PRMT5的調(diào)控異常與很多疾病相關，目前還沒有抑制劑獲批上市，國內(nèi)外藥企紛紛布局，其中包括GSK、安進、阿斯利康、Mirati、石藥和先聲等。

       第一代基于SAM和（或）底物進行設計PRMT5抑制劑的毒 性較大，安全窗口窄，如目前研發(fā)進展最快的臨床II期的GSK-3326595。

       自從第一個PRMT5-MTA復合物的抑制劑MRTX1719被報道之后，新一代PRMT5抑制劑的開發(fā)引起廣泛地關注，它們可以選擇性抑制MTAP缺失的細胞而不影響正常的細胞，提高了安全性。

       近幾年在AACR會議上PRMT5靶點也是一個熱門靶點，涉及PRMT5靶點的文章報道有很多，本文主要介紹一下近兩年AACR會議上報道的PRMT5抑制劑。

       PRMT5結構與功能

       PRMT5是一種組蛋白甲基化酶，可催化精氨酸底物的對稱二甲基化（SDMA），調(diào)節(jié)多種細胞過程，如轉(zhuǎn)錄、RNA剪接、翻譯和DNA損傷反應等。PRMT5的C端具有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ結構域，是經(jīng)典的SAM結合蛋白；N端是TIM結構域，在功能上具有雙重作用，在與PRMT5催化結構域相互作用時，不僅能夠促進PRMT5四聚體形成，還可以與MEP50相結合形成穩(wěn)定的復合物（圖1）[1]。

       圖1. PRMT5復合物結構

       2016 年，兩篇發(fā)表在《Science》上的文章首次報道了抑制PRMT5在MTAP（甲硫腺苷磷酸化酶）缺失腫瘤中的“合成致死”效應。MTAP是甲硫氨酸和嘌呤合成補救途徑中的一個關鍵基因，催化MTA（甲硫腺苷）生成甲硫氨酸，當MTAP基因的缺失時導致MTA積累引發(fā)疾病。

       腫瘤抑制基因CDKN2A和MTAP基因位于chr9p21染色體上，缺失它們的患者約占全部實體瘤的15%，包括約15%的NSCLC、28%的食管癌、26%的膀胱癌和10%的食管胃癌（圖2）[2]。

       圖2. CDKN2A基因與MTAP基因位于chr9p21染色體上

       PRMT5抑制劑

       根據(jù)PRMT5的結構，第一代PRMT5的抑制劑大多數(shù)是基于SAM和底物研發(fā)的，但是第一代抑制劑不能區(qū)分正常細胞和MTAP缺陷的腫瘤細胞，安全窗口窄，可能會限制臨床療效，如目前進展最快的臨床II期的GSK-3326595對多種腫瘤類型均有應答。然而，89%的參與者報告了不良事件，包括貧血、血小板減少、中性粒細胞減少和疲勞。

       自從發(fā)現(xiàn)MTAP與PRMT5合成致死之后，下一代PRMT5的開發(fā)引起廣泛關注，它們與PRMT5- MTA復合物結合，殺死缺乏MTAP的癌細胞，同時保留正常細胞。這種特性允許它們更特異性地靶向MTAP缺陷的癌細胞，并可能降低不良事件的發(fā)生率。因此，后續(xù)應該開發(fā)更多的二代PRMT5抑制劑來治療不同類型的腫瘤，特別是MTAP缺失的腫瘤，下圖為部分在研的PRMT5抑制劑。

       圖3. 部分PRMT5抑制劑

       2022年AACR會議上

       報道的PRMT5抑制劑

       目前還沒有PRMT5的藥物被批準上市，但是國內(nèi)外對于PRMT5抑制劑開發(fā)的熱情高漲，近幾年AACR會議上也有很多關于PRMT5抑制劑的信息被報道，首先讓我們回憶一下去年AACR會議上報道的那些PRMT5抑制劑。

