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DOI: 10.1021/acs.jmedchem.4c03121侃侃而言  学以致用AMG 193 是一款 MTA 协作 PRMT5 抑制剂，用于治疗 MTAP 缺失的癌症，目前有 5 项临床研究进行中，包括 2 项 I 期，1 项 II 期，2 项 I/II 期。甲硫腺苷磷酸化酶（MTAP）靠近肿瘤抑制基因 CDKN2A，其缺失发生在 10-15% 的人类癌症中，且 MTAP 缺失会导致甲硫腺苷（MTA）积累，而 MTA 与细胞必需蛋白精氨酸甲基转移酶5（PRMT5）的甲基供体 s-腺苷蛋氨酸（SAM）具有结构相似性。因此，MTA 通过与 SAM 竞争，部分抑制 PRMT5，使 MTAP 缺失的肿瘤容易进一步抑制 PRMT5。Amgen 近期，通过一系列的报道，利用辅助因子导向的 DNA 编码文库（DEL）筛选技术，发现了 MTA-协同的 PRMT5 抑制剂，进一步优化、开发了临床候选化合物 AMG 193。近期（Mar. 27），关于 AMG 193 最终的优化和表征结果发表在 J. Med. Chem. 上。一、 Amgen 相关报道时间脉络AMG 193 相关报道盘点2022年 2 月，AMG 193 正式进入临床招募，用于靶向抑制 PRMT5 的 MTAP 缺失型癌症的治疗。2024年 9 月 16 日，Amgen 联合各多家机构在 Annal. Oncol. 上发文，披露 I 期临床试验结果。DOI：10.1016/j.annonc.2024.08.2339I 期试验结果表明，AMG 193 表现出良好的安全性，没有临床显著的骨髓抑制，并观察到多种 MTAP 缺失实体瘤的抗肿瘤活性。2025年 1 月 13日，Amgen 在 AACR 期刊 Cancer Discovery 上披露了 AMG 193 的结构，在 MTAP 缺失癌细胞中的效力，以及在人类细胞系和患者源异种移植模型中的抗肿瘤活性。DOI: 10.1158/2159-8290.CD-24-0887同时，简要介绍了 AMG 193 从 Hit 到 Lead，再优化到临床 Candidate 的简要历程。2025年 3月 18日，Amgen 在 J. Med. Chem. 上发文，介绍了从 DEL Hit AM-9959的发现，到基于结构的 SAR 优化至 AM-9934、AM--9747 的重要发现。从体外/体内表征，发现具有口服潜力的重要先导化合物。DOI：10.1021/acs.jmedchem.4c03101这篇的重点是基于结构的优化过程和优化策略，往期相关分享已详细解读，可见评论区，或文末相关分享。2025年 3 月 27 日，Amgen 又在 J. Med. Chem. 上详细披露了从先导化合物优化得到临床候选化合物 AMG 193 的过程，同时表征了其生物学活性、体内/外疗效、药物代谢、和药代动力学特性，以及其临床前和临床研究的进展。DOI: 10.1021/acs.jmedchem.4c03121这篇也是本次要分享的重点。2025 年 5 月 16日，Amgen 在 PNAS 上报道了辅因子辅助的 DNA 编码文库筛选的双轨设置方式，可以从 DEL 筛选中直接鉴定出目标机制的结合物，对于 DEL 筛选和应用的拓展具有极高的指导意义，可以定向发现具有特定机制的抑制剂。DOI：10.1073/pnas.2425052122这篇文章已于昨天分享，可见评论区或往期相关分享 。二、研究的核心问题01MTAP 缺失的临床意义MTAP（甲基硫代腺苷磷酸化酶）发生于10-15%的人类癌症（如胶质母细胞瘤、胰腺癌），常因与抑癌基因CDKN2A相邻的染色体9p21位点缺失导致。MTAP 缺失导致 MTA（甲基硫代腺苷）积累，MTA 与 SAM（S-腺苷甲硫氨酸）结构相似，如下图 A，且 SAM 易降解为 MTA。