与23的硝基苯之间, 而硝基苯在Tyr194下方, 形成层叠的π-π堆积。这些相互作用体现了23的活性强于其他化合物(Petros AM, Dinges J, Augeri DJ, et al. Discovery of a potent inhibitor of the antiapoptotic protein Bcl-xL from NMR and parallel synthesis. J Med Chem, 2006, 49: 656-663)。
5.5 改构以消除血清蛋白的失活作用
5.5.1 人血清对抑制剂的失活
化合物23高活性抑制Bcl-xL, Ki值36 nmol·L-1, 但测试介质中若含有1%人血清, 活性下降69倍, 10%血清则完全失活, 提示血清中含有使23失活的成分。后来证明是白蛋白(HSA)的结合, 而α1酸性糖蛋白不影响其结合。进而证明是HAS-Ⅲ的结构域与23的酸性基团N-酰化的磺酰胺相结合, 白蛋白的这个结构域可结合酸性分子和含阴离子的化合物。化合物23与HAS-Ⅲ的Ki < 100 nmol·L-1。
5.5.2 类似物的启示
在合成的125个化合物中, 24是23的类似物, 第三片段的苯基多两个甲基。NMR研究表明, 24分别与Bcl-xL和HSA-Ⅲ的结合模式都与23不同。表现在第三和第一片段处: 24的第三片段与HAS-Ⅲ的结合呈伸展形, 苯硫乙基埋入非极性的氨基酸残基中, 提示Bcl-xL和HSA-Ⅲ的末端分别为极性(因此23的苯环向回折曲)和非极性, 因而设想变换乙基为有极性基团可不影响与Bcl-xL的结合, 并促使末端进入溶剂相, 从而削弱与HAS-Ⅲ的结合力, 例如胺、酰胺或砜基不利于与HAS-Ⅲ结合(Hajduk PJ, Mendoza R, Petros AM, et al. Ligand binding to domain-3 of human serum albumin: a chemometric analysis. J Comput. -Aided Mol Des, 2003, 17: 93-102)。23的第一片段分别与Bcl-xL和HAS-Ⅲ相结合的氟代联苯基所处的环境不同, Bcl-xL在氟端尚留有空间, 而且发生部分溶剂化, 而HAS-Ⅲ结合的氟苯基被非极性残基满满地包围, 没有空隙。提示该片段也可加入或变换为极性基团, 以区分与Bcl-xL和HAS-Ⅲ的结合。图 3是化合物23进行分子设计的示意图(Wendt MD, Shen W, Kunzer A, et al. Discovery and structure-activity relationship of antagonists of B-cell lymphoma 2 family proteins with chemopotentiation activity in vitro and in vivo. J Med Chem, 2006, 49: 1165-1181)。
5.5.3 氟代联苯基的变换
为了消除化合物被HAS-Ⅲ失活的缺陷, 依照上节的分析, 变换氟代联苯基部分, 引入含有极性基团的不同长度的碳链, 合成的化合物列于表 4, 由于之前合成的4'-氟-2'-甲氧基化合物活性略强于23, 故表 3的化合物都含有2'-甲氧基。
表中的构效关系表明: ①链长为1或2个碳的胺基(酰胺)抑制Bcl-xL活性显著下降; ②链长为三碳的活性与23的活性相当, 推测短侧链未能将胺基“顶出”疏水沟槽进入水相, 而三碳够长; ③表中Bcl-xL+1% HS的数据是在Bcl-xL蛋白中加入1%人血清的受试物活性, 降低的越少, 提示化合物抗失活作用越强。化合物30和32降低人血清的抑制活性; ④叔胺基在介质中易被质子化, 为HAS-Ⅲ所不容, 即使短侧链的25和27也有降低失活作用; ⑤ 31的活性明显高于29, 抑制HAS-Ⅲ的去活作用也强, 是系列中优质化合物。从31和33的数据可以判断, 第一位点引入极性基团可以将活性与失活性(HAS-Ⅲ)分开, 也证明了前述的NMR研究得出的该区域有空闲空间的推断。
与此同时还合成了R为取代的哌嗪化合物, 虽然降低了HAS-Ⅲ的失活能力, 但抑制Bcl-xL的活性也显著降低。然而4', 4'-二甲基哌啶化合物34的活性和抑制HAS-Ⅲ的结合作用都强于23, 因而也成为一个优化切入点。
