萬玥，李萌

(國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心，天津 300304)

磷酸肌醇-3-激酶(PI3K)是脂質(zhì)激酶家族的成員，并且是PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路的重要組成部分。PI3K能夠介導(dǎo)磷酸化過程并影響一系列過程如細(xì)胞增殖、分化、遷移和凋亡等。研究表明PI3K信號(hào)異常(包括PIK3CA、PIK3CB、AKT突變和擴(kuò)增以及PTEN負(fù)調(diào)控功能丟失等)與很多腫瘤(如前列腺癌、乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌、肺癌、肝癌、結(jié)腸癌等)的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)[1]。因此，PI3K被認(rèn)為是腫瘤治療的有效靶點(diǎn)。PI3Kδ是PI3K亞型，主要在B細(xì)胞中表達(dá)，并在白血病誘發(fā)、增殖、功能化、自反應(yīng)過程中起主導(dǎo)作用。因此，靶向作用PI3Kδ亞型的選擇性PI3Kδ抑制劑的研究對(duì)于治療大多數(shù)血腫包括慢性淋巴細(xì)胞白血病(CLL)、濾泡性淋巴瘤(FL)、小淋巴細(xì)胞淋巴瘤(SLL)、急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)、B細(xì)胞淋巴瘤等有重要意義[2]?？傮w來說，選擇性PI3Kδ抑制劑將有利于自身免疫性疾病的治療，如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)、多樣硬化(MS)以及系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)。

1 PI3Kδ抑制劑的臨床應(yīng)用

近年來研究出現(xiàn)很多選擇性PI3Kδ抑制劑[3]。2014年7月23日世界上第一個(gè)選擇性PI3Kδ抑制劑艾代拉里斯(Idelalisib，CAL-101)由吉利德研究公司開發(fā)，被FDA批準(zhǔn)用于治療CLL、FL和SLL，也是第一個(gè)進(jìn)入市場的PI3K抑制劑[4]，其在對(duì)PI3Kδ激酶序列的測定中顯示IC50為2.5 nm，其對(duì)p110δ相對(duì)p110α/β/γ選擇性是40～300倍以上。盡管抑制活性顯著，但I(xiàn)delalisib也顯示出了一定的毒副作用，其化學(xué)結(jié)構(gòu)屬于propeller類型，大多數(shù)近年來研究的抑制劑都屬于這一結(jié)構(gòu)種類。杜韋利昔布(Duvelisib，IPI-145)屬于二氫異喹啉酮類PI3Kδ/γ抑制劑，結(jié)構(gòu)上與Idelalisib類似，由Abbvie和Infinity公司共同開發(fā)，在2018年發(fā)布。杜韋利昔布對(duì)PI3Kδ有很好的抑制效果(IC50= 1.3 nmol·L-1)，對(duì)PI3Kγ也有很強(qiáng)的活性(IC50=50 nmol·L-1)，相比之下，對(duì)PI3Kαand PI3Kβ抑制活性較弱。因此，Duvelisib相對(duì)PI3Kα、PI3Kβ和PI3Kγ顯示出了對(duì)PI3Kδ的分別達(dá)到了1 692、434、38倍的高選擇性[5]。ME-401(PWT-143)，由MEI制藥公司研究開發(fā)，是一個(gè)潛在的高選擇性的口服PI3Kδ抑制劑用于治療FL。ME-401對(duì)PI3Kδ亞型顯示出高選擇性，相比于其他PI3Kδ抑制劑有不同的藥學(xué)性質(zhì)，該化合物用于治療CLL。以上化合物的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 艾代拉里斯、杜韋利昔布和ME-401的化學(xué)結(jié)構(gòu)

2 近年來PI3Kδ抑制劑的專利技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)

