前言

利用免疫途徑治療癌癥的免疫療法正在迅速成為繼手術(shù)、化療和放療之后的一種公認(rèn)的癌癥治療方法。其中利用針對(duì)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白4（CTLA-4）、程序性死亡受體1（PD-1）或程序性死亡配體1（PD-L1）的單克隆抗體進(jìn)行檢查點(diǎn)阻斷，在癌癥免疫治療方面取得了顯著突破。

然而，盡管免疫療法有其優(yōu)點(diǎn)，但它只在一小部分患者中獲得成功，而廣泛預(yù)測(cè)其療效的生物標(biāo)志物仍有待確定。此外，治療期間還可能發(fā)生嚴(yán)重的治療相關(guān)毒性，稱為免疫相關(guān)不良事件（irAE），主要是由于免疫系統(tǒng)平衡失調(diào)。

因此，小分子藥物又回到人們的視野，因?yàn)檫@類藥物相比單抗有許多優(yōu)點(diǎn)。特別是，較短半衰期的小分子有利于急性和可逆的作用，并可能減少持久的全身副作用。與抗體不同的是，小分子通常以細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)為靶點(diǎn)，并具有不同的毒性特征，使其成為適用聯(lián)合治療的候選者。此外，與抗體相比，它們可以以更低的成本生產(chǎn)，并且通�？梢钥诜�給藥。因此，需要基于免疫學(xué)和腫瘤學(xué)過(guò)程的分子洞察力的新策略來(lái)提高小分子在免疫治療中的潛力，重點(diǎn)是小分子有望提高檢查點(diǎn)阻斷對(duì)癌癥治療的成功率。

靶向PD-1/PD-L1小分子的設(shè)計(jì)

PD-1/PD-L1受體-配體相互作用是蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用（PPI）的經(jīng)典例子；因此，為這些相互作用設(shè)計(jì)抑制劑是極具挑戰(zhàn)性的。這主要是因?yàn)椋╝）相互作用的大范圍接觸面積（1500–3000Å），（b）存在平坦的界面，沒(méi)有深而明確的結(jié)合口袋，適合以高親和力結(jié)合配體，（c）缺乏內(nèi)源性小分子配體作為參考標(biāo)準(zhǔn)。

在分析PD-1:PD-L1和PD-1:PD-L2復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)的進(jìn)展方面，人們發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)潛在熱點(diǎn)區(qū)域。基于PD-1:PD-L1晶體結(jié)構(gòu)在PD-L1上鑒定的三個(gè)主要熱區(qū)包括（1）由Tyr56、Glu58、Arg113、Met115和Tyr123的側(cè)鏈組成的疏水口袋；（2） 由Met115、Ala121和Tyr123組成的疏水位點(diǎn)附近的第二口袋；和（3）由Asp122、Tyr123、Lys124和Arg125的主鏈和側(cè)鏈組成的延伸槽。這些區(qū)域被認(rèn)為是使用常規(guī)小分子結(jié)合PD-L1的理想?yún)^(qū)域。

目前，主要有兩類不同的靶向PD-L1的小分子抑制劑，即（a）基于聯(lián)苯支架的化合物；以及（b）在功能測(cè)定中鑒定的模仿受體-配體界面的氨基酸啟發(fā)的小分子。

聯(lián)苯衍生物

BMS的科學(xué)家基于PD-1:PD-L1相互作用的機(jī)制，開(kāi)發(fā)了一系列聯(lián)苯衍生物。

此外，過(guò)去6年來(lái)，包括IncyteCorporation、Arising International Inc.、Chemocentryx Inc.、Polaris Pharmaceuticals和Guangzhou Maxinovel Pharmaceeticals Co.在內(nèi)的多家公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一系列基于聯(lián)苯核心的小分子PD-L1抑制劑。在新的改性聯(lián)苯支架中，具有C2對(duì)稱性或含有極性基團(tuán)的假對(duì)稱性的化合物比不對(duì)稱結(jié)構(gòu)獲得了很多關(guān)注。

多肽

檢查點(diǎn)蛋白是膜蛋白，其中大多數(shù)來(lái)自B7家族。B7家族的大多數(shù)成員及其配體屬于免疫球蛋白超家族（IgSF）。IgSF蛋白的受體-配體相互作用通過(guò)環(huán)、鏈或環(huán)和鏈介導(dǎo)�；�于這些相互作用界面的多肽設(shè)計(jì)是PPI抑制劑設(shè)計(jì)的一種行之有效的策略。

利用上述設(shè)計(jì)原理，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了了幾種擬肽分子。

靶向PD-1/PD-L1小分子的作用機(jī)制

盡管多數(shù)分子設(shè)計(jì)來(lái)自于能夠與PD-1:PD-L1復(fù)合物中的一個(gè)結(jié)合并阻止相互作用，但新出現(xiàn)的數(shù)據(jù)表明，一些化合物拮抗PD-1信號(hào)傳導(dǎo)具有額外的復(fù)雜性。