       1   安進：AM-9747

       去年AACR會議上安進報道了PRMT5-MTA復合物抑制劑AM-9747，他們通過DNA編碼文庫篩選，以鑒定在MTA存在下優(yōu)先與PRMT5結合的小分子。隨后進行優(yōu)化以提高效力、選擇性和藥代動力學特性，從而鑒定出AM-9747（圖4）。

       圖4. AM-9747結構式

       通過多種生物物理方法和結構生物學實驗，對AM-9747的MTA協(xié)同性的性質(zhì)進行了評價。用AM-9747處理后，與HCT116 MTAP-WT細胞（IC50 = 50 nM）相比，HCT116 MTAP缺失細胞（IC50 = 0.2 nM）的SDMA標記水平較低。

       在擴增的腫瘤細胞系組中對AM-9747的分析表明，AM-9747抑制了大多數(shù)MTAP缺失細胞的增殖，對MTAP-WT細胞的影響最小[3]。

       在體內(nèi)，與HCT116 MTAP-WT異種移植物相比，口服AM-9747選擇性抑制HCT116 MTAP缺失腫瘤異種移植物中的SDMA和腫瘤生長。

       2   先聲藥業(yè)：SCR-6277

       SCR-6277是由先聲藥業(yè)開發(fā)的一款高活性和高選擇性的PRMT5抑制劑，SCR-6277抑制PRMT5的IC50為1.5nM，并對其他五種甲基轉(zhuǎn)移酶亞型表現(xiàn)出高選擇性（選擇性> 1000）[4]。

       在Z-138和5637異種移植模型中，SCR-6277強烈抑制腫瘤生長。與GSK3326595相比，SCR-6277顯示出腫瘤偏倚分布。SCR-6277在腫瘤中的暴露量比血漿中的暴露量高50倍。極高的T/P比使SCR-6277在較低的血液暴露下具有更好的抗腫瘤活性（圖5）。

       圖5. SCR-6277和GSK3326595的活性

       3   Tango：TNG908

       TNG908由Tango Therapeutics開發(fā)的一種選擇性結合PRMT5-MTA復合物抑制劑，驅(qū)動MTAP-null癌癥中PRMT5的選擇性抑制，據(jù)推測，相對于目前臨床開發(fā)的PRMT5抑制劑，該復合物具有較大的治療指數(shù)。TNG908對MTAP-null細胞系的選擇性是同基因MTAP WT細胞系的15倍，并且在大型多樣化細胞系組合中對MTAP缺失的癌細胞系具有顯著的選擇性（圖6）[5]。

       圖6. 來自多個譜系的180種癌細胞系

       FDA于2022年1月批準了TNG908的IND申請，并授予TNG908快速通道認定。此外，F(xiàn)DA授予其孤兒藥稱號，用于治療惡性外周神經(jīng)鞘膜瘤（MPNST）和惡性膠質(zhì)瘤，包括膠質(zhì)母細胞瘤。患者正在積極參加1/2期臨床試驗，該公司預計將在今年提供有關該試驗正在進行的劑量遞增部分的最新情況，重點是機制驗證。

       4   Prelude：PRT543

       PRT543是由Prelude Therapeutics研發(fā)的有效的、選擇性的和口服的PRMT5抑制劑[6]。

       有些癌細胞中攜帶剪接體因子突變，如U2小核RNA輔助因子1（U2AF1）和RNA結合基序蛋白10（RBM10）的突變，剪接體突變被認為是PRMT5抑制劑的潛在生物標志物。

       研究發(fā)現(xiàn)，PRT543降低了NSCLC細胞中U2AF1S34F或RBM10LOF突變DNA損傷修復相關基因（例如BRCA1、RAD51AP1、FANCA和FANCL）的表達。PRT543目前正在晚期實體瘤和血液惡性腫瘤患者的I期臨床試驗中進行評估（NCT03886831）。