基于PI3Kδ的重要性，近年來大量專利公開了具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的PI3Kδ抑制劑，根據(jù)其結(jié)構(gòu)可以分類為propeller型抑制劑和flat型抑制劑[6-7]。具有propeller型結(jié)構(gòu)的Idelalisib是第一個(gè)進(jìn)入市場的選擇性PI3Kδ抑制劑，其具有三個(gè)“葉”，中心是雙芳香環(huán)系的雜環(huán)核心，第二葉嘌呤或多取代嘧啶通過手性連接鏈連接到雜環(huán)核心上，第三葉是苯基(見圖1)。這種分子類型能夠誘導(dǎo)PI3Kδ亞型形成特異性的口袋從而完成進(jìn)一步的選擇性結(jié)合。Propeller型選擇性PI3Kδ抑制劑根據(jù)其不同的中心環(huán)稠合類型進(jìn)一步分為6,6-稠合型propeller、5,6-稠合型propeller、6,5-稠合型propeller以及非稠合型propeller。此外，也有很多flat型抑制劑如ME-401。本綜述主要總結(jié)2015—2019年間專利中涉及的propeller型、flat型以及其他類型的PI3Kδ抑制劑。

2.1 Propeller型PI3Kδ抑制劑

2.1.1 含有6,6-稠合雙環(huán)體系的propeller型抑制劑 大多數(shù)propeller型PI3Kδ抑制劑包含6,6-稠合雙環(huán)體系，并具有顯著的PI3Kδ抑制作用，化學(xué)結(jié)構(gòu)上與Idelalisib類似。圖2列出了部分專利中公開的包含6,6-稠合雙環(huán)的propeller型PI3Kδ抑制劑化合物。WO2015042077A1公開了化合物1和2，這兩個(gè)化合物異喹啉2位包含苯基/環(huán)丙烷取代，1,2,4噁二唑環(huán)連接到2-氨基嘧啶的6位。其對(duì)PI3Kδ抑制活性分別為IC50值 2、3 nmol·L-1，但沒有進(jìn)一步公開其激酶選擇性。US2016244452A1公開了具有和Idelalisib類似結(jié)構(gòu)的化合物3和4，異喹啉環(huán)上取代了F和Cl，這兩個(gè)化合物對(duì)PI3Kδ的抑制活性比Idelalisib弱，但是對(duì)激酶有高選擇性，并且對(duì)體內(nèi)抗增殖活性較強(qiáng)，IC50值在1～10 nmol·L-1之間。CN105924433A公開了一系列包含異喹啉核心、嘧啶基團(tuán)、2-甲基-2H-四唑環(huán)和1-甲基-1H-吡唑基團(tuán)的化合物如4和5，區(qū)別在于側(cè)鏈基團(tuán)分別是苯基和環(huán)丙烷，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50分別是10、15 nmol·L-1，并且在肝微粒體中有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。US2016222016 A1公開了包含[1,5-a]嘧啶-2-胺結(jié)構(gòu)的化合物7和8，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50<100 nmol·L-1，但并沒有進(jìn)一步的評(píng)價(jià)研究。CN105431437A公開了具有3-苯基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶結(jié)構(gòu)的化合物9，IC50值為2.5 nmol·L-1。CN106459008A公開了具有氰基取代的嘧啶基團(tuán)的化合物10 nmol·L-1，IC50為0.4 nmol·L-1，顯著提高了抑制活性(相對(duì)于Idelalisib IC50=2.5 nmol·L-1)。KR20180008299A公開了包含環(huán)丙烷取代手性中心的化合物11和12，相對(duì)PI3Kδ抑制活性較強(qiáng)IC50是0.5 和 0.09 nmol·L-1，而對(duì)PI3Kα,PI3Kβ和 PI3Kγ抑制活性較弱，且對(duì)體外SU-DHL-5細(xì)胞有顯著的抗增殖活性。CN106458932A公開了雙橋環(huán)片段和多個(gè)手性中心的化合物13，PI3Kδ抑制活性IC50為0.3 nmol·L-1，且對(duì)PI3Kβ和 PI3Kγ也有抑制作用IC50分別為0.4和480 nmol·L-1。EP3400227A1公開了喹諾酮衍生物14和15，PI3Kδ抑制活性IC50為0.086和0.14 nmol·L-1，特別是化合物14抗SU-DHL-6細(xì)胞增殖活性IC50是0.035 nmol·L-1，半衰期長，生物利用度高。

