Bcr-Ablチロシンキナーゼ阻害剤 – 日本語百科事典辞書

Bcr-Abl_tyrosine-kinase_inhibitor
Bcr-Ablチロシンキナーゼ阻害剤（TKI）は、慢性骨髄性白血病（CML）のほとんどの患者に対する一次治療です。CML症例の90％以上は、いわゆるフィラデルフィア染色体の形成をもたらす染色体異常によって引き起こされます。この異常はによって発見されたピーター・ノーウェル、1960年にとアベルソン（間の融合の結果であるAblので）チロシンキナーゼ遺伝子、染色体9とブレークポイントクラスター（のBcrにおける）遺伝子、染色体22、キメラ、その結果、癌遺伝子（のBcr -Abl）およびCMLの病因に関与している構成的に活性なBcr-Ablチロシンキナーゼ。チロシンキナーゼを選択的に阻害する化合物が開発されました。
2001年の米国食品医薬品局（FDA）によるイマチニブの承認以前は、CMLの自然な進行を変える薬はありませんでした。ブスルファン、ヒドロキシ尿素、インターフェロン-アルファ（rIFN-α）などの細胞毒性薬のみが使用されました。最初のBcr-AblTK阻害剤は、Time誌によって癌を治療するための「魔法の弾丸」と名付けられましたが、その後、出現した初期の抵抗に対抗するために、第2世代のBcr-AblTKIが開発されました。
新しい形態の耐性は、Ablキナーゼドメイン内のミスセンス変異、Bcr-Ablの過剰発現、膜貫通型血漿タンパク質の産生の増加、またはSrcファミリーキナーゼなどの下流シグナル伝達分子の構成的活性化として発生する可能性が

コンテンツ
1 歴史
2 初代
2.1 イマチニブ（STI571）
2.1.1 発達
2.1.2 バインディング
3 薬剤耐性
3.1 Bcr-Ablに依存する耐性のメカニズム
3.1.1 Bcr-Abl重複
3.1.2 Bcr-Abl変異
3.1.2.1 T315I変異
3.1.2.2 Pループ変異
3.2 Bcr-Abl独立した耐性メカニズム
3.2.1 P糖タンパク質によって引き起こされる薬物流出
3.2.2 有機カチオントランスポーターによる薬物輸入1
3.2.3 代替シグナル伝達経路の活性化
3.3 ソリューション
4 第二世代の薬
4.1 ニロチニブ（AMN107）
4.1.1 発達
4.1.2 バインディング
4.1.3 抵抗
4.2 ダサチニブ（BMS-354825）
4.2.1 発達
4.2.2 バインディング
4.2.3 抵抗
4.3 ボスチニブ（SKI-606）
4.3.1 発達
4.3.2 抵抗
4.4 ポナチニブ（AP24534）
4.4.1 発達
4.4.2 バインディング
4.5 バフェチニブ（INNO-406）
4.5.1 発達
4.5.2 バインディング
4.6 1，3，4チアジアゾール誘導体-物質14
4.6.1 発達
4.6.2 バインディング
4.7 その他
5 概要
6 現在の状況-Ph + CMLに関して
7 参考文献

歴史
CMLには、明確に定義された分子標的とその標的を対象とした比較的選択的な治療法がありますが、これは今日の大多数の癌や化学療法には当てはまりません。 Bcr- Abl融合遺伝子は構成的に活性化されたキナーゼをコードしているため、Bcr-Ablは薬物介入の非常に魅力的な標的と見なされていました。ヒトゲノムでは何百ものプロテインキナーゼが知られているため、単一のキナーゼのATP結合部位を特異的に標的とする創薬は非常に困難な作業と見なされていました。 TKIの存在下では、ATPの結合がブロックされ、リン酸化が防止され、Bcr-Abl発現細胞は選択的な増殖に不利になるか、アポトーシス細胞死を起こします。
イマチニブに対する耐性と不耐性が高まっているため、Bcr-Ablチロシンキナーゼを阻害する可能性のある新薬を開発するための努力がなされました。これが第二世代の薬の発見につながりました。イマチニブの開発には薬物スクリーニングが使用されましたが、Bcr-Ablチロシンキナーゼの構造生物学に関する知識が増えたため、合理的なドラッグデザインアプローチで第2世代のTKIが開発されました。