PRMT5 是甲基体蛋白50（MEP50）辅助因子依赖性 II 型精氨酸甲基转移酶，催化蛋白精氨酸残基甲基化和二甲基化流程如上图，其中 SAM 为甲基来源。MTAP 缺失导致生理浓度降低，使 MTA积累，进而选择性地与 SAM 竞争性结合到 PRMT5 并抑制其酶活性，使MTAP缺失肿瘤对PRMT5抑制更敏感，形成“合成致死”效应。02PRMT5 抑制剂的现状与挑战如下图，第一代临床 PRMT5 抑制剂（如GSK3326595、JNJ-64619178、PF-06939999），为非选择性地靶向 MTA-结合形式的 PRMT5，可在 MTAP 缺失的细胞核正常细胞中均可抑制 PRMT5。因此，第一代 PRMT5 抑制剂对正常组织有严重毒性，如全血细胞减少、不育、心肌肥大等。为了克服毒性，那么，就需要开发新型 PRMT5 抑制剂，这种抑制剂应该能够优先靶向 MTAP 缺失的肿瘤中的 PRMT5，同时保留正常组织中的 PRMT5，以此将有望提供降低毒性核改善治疗指数，潜在地增强 PRMT5 抑制的治疗潜力。这种创新的抑制剂即为选择性靶向 PRMT5·MTA 复合物的抑制剂，避免正常细胞毒性。如上图，各大公司陆续披露了新一代 MTA-协作性 PRMT5 抑制剂，如上图中的化合物 8-12 以及 31，其中化合物 8、9A、9B、31 在 2022 年-2023年间，分别进入到临床阶段。其中，Amgen 从 DEL 筛选中发现了 MTA-协作的 PRMT5 抑制剂，并由 DEL Hit 一步步优化最终获得了临床候选分子 AMG 193。三、AMG 193 的发现与表征01先导化合物的优化先导化合物 AM-9747 的基本属性AM-9747 是从 DEL Hit 发现和优化获得了先导化合物。其 ADME 属性分析显示具有高渗透性，以及在人和小鼠肝微粒体中显示低至中度周转。给药 1mg/kg 后，AM-9747 的清除率为 2.3 L/h/kg；分布体积为 2.3 L/kg，半衰期为 2.3 h。生物利用度（%F）为 23%。此外，AM-9747 对 CYP3A4 表现出时间依赖性抑制（TDI），抑制率为 60%。因此，以 AM-9747 先导化合物为起点，继续优化的目标如下：（1）维持其对 PRMT5-MTA 复合物的高效抑制剂、和选择性（MTAP 缺失 vs 野生型细胞）；（2）改善药代动力学（包括口服生物利用度、和脑渗透性）；提高其 ADME（吸收、分布、代谢、排泄）特性；（3）降低药物相互作用（DDI）风险，包括对 CYP3A4 酶的时间依赖性抑制（TDI）和人类 PXR（孕烷X受体）激活。基于结构的研究与优化指导如下图，显示了先导化合物 AM-9747 与 PRMT5-MTA复合物的X射线晶体结构的结合。从以上晶体结构中可以观察到 AM-9747 与结合口袋几个关键的相互作用：（1）2-氨基喹啉核心药效团的锚定作用：一方面通过 C2 氨基及喹啉 N 基序与 E444 侧链形成盐桥双齿相互作用；另一方面通过喹啉环C2 氨基、C3 甲基与 MTA 硫原子范德华接触，增强协同性。（2）π-π堆积与疏水作用如上图 B，包括喹啉环与 W579/F327 双环π-π堆积；对位三氟甲基吡啶基与 F580 π-π堆积，其 CF₃基团 嵌入由 Y304/A301/V326 形成的疏水口袋；嘧啶基与 L312/Q309 的π-面相互作用。（3）氢键网络相互作用包括，酰胺羰基与 F580主链-NH 氢键结合；吡啶氮原子通过水分子桥与 Q309侧链羰基形成氢键网络。（4）MTA协同性的结构基础AM-9747结合于肽底物口袋，与 E435主链羰基氢键结合，迫使 E435 侧链转向MTA结合口袋，与 K333/Y334 形成极性网络（维持MTA结合构象），阻断 E435 侧链进入 SAM 结合所需要的构象旋转，从而选择性稳定PRMT5·MTA复合物。