2023年AACR會議上

       報道的PRMT5抑制劑

       1   阿斯利康：AZ-PRMT5i-1

       今年的AACR會議上，阿斯利康報道了他們新一代PRMT5-MTA復合物抑制劑AZ-PRMT5i-1，可選擇性靶向MTAP缺陷腫瘤并保留MTAP正常的組織。

       AZ-PRMT5i-1在胃源和肺源的MTAP刪除異種移植物和PDX模型中，顯示出很強的劑量依賴性功效，其中檢測到超過80%的腫瘤生長抑制，沒有明顯的毒 性。此外，在治療的腫瘤中觀察到SDMA的相應劑量依賴性抑制。在體外28天3D人骨髓模型中，與第一代PRMT5抑制劑相比，AZ-PRMT5i-1降低了紅系和巨核細胞譜系的毒 性（圖7）[7]。

       圖7. AZ-PRMT5i-1在胃源和肺源的MTAP刪除異種移植物和PDX模型活性

       2   Mirati：MRTX1719

       2021年AACR會議上Mirati首次報道了PRMT5-MTA復合物抑制劑——MRTX1719，可在MTAP/CDKN2A缺失的癌癥模型中選擇性地引發(fā)抗腫瘤活性，它是基于片段篩選方法發(fā)現(xiàn)的（圖8）。

       圖8. MRTX1719發(fā)現(xiàn)過程

       在今年的AACR會議上Mirati呈現(xiàn)了MRTX1719的兩份海報，其中一個介紹了MRTX1719與其它抑制劑的聯(lián)合治療，結果顯示MRTX1719與其它化合物如MRTX849（KRAS G12C）、Palbociclib（CDK4/6）、Olaparib（PARP）和Bcl-xL聯(lián)合使用顯示出增強的腫瘤生長抑制（圖9）[8]。

       圖9. MRTX1719與其它抑制劑聯(lián)合使用活性

       另一份海報顯示了MRTX1719的臨床前活性數(shù)據(jù)，結果顯示在生化活性測定和細胞活性測定中，MRTX1719對PRMT5-MTA復合體具有很好的選擇性和活性。MRTX1719在HCT116 MTAP缺失體內(nèi)腫瘤異種移植物中，呈現(xiàn)出劑量依賴性抑制腫瘤生長（圖10）[9]。

       圖10. MRTX1719的臨床前活性數(shù)據(jù)

       這些數(shù)據(jù)表明，MRTX1719是一種MTA合作PRMT5抑制劑，目前正在進行I期臨床試驗（NCT05245500），具有成為高度未滿足醫(yī)療需求的MTAP del多種適應癥的合成致死精準藥物的潛力，無論是作為單一藥物還是與臨床上可行的其它抑制劑聯(lián)合使用。

       3   Ryvu Therapeutics的PRMT5抑制劑

       今年AACR會議上，Ryvu報道了一系列PRMT5-MTA復合物抑制劑，這些抑制劑具有良好的藥物理化性質(zhì)，并以納摩爾IC50值阻斷甲基轉(zhuǎn)移酶活性，選擇性抑制MTAP缺失細胞系[10]。

       Ryvu化合物在長時間的3D培養(yǎng)中選擇性抑制MTAP缺失癌細胞的生長，這與細胞中PRMT5依賴性蛋白質(zhì)SDMA的抑制密切相關，選擇性超過100倍。

       這些化合物的藥物代謝及藥代動力學性質(zhì)良好，口服生物利用度良好，在MTAP缺失腫瘤異種移植小鼠中顯示了腫瘤生長活性抑制，并伴有靶近端PD生物標志物的顯著抑制。

       4   賽嵐醫(yī)藥：CTS3157

       CTS3157是由賽嵐醫(yī)藥研發(fā)的口服生物可利用的小分子PRMT5-MTA復合物抑制劑。CTS3157表現(xiàn)出有效的PRMT5抑制作用：抑制SDMA和選擇性抑制MTAP缺失細胞系的細胞生長[11]。

       此外，CTS3157系列化合物在多個譜系的MTAP null人腫瘤細胞系中，表現(xiàn)出強烈的細胞生長抑制作用。在體內(nèi)，CTS3157在MTAP缺失的異種移植模型中每天口服一次后，顯示出有效的抗腫瘤反應?？鼓[瘤活性與PRMT5調(diào)節(jié)相關，通過降低SDMA水平來測量。

