BTK耐药，下一代药物如何开发？

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前言

BTK小分子抑制剂临床疗效显著，但仍然存在获得性耐药的临床未满足需求。有多种药物开发策略可以帮助克服耐药，如开发非共价的BTK抑制剂、变构调节剂、多靶标抑制剂以及BTK-PROTAC等。非共价的BTK抑制剂进展最快，已进入III期临床，并录得不错的临床数据。

作者 | betaloc

布鲁顿酪氨酸激酶(Bruton’s tyrosine kinase, BTK)是胞内非受体型酪氨酸激酶TEC家族中的一员，它是B细胞抗原受体(BCR)信号通路的关键组成部分，在B细胞的激活、增殖、生存和分化中扮演着重要的角色。BTK的活性异常与癌症或自身免疫病关系密切，当BTK活性不足或缺陷时，可引起X性连锁无丙种球蛋白血症等严重的免疫缺陷疾病；而当BTK过度活跃时，B细胞异常增殖，可能导致非霍奇金淋巴瘤、慢性淋巴白血病等血液肿瘤的发生与发展。

BTK抑制剂可以阻断BTK及其下游信号通路的活化，从而导致B细胞生长受抑和细胞死亡。迄今为止，临床上已批准五种BTK的小分子抑制剂用于治疗B细胞恶性肿瘤，均为共价抑制剂，分别是强生和艾伯维的伊布替尼(Ibrutinib)，阿斯利康的阿卡替尼(Acalabrutinib)，百济神州的泽布替尼(Zanubrutinib)，小野制药和吉利德合作开发的替拉鲁替尼(Tirabrutinib)，以及诺诚健华的奥布替尼(Orelabrutinib)。

BTK抑制剂在B细胞恶性肿瘤的治疗上疗效显著，但随着药物的广泛应用，耐药也随之出现。最主要的耐药机制为BTK的481位半胱氨酸发生突变，使得BTK抑制剂不能共价结合并抑制BTK，此外，BTK下游的PLCG2突变也是常见的耐药机制，这两种突变约占所有BTK耐药的60%-70%，其他耐药机制还包括T474M、T316A等点突变以及旁路激活和PI3K、NFκB等信号通路的代偿性激活。

针对不同的耐药机制，需要有不同的药物开发策略来应对，目前主要的开发策略包括开发非共价的BTK抑制剂、开发多靶点抑制剂以及开发BTK的降解。

A）非共价的BTK抑制剂

481位的半胱氨酸突变使得临床上已有的BTK抑制剂无法再共价结合BTK，对其抑制活性显著降低。因此开发不依赖与C481形成共价键的非共价抑制剂是克服BTKC481突变耐药的重要方法。该类药物主要通过基于结构的合理药物设计，通过形成更多的氢键以及疏水作用力，而非共价键，来增强对BTK蛋白的抑制活性。

目前，尚未有非共价的BTK抑制剂上市，但针对C481突变的药物研发十分火热，根据pharmsnap数据库，目前针对C481S突变的非共价抑制剂就有19项之多，其中已有7个小分子进入临床，基因泰克的Fenebrutinib以及礼来的Pirtobrutinib均已进入临床III期。礼来在2022年6月的欧洲血液学协会年会上公布了Pirtobrutinib的I/II期BRUIN研究结果，数据显示，在既往接受过多线治疗的CLL/SLL患者和BTK C481突变患者中表现出良好的疗效，其中，在121例接受BTK抑制剂预治疗的患者中，ORR为62%。缓解随时间推移而增加，在至少随访10个月的患者中ORR上升到86%。

B）多靶点抑制剂

BTK耐药，下一代药物如何开发？

针对多靶点的抑制剂主要用于克服旁路激活耐药，在抑制BTK活性的同时抑制其他可能提供代偿性激活信号的靶标，不仅可以提高疗效，克服耐药，还可以减少相应的副作用。在B细胞淋巴瘤中，PI3K/Akt/mTOR、RAF-MEK-ERK等信号通路以及JAK、PLK、ETK等激酶或参与信号级联传导，或直接促进肿瘤发生发展，因而目前BTK的多靶点抑制剂开发也主要聚焦在以上靶标，通过分子杂交等合理药物设计手段来找寻具有多重活性的目标分子，但目前该类抑制剂仍处于临床前阶段。