誘導(dǎo)PD-L1二聚并抑制PD-1:PD-L1相互作用

通過(guò)晶體結(jié)構(gòu)研究，一些化合物被證明通過(guò)誘導(dǎo)PD-L1二聚化來(lái)抑制PD-1:PD-L1相互作用。例如BMS的小分子抑制劑傾向于首先與一種PD-L1單體相互作用，然后形成二聚體，以獲得穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)。而Incyte和Arbutus還利用了PD-L1二聚體中固有的C2對(duì)稱性，通過(guò)對(duì)稱化其分子來(lái)獲得更大的效力。

阻斷PD-L1從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體輸出

PD-L1胞外結(jié)構(gòu)域中存在的四個(gè)N-糖基化位點(diǎn)（Asn35、Asn192、Asn 200和Asn 219）對(duì)配體蛋白的穩(wěn)定性是必需的，除Asn35外，所有其他糖基化位置對(duì)其與受體的相互作用都非常關(guān)鍵。BMS-1166特異性抑制部分PD-L1的糖基化，并通過(guò)阻斷PD-L1從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體的輸出而使其功能失活。

誘導(dǎo)PD-L1二聚和內(nèi)化

化合物ARB-272572通過(guò)順式相互作用的同源二聚體誘導(dǎo)細(xì)胞表面PD-L1二聚來(lái)抑制PD-1/PD-L1軸，這種同源二聚物通過(guò)快速內(nèi)化到胞質(zhì)中觸發(fā)細(xì)胞表面PD-L1的快速丟失，從而防止與表達(dá)PD-1的細(xì)胞發(fā)生進(jìn)一步相互作用。

與PD-L1結(jié)合而不干擾PD1:PD-L1復(fù)合物的形成

與基于聯(lián)苯的小分子抑制劑相比，CA-170是高度極性的，在細(xì)胞環(huán)境中觀察到的PD-L1信號(hào)傳導(dǎo)的功能拮抗作用，而其與PD-L1的直接結(jié)合卻不破壞PD1:PD-L1復(fù)合物導(dǎo)致形成有缺陷的三元復(fù)合物。CA-170的這種作用模式類似于兩種已報(bào)道的抗PD-1抗體的作用模式，它們?cè)诓桓蓴_PD-1:PD-L1復(fù)合物形成的情況下拮抗PD-1信號(hào)傳導(dǎo)。

靶向PD-1/PD-L1小分子的臨床研究進(jìn)展

CA-170是第一個(gè)于2016年進(jìn)入臨床試驗(yàn)的口服小分子PD-L1抑制劑，目前正在進(jìn)行2b/3期試驗(yàn)（由Curis和Aurigene共同開(kāi)發(fā)）。Incyte化合物INCB-086550的臨床試驗(yàn)于2018年啟動(dòng)，第一階段預(yù)計(jì)將于2022年完成。下表綜合了臨床上所有小分子抑制劑的最新發(fā)現(xiàn)。

小結(jié)

自首個(gè)PD-1——Opdivo單抗于2014年獲FDA批準(zhǔn)上市后，截止目前，中國(guó)也已有10款PD-1抑制劑、5款PD-L1抑制劑上市。PD-1/L1抗體可以說(shuō)是目前癌癥靶向藥物研發(fā)中的“超熱”賽道。然而，單抗存在諸多固有缺點(diǎn)，包括口服生物利用度差、延長(zhǎng)的組織滯留時(shí)間和半衰期、較差的膜通透性、運(yùn)輸儲(chǔ)存等方面的弊端，另外，抗體藥物成本較高也是不可忽視的問(wèn)題。因此，越來(lái)越多的研究人員在探索小分子藥物作為PD-1/L1抑制劑以規(guī)避治療性抗體的缺點(diǎn)。

另外，與PD-1/L1抗體相比，口服小分子藥物可以很容易地滲透到組織中，因此可以針對(duì)細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)的目標(biāo)來(lái)促進(jìn)抗腫瘤免疫，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤微環(huán)境的調(diào)節(jié)，甚至有望將“冷”腫瘤轉(zhuǎn)為“熱”腫瘤。而且它們的半衰期通常很短，降低了產(chǎn)生不良影響的機(jī)會(huì)。基于這些特點(diǎn)，在癌癥免疫治療領(lǐng)域開(kāi)發(fā)基于小分子的策略引起了廣泛的興趣，其未來(lái)的前景仍然廣闊而令人興奮。

參考文獻(xiàn)：

1.Immune-checkpoint inhibitors: long-termimplications of toxicity. Nat Rev Clin Oncol. 2022 Jan 26 : 1–14.

       原文標(biāo)題 : 靶向PD-1/PD-L1小分子藥物的研究進(jìn)展