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引言心衰(HF)是许多心血管疾病的终末期，与低生存率和严重的经济负担有关。其发病机制，特别是结合新理论的分子机制尚不清楚。2024年2月8日，北京大学李子健及中国科学院上海有机化学研究所刘聪共同通讯在Circulation（IF 38）在线发表题为“Phosphorylation-Regulated Dynamic Phase Separation of HIP-55 Protects Against Heart Failure”的研究论文，该研究表明磷酸化调控的动态液-液相分离HIP-55 (55 kDa造血祖激酶1相互作用蛋白)对HF有保护作用。遗传缺失的HIP-55加重了HF，而心脏特异性过表达的HIP-55在体内可显著减轻HF。HIP-55具有很强的相分离能力。HIP-55的相分离受AKT介导的S269和T291位点磷酸化的动态调控，磷酸化失败会导致HIP-55的动态相分离受损，形成异常聚集。长时间的交感神经过度激活应激导致HIP-55 S269和T291磷酸化降低，相分离失调，HIP55随后聚集形成。此外，还证明了HIP-55的动态相分离在抑制β-肾上腺素能受体介导的P38/MAPK(丝裂原活化蛋白激酶)信号通路的过度激活方面的重要作用。磷酸化缺陷的HIP-55突变，经历大量相分离并形成不溶性聚集体，失去对HF的保护活性。该研究表明，磷酸化调控的HIP-55动态相分离可防止交感/肾上腺素能系统介导的心力衰竭。心衰(HF)是各种心血管疾病的终末阶段，与高发病率和死亡率相关。5年生存率约为45.5%，低于大多数恶性肿瘤。慢性心衰通常以复发和再入院的高风险为特征，这大大增加了经济负担。因此，了解心衰预后恶化的病理机制具有重要意义。交感神经活动对于维持正常的心脏生理功能和反应是必不可少的正常生理和心衰。因此，有必要揭示生理与病理之间的动态开关机制，并确定其促成HF的关键分子开关。近年来的研究强调了蛋白液-液相分离(LLPS)在正常生理和病理条件下的双重作用。LLPS是一种蛋白质从分散状态转变为聚集状态的过程，有助于各种基本的生物行为，如信号转导、酶促反应和基因转录等。LLPS过程受翻译后修饰、蛋白-蛋白相互作用和其他因素的复杂调控。这个系统的紊乱会导致严重的疾病，包括神经系统紊乱和癌症，然而，LLPS在心血管疾病中的作用尚不清楚。利用蛋白质组学方法揭示了一种新的β-AR调节蛋白HIP-55 (55 kDa造血祖激酶1相互作用蛋白)在心脏重塑中的作用。HIP-55可负向调节受体下游信号作为一个多结构域的接头蛋白，HIP-55在其N端具有一个肌动蛋白结合结构域，在其C端具有一个SH3 (Src同源3)结构域通过这些结构域，HIP-55能够与几个关键的信号分子相互作用，包括F-肌动蛋白、MAP4K1激酶和Src激酶，从而触发细胞反应，如内吞作用、增殖和细胞存活。此外，通过结构分析，发现了位于HIP55中间区域的低复杂性域(LCD)。LCD已被证明是LLPS的结构基础。因此，HIP-55可能通过LLPS发挥作用。磷酸化调控的动态相分离HIP-55对防止心力衰竭是必要的（Credit: Circulation）该研究证明了磷酸化调控的HIP-55动态相分离可以保护β-AR介导的HF。此外，研究发现HIP-55具有很强的相分离能力，受AKT介导的S269和T291磷酸化的调节。长时间交感应激导致HIP-55 S269/T291磷酸化降低，相分离失调，导致后续HIP-55聚集形成。根据这一机制，磷酸化缺陷的S269A/ T291A突变的HIP55在心脏特异性过表达，倾向于形成大量失调的颗粒和不溶性聚集体，不能抑制HF的进展。该研究不仅将延长的交感神经过度激活和失调的相分离与HF联系起来，而且暗示了HIP-55调节相分离的治疗靶向潜力。