近日，药物化学权威期刊Bioorganic Chemistry (IF =5.307)发表沈阳药科大学制药工程学院赵燕芳/宫平课题组在新型FLT3/JAK2双靶点抑制剂研究领域的最新成果，文章题目为“2-Aminopyrimidine derivatives as selective dual inhibitors of JAK2 and FLT3 for the treatment of acute myeloid leukemia”。

FLT3是一种Ⅲ型受体酪氨酸激酶家族的细胞因子受体，与多种造血系统恶性肿瘤相关，在70%以上的AML、急性淋巴细胞白血病和慢性髓系白血病中过度表达。在AML患者中有近30%发生FLT3突变，进而引起FLT3不依赖于配体的自磷酸化，并启动下游通路如JAK2-STAT5、Ras/MEK/ERK和PI3K/AKT/mTOR等，促进肿瘤的发生和发展。JAK2能单独介导促红细胞生成素等细胞因子的生成，与下游的STAT5形成信号转导通路，在骨髓、红细胞和血小板的生成过程中发挥重要作用。

研究发现，FLT3和JAK2具有相互促进的作用：随着FLT3水平的提高，体内磷酸化的JAK2 (p-JAK2)水平相应明显升高；在携带FLT3-ITD突变的AML细胞中，JAK2信号的负调节水平相应降低，使FLT3-ITD突变更易激活下游的STAT5信号通路，从而促进AML细胞异常增殖。因此，同时作用于FLT3和JAK2的双重抑制剂有望解决因旁路激活而产生的FLT3适应性耐药问题，更有效控制AML的发展进程。

课题组前期研究获得优选化合物BC-14l(Bioorg Chem, 2020, 104: 104361)，其对FLT3(IC₅₀=0.68 nM)和JAK2(IC₅₀=1.8 nM)表现出较强的抑制活性，但对JAK3(IC₅₀=4.0 nM)也表现出一定的抑制作用。在AML治疗过程中，抑制JAK3会导致白细胞减少和感染等免疫抑制副作用。通过分子对接和蛋白叠合分析，发现JAK2和JAK3的RNI (Arg-Asn-Ile)和RD (Arg-Asp)序列组成的区域存在构象差异，使JAK2在该区域有较大的空腔，对该区域进行改造有望提高对JAK2的选择性。BC-14l与JAK2和JAK3的分子对接显示，嘧啶2位的取代基靠近此构象差异区域。因此，作者在嘧啶2位苯环上引入不同空间取向以及不同体积的取代基或者并入环系，得到一系列2-苯氨基嘧啶类化合物。其中，化合物11r对JAK2、FLT3和JAK3表现出抑制活性，IC₅₀值分别为2.01 nM、0.51 nM和104.4 nM；对突变激酶也表现出优异的抑制活性，对FLT3^D835Y、FLT3-ITD和JAK2^V617F的IC₅₀值分别为2.95 nM、0.36 nM和5.83 nM；对多种细胞系也表现出显著的抑制作用：HEL (IC₅₀=1.1μM)、MV4-11(IC₅₀=9.43 nM)、RPMI-8226(IC₅₀=0.793μM)、NCI-H929(IC₅₀=7.743μM)、Ba/F3-FLT3-ITD-D835Y(IC₅₀=0.099μM)和Ba/F3-FLT3-ITD-F691L(IC₅₀=0.042μM)。此外，11r表现出中等的肝微粒体稳定性，在HLMs中的半衰期为44.4 min，在RLMs中的半衰期为143 min。11r在大鼠中表现出可接受的药代动力学特性(Tmax=5.33 h, Cmax=38.7 ng/mL, AUC=522ng·h·mL^-1, F=25.2%)。进一步研究表明，化合物11r以剂量依赖的方式诱导MV4-11细胞凋亡。化合物11r具有进一步开发的潜力。

文章第一作者为沈阳药科大学2020级药物化学博士研究生徐思聪，沈阳药科大学制药工程学院赵燕芳教授、刘亚婧教授为本文共同通讯作者。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045206823001025

文章DOI：https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2023.106442