文|药疯
不久前，2021年AACR年会带来了癌症行业的最新研究进展报告，一些领域取得了突破性进展，如PRMT5靶点，被认为是另一个重要的出路。那么，这个靶标目前是否符合靶标的药物制备特点呢？它的抑制剂有成为药物的潜力吗？请阅读这份手稿。
1、PRMT5的大背景~表观修饰
表观修饰，主要包括DNA甲基化和组蛋白修饰；组蛋白修饰主要包括甲基化、乙酰化、磷酸化和泛素化。
精氨酸甲基化是组蛋白甲基化的一种，是哺乳动物最常见的翻译后修饰之一，主要受PRMT基因家族调控。PRMTs可以将S-腺苷甲硫氨酸(AdoMet/SAM)的甲基转移到蛋白质精氨酸侧链的胍氮原子上，产生甲基化的精氨酸。PRMTs以三种不同的方式调节精氨酸甲基化：单甲基精氨酸(MMA)，不对称二甲基精氨酸(ADMA)和对称二甲基精氨酸(SDMA)。
PRMTs有9个亚型：型(PRMT1，2，3，4，6，8，主要催化MMA和ADMA)，型(PRMT5，9，主要催化MMA和SDMA)，型(PRMT7，主要催化MMA)。
图1.1 PRMT催化功能的细胞过程
(来源：分子医学趋势，2019年)
2、PRMT5~家族中研究火热
PRMT5作为主要的型精氨酸甲基转移酶，在哺乳动物的细胞核和细胞质中都有表达，可以甲基化组蛋白和多种非组蛋白，从而调节许多生命过程。
在细胞核中，PRMT5可与染色质重塑复合物SWI/SNF、核小体重塑和组蛋白去乙酰化酶(NuRD)形成染色质重塑复合物，甲基化和修饰多种癌症相关基因和转录因子，从而调控特定靶基因的表达。
在细胞质中，PRMT5参与20S蛋白精氨酸甲基转移酶复合物的形成，形成“甲基体”。该复合物由剪切Sm蛋白、PRMT5、pICln和WD重复蛋白(MEP50/WD45)组成。PRMT5甲基化Sm蛋白来调节剪切的活性和下游基因的表达。
图2.1 prmt 5基因表达的突变图
研究发现，PRMT5在多种类型的癌症中上调，包括淋巴瘤、肺癌、乳腺癌和结直肠癌等。此外，PRMT5还能抑制一些肿瘤抑制基因的转录，包括致瘤抑制因子7、非转移基因23、视网膜母细胞瘤家族和程序性细胞死亡4；这些结果表明PRMT5是癌症治疗的潜在靶点。
图2.2 prmt 5在人类肿瘤中的生物学特性
(来源：生物医药制药114 (2019) 108790)
3、PRMT5抑制剂的开发
除了本次AACR年会重点介绍的GSK-3326595，还有JNJ-64619178，PF-06939999等。已经进入临床阶段。同时，早期的SAM类似物(DS-437)、CMP衍生物等。被广泛研究。
图3.1 PRMT抑制剂的主要开发进度
(来源：分子医学趋势，2019年)
NO1： SAM类似物
2015年，通过共晶数据发现SAM类似物DS-437可以与PRMT5的谷氨酸形成氢键，进而抑制其与SAM的结合。进一步证实DS-437是PRMT5PRMT7的双特异性抑制剂，能抑制细胞内PRMT5底物的对称二甲基形成，但对其他29种人蛋白、DNA和RNA甲基转移酶无活性。进一步的动物实验表明，DS-437可以抑制T细胞的功能，诱导肿瘤的免疫反应，从而显著提高小鼠的抗癌效果。
NO2： CMP衍生物
同年2015年，从Chem Bridge CNS-Set文库中预测了8个小分子化合物，包含10000种CMP，可以与PRMT5的SAM和精氨酸结合口袋嵌合。进一步的细胞实验筛选出CMP5能特异性抑制PRMT5的酶活性。在淋巴瘤中，CPM5可以抑制EBV病毒驱动的B细胞永生化，并重新激活肿瘤抑制基因PTPROt的表达。在后CPM5的基础上，通过结构优化得到了抑制效果更好的HLCL-61。在白血病中，HLCL-61可以通过抑制PRMT5的活性来增强miR-29b的表达，进而激活多种下游通路。2016年，CPM5结构进一步优化，合成了全球首个具有口服活性的PRMT5小分子抑制剂EPZ015666。
NO3： GSK3326595
2019年发现GSK3326595能与PRMT5/MEP50复合物形成共晶，抑制其甲基转移酶功能；此外，它对PRMT5/MEP50复合物的结合特异性远高于其他20种甲基转移酶(如PRMT9)。GSK3326595对多种肿瘤具有最好的抑制作用，包括乳腺癌、AML和骨髓瘤。在机械上，GSK3326595干扰PRMT5/MEP50的功能，影响与细胞内剪切、RNA加工、转录和翻译相关的基因的甲基化修饰，并调节细胞内RNA的稳态。此外，该药物还能促进细胞周期相关基因的表达，使癌细胞停滞在G1期，并诱导癌细胞死亡。GSK3326595还可以抑制癌基因的表达，重新激活肿瘤抑制基因。在淋巴瘤细胞系中，GSK3326595可以使癌基因MDM4失去外显子6，失去对p53通路的抑制作用，进而恢复p53通路的抗肿瘤活性。此外，GSK3326595对p53野生型和突变型肿瘤细胞的抑制作用有显著差异。目前GSK3326595已应用于临床I期液体肿瘤和实体肿瘤试验；并在今年的AACR年会上公布了积极的数据。
4、小结
综上所述，就是PRMT5靶点开发的背景及其抑制剂的开发现状。实际上，PRMT5的当前机制仍然不够清楚；大多数研究表明PRMT5是一种“癌基因”，一些证据证明它在肿瘤细胞中高表达。目前已开发出多种针对PRMT5的小分子抑制剂，大部分研究处于临床前阶段，靶点药物性质仍需确认。有必要寻找更多骨架新颖、活性更好的化合物，同时验证靶向药物和分子药物。那么，在这种R&D进步下，国内药企是否有必要跟随，是否有能力跟随，就成了中国早期创新品种不得不面对的共同问题；而且随着这种创新难度的增加，风险和估值也在同步增加，创新的竞争点也在不断推进！
参考资料：
1.生物医学药物疗法114 (2019) 108790。/10.1016/
2.生物有机医学化学快报29(2019)12641269。/10.1016/
3.分子医学趋势，2019月。
4.分子细胞65，2017年1月5日。/10.1016/
5.基因疾病(2019)6247 e257。/10.1016/
6.PRMT5小分子抑制剂的发现及11-MT对肺癌细胞作用机制的研究。中国知网