[发明专利]苯并嘧啶和苯并三嗪类造血祖细胞激酶1降解剂及其应用

说明书

本发明公开了一类苯并嘧啶和苯并三嗪类造血祖细胞激酶1降解剂及其应用。本发明利用PROTAC可以实现小分子难以实现的选择性的优势，开发了一类苯并咪唑和苯并三嗪类HPK1 PROTAC降解剂。本发明的PROTAC能够高效、高选择性地降解HPK1蛋白，而对同家族的其他蛋白无降解活性。相对于HPK1小分子抑制剂，能够更高效地刺激T细胞抗肿瘤免疫应答，释放效应细胞因子，具有更强地抗肿瘤活性。

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及苯并嘧啶和苯并三嗪类造血祖细胞激酶1降解剂及其应用。

背景技术

免疫疗法彻底改变了癌症的治疗方式，给病人带来了新的希望。特别是，针对PD-1和CTLA-4通路的免疫检查点抑制剂表现出显著的临床效果，但它们只对特定的病患群体、特定类型的肿瘤有效，肿瘤应答率较低(～30％)，并且大多数病人没有表现出持久的症状缓解、用药一段时间后出现耐药性。因此，亟需发现新的肿瘤免疫治疗靶点，改善免疫检查点的临床效果，对肿瘤免疫疗法的应用和推广具有重要意义。

造血祖细胞激酶1(HPK1，MAP4K1)是MAP4K家族的成员之一，它是一种Ste20丝/苏氨酸蛋白激酶。MAP4K家族中除HPK1外还有5个成员，包括MAP4K2、MAP4K3、MAP4K4、MAP4K5和MAP4K6。HPK1主要表达在造血细胞，如T细胞、B细胞、中性粒细胞、树突细胞(DC)、自然杀伤(NK)细胞和巨噬细胞。大量研究表明，HPK1是T细胞受体和B细胞受体的负调控因子。TCR激活后，细胞质中的HPK1被招募到质膜中，其氨基酸残基Y381、S171和T165磷酸化，获得完全的激酶激活的HPK1激酶。活化的HPK1使其接头蛋白SLP76的氨基酸残基S376磷酸化，为负调控因子14-3-3提供结合位点，促进SLP76发生蛋白酶体降解，最终破坏了TCR信号复合体的稳定，进而阻碍了下游促进T细胞激活和增殖的激酶信号通路。除了TCR信号外，HPK1还通过前列腺素E2(PGE2)受体负调控T细胞信号。另外，在生长因子、压力、炎症因子和分化因子等刺激下，HPK1也可以在B细胞、NK细胞和树突细胞中传递免疫抑制性信号。另外，最近的一项研究表明HPK1的激酶活性抑制多种细胞的免疫功能，包括CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞、NK细胞和树突细胞，并且表明抑制HPK1的激酶活性足以诱导抗肿瘤免疫应答。另外，抑制HPK1激酶活性可以进一步促进了T细胞效应功能，显著增加PD-L1单抗的治疗效果。HPK1基因缺失、HPK1抑制剂或HPK1 protac降解剂，均可以增强CAR-T细胞为基础的免疫疗法，在各种临床前血液学和实体瘤小鼠模型中表现出更好的抗肿瘤活性。值得注意的是，HPK1基因敲除和失活激酶敲入小鼠均未表现出致死性炎症反应，而这些在一些其他免疫负调控因子缺失时表现显著，比如CTLA-4和Cbl-b，这说明HPK1抑制剂具有较高的安全性。综上所述，HPK1是一个潜在有效的肿瘤免疫疗法新靶点，HPK1抑制剂的研究与开发对于改善肿瘤免疫疗法当前面临的关键问题具有重要意义。

十多年前，研发人员就发现了HPK1可能是一种潜在的肿瘤免疫治疗靶点，HPK1抑制剂备受各大制药公司和科研机构的青睐，多种结构的HPK1抑制剂被报道，据不完全统计，目前有4个HPK1抑制剂处于早期临床研究阶段，包括Treadwell Therapeutics公司的CFI-402411、百济神州的BGB-15025、珠海宇繁的PRJ1-3024和Nimbus Therapeutics的NDI-101150。目前，它们的结构尚未披露。尽管多种HPK1抑制剂被报道，但是目前还没有相关药物上市。HPK1抑制剂开发所面临的挑战主要是HPK1家族成员功能不同，但是结构同源性非常高，设计高选择性抑制剂难度较大。

与传统的药物相比，PROTAC具有显著优势：作用范围更广、活性更高、可靶向“不可成药”靶点；提高选择性、活性和安全性；克服肿瘤药物耐药性等。PROTAC在某些靶点上可实现小分子难以实现的选择性，因此开发HPK1 PROTAC分子有望解决HPK1抑制剂选择性低、药效无法剂量依赖等问题，而目前HPK1 PROTAC分子鲜有报道。因此，HPK1 PROTAC分子的研究与开发迫在眉睫，具有重要的科学意义和开发价值。

发明内容