5.5.4 另一端的变换
以化合物31的丙基吗啉或34的4', 4'-二甲基哌啶为固定基团, 变换片段3的结构, 即在乙硫基的α位连接含胺基的侧链, 以提高抑制Bcl-xL的活性和降低HAS-Ⅲ的去活作用。由于α碳为手性原子, 可形成对映体。表 5列出了化合物的结构与活性。
表 5的构效关系提示: ① α碳连接碱性侧链的构型对活性影响显著, R构型的活性强于S构型, 提示R构型引出的侧链有利于结合于Bcl-xL的第三位点, 活性可高达1 nmol·L-1。而S构型的方向使侧链进入水相, 不发生结合。② A和B两种片段如31和34一样, 都显示对抗HAS-Ⅲ的失活作用。③酰胺化合物40和46以及含吗啉的39R和45抑制HAS-Ⅲ的失活作用很弱, 是由于不能被质子化, 有利于结合HAS-Ⅲ。④ 35R和41R在细胞模型上呈现高活性, 即使加入胎牛血清活性仍优于其他化合物, 与HAS-Ⅲ结合很弱, Ki值分别为13.6和94 μmol·L-1, 佐证了对HAS-Ⅲ的抗性。
5.6 里程碑式化合物
具有高抑制Bcl-xL活性和高对抗HAS-Ⅲ作用的化合物35R进一步证实可促进放射治疗或紫杉醇引起非小细胞肺癌(高表达抗凋亡蛋白Bcl-xL)的死亡, 表明有促凋亡作用。小鼠移植对多种细胞毒药物无效的人肿瘤A549细胞, 用35R+紫杉醇给药, 抑制率达60%~70%, 且未见增加毒性。由此体内外功能性实验表明35R是BH3蛋白的小分子模拟物。
6 作用于双蛋白靶标Bcl-xL和Bcl-2的抑制剂
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6.1 单靶标Bcl-xL的不足
化合物35R对多种人癌细胞的抑制效果并不高。由于35R是基于Bcl-xL结构设计的, 没有考虑对Bcl-2蛋白的抑制, 对人体多种高表达Bcl-2的肿瘤高抑制作用很弱, 不能阻止Bcl-2蛋白的抗凋亡作用, 所以抑瘤谱窄。项目研究至此, 意识到当初对靶标的可药性(druggability)的认识有局限性。
Bcl-xL与Bcl-2蛋白序列的同源性虽然只有49%, 其三维结构却很相似(Petros AM, Olejniczak ET, Fesik SW. Structural biology of the Bcl-2 family of proteins. Biochim Biophys Acta, Mol Cell Res, 2004, 1644: 83-94), 例如两个蛋白都有疏水型沟槽, 是结合促凋亡蛋白的BH3结构域的位置, 沟槽的取向与定位都处于两个α疏水螺旋的中间, 只是Bcl-2的沟槽较宽和深, 这个区别为继续修饰结构提供了着力点。为了提高抗肿瘤活性, 设定的新目标是对Bcl-xL/ Bcl-2双靶标作用, 评价化合物的活性分别用两种蛋白作荧光偏振检测。
6.2 契机——化合物47的启示
47是变换片段1时所合成的化合物, NMR研究47与Bcl-xL的结合, 发现片段1的苯乙基呈伸展型构象结合于疏水沟槽; 研究与Bcl-2的结合模式, 发现该苯乙基深入到疏水沟槽的深部, 埋入疏水腔中。这为设计双靶标抑制剂提供了修饰位置。图 4是47经NMR研究确定的与Bcl-xL (a)和Bcl-2 (b)的结合模式。然而47对Bcl-xL/Bcl-2的活性不强, 还不够作为先导物进行优化。
6.3 以35R为新的起点
6.3.1 多片段探索位点1的构效关系
化合物35R的4', 4'-二甲基哌啶是引长疏水链的位置, 因为二甲基作为“把手”可进行基团变化或引长。为广泛探索首先设计了8种片段, 以发现双活性化合物的设计方向。表 6列出了取代的哌啶和哌嗪片段的有代表性化合物活性。
化合物35R哌啶环的4位两个甲基换作不同基团, 一个疏水性基团与疏水沟槽结合, 另一个极性基团进入溶剂相, 4位连接甲氧基和苄基的48, 对Bcl-xL(蛋白和高表达细胞)的活性与35R相同, 但提高了抑制Bcl-2 (蛋白和细胞)活性。异噁唑49和50都提高了抑制Bcl-2活性。亚苄基化合物52对两种蛋白和细胞的抑制作用都很强。
哌啶环换成哌嗪的化合物虽然方便于合成, 但除化合物53 (N-苄基哌嗪)对两种蛋白和细胞有中等活性外, 酰基取代的54~56活性都差。基于这些结果, 下一步的研究集中于B、E和F片段的变换。
