FGFR1

*仅供医学专业人士阅读参考世界上的很多事情，其实都是“知易行难”，从明确目标到实现目标之间往往隔着一层巨大的障壁，比如文学和影视作品里，打倒反派头头故事就大结局了，但知道头头是谁就只是个开始。同样的道理，要想遏制危险的癌症远处转移，循环肿瘤细胞（CTCs）肯定是重点攻击目标，但别说是精准杀伤它们了，学界连对CTCs的了解目前都称不上清晰。导致这种现状的主要原因之一，就是CTCs在癌症患者外周血中毕竟数量稀少，很难被有效分离和体外培养。不过近日，德国癌症研究中心（DKFZ）团队在Nature Cancer期刊发表最新论文，首次报告了基于转移性乳腺癌患者外周血中长期CTCs建立类器官的研究成果，有望将CTCs扩增方法和相关生物学行为研究向前推进一大步。研究同时发现，神经调节蛋白1 (NRG1)-HER3信号是CTCs存活、增殖和播散所需的关键通路，同时CTCs内还存在对NRG1-HER3轴具有补偿作用的成纤维细胞生长因子受体 1 (FGFR1) 信号，而NRG1-HER3轴的激活，也会导致CTCs对FGFR1抑制治疗耐药，这种信号通路的互相依赖也表明了CTCs的显著可塑性，对这两条通路联合抑制才能有效削弱CTCs的增殖能力。论文首页截图先说建立长期CTCs来源类器官（CDO）的部分，研究者们首先在实验中发现，对从转移性乳腺癌患者胸水中分离的CTCs，使用常规细胞培养基并不足以支持它们增殖或生存，抱着“缺啥补啥”的想法，研究者们开始探索在远处转移初期，即定植远处器官（微转移阶段）时癌细胞发生的转录组学改变，看看有没有什么关键分子通路能借用一下。而NRG1，就是在对乳腺癌肺转移细胞的分析中被揪了出来：向常规培养基中加入NRG1及ROCK抑制剂Y-27632，即可使CTCs有效存活并快速增殖，成功形成CDO，且形成的CDO在基因变异和亚型上与患者肿瘤高度一致，也能够涵盖乳腺癌的四大主要亚型（Luminal、HER2阳性和TNBC），达到了对患者肿瘤的“实时复刻”，能够指导临床决策。加入NRG1助力实现了建立CTCs来源类器官的目标既然加入NRG1的作用这么明显，当然要好好分析一下它的起效机制。既往研究已经揭示，HER3能够与NRG1直接结合，而HER2等ERBB家族成员也可借此利用NRG1信号，且本次实验建立的类器官中也普遍存在HER3蛋白表达，它俩没什么瓜葛才怪了。对患者CTCs的转录组学分析首先显示，发生肺部远处转移的癌细胞存在HER3表达的显著富集，且有着被NRG1激活下游信号通路的典型基因表达特征；而敲除CTCs的ERBB3或使其无法在细胞膜表面表达，就会使CTCs无法响应NRG1处理加速增殖，植入小鼠体内后也不能再向肺部远处转移，NRG1-HER3信号轴的作用可见一斑。不过很显然，狡猾的癌细胞总能找到反制手段，不然靶向治疗阻断关键通路后，耐药也不会层出不穷了。研究者们发现，有一半入组患者的CTCs增殖实际上并不依赖NRG1存在，而这些CTCs表达上调最显著的基因正是FGFR1；向撤去NRG1的培养基中外源性补充FGFR1，也可完全代偿性挽救撤去NRG1后，大量细胞死亡导致的细胞数量下降。FGFR1信号可作为NRG1-HER3信号轴的重要代偿机制而反过来，外源性补充NRG1也可抵消FGFR抑制剂对CTCs增殖和存活的影响，所以NRG1-HER3信号轴和FGFR1信号实际上是互相依赖的，这也充分体现了癌细胞面对逆境时的极强可塑性，只有把这两条通路同时阻断才能有效抑癌。最后研究者们还证实，对HER2/HER3以及PI3K靶向治疗耐药的乳腺癌患者体内，CTCs均有FGFR1表达上调，说明NRG1-HER3信号轴和FGFR1信号也参与了乳腺癌靶向治疗耐药，实在是该收拾。参考文献：Würth R, Donato E, Michel L L, et al. Circulating tumor cell plasticity determines breast cancer therapy resistance via neuregulin 1–HER3 signaling[J]. Nature Cancer, 2025. 本文作者丨谭硕

