JMC | 新型苯并咪唑酮类BCL-6小分子降解剂（非PROTACs类）- 结构决定性质

BCL-6(B-cell lymphoma 6 protein)作为一种转录抑制因子，对B细胞生发中心的发育和功能维持起着重要的作用, 使生发中心的B细胞迅速增殖，逃避生长检查点的控制，并能承受较高水平的DNA损伤，BCL-6的表达失控将会直接导致B细胞淋巴瘤的产生，因此BCL-6被认为是弥漫性大B细胞淋巴瘤的治疗靶标。近年来，相继有活性良好的靶向小分子抑制剂和降解剂报道，但关于BCL-6降解机制尚未研究透彻。

近日，英国癌症研究所的Swen Hoelder课题组报道了一系列苯并咪唑酮类抑制剂的发现，并在优化过程中发现了一个能够快速降解BCL-6蛋白的小分子降解剂CCT369260，相关成果相关成果发表在药物化学权威期刊《Journal of Medicinal Chemistry》。

基于高通量筛选，他们首先得到了活性较弱的化合物2和3，然后合成了亲脂性相对较弱的4，5和6，并得到它们与BCL-6的共晶结构。从图1可以看出，4中苯并咪唑酮的氧原子与Glu115和His116分别形成水分子介导的氢键相互作用，而化合物5的NH与Met51发生氢键结合，氰基吡啶环则嵌在Tyr58与Asn之间的口袋，与周围氨基酸形成广泛疏水相互作用，这些晶体信息提示苯并咪唑酮与氰基吡啶的结合可能带来活性的提高，因此又对应合成了化合物6，活性果然有了明显改善，并且相应的晶体结构也验证了之前的分析。

接下来的优化方向确定在苯并咪唑酮的N3位的延伸，并试图引入支链（氰基和醇羟基）可以与Val118和Asn21形成疏水相互作用，但对应的11a和11b活性未见明显提高。有趣的是，羟基位于C-3位置时（11f，17a），可能受到水分子介导的相互作用的影响，活性得到了一定提高，后来的晶体结构也证实了疏水相互作用的存在。其中17a除了苯并咪唑酮的多个氢键作用外，吡啶环上的N原子与Arg28也发生了氢键结合。

因此他们对吡啶环部分又做了结构衍生，但活性结果不如人意。接下来为了使化合物能够更完全占据活性口袋，对吡啶环又进行了延伸（吡啶、吡唑、哌啶、吗啉），尽管得到了活性显著提高的化合物25b，但总体来看，大致在同等活性水平，提高不是很明显。让人意外的是24b，尽管细胞活性很差，但NanoBRET结果显示其荧光强度呈浓度依赖性降低，24a也有相似的表现，他们推测可能与BCL-6被降解有关，而Western结果也证实了这一点。

由于BCL-6降解剂的开发同样是研究热点，于是他们转而对24b开始优化，通过替换哌啶环上的不同取代基降低亲脂性，最终他们得到了一个口服生物度较高的BCL-6降解剂1（CCT369260），对OCI-Ly1 DLBCL异种移植小鼠模型15 mg/kg口服给药可观察到肿瘤中BCL-6表达水平的明显降低。

比较1和先前分析的几个共晶结构，未观察到在结合模式上具有明显的区别，这或许表明化合物的抑制或降解行为可能取决于该分子取代基的理化性质，而不是取决于不同的结合模式。一种假设是形成了带有“疏水标签”的E3连接酶，降解剂，BCL-6三元复合物，降解剂的大部分结构埋在BTB结构域中，而一小部分结构暴露在外，能够与E3连接酶结合，这类降解剂与PROTAC型降解剂相反，不会随着浓度的增加出现钩状效应，在缺乏BCL-6的情况下也不能实现与E3连接酶的有效结合。

总结

当前PROTAC型降解剂已是研究得如火如荼，一度被称作小分子药物研发大杀器，但CCT369260的发现又给降解剂的研发打开了一扇新的窗户，结构决定性质，即使化合物与靶标蛋白结合模式变化不大，但不同取代基表现出的独特性质依然会能够诱导产生不一样的生物效应。