上海药物研究所杨财广课题组发文揭示SPOP（我国自主研发并确定的首个肾癌药物靶标）抑制剂中的SAR

背景

临床治疗表明，肾癌对放疗和化疗均不敏感。通常一旦诊断出该疾病即已经发生了转移。几种血管内皮生长因子（VEGF）和血小板衍生的生长因子（PDGF）受体的激酶抑制剂或哺乳动物靶标（雷帕霉素，mTOR）的抑制剂已被批准用于肾癌的靶向治疗。此外，首个检查点抑制剂纳武单抗（一种针对PD-1的单克隆抗体）已在临床上批准用于肾细胞癌（RCC）治疗。另一种靶向VEGF受体的单克隆抗体贝伐单抗在转移性RCC患者中也显示出良好的抗肿瘤活性。尽管这些抗肿瘤药物和候选药物可用于ccRCC的治疗，但面临低响应率和耐药性的双重挑战，因此，找到治疗肾癌特异性药物作用新靶标的需求显得更加迫切。

北京基因组所刘江研究员及上海药物研究所杨财广研究员、蒋华良院士等合作确证SPOP是治疗肾癌的新药物靶标，并发现系列SPOP小分子抑制剂。[1]

SPOP是泛素连接酶E3家族成员Cul3结合底物蛋白的接头蛋白（adaptor），介导许多核蛋白的泛素化修饰，导致蛋白降解，从而调控细胞的多种功能。其在癌症的泛素化机制中起着重要作用。值得注意的是，E3连接酶衔接子SPOP在85％的肾癌中过表达；脱位的SPOP在细胞质中的积累发生在两种主要形式的肾癌，即原发性和转移性ccRCC。细胞质SPOP充当调节枢纽，以通过参与细胞增殖和凋亡的多种癌症蛋白的泛素化和降解来促进癌症。两种肿瘤抑制因子，磷酸酶和肌腱蛋白同源物（PTEN）和双特异性磷酸酶7（DUSP7），在致癌SPOP信号传导机制中至关重要。SPOP与细胞质中的PTEN和DUSP7结合会降解这两种蛋白，从而使其下游的AKT / ERK信号通路失活，并最终促进ccRCC的肿瘤发生。

结果[2]

图1 R1处的SAR，结果表明，在R1处引入极性取代基通常不利于ccRCC细胞系的总体抑制能力

图2 R2处的结构优化并没有显著提高体外抗增殖活性

图3 讨论甲基对抑制活性的影响，结果表明SPOP抑制剂中甲基取代基的位置对于ccRCC细胞系的抗增殖作用也很重要

图4乙基与羧酸的引入明显减弱活性

图5将三环母核转化为双环母核，活性大大降低，表明共面共轭的三环对SPOP抑制剂活性保持的重要贡献

图6优选化合物的IC50值

图7化合物6lc的抗增殖活性

图86lc与SPOP的体外相互作用

图96lc抑制SPOPPTEN相互作用

图106lc对肾癌细胞中致癌SPOP信号通路的影响

杨财广研究员课题组基于先前建立的化学支架进行了合成优化，以探索SPOP抑制剂的SAR。他们测试了五组6b类似物，以更好地了解分子中的哪些部分对SPOP抑制活性重要。化合物6lc对两种ccRCC细胞系均表现出强大的抑制能力，IC50分别为2.1和3.5μM。另外，化合物6lc显着抑制A498和OS-RC-2细胞系的集落形成，优于先前报道的6b和其他测试的类似物。进一步的实验证实，抑制剂6lc在体外细胞裂解液中直接与SPOP蛋白相互作用，并破坏了ccRCC细胞系中SPOP-底物蛋白的相互作用，因此导致肿瘤抑制因子PTEN和DUSP7的稳定和积累，并降低了下游磷酸化AKT和ERK的含量。

综上，化合物6lc可能是抗肾脏肿瘤发生的有效候选物。

参考文献

[1] Guo Z Q, Zheng T, Chen B, et al.Small-molecule targeting of E3 ligase adaptor SPOP in kidney cancer[J]. Cancercell, 2016, 30(3): 474-484.

[2] Dong Z, Wang Z, Guo Z Q, et al.Structure-activity Relationship of SPOP Inhibitors Against Kidney Cancer[J].Journal of Medicinal Chemistry, 2020.

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非常真实、非常靠谱。

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