总之，基于 AM-9747 在 PRMT5-MTA 复合物中的结合位置，给出进一步可优化的方向：（1）喹啉 C4 位置的取代；（2）双环核心引入杂原子的机会；（3）以及中心酰胺基团的 N，N-二烷基区域的探索空间。AM-9747 代谢物研究表明，主要代谢产物来自于 3-甲基喹啉环系统的氧化（12 A），而N-氧化物 12 B 和葡萄糖醛酸 12C 的形成则很少。因此，为了减少 AM-9747 的氧化转换，研究团队尝试用醚杂环取代 3-甲基喹啉，同时保持左侧（LHS）结构不变，对右侧（RHS）进行改造如下图。其中，将3-甲基喹啉替换为二氢呋喃三环系统（如化合物17-21），显著降低CYP3A4 时间依赖性抑制（TDI < 10%），并提高代谢稳定性。LHS 优化：引入(S)-3-(4-三氟甲基苯基)吗啉（化合物31），降低外排率（ER = 3），提高口服生物利用度（小鼠77%，狗100%）最终确定 AMG 193（化合物31）为最终候选分子，这是一个三环酰胺结构，结合PRMT5·MTA复合物（如下图），通过氢键（E444、E435）、π-π堆积（W579、F327）和范德华力稳定结合。02临床前亮点数据体外活性与选择性：AMG 193 对 HCT116 MTAP 缺失细胞的增殖抑制 IC50 为 0.107 μM，对野生型细胞的 IC50 为 4.33 μM，选择性约 40 倍；对 BxPC-3、U87MG、DOHH-2 等内源性 MTAP 缺失肿瘤细胞也有强效抑制作用。体内药效：在 HCT116 MTAP 缺失小鼠异种移植模型中，100 mg/kg QD 口服给药，肿瘤生长抑制（TGI）达 87%；在 BxPC-3 胰腺癌和 U87MG 胶质母细胞瘤模型中，分别实现 96% 和 88% 的 TGI。药代动力学与安全性：AMG 193 在小鼠、大鼠、犬中表现出低清除率、中等分布容积和较长半衰期，口服生物利用度高，且在多种物种中溶解度良好，无 hERG 结合风险，对 CYP3A4、2D6、2C9 等细胞色素 P450 酶抑制作用弱，TDI 和 hPXR 激活风险低。四、AMG 193 及其类似物合成五、总结与展望这篇文章详细报道了AMG 193 的发现过程，包括其化学优化、生物学活性、体内外疗效、药物代谢特性以及临床前和临床研究的结果。AMG 193作为一种MTA协同PRMT5抑制剂，针对MTAP缺失的癌症显示出显著的治疗潜力，同时具有良好的药代动力学特性和较低的药物相互作用风险。目前，AMG 193正在进行临床试验，以评估其在晚期MTAP缺失实体瘤患者中的安全性和有效性。声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！长按关注本公众号   粉丝群/投稿/授权/广告等请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓

AI驱动的药物研发又一新成果晶泰科技 AI 药物研发平台助力智擎生技制药（PharmaEngine, Inc.）研发的 PE-0260，是一种口服、可穿透血脑屏障、高选择性的 PRMT5（蛋白质精氨酸甲基转移酶 5）抑制剂，能够通过 MTA 协同结合模式与 PRMT5 结合，形成稳定的三元复合物。该机制实现了对 PRMT5 的选择性抑制，特异性杀伤 MTAP 缺失型肿瘤细胞，而对于正常 MTAP 野生型细胞没有影响。相较于第一代非选择性 PRMT5 抑制剂，这种靶向结合策略显著提升了治疗窗口。目前，智擎生技已完成PE-0260 IND 申报准备工作，计划于 2025 年下半年进入临床开发阶段。近期，智擎生技于2025 AACR 年会首度披露其项目核心临床前研发数据，本文将深入解析该研究的研发流程及取得的优异成果。 项目背景：针对MTAP缺失型肿瘤的未满足临床需求PRMT5 已被确认为甲硫腺苷磷酸化酶（MTAP）基因纯合缺失癌症的合成致死靶点。