圖2 含有6,6-稠合雙環(huán)體系的propeller型抑制劑

2.1.2 含有6,5-稠合雙環(huán)體系的propeller型抑制劑 近年來，一些專利中公開了具有6,5-稠合雙環(huán)體系的PI3Kδ抑制劑，部分代表性化合物經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定具有較強(qiáng)的抑制活性(見圖3)。WO2018103688A1公開了具有咪唑[1,5-a]吡嗪母核的化合物16和17，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50為0.2和0.31 nmol·L-1，由于其對(duì)其他PI3K亞型的抑制作用非常弱，因此可以作為高選擇性抑制劑。此外，體外活性實(shí)驗(yàn)表明化合物17有較好的藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)t1/2為1.4 h，口服生物利用度可以達(dá)到47%。WO2019047915A1公開了含有咪唑[1,5-a]吡嗪母核的化合物如18和19，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50為0.56和0.74 nmol·L-1，通過對(duì)激酶亞型的活性測試顯示出對(duì)PI3Kδ高選擇性。EP3209665A1公開了包含6,5-稠合雙環(huán)吡咯[2,1-f][1,2,4]三嗪結(jié)構(gòu)的化合物20和21，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50為0.4和0.55 nmol·L-1。US2017355707A1公開了同樣的吡咯[2,1-f][1,2,4]三嗪衍生物，其中帶有1-甲基-1H-吡唑基團(tuán)的化合物22和23對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50均為0.2 nmol·L-1，在CD69表達(dá)抑制實(shí)驗(yàn)中顯示IC50為40和12 nmol·L-1。WO2017134053A1公開了含有3H-吡唑啉酮[3,4-d]嘧啶結(jié)構(gòu)的化合物如24，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50<1 μmol·L-1，但沒有公開具體數(shù)值。WO2015069441A1和WO2015058804A1公開了3H-吡唑啉酮[3,4-d]嘧啶衍生物，如化合物25，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50為1 nmol·L-1。

圖3 含有6,5-稠合雙環(huán)體系的propeller型抑制劑

2.1.3 含有5,6-稠合雙環(huán)體系的propeller型抑制劑 近年來， 許多propeller型PI3Kδ抑制劑類化合物都包含5,6-稠合雙環(huán)，圖4總結(jié)了代表性的基于5,6-稠合雙環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物。值得一提的是，部分化合物對(duì)PI3Kδ顯示出顯著的抑制作用。WO2018082444A1公開了具有5,6-稠合雙環(huán)體系的吡唑啉酮[1,5-a]嘧啶衍生物，如化合物26和27，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50< 20 nmol·L-1，并且可以抑制淋巴瘤細(xì)胞的生長。WO2017049498A1公開了具有咪唑[1,2-a]吡啶母核的化合物，其中化合物28和29對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50分別是0.2和0.5 nmol·L-1，由于對(duì)其他激酶抑制活性較弱，因此可以作為選擇性PI3Kδ抑制劑。WO2016119707A1公開了具有吡唑啉酮[2,1-f][1,2,4]三嗪-4(3H)母核的化合物，其中化合物30對(duì)PI3Kα、PI3Kβ、PI3Kγ和PI3Kδ抑制活性 IC50分別是334、68、2和1 nmol·L-1，化合物31對(duì)PI3Kα、PI3Kβ、PI3Kγ和PI3Kδ抑制活性 IC50分別是42、6、12和1 nmol·L-1，可見化合物32和33的抑制選擇性均不理想。WO2016066142A1公開了包含5H-三嗪[3,2-a]吡啶母核的化合物32和33，通過測定抗細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)，這兩個(gè)化合物具有較強(qiáng)的抗SU-DHL-6增殖作用，IC50分別是4.4和3.6 nmol·L-1，相比之下對(duì)WSU-NHL作用活性IC50分別是87和47 nmol·L-1，對(duì)PI3Kδ抑制作用沒有實(shí)驗(yàn)測定。WO2016045591A1公開了具有嘧啶[1,2-b]噠嗪母核的化合物34和35，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50是0.3和0.5 nmol·L-1，在體外抗SU-DHL-6增殖細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，IC50是3和2 nmol·L-1。

