編者按:NOD樣受體3(NLRP3)炎性小體的異常或慢性激活與多種代謝疾病、炎癥性疾病和自身免疫性疾病的發(fā)生和發(fā)展相關(guān)。因此,能夠特異性阻止NLRP3炎性小體形成和激活的分子,成為藥物研發(fā)的熱門目標(biāo)。
近日,IFM Therapeutics的研究團(tuán)隊(duì)在
Journal of Medicinal Chemistry期刊發(fā)表論文,詳細(xì)描述了一種對NLRP3具有強(qiáng)效選擇性的“first-in-class”小分子拮抗劑——DFV890(又稱IFM‐2427)的發(fā)現(xiàn)過程。DFV890通過直接結(jié)合NLRP3來抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)外NLRP3的活性,從而避免相關(guān)促炎性細(xì)胞因子的成熟以及細(xì)胞焦亡。目前,DFV890治療多種疾病的2期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行。論文指出,在該研究中,藥明康德與多家研究機(jī)構(gòu)的生物學(xué)、ADME和DMPK團(tuán)隊(duì)完成了多項(xiàng)體內(nèi)外分析實(shí)驗(yàn)。
人體的先天免疫系統(tǒng)是抵抗病原微生物的第一道防線。在這道防線上,有一種名為NLRP3的免疫調(diào)節(jié)蛋白充當(dāng)著傳感器,當(dāng)它被入侵微生物激活后,能夠改變蛋白構(gòu)象,引發(fā)多蛋白分子機(jī)器“炎性小體”(inflammasome)的組裝,隨后觸發(fā)細(xì)胞炎癥反應(yīng),例如激發(fā)“焦亡”程序,將感染了病原微生物的細(xì)胞清除。
然而NLRP3并非只會(huì)在感染狀態(tài)下被激活。過去十多年的研究發(fā)現(xiàn),多種代謝疾病、炎癥性疾病和自身免疫性疾病都與NLRP3在非感染狀態(tài)下的長期激活有關(guān),常見的包括非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、痛風(fēng)、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、潰瘍性結(jié)腸炎和心血管疾病。一些新研究還發(fā)現(xiàn),在人們熟悉的阿爾茨海默病、帕金森病等神經(jīng)退行性疾病中,NLRP3炎性小體的激活也是驅(qū)動(dòng)特征性病理變化——tau蛋白異常——的一個(gè)重要因素。
這些發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致NLRP3成為藥物研發(fā)領(lǐng)域一個(gè)富有前景的熱門靶點(diǎn),尤其是通過小分子特異性阻止NLRP3炎性小體的形成和激活,同時(shí)又保持免疫系統(tǒng)其他部分的正常功能,有望為多種與慢性炎癥相關(guān)的疾病帶來開創(chuàng)性療法。
根據(jù)
Journal of Medicinal Chemistry論文的描述,新的小分子拮抗劑DFV890以第一代NLRP3拮抗劑CRID3為起點(diǎn),經(jīng)過一系列結(jié)構(gòu)分析,由磺酰亞胺酰胺(sulfonimidamide)取代CRID3的磺酰脲(Sulfonyl Urea)基團(tuán)作為核心結(jié)構(gòu),以提高化學(xué)穩(wěn)定性和滲透性。同時(shí),通過雜環(huán)取代和立體選擇性優(yōu)化,減少代謝毒性,提升活性,顯著改善藥代動(dòng)力學(xué)特性。
效力數(shù)據(jù)顯示,DFV890在培養(yǎng)的人THP-1細(xì)胞系和人全血細(xì)胞中可以有效阻斷NLRP3炎性小體下游的炎癥因子IL-1β,IC50值顯示藥物活性提高近18倍。藥代動(dòng)力學(xué)分析表明,與優(yōu)化前相比,DFV890在肝細(xì)胞中的清除率降低至1/10左右,動(dòng)物模型中口服生物利用度翻倍。這些藥代動(dòng)力學(xué)特性的提升意味著更少的藥物劑量即可達(dá)到有效血藥濃度,預(yù)測人用劑量從1200 mg降至45 mg,也意味著臨床用藥的安全性更優(yōu)。
▲DFV890的結(jié)構(gòu)改造示意圖(圖片來源:參考資料[1])
諾華公司在2019年獲得了IFM Therapeutics子公司IFM Tre的NLRP3抑制劑產(chǎn)品組合的全部權(quán)利,包括這款已處于臨床階段的“first-in-class”拮抗劑。目前,DFV890已經(jīng)進(jìn)入多項(xiàng)臨床2期試驗(yàn),評估其對膝骨關(guān)節(jié)炎、家族性寒冷性自身炎癥綜合征(一種罕見的遺傳病)的有效性和安全性,以及在冠心病患者中降低炎癥的效果等。期待靶向NLRP3的突破性藥物能夠早日問世,造福廣泛疾病的患者。
參考資料:
[1] Dong-Ming Shen et al., Discovery of DFV890, a Potent Sulfonimidamide-Containing NLRP3 Inflammasome Inhibitor. Journal of Medicinal Chemistry (2025) Doi: https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.4c02759
[2] Christina Ising et al., NLRP3 inflammasome activation drives tau pathology. Nature (2019) Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1769-z
[3] IFM Therapeutics and Novartis Complete Previously Announced Acquisition of IFM Tre. Retrieved May 8, 2019 from https://www.ifmthera.com/news/ifm-therapeutics-and-novartis-complete-previously-announced-acquisition-of-ifm-tre/
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