       小   結

       PRMT5是一種組蛋白甲基化酶，最早是作為表觀遺傳學靶點來開發(fā)的，然而開發(fā)的第一代PRMT5抑制劑毒 性大、安全窗口窄。后來人們發(fā)現(xiàn)PRMT5與MTAP可以達到合成致死效果，MTAP缺失的腫瘤會導致MTA積累，MTA代替SAM結合到PRMT5蛋白上，并阻止PRMT5發(fā)揮其功能，導致其下游SDMA降低，引發(fā)一系列疾病。

       基于此，人們開發(fā)新一代靶向PRMT5-MTA抑制劑，可以選擇性抑制MTAP基因缺失的腫瘤細胞而不影響正常細胞，提高安全性。臨床在研活躍狀態(tài)的很多都是新一代PRMT5抑制劑，如MRTX1719、AMG-193和TNG908等。

       目前還沒有PRMT5抑制劑被批準上市，相信隨著人們的努力，不久的將來肯定會有PRMT5藥物獲批上市，造?；颊?。

       參考資料：

       1. Meng-Chiao Ho, Carola Wilczek, Jeffrey B Bonanno, Li Xing, Janina Seznec, Tsutomu Matsui, Lester G Carter, Takashi Onikubo, P Rajesh Kumar, Man K Chan, Michael Brenowitz, R Holland Cheng, Ulf Reimer, Steven C Almo, David Shechter, Structure of the arginine methyltransferase PRMT5-MEP50 reveals a mechanism for substrate specificity, PLoS One, 2013;8(2):e57008.

       2. PRMT5 & Cancer (bpsbioscience.com)

       3. Abstract 1807: The discovery and preclinical characterization of the MTA cooperative PRMT5 inhibitor AM-9747 | Cancer Research | American Association for Cancer Research (aacrjournals.org)

       4. Abstract 2157: SCR-6277, a potent and high selective arginine methyltransferase 5 (PRMT5) inhibitor with high tumor/plasma distribution ratio demonstrated robust anti-tumor activities and decreased hematological toxicities | Cancer Research | American Association for Cancer Research (aacrjournals.org)

       5. Abstract 3941: TNG908 is an MTAPnull-selective PRMT5 inhibitor that drives tumor regressions in MTAP-deleted xenograft models across multiple histologies | Cancer Research | American Association for Cancer Research (aacrjournals.org)

       6. Abstract 2159: PRMT5 inhibitor PRT543 displays potent antitumor activity in U2AF1S34F and RBM10LOF spliceosome-mutant non-small cell lung cancer in vitro and in vivo | Cancer Research | American Association for Cancer Research (aacrjournals.org)

       7. Abstract 6272: AZ-PRMT5i-1: A potent MTAP-selective PRMT5 inhibitor with pharmacodynamic and monotherapy anti-tumor activity in MTAP-deleted tumours | Cancer Research | American Association for Cancer Research (aacrjournals.org)

       8. Identification of Mechanism-based Combination Targets Effective with the MTA-cooperative PRMT5 Inhibitor MRTX1719 for the Treatment of MTAP Deleted Cancers | Mirati Therapeutics, Inc.

       9. MRTX1719, an MTA-cooperative PRMT5 Inhibitor, Stabilizes the Ternary PRMT5-MTA Complex and Leads to Synthetic Lethality in MTAP deleted Cancers | Mirati Therapeutics, Inc.

       10. Abstract 449: Discovery of novel MTA-cooperative PRMT5 inhibitors as targeted therapeutics for MTAP-deleted cancers | Cancer Research | American Association for Cancer Research (aacrjournals.org)

       11. Abstract 6273: CTS3157, a novel MTA-cooperative PRMT5 inhibitor for targeting MTAP-deleted human tumors | Cancer Research | American Association for Cancer Research (aacrjournals.org)