C）PROTAC

PROTAC由E3泛素连接酶配体、靶标蛋白配体和linker三部分组成，可利用细胞内天然存在的蛋白降解途径-泛素化蛋白酶体途径来清除需要被降解的特异蛋白，能够避免大剂量给药和相应的不良反应。PROTAC只需要与目标蛋白弱结合就可以特异性地“标记”它，然后通过蛋白酶体途径将其降解，即使BTK发生点突变，PROTAC也仍然能够诱导其降解，因此，PROTAC是一种极具潜力的BTK耐药解决方案。

目前在研的BTK PROTAC所用的BTK蛋白配体包括共价抑制剂伊布替尼、伊布替尼类似物以及非共价抑制剂ARQ531，即使以伊布替尼为配体开发PROTAC，也能对C481S突变的BTK有良好降解效率。清华大学饶燏课题组开发的BTK-PAOTAC分子P131，以伊布替尼为BTK配体，PEG做linker，连接泊马度胺，对野生型和C481S突变型BTK均能高效降解，对突变BTK的DC₅₀达30 nM，且可使小鼠体内异种移植瘤快速消退。该类药物研发主要的挑战来自PROTAC技术本身，PROTAC分子量较大，成药性及口服生物活性有待改善或者需要有特别的递送方式，此外，潜在的off-target毒性也不容易忽视，因此，BTK PROTAC在临床前阶段应经过充分审慎的评估和测试，以保证其药动学性质和安全性。

BTK耐药，下一代药物如何开发？

部分临床前的BTK PROTAC

BTK PROTAC仍然是一个较新的研究领域，2017年初见有该类化合物报导，2021年有第一个PROTAC进入临床，为海思科药业开发的HSK29116，目前共有4个BTK PROTAC分子进入临床，均处于I期阶段，除了海思科的以外，还有Nurix公司的NX-2127、NX -5948以及百济神州的BGB 16673。Nurix公司于2022年5月披露了NX-2127临床Ia期的试验数据，数据显示，NX-2127可迅速降解患者B细胞中的BTK，且在接受100 mg剂量治疗的患者中，所有患者均产生临床活性，且持续接受治疗的患者没有一例出现疾病进展。总的来说，NX-2127为复发/难治性CLL患者带来了临床获益，在100 mg剂量下有良好的安全性与降解活性，且可用于治疗对BTK耐药人群。

BTK耐药，下一代药物如何开发？

NX-2127临床Ia期数据

结语

BTK-C481S突变是上市BTK抑制剂耐药的主要原因，迫切需要设计新一代的小分子BTK抑制剂，以克服现有抑制剂的耐药问题。克服耐药的策略主要有针对BTK突变体开发非共价的抑制剂、开发多靶点抑制剂以及将BTK蛋白降解，此外，也可开发BTK的变构抑制剂，但目前BTK的变构口袋尚未得到鉴定、变构药物的开发也未见报导。在这些策略中，进度最快的为BTK C481S突变的非共价抑制剂，目前已进入到临床III期并且疗效喜人。

但个人认为最为高效的药物可能还是BTK的PROTAC，对各种BTK突变体都有降解潜力，因此也就不太需要像EGFR、FGFR、ALK、RET等激酶的抑制剂一样，在使用一段时间后出现耐药突变，又需要对药物进行迭代开发，出现三代、四代甚至八代的抑制剂；最有潜力的则可能是变构抑制剂，既能克服耐药，成药性又显著优于PROTAC，但BTK变构口袋的发现和鉴定仍有待后续研究。

参考文献

[1] Wen, T., Wang, J., Shi, Y. et al. Inhibitors targeting Bruton’s tyrosine kinase in cancers: drug development advances. Leukemia 35, 312–332 (2021).

[2] Sun SL, Wu SH, Kang JB et al. Medicinal Chemistry Strategies for the Development of Bruton’s Tyrosine Kinase Inhibitors against Resistance. J Med Chem. 65(11):7415-7437. (2022)

[3] https://library.ehaweb.org/

[4] https://www.cancer-research-network.com/

[5] https://www.nurixtx.com/

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