▎药明康德内容团队编辑 今日（1月13日），强生（Johnson & Johnson）宣布厄达替尼片上市申请已正式获中国国家药监局（NMPA）批准，用于治疗携带易感型FGFR3基因变异，且既往接受至少一线含抗PD-1或抗PD-L1期间或之后出现疾病进展的手术不可切除的局部晚期或转移性尿路上皮癌（UC）成人患者。公开资料显示，厄达替尼（erdafitinib）是一款泛FGFR抑制剂。 尿路上皮癌是常见的膀胱癌类型。膀胱癌通常与患者膀胱或尿路上皮细胞中出现的基因突变相关。成纤维细胞生长因子受体（FGFR）是一类受体酪氨酸激酶（RTK），调节细胞生长和分裂等重要生理过程，其家族包括FGFR1、FGFR2、FGFR3和FGFR4四种受体。研究发现，FGFR的高表达、突变等导致其信号通路异常激活，使肿瘤细胞以“自给自足”的方式维持生长，促进细胞增殖、上皮间质转化和血管生成以及肿瘤细胞的侵袭、转移和对治疗的耐受，与多种癌症的发生发展密切相关。 厄达替尼是强生开发的一款口服泛FGFR酪氨酸激酶抑制剂，具有抗肿瘤活性，通过抑制FGFR的活性，阻断肿瘤细胞的生长信号，从而达到治疗恶性肿瘤的目的。2019年4月，FDA加速批准该药用于治疗接受铂基化疗后疾病仍然进展的局部晚期或转移性膀胱癌成人患者。根据FDA此前新闻稿介绍，这是其批准的首款针对转移性膀胱癌的靶向疗法。该产品于2024年1月获FDA完全批准，用于治疗局部晚期或转移性尿路上皮癌（mUC）成人患者，这些患者带有FGFR3遗传变异并经过至少一线系统性治疗后疾病发生进展。 厄达替尼在美国获批用于治疗局部晚期或转移性尿路上皮癌是基于一项3期临床试验（THOR）的积极结果。试验结果显示，用于二线治疗时，对比化疗，在之前接受过PD-1或者PD-L1抑制剂治疗的患者中，厄达替尼改善了患者生存期，并降低死亡风险。中位随访15.9个月时，厄达替尼组和化疗组中位总生存期分别为12.1个月和7.8个月；中位无进展生存分别为5.6个月和2.7个月。相比化疗组，厄达替尼组死亡和疾病进展风险分别降低36%和42%。 在安全性方面，厄达替尼组和化疗组3级或4级治疗相关不良事件发生率相似（45.9% vs 46.4%），厄达替尼导致死亡的治疗相关不良事件发生率更低（0.7% vs 5.4%）。该研究结果已发表于国际知名医学期刊《新英格兰医学杂志》（NEJM）。 在中国，根据中国药物临床试验登记与信息公示平台，厄达替尼治疗晚期尿路上皮癌的3期临床研究（CTR20182097）已于2023年10月完成。该研究旨在评估其与化疗或帕博利珠单抗相比，在既往一线治疗后进展且携带特定FGFR异常的晚期尿路上皮癌受试者中的疗效及安全性。该研究在国际招募了629名受试者，在国内招募了44名受试者。此外，厄达替尼针对晚期非小细胞肺癌、尿路上皮癌、胃癌食管癌或胆管癌以及晚期肝细胞癌的多项国际多中心1期或2期临床研究也已经完成。 值得一提的是，强生还在开发膀胱内靶向释放厄达替尼的一种新型药物输送系统，可在较长时间内以非常低的剂量持续局部释放厄达替尼。该产品此前已经在1期试验中取得积极结果，高危非肌层浸润性膀胱癌完全缓解（CR）率为90%。 期待随着厄达替尼在中国的获批上市，能为更多的肿瘤患者带来新的治疗选择。 参考资料： [1]强生宣布首个用于治疗FGFR基因变异局部晚期或转移性尿路上皮癌患者的靶向药物博珂® (厄达替尼片)在华获批.from https://mp.weixin.qq.com/s/yuy07QOdQuMqd3FhgfwTOw [2]FDA approves first targeted therapy for metastatic bladder cancer. Retrieved April 12, 2019, from https://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm635906.htm [3] Bryant J Webber,et al.,(2024).Global cancer statistics 2022:GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries.CA:A Cancer Journal for Clinicians,DOI:10.3322/caac.21834. [4] HOW BALVERSA® WORKS.Retrieved Jul 22,2024,from https://www.balversa.com/about-balversa/how-balversa-works/ 本文来自药明康德内容团队，欢迎个人转发至朋友圈，谢绝媒体或机构未经授权以任何形式转载至其他平台。转载授权及其他合作需求，请联系wuxi_media@wuxiapptec.com。 免责声明：药明康德内容团队专注介绍全球生物医药健康研究进展。本文仅作信息交流之目的，文中观点不代表药明康德立场，亦不代表药明康德支持或反对文中观点。本文也不是治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。

