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广西医科大学何林洪团队:选择性JAK2&JAK3双重抑制剂的设计和合成

2024.0467选择性JAK2&JAK3 双重抑制剂的设计和合成.pdf


背景介绍


两面神激酶(JAK)是自身免疫性疾病治疗的明星靶点,但由于各亚型间的高度同源性,目前上市的多为泛JAK抑制剂,广谱的细胞因子被抑制可导致严重的副作用;而高选择性JAK3共价抑制剂虽然能显著提升用药安全性,但只能失活γc家族细胞因子,难以满足疾病的治疗响应,故选择性JAK1&JAK3或者JAK2&JAK3双重抑制剂也许是平衡药效和安全性的策略之一。



文章亮点

1.通过使用多种非亲电碎片替换高选择性共价JAK3抑制剂7b的亲电碎片,成功获得多个非共价JAK3抑制剂

2. 最优化合物A3选择性地抑制JAK2,可作为该系列骨架的先导化合物用以开发非共价选择性JAK2&JAK3双重抑制剂,为自身免疫性疾病的安全治疗提供更多方向


内容介绍

1  实验部分

1.1  主要仪器与试剂

1.2  实验方法

1.3  JAK3激酶活性的测试

目标化合物对JAK的激酶活性测试由上海睿智化学研究有限公司完成。首先测试各化合物在指定浓度下对JAK的抑制率,对于抑制率>50%的化合物,则继续检测其在不同浓度梯度下的抑制率,通过Graphpad prism 8.0拟合浓度-抑制率曲线以得到IC50值。

1.4  脾脏淋巴细胞的抗增殖活性[9,10]

提取8周龄 ICR 雄性小鼠的脾脏淋巴细胞,以 1×106个细胞每孔的密度种于 96 孔板中,除空白组外,其余组均使用刀豆蛋白 A10 μmol/L)刺激增殖2 h,随后加入待测试化合物共孵育72 h,使用MTT法检测细胞的生存率。

2  结果与讨论

2.1  目标化合物的波谱分析

所有的终产物均使用了核磁共振波谱(HNMRCNMR)和质谱(ESI-MS)进行了结构鉴定,现以化合物A1为例予以说明。根据HNMR展示,化学位移δ 12.23,积分1个氢,单峰,为吡咯烷基氮上的氢(-NH-);化学位移δ 8.38,积分1个氢,单峰,为嘧啶环上的氢(Ar—H);化学位移δ 7.527.177.11,积分均为1个氢,为苯环氢(Ar—H);化学位移δ 7.00~6.86,积分1个氢,双重峰,为吡咯烷基碳上氢(Ar—H);化学位移δ 6.04,积分2个氢,单峰,为二氧杂环戊烯的氢(-CH2-);化学位移δ5.48  5.44,积分1个氢,多重峰,为与氧相连哌啶碳上的氢(-C5H9N-);化学位移δ 3.36,积分2个氢,单峰,为烷烃链亚甲基的氢(-CH2-);化学位移δ3.573.49(积分2个氢)、3.413.38(积分1个氢)、3.293.22(积分1个氢)、2.041.95(积分1个氢)、1.871.78(积分1个氢)、1.711.64(积分1个氢)和1.631.55(积分1个氢)均为哌啶碳上的氢(-C5H9N-)。

2.2  目标化合物对JAK3的抑制活性分析

由于目标化合物的设计源于共价选择性JAK3抑制剂7b,因此,首先评价它们对JAK3的抑制活性。如表1所示,化合物A1µmol/L浓度下可温和抑制JAK3,抑制率接近50%

2.3  化合物A3A4的其他体外活性研究

基于化合物A3A4温和的JAK3抑制活性,还检测了其对高同源性亚型JAK1JAK2的失活效力。结果如表2所示,两者均能选择性地抑制JAK2IC50 < 10 µmol/L),而无法失活JAK1IC50 > 25 µmol/L);其中化合物A3JAK2的抑制作用更优。


3  结论

本文通过使用多种非亲电碎片替换高选择性共价JAK3抑制剂7b的亲电碎片,成功获得多个非共价JAK3抑制剂,如A2A5A9。其中,最优化合物A3不仅选择性地抑制JAK2,而且在10 µmol/L浓度下能有效抑制小鼠脾脏淋巴细胞的增殖,可作为该系列骨架的先导化合物用以开发非共价选择性JAK2&JAK3双重抑制剂,为自身免疫性疾病的安全治疗提供更多方向。