初代

イマチニブ（STI571）
イマチニブ（グリベック）は1992年に発見され、CMLの治療に使用された最初のBcr-Ablチロシンキナーゼ阻害剤であるため、第1世代の薬剤と見なされています。

発達

ピリミジンAのイマチニブへの進化
イマチニブの開発において、Bcr-Ablチロシンキナーゼの構造は不明であったため、限られた役割しか果たしませんでした。ハイスループットスクリーニングでの化学ライブラリーのノバルティスが呼ばれた出発分子、同定したピリミジンこの化合物を務めA.リード化合物とを試験およびイマチニブを開発するために変更されたが。イミダゾール基をベンズアミド基に置き換えると、キナーゼ阻害剤としての活性は同じままで、化合物の特異性が増加しました。その後、メチルsubtituentの導入オルト向上ピリミジニルアミノ基に効力を。

バインディング

結合部位のイマチニブ
それ以来、結晶学的研究により、イマチニブは、ドメインが不活性または「閉じた」コンフォメーションを採用した場合にのみ、Ablのキナーゼドメインに結合することが明らかになりました。これは、グリシンに富むP結合リン酸ループ（Pループ）がATP結合部位上で折りたたまれ、活性化ループが基質結合部位を閉塞し、ATPリン酸結合部位を破壊するコンフォメーションを採用する場所です。酵素の触媒活性をブロックします。のAspのシフトのPheのGlyのN末端に（DFG）トライアド活性化ループ阻害剤によって利用することができる結合ポケットの露出をもたらします。このコンフォメーションはDFGoutと呼ばれます。
イマチニブは、6つの水素結合相互作用を介してAblドメインに結合します。これにより、イマチニブBcr-Abl複合体が安定し、ATPがその結合部位に到達するのを防ぎます。水素結合には、Met -318のピリジン-Nとバックボーン-NH 、Thr -315のアミノピリミジンと側鎖ヒドロキシル、Glu – 286のアミド-NHと側鎖カルボキシレートが含まれます。、Asp -381のカルボニルおよび骨格-NH 、Ile – 360およびHis -361の骨格-カルボニル原子を有するプロトン化メチルピペラジン。さらに、多くのファンデルワールス相互作用が結合に寄与します。 A疎水性ポケットをすることにより形成されるアミノ酸残基のIle-293、Leuで-298、LEU-354およびヴァル-379フェニル環の周りに隣接ピペラジニルイマチニブのメチル基です。その発見の時点で、構造情報がない場合、イマチニブの印象的な選択性についての明確な説明は見つかりませんでした。
第一世代の治療はCML患者で非常に高い奏効率と低い再発率を達成しましたが、一部の患者はイマチニブに対する耐性または不耐性を経験します。

薬剤耐性
薬剤耐性は、Bcr-AblTKIの継続的な研究開発における主要な推進力です。イマチニブの導入直後、研究者らは、薬剤に耐性のある多くのinvitro由来の細胞株について説明し始めました。これに続いて、患者のイマチニブ耐性細胞の臨床的説明が迅速に行われ、これらの観察の背後にある生物学をよりよく理解するための努力がなされた。CML患者におけるイマチニブの治療反応の評価は、血液学的、細胞形成的および分子的マイルストーンを満たすことに基づいています。事前定義された時系列の時点で定義された応答を達成できない患者は、主に治療に耐性があると説明され、疾患の退行で以前に得られたマイルストーンを失った患者は、二次耐性と呼ばれます。結論を出す前に、遡及的データがCML患者におけるイマチニブ非コンプライアンスの発生率が高いことを示しており、これが望ましくない臨床転帰につながる可能性があることを考慮することが重要です。

TKIに対する耐性の一般的なメカニズム
一般に、イマチニブ耐性は、Bcr-Abl依存性と非依存性のメカニズムに細分することができます。Bcr-Abl依存性メカニズムには、Bcr-Abl遺伝子の過剰発現または増幅、およびイマチニブ結合を妨げるBcr-Ablキナーゼドメイン内の点突然変異が含まれます。Bcr-Ablに依存しないメカニズムには、細胞内のイマチニブの濃度に影響を与える要因が含まれます。たとえば、薬物の流入と流出の変化、およびSrcキナーゼファミリーのメンバーなどのBcr-Ablに依存しない経路の活性化です。イマチニブ耐性は、臨床データが不足しているため、これらのメカニズムの重要性が依然として疑問視されているため、ここでは言及しない他のメカニズムによっても生じる可能性が
Bcr-Ablに依存する耐性のメカニズム編集

