前不久，2021年AACR年會給腫瘤行業(yè)帶來了最新的研究進展報告，部分領(lǐng)域形成了突破性的進展，如PRMT5靶點，被認(rèn)為是另一個重要的風(fēng)口。那么，該靶點當(dāng)前是否已經(jīng)滿足了靶點的成藥特點？其抑制劑是否已具備成藥的潛力？請看本稿件。
1、PRMT5的大背景~表觀修飾
表觀修飾，主要包括DNA甲基化和組蛋白修飾；組蛋白修飾又主要包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化四種類型。
精氨酸甲基化，是組蛋白甲基化的一種，是哺乳動物中最常見的翻譯后修飾之一，主要受PRMT基因家族調(diào)控。PRMTs可以將S腺苷甲硫氨酸(AdoMet/SAM)上的甲基基團轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)精氨酸側(cè)鏈的胍基氮原子上，生成甲基化精氨酸。PRMTs又以三種不同的形式調(diào)控精氨酸甲基化：單甲基精氨酸(MMA)、不對稱二甲基精氨酸(ADMA)和對稱二甲基精氨酸(SDMA)甲基化。
PRMTs主要包括9種亞型：分別為I型（PRMT1、2、3、4、6、8，主要催化生成MMA和ADMA）、II型（PRMT5、9，主要催化生成MMA和SDMA）和III型（PRMT7，主要催化生成MMA）。
2、PRMT5~家族中研究火熱
PRMT5，作為主要的II型精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶，在哺乳動物的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中均有表達(dá)，可以甲基化組蛋白和多種非組蛋白，進而調(diào)控眾多的生命過程。
細(xì)胞核內(nèi)，PRMT5可與染色質(zhì)重塑復(fù)合體SWI/SNF及核小體重構(gòu)和組蛋白脫乙酰酶(NuRD)形成染色質(zhì)重塑復(fù)合體，并甲基化修飾多種癌癥相關(guān)基因和轉(zhuǎn)錄因子，進而調(diào)控特定靶基因的表達(dá)。
胞質(zhì)中，PRMT5參與形成20S蛋白質(zhì)精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物，形成“甲基體”。該復(fù)合體由剪切體Sm蛋白、PRMT5、pICln和WD重復(fù)蛋白(MEP50/WD45)組成，PRMT5甲基化Sm蛋白進而調(diào)控剪切體的活性和下游基因的表達(dá)。
研究發(fā)現(xiàn)，PRMT5在許多類型的癌癥中上調(diào)，包括淋巴瘤、肺癌、乳腺癌和結(jié)直腸癌，等；此外，PRMT5也可以抑制一些抑癌基因的轉(zhuǎn)錄，包括致瘤性抑制因子7、非轉(zhuǎn)移性基因23、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤家族和程序性細(xì)胞死亡4；這些均提示，PRMT5是一個治療癌癥的潛在靶點。
3、PRMT5抑制劑的開發(fā)
除本次AACR年會重點介紹的GSK-3326595外，進入到臨床階段的品種還有JNJ-64619178、PF-06939999，等。同時，研究較為廣泛的還有早期的SAM類似物（DS-437）、CMP衍生物，等等。
NO1： SAM類似物
2015年，通過共晶學(xué)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了SAM類似物DS-437，可與PRMT5的谷氨酸形成氫鍵而結(jié)合，進而抑制它與SAM結(jié)合。后進一步確定，DS-437是PRMT5&PRMT7的雙特異性抑制劑，它能抑制細(xì)胞中PRMT5底物發(fā)生對稱二甲基化，而對其他29種人類蛋白質(zhì)、DNA和RNA甲基轉(zhuǎn)移酶沒有活性。再進一步的動物實驗發(fā)現(xiàn)，DS-437可抑制T細(xì)胞的功能并誘導(dǎo)腫瘤的免疫反應(yīng)而顯著改善小鼠體內(nèi)的抗癌效果。
NO2： CMP衍生物
