▎藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)編輯

編者按:炎癥性腸?。↖nflammatory Bowel Disease, IBD)是一類以腸道慢性炎癥為特征的復(fù)雜疾病,主要表現(xiàn)為克羅恩?。–rohn’s Disease)和潰瘍性結(jié)腸炎(Ulcerative Colitis)兩種類型。根據(jù)全球疾病負(fù)擔(dān)估計(jì),全球有超過(guò)680萬(wàn)名IBD患者,他們長(zhǎng)期遭受腹痛、腹瀉、直腸出血、疲勞和體重下降等癥狀的困擾,長(zhǎng)期炎癥還可引發(fā)纖維化等并發(fā)癥。

作為創(chuàng)新的賦能者、客戶信賴的合作伙伴以及全球健康產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)者,藥明康德持續(xù)為合作伙伴提供基于DEL技術(shù)的篩選服務(wù),助力高效、可靠地發(fā)現(xiàn)具有治療潛力的新型分子。在一項(xiàng)發(fā)表于

Biomedicine & Pharmacotherapy
的研究中,藥明康德助力研究團(tuán)隊(duì)篩選出了具有IBD治療潛力的BET蛋白抑制劑候選分子KB-0118,該分子有望與現(xiàn)有藥物聯(lián)合使用,帶來(lái)更高效、安全的療法。

值得一提的是,這是該團(tuán)隊(duì)在過(guò)去兩年內(nèi)發(fā)表的第3項(xiàng)關(guān)于利用DEL技術(shù)發(fā)現(xiàn)BET蛋白抑制劑的研究(詳情請(qǐng)見(jiàn):)。

BET家族的治療潛力

IBD的發(fā)病機(jī)制涉及遺傳、環(huán)境因素、腸道微生物失調(diào)以及免疫系統(tǒng)異常激活等多種因素。由于發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,這類疾病的治療面臨著巨大挑戰(zhàn)。IBD尚無(wú)治愈方法,皮質(zhì)類固醇和免疫抑制劑等傳統(tǒng)藥物能夠緩解癥狀,但長(zhǎng)期使用可能引發(fā)副作用,并且一部分患者對(duì)現(xiàn)有療法的反應(yīng)不佳。因此,開(kāi)發(fā)新型靶向藥物有著迫切需求。

近年來(lái),科學(xué)界開(kāi)始關(guān)注表觀遺傳調(diào)控在炎癥性疾病中的作用。其中,溴結(jié)構(gòu)域和超末端家族蛋白(bromodomain and extra-terminal domain,BET)家族因?yàn)樵诨蜣D(zhuǎn)錄調(diào)控中的核心作用成為研究熱點(diǎn)。

BET家族包含BRD2、BRD3、BRD4和BRDT這4種蛋白,它們能夠結(jié)合特定的表觀遺傳修飾,調(diào)控包括炎癥因子在內(nèi)的多種基因表達(dá)。此前的研究發(fā)現(xiàn),BET蛋白對(duì)維持多種腫瘤有著重要作用。因此,抑制BET蛋白成為惡性腫瘤的潛在治療方案。目前已有臨床階段的BET抑制劑用于治療多種實(shí)體瘤和血液腫瘤。在腫瘤領(lǐng)域之外,選擇性BET抑制劑治療動(dòng)脈粥樣和糖尿病的臨床試驗(yàn)正在開(kāi)展,此外有臨床前研究表明,抑制BRD4可以減少骨關(guān)節(jié)炎和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型中的炎癥。

由于傳統(tǒng)的泛BET抑制劑存在毒性大、半衰期短需要頻繁給藥等問(wèn)題,這些障礙限制了其在慢性炎癥疾病中的應(yīng)用。因此,科學(xué)家正在嘗試開(kāi)發(fā)新型泛BET抑制劑以及選擇性BET抑制劑。

