撰文丨酶美
Bruton酪氨酸激酶（Bruton tyrosine kinase,BTK）是B細胞受體訊號通路（BCR）的關鍵一環，關係B細胞啟用、增殖及BCR下游事件。BTK是B細胞系列惡性的重要治療靶點，針對BTK的小分子抑制劑歷經數十年研發和進化，取得了良好的臨床療效。
作為激酶的小分子抑制劑，耐藥是一個難以迴避的問題。第一代BTK抑制劑—伊布替尼，和第二代抑制劑-阿可替尼、澤布替尼、奧布替尼、太拉布替尼，它們透過共價結合BTK蛋白第481半胱氨酸，封閉了ATP結合口袋，從而阻斷BTK自磷酸化和下游事件。BTK共價抑制劑治療後，BTK激酶獲得C481到S的耐藥突變。第三代BTK抑制劑為非共價抑制劑，目前有吡妥布魯替尼獲准上市。非共價抑制劑同樣阻斷了ATP結合，並且不依賴於C481，因此可用於既往BTK抑制劑治療併產生耐藥的患者。在接受吡妥布魯替尼臨床實驗的病人中，出現了新的耐藥突變【1】。意想不到的是，雖然新的耐藥突變同樣位於激酶功能域，突變造成了BTK自磷酸化水平降低。但檢查BCR下游事件發現，AKT，ERK沒有受到影響，甚至B細胞BCR活性相關的鈣離子流出現了異常增高【1】。這一研究提示了第三代BTK抑制劑的耐藥突變造成了BCR通路的持續啟用。臨床治療需要新的分子克服新的耐藥突變。
圖 BTK抑制劑耐藥突變【1】
近日，Science刊登了來自Miami大學、MSKCC和Nurix Therapeutics公司的聯合研究成果，報道BTK新耐藥突變的功能分析，以及BTK降解劑NX-2127的臨床試驗結果，題為：Kinase-impaired BTK mutations are susceptible to clinical-stage BTK and IKZF1/3 degrader NX-2127。
酪氨酸激酶的自磷酸化是啟用下游通路必需的。前期研究提示了BTK耐藥突變產生持續啟用的BCR通路，儘管突變BTK蛋白的自磷酸化水平下降。在這項研究中，作者對這一問題進行了深入探索。首先各個耐藥突變一一進行內源表達，檢測其Y332的自磷酸化水平。然後再檢測了突變蛋白催化ATP水解的能力。最後建立了磷酸化FRET試驗，對BTK突變蛋白催化活性和ATP結合能力進行了分析。綜合上述實驗結果，不同的BTK突變蛋白可分為兩類，T474I和C481S保留了蛋白的激酶活性，而如C481F和L528W等突變則影響了蛋白激酶活性。
在正常條件下，BCR下游事件依賴於BTK蛋白的磷酸化和自磷酸化。除自磷酸化減少外，激酶活性受損的耐藥突變BTK蛋白未見BCR訊號通訊異常，提示突變蛋白獲得了新的功能，促進B細胞的異常增殖，患者疾病復發。質譜分析和後續功能實驗結果表明，突變BTK蛋白可作為橋接支架蛋白，直接和BCR通路下游重要成分HCK和ILK結合。HCK（Hematopoietic cell kinase）和血液系統、實體瘤細胞生存相關。前期研究也顯示BTK蛋白C481增強了和HCK的結合，並幫助解除HCK的自抑制。ILK（integrin-linked kinase）也是腫瘤形成的關鍵作用蛋白。
圖：BTK突變蛋白L528W和HCK、ILK結合增強
新BTK耐藥突變不依賴於其激酶的功能，逃脫了BTK小分子抑制劑的限制。靶向蛋白降解劑（PROTACs）策略成為下一代BTK藥物開發的選擇，目前已有多家公司在開發中。NX-2127是Nurix Therapeutic開發的口服BTK降解劑。NX-2127在B細胞惡性腫瘤臨床試驗一期。E3端是CRBN配體，針對血液系統適應症，選用分子保留了度胺系列對 IKZF1/3的降解活性。體外實驗顯示NX-2127可結合並有效降解所有的BTK突變蛋白，BCR訊號通路活性有所降低。在臨床試驗中，受試者迴圈B細胞中BTK在第一週期第八天即達到最大降解率。患者耐受良好，不良反應事件都在可控範圍。
激酶小分子抑制劑是藥物開發的常見策略，經過一段時間治療後，往往會產生耐藥突變。BTK耐藥突變突破了激酶功能的限制，生成了新的功能，直接調控了BCR下游通路。NX-2127是first-in-class的BTK降解劑，這篇Science研究論文囊括了從臨床前到臨床一期初步結果，清晰地呈現了從基礎到臨床的轉化研究過程。除BTK外，常見致癌基因BRAF的一些突變也被發現激酶活性降低或喪失，但下游MAPK通路工作正常，提示了開發靶向蛋白降解的必要性。Science發表了專項論述：Degradation trumps mutations in cancer。採用不同的CRBN配體，對IKZF1/3，GSPT1降解活性進行取捨是藥物開發需要考慮的要點之一。NX-5948的CRBN不能降解IKZF1/3，目前也在B細胞惡性腫瘤的臨床一期試驗之中。評論特別指出NX-2127能同時降解IKZF1/3，因此尚難以判斷BTK降解和IKZF1/3降解各自的貢獻多少。
https://doi.org/10.1126/science.adi5798
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