原文链接https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1161/CIRCULATIONAHA.123.067519责编|探索君排版|探索君文章来源|“iNature”End往期精选围观一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版）热文Science最新发布：全世界最前沿的125个科学问题热文Nature | 2024年值得关注的七项技术热文Nature | 自身免疫性疾病能被治愈吗？科学家们终于看到了希望热文Nature | 癌症与神经系统的致命舞蹈

关注并星标CPHI制药在线   日前，苏州信诺维医药科技股份有限公司1类新药「XNW21015片」在国内获得临床试验默示许可，拟用于治疗标准治疗失败的或对标准治疗不耐受或缺乏有效标准治疗的晚期和/或转移性恶性实体瘤。       XNW21015是一种高效、选择性造血祖细胞激酶1（HPK1）抑制剂。研究显示，XNW21015能有效抑制HPK1驱动的SLP76磷酸化，促进T细胞活化，并增加T细胞IL-2的分泌，单用或者与PD-1抗体联用产生协同抗肿瘤作用，且安全性特征良好，整体安全性可控。       此外，在小鼠同源肿瘤模型中，口服XNW21015显示出良好的PK谱和强大的抗肿瘤活性，无论是单药还是与免疫检查点抑制剂联合使用。在人源化PDX(患者来源的异种移植物)模型中，XNW21015增强肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)。       关于HPK1及其抑制剂       HPK1，即造血祖细胞激酶1 ，是有丝分裂原激活蛋白激酶（MAP4K）家族成员之一。MAP4K家族包括HPK1、GCK、GLK、HGK、KHS 和mink 等，与哺乳动物ste20丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族同源，在调节细胞存活、细胞迁移、细胞凋亡和自噬中发挥重要作用。       HPK1是一种以ATP或其它核苷酸作为磷酸供体的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，主要在造血细胞，如T细胞，B细胞，中性粒细胞，树突状细胞（DC）和巨噬细胞中表达。HPK1由N端的激酶结构域（HPK1-KD）、4个富含脯氨酸基序（PR1、PR2、PR3和PR4）和C端的柠檬酸同源结构域组成，参与多种细胞信号级联反应，包括抗原受体信号、细胞凋亡、生长因子信号和细胞因子信号调控。       HPK1是T细胞受体（TCR）和B细胞信号通路的负反馈免疫调节因子，能负调控树突细胞活化和T细胞与B细胞反馈。研究发现，HPK1可与许多接头蛋白结合，如SLP76家族，Gads、HIP-55、GRB2家族，LAT、CRK家族等相互作用，活化造血干细胞的SAPK/JNK信号途径，从而对TCR通路进行负向调节。抑制HPK1可增强T细胞活性，从而提高抗肿瘤免疫。       2020年8月，清华大学药学院廖学斌课题组与中山大学魏来课题组合作在《Cancer Cell》杂志上发表了题为《Hematopoietic Progenitor Kinase1 (HPK1) Mediates T Cell Dysfunction and Is a Druggable Target for T Cell-Based Immunotherapies》研究论文。该研究发现HPK1-NFκB-Blimp1信号轴介导T细胞功能障碍。MAP4K1的高表达（编码HPK1）与T细胞衰竭的增加和某些癌症类型患者的较差生存有关。在MAP4K1敲除小鼠中，肿瘤的生长比野生型小鼠慢，并且浸润性T细胞的衰竭程度降低，活性和增殖性更高。       