MTAP 在甲硫氨酸补救途径中起核心作用，其缺失会导致甲基硫腺苷（MTA）的积累，而 MTA 可部分抑制 PRMT5 活性。在 MTAP 缺陷型肿瘤细胞中，PRMT5 的表达和活性成为细胞增殖的必要条件，这使得 PRMT5 成为治疗此类癌症极具吸引力的合成致死靶点[1-3]。MTAP 纯合缺失在人类癌症中的发生率为10%~15%，其中非小细胞肺癌（NSCLC）、间皮瘤、胰腺癌、GBM、头颈癌、食管癌和膀胱癌等瘤种的缺失频率尤为显著，现有疗法效果有限。传统 PRMT5 抑制剂缺乏选择性，亟需开发高效低毒的新药。图 1A. MTAP 缺失细胞中积累的 MTA 会 降低 PRMT5 活性，并减少 PRMT5 底物的 SDMA 修饰。B. 人类癌症中 MTAP 缺失的频率（数据来自 TCGA 泛癌症图谱，*Cortes-Ciriano 等，Cancer Discov. 2023）。C. PE-0260 通过 MTA 协同结合机制作用于 PRMT5，可在 MTAP 缺失的癌细胞中实现更强的抑制选择性。PE-0260的发现● AI赋能探索广阔化学空间，发现四个结构新颖先导化合物——AI+计算+专家经验驱动的药物发现当前该靶点竞争异常激烈，确保分子设计的新颖性成为了关键所在。本项目中，晶泰科技在分子设计领域展现出了卓越的实力。依托晶泰科技自主研发的人工智能药物研发平台 ID4InnoTM，通过整合三大核心技术模块以及智擎生技和晶泰科技在药物开发以及项目管理上的丰富经验实现创新突破：• XMolGen AI分子生成平台： 突破传统药物化学的经验局限，高效探索更广阔的化学空间。• XFEP高精度自由能微扰计算平台：能够对靶点结合活性与选择性实现精准预测。• 集成物理模型与AI模型的成药性预测平台： 对候选分子的ADMET性质进行综合预测与优化。具体而言，在优化XFEP计算模型的过程中，项目初期没有相关分子的共晶结构披露，晶泰科技通过计算平台进行建模，并利用Xpose进行构象优化，成功构建了可用的复合物基础模型。值得注意的是，初始FEP计算结果显示预测值与实验数据的相关性系数R²仅为0.44，通过实施结构化数据增强策略及多目标优化算法，并结合晶泰计算专家的经验，对关键参数（如溶剂、关键氨基酸构象、力场及小分子电性等）进行系统优化，最终实现模型预测精度显著提升，R²提升至0.71，从而有效确保了后续合成分子库的活性筛选基准。在分子设计方面，晶泰科技借助自研的XMolGen AI分子生成平台，高效探索广阔的化学空间，成功生成了百万级别的新分子库。随后，通过分子对接打分以及类药性质过滤筛选，精心挑选出 5000多个化合物。紧接着，利用晶泰的物理计算模型和强大的XFF算力平台对这些化合物进行计算评估。同时结合双方研发团队专家的丰富经验，进一步推荐约 300 个候选分子。借助晶泰科技的自动化合成平台，迅速完成这些候选分子的合成工作。最终成功发现了超过10类具有新颖骨架的化合物系列。其中，有四个先导化合物（Lead）系列表现尤为突出，其代表分子不仅结构新颖，与已公开的临床化合物在结构上存在显著差异（如图2C所示），还具备高活性和高选择性的特点。图 2A. 智擎生技先导分子与 PRMT5-MTA 复合物冷冻电镜结构。B. 四个不同骨架化合物系列中，通过自由能微扰法（FEP）计算的先导化合物 ddG 值与实验 ddG 值（通过抗增殖细胞实验 IC50 值转换）对比。C. PEI 先导化合物与已公开结构的临床阶段 PRMT5-MTA 抑制剂（文献4-6）的结构相似性分析。● PE-0260具有优异的活性、选择性、ADME及PK性质结构决定性质，四个不同 Lead 骨架系列的代表分子在活性、代谢稳定性及药代动力学特性方面均展现出显著优势。其中 PE-0260 综合特性最为突出，具体表现为：1. 显著的体外活性：对 HCT116 MTAP del 细胞株的增殖抑制 IC50 < 10 nM；2. 