近日，暨南大学陆小云课题组与中科中山药物创新研究院谢华课题组，在药物化学期刊Journal of Medicinal Chemistry上报道了Cdc42相关酪氨酸激酶1 （ACK1）高选择性抑制剂的最新研究成果。

表皮生长因子受体（EGFR）是非小细胞肺癌（NSCLC）的重要驱动基因，伴随EGFR一代抑制剂耐药问题的出现，选择性抑制EGFR^T790M和敏感突变的EGFR三代抑制剂成为了治疗肺癌耐药的重要策略，其中代表性药物奥希替尼（osimertinib）目前已经广泛用于EGFR突变NSCLC病人的一线治疗。ASK120067（limertinib, 利厄替尼）是暨南大学丁克教授团队联合上海药物所丁健院士、谢华研究员团队开发的具有我国自主知识产权的EGFR三代抑制剂，国内权益已转让江苏奥赛康药业有限公司，并于2021年11月向NMPA提交NDA申请。在针对ASK120067耐药机制研究中，首次发现活化的ACK1旁路激活通过AKT通路引起细胞凋亡抵抗从而介导EGFR三代抑制剂耐药，提出ACK1是克服肺癌对ASK120067及osimertinib耐药的潜在药物靶标（Zhang et al. Molecular Cancer(2020)19:90,https://doi.org/10.1186/s12943-020-01202-9）。尽管ACK1参与癌症的研究多有报道，但是缺少ACK1选择性抑制剂，且未有抑制剂进入临床。基于此，陆小云教授团队联合谢华研究员团队开展了选择性ACK1抑制剂的研究。

研究团队以氨基嘧啶化合物4（ACK1 IC₅₀ = 56 nM）为起点分子，利用环合策略、占据守门残基后疏水口袋、去掉与守门残基T205有位阻的5位甲基等策略，得到的化合物10对ACK1的抑制活性有显著提高（ACK1 IC₅₀ = 0.4 nM）（图1）。

图1. 化合物10的“step-by-step”设计依据

研究团队对苯环上取代基的种类和位置进行详细考察，获得10g等多个衍生物，并解析了ACK1与化合物10g的晶体结构，确证该类化合物与ACK1的结合模式。研究团队在此基础上开展进一步结构修饰，获得细胞活性较优化合物10zg和高选择ACK1抑制剂10zi（图2）。代表化合物10zi能有效抑制ACK1激酶活性（IC₅₀ = 2.1 nM），对同家族SRC激酶抑制活性较弱（IC₅₀ = 218.7 nM），且在468个激酶谱分析中显示出良好的选择性。在ASK120067耐药肺癌细胞系（67R）中，10zg和10zi剂量依赖性地抑制ACK1磷酸化及下游AKT通路，并在体外与ASK120067显示出较强的协同抗肿瘤作用，协同系数分别为9.44和10.83（图3）。最后，研究团队还测试了化合物10zg和10zi在大鼠体内的口服生物利用度（F (%) = 10.77，19.80），为进一步开展体内研究提供参考。以上工作为开发克服第三代EGFR抑制剂获得性耐药的药物提供了良好的基础。

图2. 化合物10zi的设计依据及活性数据

图3. 化合物10zg和10zi分别与ASK120067联用的协同抗ASK120067耐药细胞增殖作用

该研究获国家自然科学基金优秀青年基金和面上项目以及广东省科技计划等项目资助。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jmedchem.3c00319

供稿部门：谢华课题组