同是2015年，從包含10000種CMP的Chem Bridge CNS-Set文庫中預(yù)測出8種可與PRMT5的SAM和精氨酸結(jié)合口袋相嵌合的小分子化合物，進一步細(xì)胞實驗篩選出CMP5可特異性地抑制PRMT5的酶活性。淋巴瘤中，CPM5可抑制由EBV病毒驅(qū)動的B細(xì)胞永生化癌變，并重新激活抑癌基因PTPROt的表達(dá)。后在CPM5基礎(chǔ)上通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化得到抑制效果更佳的HLCL-61。在白血病中，HLCL-61可通過抑制PRMT5的活性而增強miR-29b的表達(dá)，進而激活多種下游通路。2016年進一步優(yōu)化CPM5結(jié)構(gòu)，合成出世界上首 個具有口服活性的PRMT5小分子抑制劑EPZ015666。
NO3： GSK3326595
2019年，發(fā)現(xiàn)GSK3326595可以與PRMT5/MEP50復(fù)合體形成共晶，抑制其甲基轉(zhuǎn)移酶的功能；而且它與PRMT5/MEP50復(fù)合體結(jié)合的特異性遠(yuǎn)高于其他20種甲基化轉(zhuǎn)移酶(如PRMT9)。GSK3326595對多種腫瘤的抑制效果，發(fā)現(xiàn)對乳腺癌、AML和骨髓瘤的抑制效果最 佳。機制上，GSK3326595通過干擾PRMT5/MEP50的功能，影響細(xì)胞內(nèi)剪切、RNA加工、轉(zhuǎn)錄和翻譯等相關(guān)基因的甲基化修飾，調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)RNA的穩(wěn)態(tài)。另外，該藥可促進細(xì)胞周期相關(guān)基因的表達(dá)，使癌細(xì)胞停滯在G1期，并誘導(dǎo)癌細(xì)胞死亡。GSK3326595還可抑制癌基因的表達(dá)，并重新激活抑癌基因。在淋巴瘤細(xì)胞系種，GSK3326595會使癌基因MDM4丟失第6外顯子，喪失對p53通路的抑制作用，進而恢復(fù)p53通路的抗腫瘤活性。另，GSK3326595對p53野生型和突變型的腫瘤細(xì)胞抑制效果有顯著差別。目前，GSK3326595已被應(yīng)用于臨床I期的液體瘤和實體瘤試驗；并在本年的AACR年會報出積極的數(shù)據(jù)。
4、小結(jié)
綜上，就是PRMT5靶點開發(fā)的大背景，及其抑制劑的開發(fā)狀態(tài)。實際上，當(dāng)前對于PRMT5的作用機制還是不夠明確；絕大多數(shù)研究顯示，PRMT5是一個“致癌基因”，部分證據(jù)證明其在腫瘤細(xì)胞中存在高表達(dá)的特點。而已開發(fā)出多種針對PRMT5的小分子抑制劑，大部分研究處于臨床前階段，靶點成藥性仍有待確認(rèn)，需要發(fā)現(xiàn)更多骨架新穎、活性更好的化合物同時驗證靶點成藥和分子成藥。那么，在這種研發(fā)進展下，國內(nèi)藥企是否有必要follow，又是否有能力follow，已經(jīng)是中國早期創(chuàng)新品種不得不面對的共性問題；且隨著這種創(chuàng)新難度的加大，風(fēng)險與估值也在同步加大，創(chuàng)新的競爭點也在不斷地向前推進！
參考資料：
1.Biomedicine & Pharmacotherapy 114 (2019) 108790. doi.org/10.1016/j.biopha.2019.108790
2.Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 29 (2019) 1264–1269.doi.org/10.1016/j.bmcl.2019.03.042
3.Trends in Molecular Medicine, Month 2019. https://doi.org/10.1016/j.molmed.2019.05.007.
4.Molecular Cell 65, January 5, 2017. doi.org/10.1016/j.molcel.2016.11.003
5.Genes & Diseases (2019) 6, 247e257. doi.org/10.1016/j.gendis.2019.06.002
6.新型PRMT5小分子抑制劑的發(fā)現(xiàn)及11-MT對肺癌細(xì)胞的作用機制研究.CNKI
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