近日，浙江大学车金鑫&董晓武团队在国际顶级药物化学期刊《Journal of Medicinal Chemistry》上发表了一篇题为“Auto-RapTAC：用于PROTAC自动快速合成和评估的多功能可持续平台”的综述论文。该研究针对PROTAC发现过程中合成繁琐和生物活性评估通量有限的难题，创新性地构建了Auto-RapTAC平台，实现了PROTAC的自动化快速合成和高通量评估。通过该平台，研究团队在短时间内针对多个靶点成功识别出新的PROTAC先导化合物，为PROTAC药物的快速开发提供了强有力的工具和方法，有望推动蛋白质降解药物研究的进一步发展。 图片来源：ACS 01 INTRODUCTION 前言 PROTAC（蛋白质降解靶向嵌合体）的设计在很大程度上依赖于经验方法，繁琐的合成程序和具有挑战性的纯化对结构多样性的PROTAC的合成构成了重大挑战。此外，PROTAC活性评估的大部分工作传统上依赖于Western blot来观察细胞裂解物中蛋白质水平的变化，但其生物测定通量不足常常阻碍了对构效关系（SAR）的理解和PROTAC效力的快速验证。因此，这些问题极大地限制了预期的快速PROTAC发现。考虑到PROTAC是一类异双功能分子，其模块化特性使得其两个结构组分可以预先组合，从而形成构建块库。许多合成方法已被研究，如“点击化学”、无痕Staudinger连接、RapidTAC和“直接到生物学（D2B）”方法。这些预组装的基元通常在适当的末端功能化以引入特定的官能团，并已有效地用于识别针对BRD4、FGFR1、PARP1等靶标的强效PROTAC。研究启发认识到，反应就绪的合成构建块可以显著简化降解剂的组装，并大大加快PROTAC的制备。此外，生物相容的反应系统可以直接用于后续的生物评估而无需进一步纯化；例如Rapid-TAC和preTACs-cytoblot平台已展示了用于高通量评估PROTAC的“Ready-for-screening”（R4S）策略。因此，假设将构建块库与R4S结合可以进一步加快发现过程，但仍然需要大量人工干预，可能会限制该策略的应用。近年来，机器人实施的自动化化学实验标志着人工智能（AI）驱动实验室的开始。如SynCar、ASL、chemputer和AutoSyn等药物分子的自动化合成技术，不断推动自动化技术和化学合成的融合。然而，当前的自动化合成技术大多集中在具有相对简单和固定合成过程的聚合物，如多肽、寡糖和寡核苷酸。此外，自动化合成平台依赖于特定的合成方法。活性分子的获取必须经过广泛的生物筛选和评估。这表明自动化系统的干预可能有助于PROTAC的合成和标准化产品，这对于R4S策略所需的直接生物评估尤为重要。然而，大多数机器人系统价格昂贵且需要在复杂的实验室环境中操作。因此，开发一种新的可持续的机器人系统以将构建块库与模块化PROTAC组装相结合是非常必要的。在获得PROTAC分子实体后，其活性评估是发现PROTAC的另一个主要速率限制步骤。传统的Western blotting方法需要多次洗涤和孵育步骤，如低通量使其不适合快速初步筛选。此外，一些方法和技术的出现并帮助加速了蛋白质水平变化的测试工作，包括荧光蛋白融合和报告标签、流式细胞术、时间分辨荧光能量转移（TR-FRET）和分裂荧光素酶系统。例如，基于毛细管电泳免疫分析（CEI）的数字Western blot技术，已自动化了蛋白质分离和免疫检测程序，将获得定量结果的过程缩短到不到3小时。此外，更高通量的检测技术正逐渐实施，如Nano-Glo HiBiT检测系统和基于荧光的筛选，这些技术促进了基于高通量板和时间依赖性评估，从而加速了PROTAC的评估。这些启发研究人员将检测技术整合，促进特定降解蛋白的快速筛选，并进一步缩短PROTAC的评估周期。为此，研究人员提出并建立了一个名为Auto-RapTAC（自动化辅助快速PROTAC发现）的平台，可以高效地识别新的PROTAC。