DEL助力發(fā)現(xiàn)KB-0118

在由韓國(guó)延世大學(xué)領(lǐng)銜的最新研究中,研究團(tuán)隊(duì)首先利用藥明康德提供的DEL技術(shù),對(duì)BRD2、BRD3和BRD4蛋白的特征性溴結(jié)構(gòu)域BD1和BD2進(jìn)行篩選。

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在篩選候選新藥時(shí),為了找到與靶點(diǎn)蛋白結(jié)合的化合物,傳統(tǒng)的高通量篩選需要對(duì)海量化合物依次進(jìn)行測(cè)試,耗費(fèi)大量時(shí)間與成本。DEL技術(shù)則是巧妙地給待篩選的分子貼上各自的DNA序列標(biāo)簽,當(dāng)這些分子與靶點(diǎn)蛋白共同孵育,其中親和力高的分子就會(huì)與靶點(diǎn)蛋白結(jié)合。這樣的獨(dú)特設(shè)計(jì)使得上百億的分子能夠混合在一起進(jìn)行篩選,能夠在不顯著增加成本的情況下,實(shí)現(xiàn)多個(gè)蛋白的平行篩選,大幅加速新藥發(fā)現(xiàn)的進(jìn)程。

在DEL技術(shù)興起的同時(shí),藥明康德建立并完善了DEL技術(shù)能力。2018年以來(lái),藥明康德持續(xù)向工業(yè)界和學(xué)術(shù)界客戶提供多種基于DEL的篩選服務(wù),以滿足不同合作伙伴的需求,加速新藥發(fā)現(xiàn)。

在這項(xiàng)研究中,研究團(tuán)隊(duì)首先基于DEL高通量篩選結(jié)果,篩選出新型BET抑制劑——KB-0118。該化合物對(duì)BRD2和BRD4的BD1及BD2結(jié)構(gòu)域表現(xiàn)出高選擇性,而對(duì)BRD3的親和力較低。這種選擇性表明,KB-0118可以調(diào)節(jié)BRD2和BRD4相關(guān)的炎癥和致癌途徑,以此作為靶向治療劑。

潛在聯(lián)合療法,有望改善IBD治療

根據(jù)此前的研究,在IBD患者中,Th17細(xì)胞驅(qū)動(dòng)了免疫穩(wěn)態(tài)受損導(dǎo)致的腸道黏膜炎癥,這類細(xì)胞會(huì)分泌與黏膜免疫相關(guān)的炎性細(xì)胞因子——白細(xì)胞介素IL-17。在IBD患者的腸道中,通常會(huì)觀察到IL-17水平和Th17細(xì)胞活性升高的現(xiàn)象,這也將Th17驅(qū)動(dòng)的炎癥與疾病病理直接聯(lián)系了起來(lái)。

在這項(xiàng)研究中,體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了KB-0118在T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中的抗炎作用,以及與IBD治療的潛在關(guān)聯(lián)。KB-0118抑制了T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中多種促炎因子的表達(dá),與此同時(shí)上調(diào)了抗炎因子IL-10,顯示出雙向免疫調(diào)節(jié)潛力。

此外,研究觀察到KB-0118對(duì)T細(xì)胞的增殖與分化過(guò)程產(chǎn)生了不同的影響:KB-0118廣泛抑制各種T細(xì)胞的增殖,但對(duì)T細(xì)胞分化卻表現(xiàn)出選擇性,在減少促炎性Th17細(xì)胞的同時(shí),促進(jìn)了Th2細(xì)胞向著抗炎的趨勢(shì)分化。這樣的特征表明,KB-0118在IBD等慢性炎癥性疾病中具有控制過(guò)度免疫激活的潛力。

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KB-0118作用機(jī)制示意圖(圖片來(lái)源:參考資料[1])