Bcr-Abl重複
イマチニブに対する耐性の最初の報告は、癌遺伝子増幅の発生を説明しました。つまり、病原性のBcr-Ablチロシンキナーゼをコードする遺伝子がDNA配列に複製され、病原体の発現が高くなります。重度または耐え難い副作用が生じない限り、イマチニブの用量を増やすことは、この種の耐性を克服する可能性が

Bcr-Abl変異
点変異は、Bcr-Ablタンパク質のキナーゼドメイン内でアミノ酸置換を引き起こし、チロシンキナーゼ上のイマチニブの結合部位を破壊し、薬物に対する感受性を失う可能性がこれらの変異は通常、Bcr-Ablタンパク質の構造に影響を及ぼし、薬物とBcr-Ablタンパク質間の重要な接触点の中断、またはコンフォメーション変化の誘発のいずれかにつながり、イマチニブが結合できないタンパク質をもたらします。
突然変異の頻度は、病気であるCMLが慢性期から芽球期に進行するにつれて増加するように見えます。最も重要な変異は、Pループ変異とT315I変異です。キナーゼの他の部位、例えば、C-ヘリックス、SH2ドメイン、基質結合部位、活性化ループ、およびC末端ローブの変異も報告されています。これらの変異のいくつかは臨床的に重要ですが、PループやT315I変異ほどではありません。

T315I変異
T315Iは、ポナチニブ以前の承認されたすべてのBcr-Abl阻害剤に対する耐性があるため、独特の変異です。これは、Abl遺伝子（Ablタンパク質のコドン「315」）配列の944位での単一のシトシンからチミン（C-> T）の塩基対置換によって引き起こされ、アミノ酸（T）フレオニンが次のように置換されます。（I）その位置でのコドン-したがって「T315I」。この置換により、イマチニブとAblキナーゼ間の水素結合に必要な重要な酸素分子が排除され、ほとんどのTKIの結合に立体障害が生じます。発見されたとき、イマチニブ耐性を伴う進行期CMLの9例のうち6例ごとにこの突然変異があったと推定された。 T315Iは、イマチニブと第2世代のTKIの両方に対して、あらゆる突然変異の中で最も高い耐性を示します。 Ariadによるポナチニブ（Iclusig）は、2013年に二次CML治療としての使用が承認され、T315I変異キナーゼに正常に結合する唯一の認可されたTKIです。

Pループ変異
Bcr-Ablの構造には、ATP結合Pループと活性化ループの2つの柔軟なループが含まれています。これらのループは、Bcr-Ablの非アクティブなコンフォメーションに特定の配置を持ち、基本的なコンフォメーションを安定させます。これらのループの変異は、キナーゼドメインがイマチニブ結合に必要な不活性なコンフォメーションをとることができないように、ループの配置を不安定にします。Pループ領域の変異が最も一般的であり、すべての変異の36〜48％を占めています。PループのBcr-Abl変異は、ネイティブBcr-Ablと比較してイマチニブに対する感受性が70〜100倍低いことを示す臨床データが

Bcr-Abl独立した耐性メカニズム
臨床的耐性の唯一の原因として明確に特定されたものはないが、さまざまなモデルシステムで見られる耐性を説明するために追加のメカニズムが仮定されている。

P糖タンパク質によって引き起こされる薬物流出
細胞株でのいくつかの調査は、イマチニブ耐性が部分的にP糖タンパク質排出ポンプの発現の増加に起因する可能性があることを示しています。P糖タンパク質活性を阻害する薬剤を利用することにより、イマチニブ感受性が回復する場合が

有機カチオントランスポーターによる薬物輸入1
イマチニブの細胞への侵入は、有機カチオントランスポーター（OCT1）に依存しています。OCT1は、その流入を阻害し、イマチニブの細胞内バイオアベイラビリティを低下させることにより、イマチニブ耐性に重要な役割を果たします。 OCT1の発現、活性または多型が低い患者では、イマチニブの細胞内レベルが有意に低かった。OCT1活性が低い患者の反応は、有意に用量依存的でした。このデータは、OCT1活性がイマチニブに対する分子応答の重要な決定因子であることを示しています。

