2019年1月29日，加拿大新兴生物医药公司Triphase Accelerator及其大股东FACIT宣布与Celgene达成新的战略合作。Celgene将预付4000万美元以优先获得引入TRPH-395的许可，同时承诺在未来的R&D和销售里程碑付款中支付高达9.4亿美元。据说这笔交易是迄今为止加拿大药物研发机构最大的临床前资产。
TRPH-395最初由安大略省癌症研究所(OICR)开发，是WDR5抑制剂。抑制表观遗传学中组蛋白甲基转移酶MLL1及其催化复合物WDR5之间的蛋白质相互作用。目前TRPH-395处于先导化合物优化后期，用于治疗包括白血病和实体瘤在内的血液肿瘤。
一个临床前项目，吸引了Celgene的BD人，开出了10亿美元左右的高价，到底有什么魅力！TRPH-395通过直接针对WDR5蛋白来抑制MLL1-WDR5的蛋白相互作用，那么WDR5蛋白到底神圣在哪里？
图一。WDR5-MLL1(紫色)晶体复合物：WDR5蛋白属于WD40结构域重复家族(WD40-repeat)蛋白，WDR结构域包含一个环状七叶-推进器结构域，每片叶包含保守的丝氨酸-组氨酸(SH)和色氨酸-天冬氨酸(WD)序列。WD蛋白R5含有一个由7叶螺旋形成的中央空腔，贯穿上下两部分。
关于WDR5蛋白
目前，对WDR5的研究大多集中在与组蛋白甲基转移酶MLL1和SET1家族形成的复合物在表观遗传学中的作用和生物学效应。WDR5蛋白(图1)主要通过与MLL1形成核心催化复合物来发挥调节作用。R5蛋白本身没有催化活性，但它识别MLL1的Win序列，与其他蛋白形成MWRAD的核心催化复合物(MLL1、WDR5、RBBP5、ASH2L和DYP-30)，催化H3K4的甲基化，激活基因转录参与表观调控(图2)。最近的研究表明，WDR5蛋白还参与其他生物学过程。例如，在人肺癌细胞A549中，WDR5蛋白可以调节p53信号通路相关基因的表达。WDR5还可以激活自我更新基因的转录，使胚胎干细胞自我更新。WDR5和MYC之间的相互作用驱动了肿瘤的发生。在乳腺癌细胞中，WDR5调节Notch基因的表达。在缺氧状态下，WDR5还可以与HADC3协同激活间充质基因的表达。
关于MLL1
提到WDR5蛋白，就不得不说组蛋白甲基转移酶MLL1。MLL1是组蛋白H3K4甲基化酶，在正常胚胎发育和造血中起重要作用。在病理条件下，MLL1的基因易位表达产生MLL融合蛋白，使MLL1功能失调，引起下游基因的异常表达，诱发疾病。单独的MLL1蛋白对H3K4的催化能力较差，当其形成催化复合物MWARD时，催化能力大大提高。WDR5蛋白本身没有催化能力，但作为介导MLL1与其他蛋白相互作用的桥梁分子，WDR5蛋白是MLL1甲基转移酶功能所必需的。用小分子抑制剂阻断MLL1-WDR5的蛋白-蛋白相互作用，或者突变MLL1和WDR5中的一个，可以有效抑制和阻断白血病进程(图2)。TRPH-395通过与WDR5蛋白结合，阻断MLL1-WDR5的蛋白-蛋白相互作用，从而调节MLL1的催化功能，起到治疗作用。
图2:2:MLL 1-wd r5蛋白-蛋白相互作用抑制剂的机制
MLL1-WDR5蛋白-蛋白相互作用抑制剂研究进展
MLL1-WDR5蛋白-蛋白相互作用抑制剂的开发目前处于临床前研究阶段。主要有三个研究单位取得了快速进展：
第一个单位是安大略癌症研究所(OICR)。OICR与火星创新合作建立了三相加速器，OICR是第一个研究MLL1-WDR5蛋白质相互作用的小分子抑制剂的研究所。研究人员首先通过荧光偏振法高通量筛选得到初始小分子抑制剂WDR5-0101，然后通过基于晶体结构的结构相似性搜索和优化，得到活性、理化性质和PK性质均有所提高的小分子化合物OICR-9429(图3)。我猜OICR-9429可能是TRPH-395，现在已经和Celgene订婚了。化合物WO2017147701A1，优先权日为2016年3月1日，保护通式为(图4):
图3: MLL1-WDR5蛋白质-蛋白质相互作用小分子抑制剂
图4:专利WO2017147701A1中保护的一般结构
第二个研究单位是密歇根大学王少猛教授的研究小组，擅长将蛋白质简化成短肽，最后将肽修饰成小分子。对三肽Ac-ARA-NH2进行氨基酸/非氨基酸突变、构象限制和理化性质改善修饰，得到高活性的线性肽MM-102和环肽MM-401和MM-589(图5)。该化合物的专利为US20130150309A1和US20110312997A1，专利布局为中国制造。王绍孟教授作为亚圣药业的创始人之一，曾经出现在亚圣药业的R&D管道中，但现在已经退出管道。不知道是对靶点信心不足还是这类肽抑制剂，值得进一步关注。
图5:5:MLL 1-wd r5的蛋白质-蛋白质相互作用的肽抑制剂
第三个研究单位是中国药科大学游启东教授研究组，长期从事蛋白质-蛋白质相互作用的研究。在2016年发表的文章中(Eur。医学博士。化学。2016，116，1-8，欧元。医学化学博士。2016, 124, 480-489.)，课题组报道，是在WDR5-0102和WDR5-47结构的基础上，通过结构优化进一步得到的。笔者检索了国家知识产权局关于WDR5抑制剂的两项专利：CN105175284B和CN108715585A。这项研究是否与制药公司达成协议不得而知。
笔者说
通过文献调研，笔者发现WDR5抑制剂的研究还处于早期临床前机制验证阶段，仅有细胞活性数据。然而，高活性肽模拟物MM-102/MM-401、OICR-9429或DDO-2117的细胞活性并不理想。虽然OICR-9429具有良好的理化性质和PK性质，但仍然没有理想的细胞活性。到目前为止，WDR5抑制剂的体内药效学尚无确切数据。Celgene在这个目标上投入巨大，对这个目标充满信心。另外，对MLL1-WDR5抑制剂的研究属于表观遗传学中蛋白质-蛋白质相互作用的研究。在表观遗传学中，除了DNA甲基化酶和HDAC抑制剂，市面上的药物很少。组蛋白甲基化酶的研究还处于艰难的挣扎过程中，既没有亮眼的临床数据，也没有大公司的涌入，使得组蛋白甲基化酶的靶点陷入恶性循环。然而，蛋白质相互作用抑制剂的研究也面临许多困难。然而，Celgene重金投资三相加速器尚在临床前研究的WDR5抑制剂TRPH-395的举动，不禁让人想起当年吉利德收购Pharmasett的Sovaldi。索非布韦的成功能否在WDR5抑制剂上重现，让我们拭目以待！
参考资料：
1.
2.Z.-等.生物有机医学化学26(2018)356365