接下來(lái)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),研究團(tuán)隊(duì)采用了兩種經(jīng)典IBD模型:DSS化學(xué)誘導(dǎo)的結(jié)腸炎模擬潰瘍性結(jié)腸炎;T細(xì)胞介導(dǎo)的慢性結(jié)腸炎,則是更貼近克羅恩病的病理特征。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,口服KB-0118能顯著減輕兩種模型的疾病嚴(yán)重程度。在模擬潰瘍性結(jié)腸炎的小鼠中,KB-0118對(duì)結(jié)腸長(zhǎng)度表現(xiàn)出顯著的保護(hù)作用,能夠保持結(jié)腸完整性并減少炎癥,支持了KB-0118治療結(jié)腸炎的潛力。而在模擬克羅恩病的小鼠中,KB-0118治療減緩了體重下降的趨勢(shì),并且改善了結(jié)腸長(zhǎng)度;同時(shí),IL-17a水平降低,表明KB-0118能夠減少IL-17a驅(qū)動(dòng)的炎癥,有望成為慢性IBD的治療劑。

與現(xiàn)有BET抑制劑相比,KB-011還表現(xiàn)出了良好的安全性。14天的急性毒性試驗(yàn)顯示,即使在高劑量下,小鼠的血液學(xué)、生化和組織病理指標(biāo)均未出現(xiàn)顯著異常。此外,KB-0118的口服生物利用度較高,避免了傳統(tǒng)BET抑制劑需頻繁注射的不便,更適合長(zhǎng)期用藥。

綜上,這項(xiàng)研究篩選出的KB-0118為IBD治療提供了新思路。研究指出,KB-0118可能通過(guò)對(duì)BRD4的表觀遺傳調(diào)節(jié)抑制Th17驅(qū)動(dòng)的炎癥。基于KB-0118的相對(duì)低毒性,其或許能與現(xiàn)有的IBD藥物產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),通過(guò)聯(lián)合方法提高治療效果,同時(shí)最大限度地減少每種藥物的所需劑量,減少不良反應(yīng)并改善患者預(yù)后。接下來(lái),研究團(tuán)隊(duì)仍需進(jìn)一步驗(yàn)證KB-0118的長(zhǎng)期安全性、人體藥代動(dòng)力學(xué)特征及療效,為臨床試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

藥明康德的DEL平臺(tái)作為全球創(chuàng)新藥物研發(fā)的有力工具,在過(guò)去幾年中已助力來(lái)自世界各地的科學(xué)家成功發(fā)現(xiàn)了一系列具有突破性治療潛力的創(chuàng)新分子。在該團(tuán)隊(duì)此前發(fā)布的兩篇研究論文中,藥明康德DEL平臺(tái)先后賦能研究團(tuán)隊(duì),發(fā)現(xiàn)了對(duì)白血病和實(shí)體瘤具有治療潛力的泛BET抑制劑BBC1115,以及能有效降低體外軟骨細(xì)胞的活性氧產(chǎn)生,因而具有緩解骨關(guān)節(jié)炎潛力的選擇性BET抑制劑BBC0906。

此次賦能延世大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)篩選出新型BET抑制劑,是藥明康德DEL平臺(tái)助力候選藥物研發(fā)的又一個(gè)案例,再次彰顯了DEL技術(shù)平臺(tái)在藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域的價(jià)值與潛力。DEL技術(shù)可以在同一靶點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)多種具有不同療效的小分子,也顯示出藥明康的DNA編碼化合物庫(kù)的多樣性。藥明康德期待持續(xù)攜手全球合作伙伴,以科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)藥物研發(fā),讓更多突破性療法早日惠及全球患者。

參考資料:

[1]Yeo-Jin Jeong et al., KB-0118, A novel BET bromodomain inhibitor, suppresses Th17-mediated inflammation in inflammatory bowel disease. Biomedicine & Pharmacotherapy, DOI: 10.1016/j.biopha.2025.117933.

[2] Jeong, Seoyeon, et al. "Streamlined DNA-encoded small molecule library screening and validation for the discovery of novel chemotypes targeting BET proteins." Molecular Therapy-Nucleic Acids 32 (2023): 637-649.

[3] Lee, Hyemi, et al. "A Novel BD2-Selective Inhibitor of BRDs Mitigates ROS Production and OA Pathogenesis." Antioxidants 13.8 (2024): 943.

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