通过整合构建块库、自动化合成和快速评估，增强的工作流程使得在8天内发现针对一个靶标的PROTAC成为可能。借助该平台，研究人员对三种类型的靶标进行了确认工作，包括CDK2、CDK12和BCL6，这为Auto-RapTAC平台快速发现新的先导PROTAC的能力提供了概念验证。共制备并评估了160种PROTAC，发现了六种高效的降解剂，它们可以作为工具分子或进一步效力研究的有前途的起点。此外，整个过程还在短时间内提供了一些信息，包括初步的SAR、靶标的可降解性和最佳E3连接酶的招募。 图片来源：ACS 02 Auto-RapTAC Auto-RapTAC架构的开发 作者基于 PROTAC 分子的模块化特性及R4S准则，构建了 Auto-RapTAC体系架构。首先，受 “click chemistry” 启发，利用铜催化的叠氮 - 炔烃环加成反应（CuAAC）构建了包含 POI 弹头库（PWL）和 E3 配体 - 连接子共轭物库（ECL）的 “Easy Pack” 库，对配体进行修饰以引入特定官能团。在此基础上，开发了自动化合成 PROTACs 的新架构，将起始原料溶解于 DMSO 溶液，通过包含机械臂、液体分配设备、封盖设备、反应区和 HPLC 转化分析等模块的自动化干预进行操作，产物无需进一步纯化即可用于后续生物测试，实现了 PROTAC 组件的正交组装。同时，开发了基于网络的控制软件，集成用户权限管理、数据库、任务提交和实时摄像头等功能，用户可远程登录局域网访问、控制平台并查看实时画面，数据库用于记录原始PWL/ECL信息，任务提交模块可编辑反应参数驱动自动化平台组装，摄像头模块可上传实时图像便于远程监控。 图片来源：ACS 03 Auto-RapTAC Auto-RapTAC平台的实用性 首先，为满足生物相容性要求并加速自动化合成的转化，针对 CuAAC 反应的正交组装条件进行优化实验。以特定的 POI配体和E3配体片段为模型底物，筛选如E5当量、催化剂 / 配体比例、反应温度和时间等变量，并通过HPLC系统比较反应序列的粗纯度。结果表明，提高 CuSO₄/TBTA 摩尔百分比、反应温度和E5当量可提升转化率，综合考虑后续实验流程，确定反应时间为3小时等组装策略条件。接着以CDK2为靶点进行概念验证研究。选择CDK2抑制剂的衍生物作为弹头，结合修饰后的E3配体-连接子共轭物，利用平台进行自动化组装。反应完成后经HPLC分析，96个CuAAC反应中82个POI弹头转化率超70%，体现了该组装策略的高反应性和广泛适用性。在R4S原则下，通过基于GFP 的荧光测定法对反应混合物直接进行高内涵荧光成像评估降解效果，多数PROTAC化合物显著诱导CDK2降解，部分组合的降解能力与基准化合物CPS2相当或更强。初步筛选后对部分化合物进行放大合成和纯化分析，确定了活性CDK2 PROTACs 的相关SAR，如连接子主要为特定长度的烷基链，且主要通过招募 CRBN 和 VHL 配体发挥作用，其中 VHL 招募配体降解活性更优，整个过程在8天内成功鉴定出强效的 CDK2 PROTACs，证明了平台在快速发现新型 PROTACs 方面的高效性。 图片来源：ACS 04 IRAK4  针对CDK12和BCL6的PROTACs自动组装与评估过程 鉴于CDK12在DNA损伤反应基因转录中的关键作用及当前抑制剂的毒性问题，以及BCL6在弥漫性大B细胞淋巴瘤发生中的重要性和其作为治疗靶点的潜力，研究选取相关衍生物修饰为弹头（CDK12 弹头P4、BCL6弹头P5），并结合ECL利用 Auto-RapTAC平台进行快速自动化组装。结果显示，64个反应转化率较高，部分产品转化率超60%，最高达90%，表明组装策略具有一定底物耐受性。随后分别在Hela细胞系（通过cytoblot分析）和HEK 293T细胞系（基于GFP的荧光分析）中评估CDK12和BCL6 PROTACs的降解能力，多数CDK12组装产物在1 μM浓度下表现出高降解率，特定的 VHL和MDM2招募的PROTACs降解率超 60%；BCL6 PROTACs 中部分含特定碳链长度脂肪族连接子的化合物效果最佳。进一步对筛选出的领先 PROTAC 候选物（CDK12 的 P4E28、P4E30 和 BCL6 的 P5E17、P5E27）进行放大组装、纯化和重新评估，合成过程在 2 小时内完成且转化率超 70%，纯化后纯度超 95%，Western blotting 结果显示这些 PROTACs 在低浓度下具有良好降解活性且呈剂量依赖性，未出现钩状效应，最终确定了它们针对相应靶点的 DC50 值，证明了平台合成的 PROTACs 对目标蛋白具有靶向降解效能。 