編者按:免疫療法已經廣泛造福了多種癌癥患者,但免疫抑制性腫瘤微環(huán)境也導致免疫療法對相當一部分患者的療效有限,如何將“冷腫瘤”變“熱”成為腫瘤研究的重要方向。近年來,ENPP1抑制劑成為免疫療法開發(fā)的潛在新策略,多款候選抑制劑已進入臨床階段;此外科學家們正在開發(fā)更加高效的ENPP1靶向分子。藥明康德也一直在支持包括ENPP1抑制劑在內的新型腫瘤療法研發(fā),用“一體化、端到端”的CRDMO服務持續(xù)助力合作伙伴的新藥問世。本文將介紹ENPP1相關藥物的研發(fā)歷史,以及多項有望造福癌癥患者的ENPP1抑制劑新進展。
跨越50年的ENPP發(fā)現歷程
ENPP1的發(fā)現源于早期免疫學研究的“意外之喜”。1970年,來自紀念斯隆-凱特琳癌癥中心的科學家正在尋找出淋巴細胞表面抗原。他們在漿細胞的細胞膜上鑒定出一種全新的表面抗原,命名為PC-1。20多年后,科學家發(fā)現這種表面抗原還具有酶功能——具體來說,對應著核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶(ENPP)活性。因此,PC-1成為了ENPP家族的首個成員——ENPP1。
如今,ENPP家族成員已經擴大到了7個,而ENPP1仍是其中研究最深入的成員,科學家們已經發(fā)現了其多重生理功能。
作為一種膜蛋白,ENPP1可以水解胞外的核苷酸類底物,生成無機焦磷酸(PPi)。PPi就如同體內的“除垢劑”,可以抑制鈣鹽晶體的形成與沉積,在骨組織鈣化的調控過程中起到重要作用:一旦ENPP1功能缺失造成PPi水平下降,就可能導致嚴重的血管鈣化疾?。幌喾?,PPi水平過高會導致骨礦化不足,可能引起骨軟化或骨密度不足。因此,ENPP1已經成為鈣化疾病治療的重要靶點。
更深入的研究還揭示了ENPP1的另一重身份——它們充當了免疫信號的調節(jié)器,通過調控cGAS-STING先天免疫通路影響腫瘤免疫。具體來說,在抗腫瘤免疫中,環(huán)腺苷酸(cGAMP)可以激活STING信號通路,啟動免疫反應。而腫瘤細胞表達的大量ENPP1可以降解胞外的cGAMP,削弱抗腫瘤免疫應答。因此,如果能抑制ENPP1的產生,就能通過cGAS-STING通路增強腫瘤免疫原性,提高免疫療法的療效,ENPP1抑制劑在癌癥治療中的潛力也受到關注。
ENPP1靶向藥物研發(fā)進展
基于ENPP1在維持鈣化穩(wěn)態(tài)及調控腫瘤免疫中的關鍵作用,目前全球范圍內已有數十款ENPP1靶向療法正處于研發(fā)階段,覆蓋實體瘤、鈣化性疾病、ENPP1缺乏癥、ABCC6缺乏癥、低磷酸酯酶癥(HPP)及骨骼肌肉系統疾病等多種適應癥。
在臨床開發(fā)階段,ENPP1相關藥物主要包含酶替代療法與抑制劑兩大方向,多款候選藥物已取得階段性進展。例如,INZ 701是一款ENPP1 Fc融合蛋白酶替代療法,能夠恢復ENPP1活性以提高PPi和腺苷水平,從而改善因這兩種分子缺乏引發(fā)的疾病。該藥物針對ENPP1缺陷癥、ABCC6缺陷癥及鈣化性皮炎的臨床研究正在開展。
而在ENPP1抑制劑的研發(fā)中,RBS 2418作為一款口服抑制劑,支持單藥或聯合免疫療法、化療等方式使用,目前針對結直腸癌的適應癥已推進至2期臨床,實體瘤適應癥處于1期臨床。此外,ISM5939、TXN10128、SR-8541A等口服ENPP1抑制劑同樣處于針對實體瘤適應癥的臨床試驗階段。
前沿突破:打造更高效的ENPP1抑制劑
除了已經進入臨床階段的藥物研發(fā)進展,多項前沿突破也在為ENPP1抑制劑的開發(fā)提供創(chuàng)新思路。
例如,
Bioorganic Chemistry的一項研究報道了一系列基于硫鳥嘌呤的新型ENPP1小分子抑制劑設計與優(yōu)化,研究篩選出的先導化合物展現出優(yōu)異的體外活性,同時具備理想的ADME特性及藥代動力學特征,體內實驗證實其具有強效抗腫瘤效應,為癌癥免疫治療藥物的臨床轉化提供了良好起點。
另一篇發(fā)表于
Journal of Medicinal Chemistry的研究則基于吡啶并[2,3-d]嘧啶-7-酮骨架,設計合成了一系列ENPP1抑制劑。通過結構優(yōu)化獲得的先導化合物在體外實驗中同時表現出顯著的ENPP1抑制活性和STING通路激活效應,并在三陰性乳腺癌小鼠模型中展現出體內抗腫瘤功效,為開發(fā)創(chuàng)新機制的腫瘤免疫治療藥物提供了理論依據。
此外,另一項近期研究開發(fā)出一種新型小分子ENPP1抑制劑,其表現出強效的ENPP1抑制活性,并能有效激活細胞系中的STING信號通路。該化合物通過抑制ENPP1,能在多種細胞類型中增強先天免疫應答,且不會引發(fā)細胞毒性或炎癥效應。隨后,研究確認該化合物具有良好的PK特征、代謝穩(wěn)定性及安全性,體內毒性研究結果也進一步支持其治療潛力。
圖片來源:123RF
在三陰性乳腺癌小鼠模型中,該化合物的單藥治療即表現出顯著抗腫瘤活性;與抗CTLA-4抗體聯用時還表現出了協同效應——用藥第15天時觀察到超過90%的腫瘤生長抑制率,且未引起體重下降或脫毛等副作用。此外,在結腸癌小鼠模型中,其與抗PD-L1抗體聯合治療可顯著提升抑瘤效果,且安全性良好。
這項研究還提出了該化合物的抗腫瘤機制——通過誘導T細胞浸潤、促進M1型巨噬細胞極化及增強原代免疫細胞遷移,重塑腫瘤免疫微環(huán)境,推動“冷腫瘤”向“熱腫瘤”轉變。因此,這一新型小分子ENPP1抑制劑顯示出作為癌癥免疫治療候選藥物的潛力。根據論文,藥明康德為該研究提供了賦能。
作為全球醫(yī)藥創(chuàng)新的賦能者,藥明康德很高興能助力合作伙伴,加速多款腫瘤創(chuàng)新療法問世,造福病患。長期以來,藥明康德都在支持全球合作伙伴從藥物研究(R)、開發(fā)(D)到商業(yè)化生產(M)各個階段的需求,通過獨特的一體化、端到端CRDMO模式,助力更多突破性療法加速從實驗室來到患者身邊。藥明康德也將繼續(xù)與全球合作伙伴攜手同行,共同推動腫瘤療法的突破,讓更多患者迎來曙光!
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