代替シグナル伝達経路の活性化
いくつかの患者グループでは、耐性は他のシグナル伝達経路、特にSrcファミリーキナーゼの活性化によって引き起こされる可能性がSrcファミリーキナーゼはBcr-Ablシグナル伝達に関与しており、イマチニブに結合しないコンフォメーションであるBcr-Ablのアクティブなコンフォメーションを安定化することにより、イマチニブ耐性を仲介します。さらに、証拠の増加は、SrcファミリーキナーゼがBcr-Abl非依存型のイマチニブ耐性にも関与していることを示唆しています。

ソリューション
イマチニブ耐性または不耐性のCML患者の治療選択肢には、イマチニブの投与量を増やす、または第2世代の薬剤を使用するなどの戦略が含まれる場合がイマチニブ投与量の増加は、Bcr-Abl重複など、イマチニブに対する一次耐性のいくつかの症例を克服することが示されていますが、反応は通常短時間作用です。耐性または不耐性の場合、可変オプションは耐性の異なるメカニズムに対して異なる機能プロファイルを持っているため、Bcr-Abl変異をテストしてセカンドライン治療の選択を指示することが役立つ可能性が第2世代の薬剤は、耐性のある患者で効力が改善され、成功する可能性が高くなります。初期段階の患者に複数のAblキナーゼ阻害剤を投与することで、薬剤耐性クローンの出現を遅らせたり予防したりできるという仮説を検証することへの関心も高まっています。CMLに関与する異なる経路を標的とする2つの薬剤の組み合わせは、奏効率を大幅に改善し、生存率を高める可能性が

第二世代の薬
第二世代の薬は、イマチニブよりも耐性と不耐性を減らすことを目的としています。現在販売されている第2世代の薬剤は、ニロチニブ、ダサチニブ、ボスチニブ、ポナチニブです。

ニロチニブ（AMN107）

結合部位のニロチニブ

発達
ニロチニブは、イマチニブに構造的に関連するフェニルアミノ-ピリミジン誘導体です。これは、イマチニブの不耐性と耐性に関連するニーズに対処するために、Abl-イマチニブ複合体の構造に基づいて開発されました。イマチニブ分子をBcr-Abl阻害剤としてより強力かつ選択的にするために小さな変更が加えられ、これらの変更によりニロチニブが発見されました。ニロチニブは、選択的なBcr-Ablキナーゼ阻害剤です。
ニロチニブは、Bcr-Ablチロシンキナーゼの活性およびBcr-Abl発現細胞の増殖を阻害する点で、イマチニブよりも10〜30倍強力です。この薬は、CMLの病因に関与するTyr – 177でのBcr-Ablの自己リン酸化を効果的に阻害します。イマチニブとニロチニブの相乗作用は、同時投与後に報告されています。これは、薬物がさまざまなメカニズムによって細胞に取り込まれるという事実の結果である可能性がイマチニブの流入はOCT1に依存していますが、ニロチニブは依存しニロチニブは、イマチニブとは異なり、排出トランスポーターP糖タンパク質ポンプの基質でもありません。これら2つの薬剤の2次元分子構造は似ているように見えるかもしれませんが、空間構造と分子特性の点では異なります。

ニロチニブ（赤）
と複合体を形成したAblキナーゼドメイン（青）の結晶構造

バインディング
ニロチニブは、主に親油性相互作用を介してAblキナーゼドメインの不活性コンフォメーションに結合し、その触媒活性をブロックします。ニロチニブは、ピリジル-NとMet-318のバックボーンNH、アニリノ-NH、およびThr-315の側鎖OH、アミド-NHを含む4つの水素結合相互作用を行うことによってキナーゼドメインに結合します。Glu-286の側鎖カルボキシレートとAsp-381のバックボーンNHを持つアミドカルボニル。ニロチニブの[4-（3-ピリミニル）-2-ピリミジニル]アニリノセグメントは、ATP結合部位内の領域のMet-318、Phe-317およびThr-315残基と密接な結合相互作用を持っています。化合物の残りの半分は、Thr-315ゲートキーパー残基を超えて伸び、追加のポケット内に結合します。ニロチニブの3-メチルイミダゾール基とトリフルオロメチル基は、Ablキナーゼドメインと重要な相互作用をします。これらのグループはまた、ニロチニブの形状をイマチニブの形状とは大きく異なります。ニロチニブはまた、多数の弱いファンデルワールス相互作用を介してキナーゼに結合します。