高度选择性：对 HCT116 MTAP WT 细胞的选择性指数 >100 倍；3. 优异的代谢稳定性：人肝细胞的代谢清除率 CLhep < 5 mL/min/kg；4. 良好的安全性特征：未观察到 CYP 酶抑制效应（IC50 均>10 μM），有效降低药物相互作用风险；5. 理想的药代动力学特性：小鼠体内半衰期 T1/2 > 4h，支持每日一次给药方案；6. 良好的血脑屏障穿透能力：脑与血浆药物浓度比值（Kp）为 0.40，适合用于 MTAP 缺失型脑部肿瘤治疗。对比其他处于临床阶段的药物（MRTX1719、AMG193、TNG462），PE-0260 不仅结构新颖，而且在综合性质上展现出同类最优的效果，具备进一步的开发潜力。表 1PEI 先导化合物与临床阶段其他 MTA 协同型 PRMT5 抑制剂的体外 ADME 性质及小鼠 PK 性质对比。PE-0260卓越的临床前数据● 优异的体外活性及选择性在 HCT116 MTAP 缺失型与野生型细胞系中进行的细胞增殖选择性测试结果表明，PE-0260 相比于其他处于临床阶段的 MTA 协同 PRMT5 抑制剂，展现出更高的选择性（> 200倍，图 3A）。PE-260 的 HCT116 MTAP 野生型 IC50 与缺失型 IC80 比值最大，表明其在体内具有更宽的治疗窗口（图 3B）。图3A. 在 HCT116 MTAP 缺失型与野生型细胞系中进行的 10 天 CTG 细胞活力结果对比。B. PE-0260 及三个临床阶段化合物在 HCT116 MTAP 野生型细胞系中的 IC50 与缺失型细胞系中的 IC80 比值对比。在初步的 MTAP 缺失的泛肿瘤的细胞增殖活性筛选测试中，PE-0260 较 AMG193表现出更强的抑制活性（图 4A）。在更大规模的肿瘤细胞系筛选中，对于多种 MTAP 缺失的肿瘤细胞系表现出强大的肿瘤抑制活性，而对于 MTAP 野生型肿瘤细胞系保持良好选择性（图 4B）。图 4A. 在 MTAP 缺失的肿瘤细胞系中进行 5 天细胞增殖活性测试，PE-0260 与 AMG193 头对头数据对比。B. PE-0260 对于多种肿瘤类型细胞系 10 天的细胞增殖抑制活性，实心圆点代表 MTAP 缺失型细胞系，空心圆点代表 MTAP 野生型细胞系。● 强效的体内抗肿瘤效果PE-0260 优异的体外活性及 PK 性质可以转化为优异的体内药效。在 MTAP 缺失的 LU99 CDX 小鼠体内药效模型中，PE-0260 可以剂量依赖地抑制肿瘤生长。PE-0260 在低至 10 mg/kg，即可显著抑制肿瘤生长，优于 MRTX1719。在 25 mg/kg，每日一次给药 21 天，可以实现肿瘤消退，且停止给药后 14 天，肿瘤体积仍持续缩小（图 5A）。其他 3 个 Lead 系列的代表分子在 LU99 体内药效模型中，也表现出优异的抗肿瘤活性（图 5B）。图 5A. PE-0260 和 MRTX1719 在 LU99 CDX 小鼠模型中的抗肿瘤活性。B. 其他 PEI 先导化合物在 LU99 CDX 小鼠模型中的抗肿瘤活性。肿瘤消退定义为肿瘤体积较初始值减少超过30%。在 MTAP 缺失的 Mia Paca-2 CDX 模型中，50 mg/kg 的 AMG193 仅能部分抑制肿瘤的生长。与相同剂量的 AMG 193 相比，PE-0260 表现出剂量依赖性抗肿瘤活性及更显著的肿瘤生长抑制作用（图 6A）。从瘤内的 PD biomarker SDMA 水平来看，PE-0260 给药组呈现剂量依赖性的 SDMA 水平降低，且实验数据 variation 更小（图 6B）。 图 6A. PE-0260 和 AMG193 在 Mia Paca-2 CDX 模型中的抗肿瘤活性。B. 对末次给药后 4 小时采集的肿瘤样本通过 Western blot 进行 SDMA 含量检测结果。