圖4 含有5,6-稠合雙環(huán)體系的propeller型抑制劑

2.2 Falt型PI3Kδ抑制劑 盡管大多數(shù)已經(jīng)報(bào)道的PI3Kδ抑制劑屬于propeller型結(jié)構(gòu)，但有些專利中還是公開了具有flat型結(jié)構(gòu)的PI3Kδ抑制劑，這些抑制劑的代表比如GSK2269557、 GSK2292767、Leniolisib和ME-401，這些化合物都已經(jīng)進(jìn)入了臨床末期評(píng)價(jià)。圖5列出了近年來專利中公開的Falt型PI3Kδ抑制劑，這些化合物結(jié)構(gòu)和GSK2269557、Leniolisib、ME-401類似。WO2018029126A1公開了化合物36和37，其具有苯基酯結(jié)構(gòu)，因此可以和PI3Kδ酶的779-賴氨酸殘基反應(yīng)形成共價(jià)復(fù)合物，其對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50分別是9.2和8.4 nmol·L-1。WO2018192864A1公開了包含4,5,7,8-四氫-1H-奧西諾[4,5-c]吡唑結(jié)構(gòu)的化合物，如化合物38和39，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50分別是9.3和8.6 nmol·L-1。WO2016127455A1公開了包含異噁唑[4,5-d]嘧啶基團(tuán)的化合物如40和41，其包含尿素基團(tuán)，抗PC-3細(xì)胞增殖活性較強(qiáng)，IC50分別是49和54 nmol·L-1，但文獻(xiàn)沒有給出對(duì)PI3Kδ抑制活性。WO2017166104A1公開了具有9H-嘌呤母核的化合物如42和43，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50都是1 nmol·L-1，約是對(duì)PI3Kα抑制活性的10倍以上。CN105237484A公開了化合物44和45，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50是2.7和3.1 nmol·L-1，其母核為喹唑啉，使其能夠和激酶的Val828反應(yīng)，這兩個(gè)化合物具有高選擇性，尤其是化合物44藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)顯著，給大鼠口服10 mg·kg-1半衰期t1/2為2.99 h[8-10]。

圖5 Falt型PI3Kδ抑制劑

2.3 其他抑制劑 除了上述propeller型和flat型PI3Kδ抑制劑以外，專利中還公開了其他類型的PI3Kδ抑制劑，也具有較好的PI3Kδ抑制活性(見圖6)。WO2016101553A1公開了旋光異構(gòu)體化合物46和47，具有苯磺酰胺片段和三唑基團(tuán)，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50是18.51和16.46 nmol·L-1，抗SU-DHL-2細(xì)胞增殖活性IC50是1.7和1.2 μmol·L-1。WO2017223414A1公開了包含咪唑[1,2-a]吡嗪結(jié)構(gòu)的化合物，如48和49，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50都在100 nmol·L-1以下。WO2017177092A1公開了化合物50和51，其具有5,10-二氫-11H-二苯基[b,e][1,4]地西平母核結(jié)構(gòu)，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50都是2 nmol·L-1，對(duì)PI3Kγ抑制活性IC50分別是11和7 nmol·L-1，可以作為PI3Kδ/γ雙抑制劑。WO2017137535A1公開了具有二吡啶亞磺酸胺基團(tuán)的化合物52和53，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50在8.5 nmol·L-1以上。WO2018055040A1公開了包含3-氧代異吲哚啉-4-磺酰胺結(jié)構(gòu)的化合物，比如化合物54，對(duì)PI3Kδ和PI3Kγ抑制活性IC50分別是0.3和1.1 nmol·L-1。WO2019119206A1公開了化合物55，對(duì)PI3Kδ抑制活性IC50是9.7 nmol·L-1。

3 總結(jié)

總體來說，選擇性的PI3Kδ抑制劑近年來在腫瘤藥物研發(fā)領(lǐng)域備受關(guān)注。盡管一線選擇性PI3Kδ抑制劑idelalisib已經(jīng)被FDA批準(zhǔn)上市，并且對(duì)治療CLL、FL等顯示了較好的臨床效果，但同時(shí)由于其毒副作用也令人擔(dān)憂。因此開發(fā)低毒性的二代PI3Kδ抑制劑迫在眉睫，這也是近年來專利中涌現(xiàn)大量化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾物的原因所在。本綜述總結(jié)了近年來專利中的部分代表性PI3Kδ抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并給出了相應(yīng)的活性數(shù)據(jù)，為本領(lǐng)域研究人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)衍生開發(fā)過程提供依據(jù)，同時(shí)這些高選擇性的活性化合物也有望進(jìn)一步用于治療血液系統(tǒng)和自身免疫性疾病。