抵抗
ニロチニブは、イマチニブ耐性に関連するほとんどの変異（32/33）に対して効果を示していますが、T315I変異体はニロチニブに対する耐性を維持しています。 T315I変異体に対するその無効性は、ニロチニブ上のスレオニン-Oとアニリン-NH間のH結合相互作用の喪失、およびイソロイシン-メチル基とニロチニブの2-メチルフェニルフェニル基。一方、ニロチニブに対する耐性は、主にPループとT315Iに影響を与えるBcr-Ablキナーゼ変異の限られた範囲に関連しています。しかし、T315Iを除くすべての変異は、ニロチニブ濃度を上げることによって効果的に抑制されました。ニロチニブはイマチニブよりも強力ですが、Ablに結合するその特定のモードにより、他の部位が新しい種類の薬剤耐性に対して脆弱になる可能性が

ダサチニブ（BMS-354825）

結合部位のダサチニブ

発達
ダサチニブは、塩酸塩として開発されたチアゾリルアミノピリミジンです。それは免疫抑制薬に向けられたプログラムで発見され、イマチニブよりも野生型Bcr-Ablを発現する細胞に対して325倍強力です。ダサチニブは、Bcr-AblおよびSrcファミリーキナーゼのマルチターゲット阻害剤です。また、追加の下流キナーゼに対する阻害活性も

結晶構造（ PDB 2GQGの）
Ablのキナーゼドメインとの複合体で（青）
ダサチニブ（赤色）。

バインディング
ダサチニブは、イマチニブよりも厳しいコンフォメーション要件でAblに結合するため、イマチニブと比較して効力は高くなりますが、選択性は低下します。ダサチニブは、他のほとんどのTKIが活性型のみに結合するのとは対照的に、Ablキナーゼの活性型と不活性型の両方のコンフォメーションに結合します。活性コンフォメーションを標的とする化合物が同定されていますが、数百のヒトプロテインキナーゼすべての結合部位は非常に類似しています。したがって、不活性コンフォメーション間の非類似性の範囲がかなり広いため、高度に選択的なキナーゼ阻害剤を発見するための努力は、不活性コンフォメーションに結合する分子に向けられています。
ダサチニブには、ニロチニブと共通するいくつかの構造要素、特にアミノピリミジンとカルボキサミド基の並置がダサチニブのアミノチアゾールセグメントは、Met-318のバックボーンCOおよびNHと二座水素結合相互作用を行い、アミド-NHはThr-315の側鎖酸素とH結合を形成します。

抵抗
ダサチニブはSrcファミリーキナーゼの阻害剤であるため、Srcファミリーキナーゼの活性化による耐性を克服することができます。イマチニブと同じ厳格なコンフォメーション要件でBcr-Ablに結合しないため、T315Iを除くすべてのBcr-Ablキナーゼドメイン変異体を阻害できます。ダサチニブは、イマチニブのような多剤P糖タンパク質排出ポンプの基質でもありません。このため、ダサチニブは、イマチニブとニロチニブの両方で失敗した後、一部の患者で活性がある可能性がダサチニブはイマチニブよりもはるかに強力ですが、ニロチニブと同様に、Ablに結合するその特定のモードが、新しい種類の薬剤耐性を与える可能性のある新しい脆弱な部位につながる可能性がPhe317には変異が見つかっているため、この薬の潜在的な脆弱な部位です。
ボスチニブ（SKI-606）編集

発達

ボスチニブ
ボスチニブの構造はキノリン足場に基づいており、アストラゼネカのキナゾリンテンプレートに構造的に関連しています。 Srcキナーゼ依存性酵母スクリーニングにより、Src阻害剤としての4-アニリノ-3-キノリンカルボニトリルの特性が明らかになりました。このヒットと関連化合物の特徴の組み合わせ、および可溶化基の結合により、ボスチニブが発見されました。これは、ablキナーゼ阻害剤であることが示唆され、そのように試験した場合には、わずかにより強力Ablのに対してのSrc（以上であることが判明したIC50 1，4 nMの3，5-対nMで）。ボスチニブの活性は2001年に最初に記述され、2003年にAblキナーゼ阻害剤として開示されました。当初、ボスチニブは選択的Srcキナーゼ阻害剤であると考えられていましたが、現在ではそのキナーゼ阻害プロファイルの制限がはるかに少ないことが知られています。もともと考えていた。ボスチニブは、Src、Abl、および広範囲のチロシンとセリン-スレオニンキナーゼの両方を阻害します。

