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造血祖细胞激酶HPK1 (hematopoieticprogenitor kinase1)是一种免疫抑制调节激酶，在造血干细胞中限制性表达。HPK1是t细胞受体（tcr）的负信号调节剂。tcr激活后，胞质HPK1被募集到细胞膜附近，活化的HPK1磷酸化衔接蛋白slp76，以此激活slp76作为负调节蛋白14-3-3的停靠位点，最终导致tcr信号复合物的不稳定，从而下调tcr信号。因此，HPK1抑制剂有望成为肿瘤免疫治疗的新星和免疫检查点抑制剂的新搭档。
GLK与HPK1同属MAP4K家族，氨基酸序列高度同源但功能相反，GLK是TCR受体信号的正调控因子，因此实现GLK的选择性对于HPK1抑制剂的设计是至关重要。目前已公开报道结构的HPK1抑制剂中仅有化合物4对GLK表现出了良好的选择性（>30倍），但其人肝微粒体代谢稳定性差，未能进入临床开发阶段。因此，GLK选择性和成药性是HPK1抑制剂开发面临的两大挑战。
近期，华中师范大学黄伟、杨光富研究团队基于大环化的构象限制策略首次报道了兼具选择性和成药性的新型HPK1抑制剂。研究人员首先通过对化合物4的选择性机制研究发现，在小分子结合口袋的入口，即溶剂前沿区域，HPK1和GLK表现出了不同的构象。GLK结合口袋的入口相对较窄，位于溶剂前沿区域的苯基更容易与GLK发生空间冲突，进而产生选择性。然而，化合物4可以通过构象调整来适合GLK的活性口袋，故对GLK的选择性仅为30-50倍。研究人员进而提出了大环化的构象限制策略，将化合物4的U型构象限制在有利于与HPK1结合的活性构象中，同时有效地阻止大环化后的分子通过构象调整来适应其他激酶的结合口袋，从而增加对GLK等激酶的选择性。
基于合成可行性和结构改造空间的综合考量，研究人员以更稳定的氰基简化和替代代谢稳定性差的五元内酯环；将苯基上的3位和苯甘酚上的2位做为大环化的连接位点；同时将恶二唑环骨架跃迁为激酶抑制剂的优势片段吡唑环。通过系统的构效关系和成药性研究，成功发现了新型大环类HPK1抑制剂5i。化合物5i体外活性优异（IC50，HPK1为0.8 nM），GLK选择性高（101.3倍），明显优于化合物4，同时对IRAK4等其它激酶的选择性也有了一定提高。此外，化合物5i的人体肝微粒体代谢稳定性较化合物4得到了大幅提升（T1/2分别为57.7 min和>186.4 min），并表现出理想的大鼠和比格犬体内PK性质（F = 27-49%）。 更为重要的是，在同基因小鼠移植瘤实验中，无论是微卫星不稳定型（MSI）的MC-38模型还是微卫星稳定型的（MSS，对免疫治疗不敏感）CT-26模型下，化合物5i与PD-1抗体的联用均表现出明确的增效作用（抑瘤率从25-45%提升至75-76%），部分动物出现肿瘤消退，展示出将“冷肿瘤”转换为“热肿瘤”的潜力。毒理学的初步研究表明，在550 mg/kg高剂量下，动物耐受性良好。目前，化合物5i已基本明确为候选药物，进入临床前研究。
名称：Discovery of Macrocycle-Based HPK1 Inhibitors for T-Cell-Based Immunotherapy 作者：Ming-Shu Wang, Zhi-Zheng Wang, Zi-Long Li, Yi Gong, Cheng-Xiang Duan, Qian-Hui Cheng, Wei Huang*, and Guang-Fu Yang* 索引：J. Med. Chem., 2022 DOI:10.1021/acs.jmedchem.2c01551  来源网络的文章，除我们确实无法确认作者外，我们会注明作者或来源。如有侵权请联系告知，我们将在第一时间处理，并表示歉意。我们对文中观点保持中立态度。本文仅供参考、交流。 |
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