图片来源：ACS 总结 目前，自动化合成主要集中在两个方向：第一个方向是高度定制化的平台，这些平台根据特定化合物的工艺特性整合各种设施，如泵、电磁阀和反应器，专门设计用于合成特定化合物或其直接相关的衍生物。第二个方向是通用合成平台，这些平台不限于特定分子，而是设计用于容纳广泛的化学转化策略和常见操作。例如，AbbVie、Sanofi、Eli Lilly和AstraZeneca等公司开发了多种形式的自动化合成平台，能够支持包括酰胺偶联、还原胺化和Suzuki偶联在内的多种反应。尽管自动化合成平台取得了显著进展，但仍存在一些挑战：（1）现有平台主要解决特定领域的问题，具有有限的通用性和高昂的建设成本，限制了其广泛应用。（2）许多硬件模块控制端口未开放，使得与自动化系统的整合变得复杂。（3）参与合成的人员通常缺乏机械设计和软件编程的专业知识，需要与这些领域的专业人士合作，可能导致沟通困难。（4）这些平台生成的数据存储和使用的标准化问题尚未解决。因此，在解决这些挑战的同时，考虑开发成本效益高的平台以解决特定科学问题是一个值得探索的方向。由于PROTAC三元复合物的作用机制复杂且传统合成路线较长，PROTAC的快速发展受到显著阻碍。目前，已研究了多种合成方法，如“Rapid-TAC”和“direct-to-biology（D2B）”方法。这些快速发现PROTAC的化学方法为自动化合成平台的发展奠定了基础。因此，开发一个整合快速合成方法的模块化自动化平台以加速PROTAC分子的发现具有极其重要的意义和价值。本研究建立了一个基于传统批量反应模型的轨道式机械臂辅助自动化合成工作站，以实现PROTAC的快速组装。通过实施这一协同硬件-软件自动化合成平台，快速识别了针对CDK2、CDK12和BCL6的PROTAC。这些结果表明，AutoRapTAC平台可以显著提高PROTAC的合成前景，从而加快其发现。因此，该平台的优势包括：（1）构建软硬件模块的方法，无论是内部设计还是商业采购，包括六轴机械臂、移液站、多功能工作站、封盖站、液相色谱系统和网络软件，为其他研究人员提供了开放的参考，简化了自动化系统的整合。（2）“eassy pack”方法与自动化合成硬件平台的整合，使得在短短8天内即可获得活性分子，大大提高了药物研究的效率。AutoRapTAC平台的适应性表明，它可以针对化学研究的更广泛应用进行微调。为了增强其实用性：（1）对于平台硬件的优化，将增加液相色谱-质谱（LC-MS）和制备型高效液相色谱（PREP-HPLC），以增强平台的分析和纯化能力。（2）对于构建块库的扩展，将整合高质量的构建块用于异双功能模式的设计，包括弹头库和E3连接酶配体-连接子偶联物库。弹头库将扩大并覆盖不同类型的蛋白质，如激酶、转录因子、跨膜蛋白、RNA等。连接酶配体-连接子偶联物库将基于其他效应机制进行扩展，如自噬机制、内体/溶酶体、磷酸化途径、RNase L等。此外，基于之前关于异双功能分子药物性探索的报告，连接酶配体-连接子偶联物库的结构类型将进一步更新。例如，将引入N-杂环连接子，使先导分子更具药物性潜力。（3）对于组装策略的更新，除了点击化学外，还将探索活性酯的偶联反应、烷基化反应、Staudinger反应、固相合成等策略，以考虑合成可及性、生物相容性和药物性等因素，扩展更广泛的组装方法。（4）为了改进生物筛选系统，将在网络软件中整合一个目标搜索程序，与现有的主流药物靶标数据库集成。设置了多个初始筛选浓度，以涵盖药物的有效范围，同时避免过高或过低的浓度影响实验结果。这一增强将有助于根据不同靶标建立不同的初始筛选浓度和时间阈值。通过这些改进，Auto-RapTAC平台预计将显著加快先导异双功能分子的优化过程，从而缩短开发时间线，帮助药物化学家加速药物开发进程. 参考来源： https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1021/acs.jmedchem.4c02438 药物筛选中心（暨南大学）对外提供新药筛选服务 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↓