抵抗
ボスチニブは、さまざまな変異を発現する細胞を阻害し、その一部はイマチニブ耐性をもたらしましたが、T315変異はボスチニブに対して完全に耐性がありました。イマチニブ、ニロチニブ、ダサチニブとは対照的に、ボスチニブは、細胞からの外来分子の流出を促進する多剤耐性（MDR）トランスポーターの効率的な基質ではありません。ボスチニブは、これらのトランスポータータンパク質を高濃度で阻害します。

ポナチニブ（AP24534）
ARIAD Pharmaceuticals、Inc。は、2010年9月10日、T315I変異に対して有効な経口活性Bcr- AblTKIであるポナチニブが第II相臨床試験に承認されたと発表しました。
発見への道は、AriadのATP競合デュアルSrc / Abl阻害剤の最初の1つであるAP23464にリンクすることができます。AP23464は、構造ベースのドラッグデザインと三置換プリン類縁物質の焦点を絞った合成ライブラリーを使用して特定されました。この物質は、ナノモルスケールで、多くの一般的なイマチニブ耐性Bcr-Abl変異を含むSrcおよびBcr-Ablキナーゼを強力に阻害します。ただし、AP23464はT315I変異を阻害しませんが、AP24534（ポナチニブ）は阻害します。

発達

ポナチニブの開発履歴
Ariadは、非常に強力なドラッグリードであるAP23464を使用して、デュアルSrc / Abl阻害剤のプリンコアテンプレートの阻害の可能性をさらに調査しました。まず、Ablの不活性コンフォメーションに有効な物質を探し、プリンコアの窒素に結合した側鎖を、重要な水素結合を形成することで不活性コンフォメーションに高い親和性を持つことが知られているジアリールアミド構造に置き換えました。キナーゼの疎水性ポケットを埋めます。さらに、その確認において、プリンコア上のシクロペンチル基がグリシンに富むPループと衝突し、したがって分子から除去されたことが決定された。次に、阻害活性に関するインビトロ試験およびインビボ経口吸収アッセイにより、プリンコア上のC6上のより親油性のアミド結合シクロプロピル基が、満足のいく薬物動態および有効性の両方を示すことが見出された。最後に、イミダゾール付属物を追加することによるジアリールアミド側鎖の修飾は、当時新しくリリースされたニロチニブ構造に触発されました。これらの変更により、AP24163と呼ばれるものが作成されました。この開発サイクル中に、AriadはT315I変異Bcr-Ablキナーゼでトランスフェクトされた細胞に対していくつかの物質をテストし、驚くべきことに、AP24163がネイティブBcr-Ablの強力な阻害に加えて合理的な阻害作用を示すことを発見しました。
その画期的なフォローアップとして、Ariadは、T315I変異に対する化合物AP24163の有効性を高めるためのさらなる研究を開始しました。ドッキングT315IのATP結合部位への分子のは、BCR-ABLは、イソロイシンと予想立体衝突がより少ない立体的要求に起因存在しないことを明らかにしたキナーゼ変異ビニル他のTKIと比較プリンコアおよびジアリールアミド側鎖間の結合。最初のステップは、さらに立体的に要求の少ない構造を見つけようとすることでした。最初にアセチレン結合がテストされ、その結果、効力は高くなりましたが、薬物動態は好ましくありませんでした。その後、より安定した2-ブチン結合が選択されました。この結合を実現するために、イミダゾールピリジンコアを薗頭反応の出発物質として使用しました。しかし、薬物動態はまだ貧弱でした。AP24163を開発する際、プリンコアのC8にシクロプロパン側鎖を追加すると、良好な薬物動態が得られました。次に、いくつかの異なる側鎖をテストしましたが、側鎖がまったくない場合に最良の結果が得られ、満足のいく薬物動態を備えた物質が得られましたが、T315Iに対する効力も低下しました。効力を再び高めるための最初のステップは、他のTKIを調べることでした。イマチニブは、Ablキナーゼの活性化ループ内の残基Ile-360のカルボニル酸素原子と水素結合を形成することが示されている末端メチルピペラジン基を持っています。ピペラジン環は、分子の薬物動態特性をさらに改善できる一般的な可溶化基でもこれらの推測は、Bcr-Abl T315I変異キナーゼに対する阻害作用の2倍の増加で確認され、銀の裏打ちは、物質（「19a」と名付けられた）の血漿タンパク質結合が減少したようであり、同じ効力。’19a’は、マウスとラットの両方で良好な経口薬物動態を示しましたが、6.69という高い分配係数も保持していました。そのため、分子の親油性をさらに低下させる試みとして、イミダゾピリジンコア上の単一の炭素原子の置換が行われました。その結果、現在は化合物ポナチニブとして知られています。