潜在的差异化优势：优异的脑通透性及联用潜力● PE-0260具有优异的脑渗透性，在LN-18原位小鼠模型中完全抑制肿瘤生长在 GBM 中，MTAP 缺失的比例高达 40%，并且这部分肿瘤病人没有很好的治疗效果，MRTX1719 及 TNG462 脑通透性均比较差，难以用于脑部肿瘤的治疗。PE-0260 具有优异的脑通透性，在 LN-18 小鼠原位模型中，PE-0260 表现出剂量依赖性抗肿瘤活性，并有效抑制了肿瘤生长。在 25 mg/kg，每日一次（QD）剂量组中，末次给药后肿瘤信号维持最低水平长达 7 天（图 7A）。生物发光强度（BLI）成像显示，第 23 天时 8 只动物中的 7 只，BLI 显著降低；研究结束时确认两例完全缓解（图 7B）。图 7A. PE-0260 在 LN-18 胶质母细胞瘤（GBM）原位小鼠模型中的抗肿瘤活性。B. LN-18 原位小鼠的生物发光强度（BLI）成像结果。● PE-0260与CHK1抑制剂在CDX小鼠模型中具有协同作用PE-0260 具有优异的 ADME 及 PK 性质，并且没有 CYP 抑制问题，适合与不同机制的药物联用，从而最大化靶点的治疗潜力。PEP07 是智擎生技一款处于临床阶段的 CHK1 抑制剂，同样具有脑通透性。在 Mia Paca2 CDX 小鼠模型中，PE-0260 与 PEP07 联合用药，可以达到更强的肿瘤抑制效果，与单药组相比显示出良好的协同效应，且通过动物体重监测显示联合用药耐受性良好（图 8A）。在 LN-18 原位小鼠 CDX 模型中，生物发光信号显示，联合应用 PE-0260 和 PEP07，可以有效控制肿瘤生长（图 8B)。图 8A. Mia Paca2 CDX 小鼠模型，PE-0260 和 PEP07 以单药或联合用药方式给药的抗肿瘤活性。B. LN-18 原位 CDX 小鼠模型，PE-0260 和 PEP07以单药或联合用药方式给药的抗肿瘤活性及生物发光强度（BLI）成像结果。结语借助晶泰科技的 AI 药物发现平台以及智擎生技在药物开发上的丰富经验，双方专家深度合作，并成功开发出具有突破性治疗潜力的 PRMT5 抑制剂 PE-0260。双方团队采用 AI以及计算化学驱动的理性药物设计策略，通过探索更广阔的化学空间，以及 AI 辅助的分子评估系统，针对活性、选择性、成药性、可开发性和其他因素进行筛选，经过多轮迭代优化，PE-0260 展现出显著的差异化优势，被提名作为临床前候选化合物（PCC）。PE-0260 在更低的剂量下在多个动物模型，特别是小鼠 GBM 原位模型中，展示了强大的体内疗效，不仅作为单药治疗显示出良好的效果，还展现出与其他疗法联合使用的广阔潜力。此外，该化合物在 MTAP-WT 细胞系中表现出优异的选择性，降低药物-药物相互作用（DDI）风险，同时具有良好的药代动力学（DMPK）性质，有望成为同类最优 MTA 协同的 PRMT5 抑制剂。智擎生技目前已完成 PE-0260 的 IND 申报准备工作，拟于 2025 年下半年启动临床研究。参考文献1. N. Stopa et al, Cell. Mol. Life Sci., 2015, 72, 20412. H. Kim et al, Cell Stress, 2020, 4(8), 1993. K. J. Mavrakis et al, Science., 2016, 351(6278), 12084. Engstrom LD, et al, Cancer Discovery 2023, 13(11), 2412.5. Rodon J, et al, AACR-NCI-EORTC 2023, abstract PR0066. Cottrell K, et al, ACS Fall Meeting 2023, Abstract 3900386.晶泰科技是一家怎样的企业？欢迎点击下面这条视频，并关注晶泰科技视频号，随时掌握 AI 和实验室自动化的前沿技术与最新动向