新型BCL6/GSPT1降解剂的设计合成与生物学评估,作为抗DLBCL(弥漫大B细胞淋巴瘤)的候选药物

《European Journal of Medicinal Chemistry》:Design synthesis and biological evaluation of novel BCL6/GSPT1 degrader as anti-DLBCL agent

【字体: 时间:2026年01月13日 来源:European Journal of Medicinal Chemistry 5.9

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  BCL6降解剂A5通过双重靶向降解BCL6和GSPT1增强淋巴瘤抑制活性。摘要:基于BCL6抑制剂BI3812,设计出双靶点降解剂A5,能同时降解BCL6和GSPT1,促进DNA损伤并诱导细胞周期停滞和凋亡,其抗增殖效果优于单靶点抑制剂,且在体内显著降低BCL6和GSPT1蛋白水平。

  
胡蓉|胡夏彤|杨英月|杜玲凤|兰雄雄|罗鹏|李彩华|于洛婷|王宁宇
中国四川大学华西医院肿瘤中心生物治疗科及生物治疗国家重点实验室

摘要

BCL6被认为是弥漫大B细胞淋巴瘤的一个有前景的治疗靶点。然而,目前大多数BCL6抑制剂和降解剂作为单一疗法时显示出有限的抗肿瘤效果。我们假设,开发能够同时降解多种淋巴瘤驱动蛋白的多靶点降解剂可能会产生更强的抗淋巴瘤活性。在本研究中,基于BCL6抑制剂BI3812,我们设计并鉴定了一种双靶点降解剂A5,它能够有效降解BCL6和GSPT1。A5以时间和浓度依赖的方式诱导BCL6和GSPT1的降解,恢复了BCL6调控基因的表达,并显著促进了Farage细胞中的DNA损伤。因此,与BCL6抑制剂BI3812和BCL6降解剂BI3802相比,A5表现出更强的抗增殖活性,同时还诱导了细胞周期停滞和凋亡。此外,A5在体内显著降低了BCL6和GSPT1的蛋白水平。因此,本研究为开发具有更好抗淋巴瘤潜力的新型多靶点BCL6降解剂奠定了坚实的基础。

引言

弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)是非霍奇金淋巴瘤(NHL)最常见的亚型,约占所有NHL的30% [1,2]。DLBCL的临床异质性给治疗带来了重大挑战。虽然标准免疫化疗具有较高的治愈率,但仍有20%–40%的患者无法达到缓解或出现复发 [3,4],因此需要新的治疗方案来提高患者的生存率。
B细胞淋巴瘤6(BCL6)是一种由706个氨基酸组成的转录抑制因子,主要包含三个功能域:N端的BTB/POZ结构域(Broad-complex, Tramtrack, 和 Bric-a-brac, BTB),该结构域介导BCL6的同二聚化;中间区域包含三个PEST基序(也称为第二抑制域RD2),这些基序调节蛋白质的稳定性和活性;以及C端区域由六个锌指(ZF)结构域组成 [5,6]。BTB结构域介导的BCL6同二聚化在两个相互作用的BTB结构域的界面形成一个对称的侧向沟槽结合位点。这个沟槽能够招募三个转录共抑制因子——视黄酸和甲状腺受体的沉默介质(SMRT)、核受体共抑制因子(NCoR)和BCL6共抑制因子(BCoR),从而促进BCL6靶基因的抑制 [6], [7], [8]。BCL6的异常激活或过表达通过抑制参与DNA损伤反应、细胞周期控制和凋亡的基因表达,促进了多种恶性肿瘤的发展,包括DLBCL、滤泡性淋巴瘤、伯基特淋巴瘤和结节性淋巴细胞淋巴瘤 [9,10]。此外,BCL6的失调与这些癌症的不良预后密切相关,使其成为重要的治疗靶点 [11,12]。
已经报道了几种BCL6抑制剂,包括阻止共抑制因子与BTB结构域结合的肽类抑制剂和多种小分子,以及抑制BTB结构域二聚化的环肽 [13], [14], [15], [16]。尽管这些BCL6抑制剂在不同细胞系中表现出强烈的抗增殖活性,但只有部分能在体内显示出显著的抗肿瘤效果 [17,18]。BCL6抑制剂在体内的不理想活性可能是由于它们无法完全抑制BCL6的致癌功能,或者生物利用度低以及肿瘤组织渗透不足 [15,19]。因此,近年来开发了多种BCL6降解剂以实现BCL6驱动的致癌过程的完全阻断 [20], [21], [22], [23], [24](图1)。尽管几乎所有报道的BCL6降解剂在淋巴瘤细胞中都表现出强烈的BCL6降解活性,但大多数化合物仅表现出中等的抗增殖效果,这与它们的强大蛋白降解效果并不相符。此外,只有少数化合物在体内显示出抗癌效果,而且通常需要较高的剂量。我们推测,BCL6降解剂在体内的有限效果可能是因为BCL6只是淋巴瘤发生的众多因素之一,而不是唯一的驱动因素,单独选择性降解BCL6可能不足以获得满意的抗肿瘤效果。因此,能够同时降解BCL6和其他淋巴瘤相关癌蛋白的多靶点降解剂可能会产生更强的抗淋巴瘤活性。
在这项研究中,我们基于BCL6抑制剂BI3812设计了一系列CRBN和VHL为基础的PROTACs [15]。从这个系列中,我们鉴定出几种能够有效降解BCL6的化合物。其中,主要化合物A5在多种淋巴瘤细胞系中表现出优异的抗增殖效果。随后的蛋白质组学分析显示,A5不仅能够降解BCL6,还能降解另一种促进淋巴瘤的蛋白GSPT1。进一步的机制研究证实,A5》通过同时降解BCL6和GSPT1,表现出比选择性BCL6降解剂更强的抗肿瘤活性。本文报告了这种新型BCL6/GSPT1双靶点降解剂的设计、合成、体外和体内药理学研究及其作用机制。

