乳腺癌是最常見的癌癥疾病之一，是女性癌癥死亡的第二大因素。而絕大多數(shù)（70%）乳腺癌患者被掙斷為雌激素受體陽性（ER+）。對ER+乳腺癌早期患者，使用雌二醇競爭性藥物或者阻斷雌二醇的生物合成，可以達到很好的治療效果，該治療策略也是ER+乳腺癌早期患者主要的內(nèi)分泌治療方式。但不幸的是，接受內(nèi)分泌治療的患者有將近三成會出現(xiàn)復(fù)發(fā)并耐藥。研究發(fā)現(xiàn)，耐藥的原因是ERα的ESR1位基因發(fā)生突變，最常見的突變?yōu)閅537S和D538G。
Fulvestrant是一款上市ERα拮抗劑，研究證實其還可以誘導(dǎo)ERα快速降解。不足的是，F(xiàn)ulvestrant不可口服，且對ERα的占據(jù)（拮抗作用）并不徹底。因此，研究人員多年來一直在尋找可以口服的ERα降解藥物，成功開發(fā)了多個進入臨床研究的藥物，包括GDC-0810、AZD9496、LSZ102、GDC-0927和SAR430859。
圖一 進入臨床的的ERα降解藥物
基因泰克一直在致力于開發(fā)該類雙功能藥物（即ERα受體的全拮抗+降解），并力求達到"best-in-calss"（同類最優(yōu)）。其中，全拮抗的優(yōu)點在于不會有引發(fā)子宮內(nèi)膜癌的風(fēng)險。在降解方面，基因泰克的研究人員力求尋找到在ER+細胞中即具有高降解強度（IC50）又具有高降解效率（Sinf）的代表性ER降解藥物。在考慮這些因素后，研究人員力求讓藥物具有最佳的抗增殖活性。
在新藥物分子的設(shè)計上，基因泰克的研究人員首先考慮引入氟代甲基氮雜環(huán)丁烷這一堿性側(cè)鏈（臨床藥物GDC-0927含有該側(cè)鏈），因為在子宮濕重試驗中，臨床藥物GDC-0927顯示了全拮抗效果。相比而言，F(xiàn)ulvestrant分子中的中性、高親酯性側(cè)鏈沒有被引入，因為其物化性質(zhì)不佳。由于GDC-0810僅表現(xiàn)出部分拮抗作用，因此，GDC-0810中的丙烯酸側(cè)鏈也未被引入。為了獲得優(yōu)秀的口服利用度候選藥物分子，研究人員使用四氫卡波林為母核，進行了大量的修飾和活性篩選。
圖二 類似物6-11活性評價
如圖二所示，研究人員首先在母核上引入不同的堿性R基團，綜合評價降解效果（IC50，Sinf）和抗增殖效果，找到了效果相對最好的化合物6。
圖三 類似物12-21活性評價
接著，研究人員按照圖三策略進一步修飾發(fā)現(xiàn)，化合物12具有優(yōu)秀的降解效果（IC50，Sinf）和抗增殖效果，降解率更是達到了100%。在藥物分子12的基礎(chǔ)上進一步修飾，包括引入不飽和的基團，環(huán)丙烷取代的基團，總體效果均不如化合物12。因此，研究人員確定化合物12為候選藥物分子。
圖四 化合物1、2、5、12對MCF7和T47D細胞活性測試
由于ER+乳腺癌存在異質(zhì)性，研究人員選取化合物1、2、5、12，分別測試了其對MCF7和T47D兩種細胞的抗增殖活性和ERα降解活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)化合物12對不同的乳腺癌細胞均有較好的抗增殖活性和ERα降解活性（圖四）。
此外，研究人員還從清除率等方面評價，顯示了化合物12具有優(yōu)秀的藥動學(xué)數(shù)據(jù)。并通過動物口服試驗證明，化合物12對MCF7野生型和Y537S突變型均有很好的抑瘤效果，總體效果達臨床藥物GDC-0927的30倍（圖五）。
圖五 動物抑瘤試驗數(shù)據(jù)（口服）
總的來說，基因泰克成功開發(fā)了一款全拮抗+ERα降解雙功能藥物GNE-149，相對現(xiàn)有同類臨床藥物分子，該藥物可口服，且在抗增殖、ERα降解方面擁有更優(yōu)秀的數(shù)據(jù)，具有極大的進一步開發(fā)價值。
*文章圖片來自參考文獻1
參考文獻：
1.Discovery of GNE-149 as a Full Antagonist and Efficient Degrader of Estrogen Receptor alpha for ER+ Breast Cancer，2020；
2.Resistance to endocrine therapy in breast cancer:molecular mechanism and future goals. 2019.
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