进一步研究发现，针对嵌合体（PROTAC）介导的HPK1的遗传耗竭，药理学抑制或蛋白水解，可在血液和实体瘤的各种临床前小鼠模型中提高基于CAR-T细胞的免疫疗法的功效。这证实HPK1有潜力成为T细胞免疫疗法药物研发的靶点。       据药渡数据库，目前全球已有多款HPK1抑制剂进入临床试验阶段，最快已进入2期临床。整体来看，在研HPK1抑制剂主要是小分子化药，多被开发用于治疗实体瘤。       具体品种来看，CFI-402411是一种口服HPK1激酶抑制剂，已公布的CFI-402411单药或与PD-1抑制剂pembrolizumab联合治疗晚期实体肿瘤的早期临床数据显示：CFI-40241的安全性可控，暴露量随剂量成比例增加。在31例疗效可评估的患者中，2例达到PR（目标病灶分别缩小了36%和81%），9例达到SD。       NDI-101150是Nimbus Therapeutics开发的一款口服小分子HPK1抑制剂，用于治疗实体瘤。2019年7月，Nimbus Therapeutics与BMS达成合作协议，共同开发NDI-101150。       研究显示，NDI-101150在体外和体内模型中均显示出对T细胞特异性激酶和MAP4K家族激酶有很高的选择性抑制作用。NDI-101150可增强激活T细胞产生IL-2，降低PGE2介导的T细胞活化的免疫抑制。在小鼠肿瘤模型中，无论是单一治疗还是联合抗CTLA4，口服NDI-101150均能显著抑制肿瘤生长。       我国药企如宇繁生物、百济神州、信诺维、阿诺生物等也积极布局HPK1靶点，其中百济神州研发BGB-15025是一款小分子HPK1抑制剂，临床前研究显示其与替雷利珠单抗具有联合活性，并且具有广阔的治疗窗口。       总结       作为肿瘤免疫治疗新靶点，HPK1整体进展较慢。目前，HPK1抑制剂已在多项研究中证实具有抗肿瘤潜力，而且HPK1抑制剂通过免疫激活作用，具备将"冷肿瘤"转化为"热肿瘤"的能力，有望与其他免疫疗法如PD-1单抗联用提高免疫治疗的应答率和有效率。而且，除了小分子HPK1抑制剂，已有企业/机构基于PROTAC技术开发出HPK1降解剂。期待随着研究人员的不懈努力，HPK1靶点可以早日迎来重磅进展。       智药研习社近期直播报名来源：CPHI制药在线声明：本文仅代表作者观点，并不代表制药在线立场。本网站内容仅出于传递更多信息之目的。如需转载，请务必注明文章来源和作者。投稿邮箱：Kelly.Xiao@imsinoexpo.com▼更多制药资讯，请关注CPHI制药在线▼点击阅读原文，进入智药研习社~

造血祖细胞激酶1（Hematopoietic progenitor kinase 1 ，HPK1）是T细胞受体、B细胞受体和树突状细胞的负调节因子。HPK1激酶功能的丧失增加了细胞因子的分泌，增强了T细胞信号传导、病毒清除和肿瘤生长抑制。因此，HPK1被认为是肿瘤免疫治疗的一个有希望的靶点。据报道，几种HPK1抑制剂可调节T细胞功能。此外，还开发了能够诱导HPK1降解的HPK1靶向蛋白。最新一期JMC上，尤启冬等综述了HPK1的蛋白结构、功能和抑制剂的研究现状，并对HPK1靶向药物的未来发展提出了展望。HPK1是hematopoietic progenitor kinase 1（造血祖细胞激酶1）的简称，又名MAP4K1，是MAP4K家族的成员之一，它是一种丝/苏氨酸蛋白激酶。MAP4K家族中除HPK1外还有5个成员，包括MAP3K2、MAP4K3、MAP4K4、MAP4K5和MAP4K6。HPK1蛋白结构由N端激酶结构域（HPK1-KD）、四个富含脯氨酸（PR）的基序（PR1、PR2、PR3、PR4）和C端的柠檬酸同源结构域组成。PR1、PR2和PR4含有典型的II类结合基序，可与一系列含有Src同源3（SH3）结构域的衔接蛋白结合，如Grb2、Gads、Crk I/II、CrkL、Nck和HIP-55。这种结合模式不诱导磷酸化，表明HPK1蛋白的支架作用。