結合部位のポナチニブ

バインディング
ポナチニブおよびT315IBcr-Abl変異キナーゼのX線結晶構造解析は、イミダゾピリダジンコアが酵素のアデニンポケットにあることを示しています。メチルフェニル基はI315の後ろの疎水性ポケットを占め、エチニル結合はアミノ酸との好ましいファンデルワールス相互作用を形成し、トリフルオロメチル基は不活性コンフォメーションキナーゼによって誘導されるポケットに結合します。また、ポナチンが存在するキナーゼのコンフォメーションにおいて、薬物とTyr-253およびPhe-382との間の追加の好ましいファンデルワールス相互作用。5つの水素結合が生成され、ヒンジ領域にMet-318のバックボーン、Asp-381のバックボーン、Glu-286の側鎖、Ile-360とHisのバックボーン-カルボニル原子を持つプロトン化メチルピペラジンが生成されます。 -361。
この構造により、ポナチニブは比較的広いキナーゼ特異性プロファイルを有することが示されており、これはおそらく分子の結合セクションの直線性に関連している可能性がこの線形構造により、薬物は疎水性TKゲートキーパー残基との立体衝突を回避するように見えます。それにもかかわらず、またはこれのためにさえ、ポナチニブは強力な薬であり、Bcr-Abl TKの既知の変異のほとんどだけでなく、最も重要なことに、T315Iを標的とします。この突然変異は、一次治療と二次治療の両方の失敗への一般的な経路として浮上しています。開発中の他のT315I標的阻害剤とは異なり、ポナチニブはオーロラキナーゼを標的としないため、オーロラキナーゼと明確に区別され、その発見の重要性が強調されます。

バフェチニブ（INNO-406）
発売後のイマチニブ治療に対する新たな耐性により、代替治療が非常に求められていました。バフェチニブは、イマチニブよりも強力な薬剤を作成する試みの子孫であり、Bcr-Ablキナーゼのさまざまな点突然変異に対して有効であり、悪影響が少なく、キナーゼスペクトルが狭い（LynとBcr-Ablのみ）。

発達
上記の基準に適合する物質の検索では、Ablに結合したイマチニブの結晶構造を調べました。これにより、イマチニブのピペラジニルメチル基に隣接するフェニル環の周りに疎水性ポケットが明らかになりました。このポケットを利用して有効性を高める試みは、単一のフルオロ、ブロモ、およびクロロ置換基を含むさまざまな疎水性基の追加につながりました。最後に、3位のトリフルオロメチル基が最良の結果をもたらし、イマチニブの約36倍の改善が見られました。疎水性基の追加は、物質の溶解性を維持するために対抗する必要がありました。イマチニブ-キナーゼ複合体の結晶構造を詳しく調べると、Tyr-236がイマチニブのピリジン環に近接していることが明らかになり、より大きなグループの余地がほとんどないか、まったくないことが示唆されました。そのことを念頭に置いて、より親水性のピリミジン環をピリジンの代わりに使用しました。これにより、溶解性が向上する一方で、有効性は同じかわずかに大きくなります。最後に、イマチニブのピペラジン環とIle-360およびHis-361との水素結合を改善するために、ピロリジンおよびアゼチジン誘導体が導入されました。これらの最終的な変更から最も有望な物質はNS-187とラベル付けされました。

バインディング

結合部位のバフェチニブ
イマチニブとバフェチニブの構造的類似性のため、Bcr-Ablへのそれらの結合も非常に類似しています。唯一の顕著な違いは、トリフルオロメチル基と、Ile-293、Leu-298、Leu-354、およびVal-379によって作成された疎水性ポケットとの間の疎水性相互作用にこのグループは、Lynに対するバフェチニブの特異性にも関連している可能性がこれは、結合部位がBcr-Ablの結合部位とほぼ同じであるためです。
バフェチニブは、ほとんどのイマチニブ耐性変異（T315Iを含まない）と一部のダサチニブ耐性変異の両方に対して有効であるため、TKI療法においてその役割を果たしています。バフェチニブはまた、ニロチニブよりもBcr-Ablに対して親和性が高い（ただし、ダサチニブよりは低い）が、Bcr-AblおよびSrcファミリーキナーゼLckおよびLynのみを標的とする。比類のない特異性を持ち、悪影響が少ない可能性を示唆しています。
CytRxは、2010年5月現在、白血病の治療薬として第II相臨床試験でバフェチンブを使用しています。