化合物设计

CRBN和VHL是设计PROTAC的首选E3泛素连接酶,因为它们在大多数细胞中广泛表达,并且已经有许多针对它们的配体被报道 [25,26]。到目前为止,只有基于CRBN和VHL的PROTACs进入了临床阶段。自2010年确定CRBN为其直接靶点,以及2014年研究人员阐明了其与沙利度胺类似物的共晶体结构以来,沙利度胺及其类似物(免疫调节药物IMiDs)已被广泛研究

讨论

BCL6在弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)中起着关键驱动作用。然而,已报道的BCL6抑制剂和降解剂在体内的抗肿瘤效果并不理想,这可能是因为BCL6并非DLBCL唯一的致癌驱动因素。在这项研究中,在开发针对BCL6的PROTAC过程中,我们鉴定出一种双靶点降解剂A5,它能够同时诱导BCL6和GSPT1的降解。A5激活了BCL6调控的基因,并诱导了DNA损伤

化学

除非另有说明,所有材料均来自商业供应商,未经进一步纯化直接使用。1H和13C核磁共振(NMR)谱是在Bruker Avance 400或600光谱仪上,在25°C下使用DMSO-d6或CDCl3作为溶剂获得的。化学位移(d)以ppm为单位相对于TMS(内标)报告,耦合常数(J)以赫兹为单位报告,峰多重性以s(单峰)、d(双峰)、t(三峰)、q(四峰)、m(多峰)或br s(宽峰)表示

CRediT作者贡献声明

胡蓉:撰写——审稿与编辑,撰写——初稿,可视化,验证,软件使用,资源管理,项目管理,方法学研究,调查,数据分析,概念化。胡夏彤:项目管理,方法学研究,数据分析。杨英月:软件使用,方法学研究,数据分析。杜玲凤:验证,方法学研究,数据分析。兰雄雄:软件使用,方法学研究。罗鹏:数据分析。李彩华:方法学研究。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

作者感谢国家自然科学基金(编号:22377100)、四川省自然科学基金(编号:2022NSFSC1338)和中央高校基本科研业务费(编号:2682023ZTPY011)的财政支持。我们还要感谢西南交通大学的分析与测试中心提供的1H NMR和13C NMR测量服务。
缩写
DLBCL
弥漫大B细胞淋巴瘤
NHL
非霍奇金淋巴瘤
BCL6
B细胞淋巴瘤6
BTB
Broad-complex, Tramtrack, 和 Bric-a-brac
RD2
第二抑制域
ZF
锌指
SMRT
视黄酸和甲状腺受体的沉默介质
NCoR
核受体共抑制因子
BCoR
BCL6共抑制因子
CETSA
细胞热位移测定
UPS
泛素-蛋白酶体系统
NAE
Nedd8激活酶E1
CI
组合指数
FCM
流式细胞术
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