6.3.2 确定哌嗪构成的骨架
化合物48的R基作烷基、取代苯基和联苯基等变换, 测定对Bcl-xL和Bcl-xL以及高表达的细胞抑制活性, 发现57为高活性化合物。对52的R基用取代苯基和吡啶基连接, 发现化合物58为高活性化合物。对N-苄基哌嗪的苯环作不同的取代, 发现59为高活性化合物。这3个化合物对双靶标的活性列于表 7。
3个化合物的片段1具有共同特点, 都连接了联苯结构, 延伸了疏水性, 深入到Bcl-2蛋白的疏水腔穴中(结合图省略), 也不影响与Bcl-xL的结合。化合物59活性显著强于57和58, 用3株高表达Bcl-2蛋白的滤泡性淋巴瘤细胞评价59活性, 即使含有3%胎牛血清, IC50也低于1 μmol·L-1。移植滤泡性淋巴瘤细胞的小鼠用59、依托泊苷和59加依托泊苷实验, 表明单独应用59的抑制作用相当于依托泊苷的最大耐受剂量, 联合用药可达到90%的抑制率(Bruncko M, Oost TK, Belli BA, et al. Studies leading to potent, dual inhibitors of Bcl-2 and Bcl-xL. J Med Chem, 2007, 50: 641-662)。59进入了临床研究(ABT-737)。但由于水溶性很低, 静脉用药有很大困难, 口服的吸收性因人波动性很大, 显示出59的物化和药代性质有缺陷。
7 优化药代动力学性质
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进一步优化目标是改善药代性质。为了不影响与靶标蛋白的结合强度, 主体结构不作重大变化, 在非药效团部位加以改动, 评价活性也因此以细胞模型为主, 包括Bcl-2和Bcl-xL依赖性的人小细胞肺癌(H146)细胞模型。
59的相对分子质量799.40, 含有5个苯环、1个脂环、11个氢键接受体、2个氢键给体。分子尺寸大, 脂溶性强, 虽然不大符合Lipinski的口服类药5规则(ROF), 而作为蛋白-蛋白相互作用的抑制剂却是需要的。ROF是小分子药物大数据的统计概率, 不能成为药物设计的羁绊。59的代谢位点是N-去甲基化, 二甲胺基也是结构改造的位点。
7.1 变换硝基
硝基拉电子性有利于提高磺酰胺的酸性, 有助于结合, 但不利于溶解性。换成其他拉电子基团如氰基、三氟甲基、三氟乙酰基和甲磺酰基等化合物的活性都有下降, 其中三氟甲磺酰基化合物60活性较好, 也增加了生物利用度和体内暴露量。
7.2 变换联苯基
联苯基刚性过强, 不利于吸收, 将中间的苯环用不同大小的环烯烃替换, 以保持片段1的构象的同时, 改善物化性质。结果表明都有一定的细胞活性, 环的大小对活性影响很大, 其中环己烯化合物61活性最强。
7.3 变换二甲胺乙基侧链
去除二甲胺乙基侧链的化合物62的口服生物利用度为28%, 提高了37倍, 但细胞活性显著下降, 增加了与血清的结合, 因为设计这个侧链本意就是抑制与血清白蛋白的结合。用吗啉环(pKa ≈ 7.5)代替二甲胺基, 化合物63的细胞活性仍在亚微摩尔水平, 生物利用度提高了4倍(F = 16%), 所以吗啉环是维持活性提高吸收性的基团, 可与其他优化基团搭配。表 8列出了这些化合物的细胞活性、药代性质与优化前的59的比较。
分析表中化合物的不同位置优化的构效(SAR)和构代关系(SPR), 曲线下面积(AUC, 代表一定时程内的药物暴露量)与药效的比值(AUC/EC50)可表征化合物的药代和药效的总体质量, 60和61显著提高了活性, AUC也优于化合物59, 提示三氟甲磺酰基和环己烯分别替换硝基和苯环是优势选择; 62没有碱性侧链, 活性很差, 说明62是不可取的; 63的吗啉基对药代呈正贡献。
7.4 优势片段的组合
将片段1换成4-氯代苯基环己烯, 片段2的硝基换成三氟甲磺酰基, 片段3换作吗琳基, 拼合成新的分子, 化合物64和65是有代表性的化合物, 药效学和药代动力学性质如表 9所示。