HPK1的C端同源结构域可能作为调节结构域参与分子间相互作用。全长HPK1可在半胱氨酸蛋白酶切割位点（DDVD）被Caspas3切割，从而提高HPK1-KD的催化活性。HPK1激酶HPK1可与许多接头蛋白结合，如SLP76家族，Gads、HIP-55、GRB2家族，LAT、CRK家族等相互作用，活化造血干细胞的SAPK/JNK信号途径，从而对TCR通路进行负向调节。HPK1激酶是TCR信号的关键负反馈调节因子，能负调控树突细胞活化和T细胞与B细胞反馈；而抑制HPK1可增强T细胞活性，从而提高抗肿瘤免疫。HPK1主要由造血细胞包括其祖细胞表达。在T-细胞中，HPK1通过磷酰化SLP76上的Ser376和Gads上的Thr254激活SLP76，其磷酸化的复合体参与ERK信号途径的下调，并接到SLP-76的泛素化降解过程，导致TCR信号通路和T细胞增殖下降。2018年，Genentech的研究人员在Cell report上发表了一篇论文，显示共同阻断HPK1和PD-L1增强了抗肿瘤反应，证实HPK1可能提高检查点抑制剂功效。2020年8月28日，清华大学药学院廖学斌课题组与中山大学魏来课题组合作在《Cancer Cell》杂志上发表文章“造血祖细胞激酶1 (HPK1)通过有效调控T细胞功能，成为T细胞免疫治疗的药物靶点（Hematopoietic Progenitor Kinase1 (HPK1) Mediates T Cell Dysfunction and Is a Druggable Target for T Cell-Based Immunotherapies）”，该工作进一步证实HPK1可成为T细胞免疫疗法的药物热门研发靶点。HPK1抑制剂十多年前，研发人员就发现了HPK1可能是一种潜在的癌症免疫治疗靶点，但截止目前尚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，设计高选择性抑制性化合物难度较大。据不完全统计，处于临床研发阶段的HPK1抑制剂包括：CFI-402411：是Treadwell Therapeutics公司研发的一种口服强效HPK1激酶抑制剂。临床前研究表明CFI-402411有望作为一种潜在的单一疗法，并与多种实体和血液癌症模型中的现有检查点抑制剂结合使用。2020年9月2日，该公司宣布CFI-402411的1/2期研究将进行首次患者给药，以评估TWT-101在实体瘤患者中作为单一疗法或与PD-1抑制剂联用的疗效。BGB-15025：是百济神州开发的一款高强度、高选择性的HPK1小分子口服抑制剂。2021年3月10日，百济神州公司宣布，一项针对其在研造血干细胞激酶1（HPK1）抑制剂BGB-15025的1期临床试验已完成首例患者给药。PRJ1-3024：是珠海宇繁研发的HPK1小分子抑制剂。PRJ1-3024胶囊分别于2021年11月和2022年2月在美国和中国进入临床试验阶段，主要用于胰腺癌、结直肠癌、肝癌等恶性肿瘤的免疫治疗。NDI-101150：无公开信息。其他研发中的小分子抑制剂结构包括下图（全部结构请阅读原文）等：已经报道的HPK1降解剂包括：在过去的5年中，已经报道了大量针对HPK1的小分子激酶抑制剂，大多数是ATP竞争性抑制剂。综合结构信息，作者发现与铰链相连的常见支架结构多为吲哚唑、氨基吡啶、氮杂吲哚等；面对P环的基团通常基于取代苯基或吡啶环；溶剂区域倾向于引入增溶基团如哌嗪或含氮杂环等。开发HPK1抑制剂的主要挑战是难以在MAP4K激酶家族中获得足够的选择性。此外，很难避免抑制参与TCR信号传导的其他相关激酶，如Src和其他Ste20样激酶家族。此外。已经报道了几种基于PROTAC技术的HPK1降解剂，这为靶向HPK1治疗创造了一个新的窗口，并可能进一步增强激酶的选择性。识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。