1，3，4チアジアゾール誘導体-物質14
いくつかの関心は、チアゾールおよびチアジアゾール誘導体、ならびにBcr-AblTKを阻害するそれらの能力にありました。

発達

物質14の提案された結合部位相互作用
あるイタリアの研究グループは、デジタルスクリーニングを通じて、市販のチアジアゾール誘導体がAblキナーゼとSrcキナーゼの両方に対して中程度の阻害作用を示すことを発見しました。 1，3，4チアジアゾールコアを使用し、ベンゼン環上で異なるグループまたは分子を試すことで、阻害特性を持ついくつかの異なる物質が生成されました。コアの柔軟性により、物質の多くのコンフォメーションがAblキナーゼのATP部位に結合することができましたが、それらはすべてキナーゼの活性型に結合していました。結合のさらなる研究は、トルエン構造に結合する硫黄の位置がAbl結合に関して重要な役割を果たし、また窒素の1つのチアジアゾールのうちの1つだけが水素結合を形成することを示した。さらに、構造のコンピューター分析は、アミド結合ベンゼン-ケトンがより好ましいチオフェン環の代わりになり得ることを示した。この分析は、AblとAblの不活性コンフォメーションであるダサチニブの結晶構造を比較して行われたことに注意する必要がありますが、ドッキングおよび構造分析から収集された知識は、 Ablとの親和性が高い物質14。

バインディング
物質14の結合はダサチニブと部分的に類似しており、物質14のアミノチアゾールセグメントはMet-318のバックボーンCOおよびNHと二座水素結合相互作用を行い、メトキシ-ベンゼンはValによって作成された疎水性ポケットにうまく収まります。 256、Ala 253、Lys 271、およびAla380。ダサチニブと同様の結合特性は、チアゾールコアからBcr-Abl TKIを生成する可能性を示唆していますが、この研究がダサチニブ類似体またはTKを阻害する新しい方法。

その他
レバスチニブ（DCC-2036）TIE-2およびVEGFR-2の阻害剤でも白血病（T315I突然変異を伴うPh + CML）の第1相臨床試験がありました。転移性乳がんに対する併用療法の第1相臨床試験中です。
アシミニブ（ABL001）は、ミリストイルポケットを標的にして酵素をアロステリックに阻害するアベルソンキナーゼの阻害剤です。 2020年8月の時点で、ボスチニブよりも優れた有効性を示すCML（ASCEMBL）の第III相試験が完了しました。

概要
ドラッグ
構造
H結合
H結合アミノ酸
拘束力の確認
発見
2017年現在の状況
イマチニブ（STI571）

6 Met-318、Thr-315、Glu-286、Asp-381、Ile-380、His-361
非活性
薬物スクリーニング
一次治療として販売
ニロチニブ（AMN107）

4 Met-318、Thr-315、Glu-286、Asp-381
非活性
合理的なドラッグデザイン
セカンドライン療法として販売
ダサチニブ（BMS-345825）

3 Met-318、Thr-315
アクティブ
合理的なドラッグデザイン
セカンドライン療法として販売
ボスチニブ（SKI-606）
– –
非活性
合理的なドラッグデザイン
セカンドライン療法として販売
ポナチニブ（AP-24534）

5 Met-318、Asp-381、Glu-286、His-381、Ile-380
非活性
合理的なドラッグデザイン
セカンドライン療法として販売
バフェチニブ（INNO-406）

6 Met-318、Thr-315、Glu-286、Asp-381、His-361、Ile-360
非活性
合理的なドラッグデザイン
セカンドライン療法として販売

現在の状況-Ph + CMLに関して
イマチニブは依然として標準的な最前線のTKIです。ニロチニブとダサチニブは、2010年6月と10月に、それぞれ最前線の医薬品としてFDAによって承認されています。これらの薬剤のうちの4つ、ニロチニブ、ダサチニブ、ボスチニブ、およびポナチニブは、イマチニブ耐性または不耐性のCMLの治療に承認されています。これらの化合物の第一線のデータは有望であり、それらの一部またはすべてが将来、最前線の標準TKIとしてイマチニブに取って代わる可能性があることを示唆しています。

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