表中数据表明, 化合物64和65由于整合了环己烯(替换苯环)、三氟甲磺酰基(替换硝基)、吗啉(替换二甲胺基)诸因素, 几乎是加和性地改善了药代性质, 比59提高了20~30倍, 药理活性也有所提高。由于蛋白-蛋白相互作用的热域(hot sots)具有播散性, 热域之间独立存在, 相互影响较小, 因而这种加和性(药效和药代)比较直观明显, 与作用于酶或受体的药物(基团间相互影响显著)有所不同。用小鼠、大鼠、犬和猴系统地比较了64和65, 绝对生物利用度都达到20%, 65优于64。进而用小鼠多种移植性肿瘤模型灌胃65, 表明有抑制作用。65的代号为ABT-263, 定名navitoclax, 确定为候选化合物, 进入临床试验研究(Park CM, Bruncko M, Adickes J, et al. Discovery of an orally bioavailable small molecule inhibitor of prosurvival B-cell lymphoma 2 proteins. J Med Chem, 2008, 51: 6902-6915)。
8 结构再改造—消除抑制血小板的不良反应
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8.1 降低血小板的不良反应
Navitoclax (65)的Ⅱ期临床试验, 显示对患者有抗肿瘤作用, 但同时出现血液毒性, 与临床前实验发现剂量依赖性的降低血小板相吻合。研究表明是由于抑制Bcl-xL蛋白的缘故。这个不良反应限制了给药剂量, 致使治疗窗口狭窄。这个结果是对靶标蛋白Bcl-xL的进一步质疑, 也由此可见首创性药物靶标风险时刻存在, 靶标的可药性被不断地考量。因而拟从化学结构上改造, 去除对Bcl-xL抑制作用, 保留和提高抑制Bcl-2的活性。
8.2 分析结合特征
促凋亡的Bcl-xL和Bcl-2蛋白与抗凋亡蛋白的BH3结构域的结合模式非常相似, 这是分开两种活性的困难所在, 但有必要深入分析结合的微观特征, 为提高选择性修饰分子结构提供信息。
Bcl-xL与Bcl-2共同的结构域是两个疏水性α螺旋被5~7个两亲性的α螺旋围绕, 其中4个螺旋形成了长度为20Å疏水沟槽, 与抗凋亡蛋白的BH3多肽域结合。丙氨酸扫描提示, Bcl-xL和Bcl-2沟槽中主要结合位点是P2和P4疏水腔, 以及精氨酸与BH3的天冬氨酸残基的静电结合。
Navitoclax与Bcl-2复合物晶体结构显示, 苯硫基进入P4疏水腔中, 还与磺酰胺发生π-π叠合作用。4-氯代苯基环己烯片段结合于P2疏水腔。
8.3 结构变换
8.3.1 去除苯硫基侧链
上述分析并不能分辨Bcl-xL与Bcl-2的结构差异, 因而通过变换小分子结构, 分析构效关系方法, 即药物化学的试错法(trial and error), 提高对Bcl-2的选择性作用。通过系统地除去或变换重要的结合基团, 发现去除苯硫基的化合物66对Bcl-2失去了部分活性(Ki = 59 nmol·L-1), 但明显降低了抑制Bcl-xL作用(Ki = 5 540 nmol·L-1), 提示有可能区分两个靶标蛋白。
化合物66与Bcl-2的晶体结构显示结合模式与navitoclax相似, 但片段3占据的P4腔穴的空间变小。另一个特征是66与Bcl-2二聚体结合, 第2个Bcl-2蛋白的色氨酸残基(Trp30)嵌入到66结合的P4腔内, 吲哚环与硝基苯形成π-π叠合作用, 与navitoclax的苯硫基的π-π叠合相似。Trp30的吲哚氮原子与Bcl-2的Asp103发生氢键结合(Bcl-xL的残基为Glu103)。图 5是66与Bcl-2二聚体的晶体图, 紫色的吲哚环与硝基苯发生π-π叠合, 氮原子与Asp103发生氢键结合。
8.3.2 片段3连接吲哚环
模拟上述的结合特征将吲哚环经醚键连接在母核苯环上, 化合物67结合Bcl-2有高度选择性, Ki < 0.1 nmol·L-1, 与Bcl-xL结合的Ki > 660 nmol·L-1, 活性相差千倍。与Bcl-2二聚体的晶体图(图 6)显示吲哚环处于Trp30的位置, 氮原子与Asp103发生氢键结合, 此外, 吲哚的并合苯环与Asp107的距离适于氢键结合, 提示可利用该位置换作氮杂吲哚以增强结合作用。
8.4 新的候选化合物和venetoclax的上市
优化至此, 将原来作用于双靶标蛋白的navitoclax改造成只选择性结合于Bcl-2的化合物。整合的结构因素包括有利于药代性质、不与血浆白蛋白结合、增强对Bcl-2结合和消除对Bcl-xL的作用等结构因素, 经药物化学和构效关系的反馈, 优化出化合物68 (ABT-199)。
68选择性抑制Bcl-2, 而对Bcl-xL作用很弱, 表 10列出了对靶标蛋白和高表达细胞的作用。例如对Bcl-2高表达的急性淋巴白血病细胞(ALL) EC50 = 8 nmol·L-1, 而对Bcl-xL高表达的H146细胞EC50 > 4 000 nmol·L-1。68消除了抑制血小板的不良反应, 小鼠灌胃100 mg·kg-1 (AUC = 2261 µg·h·mL-1), 血小板计数未见变化, 而navitoclax犬口服5 mg·kg-1 (AUC = 115 µg·h·mL-1), 用药后6 h的血小板降低95%, 是由于作用靶标不同的缘故。
化合物68可口服吸收, 6~8 h血药浓度达峰, 半衰期26小时。定为候选化合物, 名为venetoclax, 经临床实验, 证明对17号短臂染色体缺失的慢性淋巴白血病有效, 于2016年4月FDA批准上市(Souers AJ, Leverson1 JD, Boghaert ER, et al. ABT-199, a potent and selective BCL-2 inhibitor, achieves antitumor activity while sparing platelets. Nat Med, 2013, 19: 202-208)。
9 后记
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Venetoclax是全球第一个针对蛋白-蛋白相互作用的小分子抑制剂, 屡改靶标和先导物, 研发历程20年, 彰显出首创性药物的风险与艰辛。由开始以Bcl-xL为靶标, 中间改换为作用于Bcl-xL和Bcl-2双靶标, 后来才聚焦于Bcl-2靶标, 是在确定了候选物乃至进入临床试验后的更换, 提示确证药物靶标贯穿于研发的全过程, 风险贯穿始终。
Venetoclax是基于片段的药物发现(FBDD)的成功范例, 用SAR by NMR方法和片段连接策略构建苗头化合物, 在由苗头过渡到先导物、优化活性、提高选择性、消除脱靶作用等过程中, NMR和X-射线衍射分析微观结构起到指导作用, 分子模拟和构效关系则是验证与反馈的重要手段。Venetoclax的成功也体现了概念验证是至关重要的。此外, venetoclax的结构和物化性质几乎完全突破了类药5规则, 创新不能墨守成规, 因为指望相对分子质量在500以下的小分子阻断两个蛋白的结合是难以实现的。
2018年第53卷第3期
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doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-0102
  • 首发时间：2026-01-15
  • 出版时间：2018-03-12
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    中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所, 北京 100050
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Genus		 种数
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species		 占总种数比例
Percentage of total
species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae 2 11 5.26 鹅膏菌属 Amanita 10 4.78
小菇科 Mycenaceae 2 12 5.74 丝盖伞属 Inocybe 5 2.39
多孔菌科 Polyporaceae 8 14 6.70 蜡蘑属 Laccaria 5 2.39
红菇科 Russulaceae 3 23 11.00 小皮伞属 Marasmius 6 2.87
小菇属 Mycena 11 5.26
光柄菇属 Pluteus 5 2.39
红菇属 Russula 17 8.13
栓菌属 Trametes 5 2.39
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