往期文章中，我们通过"PROTAC 技术开启研发新领域"，从 PROTAC-POI 的设计合成和体表筛选角度介绍了JDB电子 PROTAC 技术服务（点击相识）。到目前为止，专门总结 PROTAC 代谢钻研的文件报路并不是好多。所以本篇文章结合文件报路和JDB电子 DMPK 部门的经验，分享一些 PROTAC 的 DMPK 钻研案例，但愿对关注 PROTAC 分子 DMPK 的各位钻研者有所援手。

前列腺癌是男性中常见的恶性肿瘤，开发用于医治前列腺癌的有效疗法一向是科学钻研的重要焦点。前列腺是一种雄激素依赖性器官，前列腺癌是一种雄激素依赖性疾病。雄激素作用由雄激素受体 (AR) 介导，AR 是一种激素激活的转录因子，AR 属于核受体超家族中的类固醇受体。AR 及其下游信号传导在部门和转移性前列腺癌的发展和进展中起关键作用。

转移性前列腺癌的重要医治步骤是雄激素褫夺疗法 (ADT)。很多靶向 AR 的药物已被开发用于医治晚期前列腺癌，蕴含阻断雄激素合成的 Abiraterone，及与 AR 结合的 AR 拮抗剂 Enzalutamide、Apalutamide 和 Darolutamide。但这些药物通常在医治后 2 年内出现耐药。在大无数对 AR 拮抗剂耐药的肿瘤中，AR 信号持续阐扬作用并驱动肿瘤成长和进展。去势抵抗性前列腺癌 (CRPC) 依赖于 AR。AR 基因扩增、点突变和选择性剪接已被确定为对这些靶向 AR 的药物产生耐药性的一些重要机造。此表，类固醇代谢、细胞信号和辅助调节蛋白的变动也是 CRPC 中 AR 再激活的沉要成分。大无数 AR 靶向医治都针对激素结合域。不足激素结合结构域的组成型活性 AR 剪接变体时时在 CRPC 中表白，这一发现强调了开发针对 AR 其他部门的疗法的必要性。所以，火急必要开发针对 AR 医治前列腺癌的新医治战术，出格是针对转移性去势抵抗性前列腺癌 (mCRPC)。mCRPC 到目前为止依然无法治愈且致命。

AR 蛋白的诱导降解在靶向 AR 信号传导方面可能比传统的 AR 拮抗剂更有效。选择性雄激素受体降解剂 (SARD) 与 AR 中的配体结合结构域结归并粉碎 AR 与辅助调节剂的相互作用，导致蛋白酶体依赖性 AR 降解。另一种实现诱导 AR 降解的新战术是基于蛋白水解靶向嵌合体 (PROTAC) 技术平台； PROTAC 的 AR 降解剂是一种双职能幼分子，由与 AR 蛋白结合的 AR 配体和与 E3 衔接酶复合物结归并通过 Linker 衔接在一路的配体组成。PROTAC 幼分子降解剂已成为一种很有前途的新型医治剂，但设计拥有优异口服药代动力学的 PROTAC 降解剂是一项沉大挑战。在一些钻研中，科研人员凭据新的战术，设计合成了拥有较高口服生物利用度的的高效 PROTAC AR 降解剂。

下文中科研人员使用 Thalidomide 召募 Cereblon/cullin 4A E3 衔接酶并通过 Linker 进行固化，在幼鼠中发现了拥有优良口服药代动力学个性的高效 AR 降解剂 ARD-2128。

在此项钻研中，科研人员通过JDB电子评估了五种高效 AR 降解剂在幼鼠中静脉和口服给药的药代动力学 (PK) 数据，其中最优化合物为 ARD-2128。PK 数据显示，ARD-2128 拥有杰出的整体 PK 曲线：低断根率 (1.2 mL/min/kg) 和中高稳态散布容积 (V_ss 为2.7 L/kg)。ARD-2128 按 2 mg/kg 剂量静脉给药后的 T_1/2 为 27.6 幼时，按 5 mg/kg 剂量口服给药后 T_1/2 为 18.8 幼时。ARD-2128 (5 mg/kg) 在幼鼠体内达到 67% 的口服生物利用度，通过口服给药有效降低 AR 蛋白并抑造肿瘤组织中的 AR 调节基因，从而有效抑造幼鼠肿瘤成长且无毒性迹象。

此表，科研人员通过JDB电子测试了 ARD-2128 在幼鼠、大鼠、犬、猴和人五种属中的血浆不变性。数据显示，ARD-2128 在所有五种属中都拥有不变的血浆不变性。

下文中科研人员报路了一些高效且拥有口服生物利用度的 PROTAC AR 降解剂，其中 ARD-2585 是最有潜力的一个。ARD-2585 是一种口服有效的 PROTAC AR 降解剂。ARD-2585 在拥有 AR 基因扩增的 VCaP 细胞系和携带 AR 突变的 LNCaP 细胞系中 DC₅₀ 值达到 ≤0.1 nM 。ARD-2585 有效抑造 VCaP 和 LNCaP 细胞成长，IC₅₀ 值别离为 1.5 和 16.2 nM，并在幼鼠中拥有杰出的药代动力学和口服生物利用度 (51%)。ARD-2585 在抑造 VCaP 肿瘤成长方面比 Enzalutamide 更有效，且不会对幼鼠造成任何毒性迹象。所以，ARD-2585 是一种有前途的 AR 降解剂，可用于医治晚期前列腺癌。

科研人员钻研了 ARD-2585 在 VCaP 和 LNCaP 细胞系中诱导 AR 降解的作用机造，发现处置 3 幼时后，ARD-2585 (100 nM) 可有效降低 VCaP 和 LNCaP 细胞中的 AR 蛋白。使用 AR 抑造剂、Cereblon 配体 Thalidomide、蛋白酶体抑造剂 MG-132 和 E1 Neddylation 抑造剂 MLN4924 预处置，有效阻断 AR 降解。这些数据提供了明确的机造证据，批注 ARD-2585 通过 Cereblon、蛋白酶体和 neddylation 依赖性机造诱导 AR 降解，因而是真正的 PROTAC AR 降解剂。

科研人员接下来测试了 ARD-2585 在 VCaP 异种移植肿瘤模型中的抗肿瘤活性，对照组为 Enzalutamide。ARD-2585 按 10、20 和 40 mg/kg 三种剂量给药均有效抑造肿瘤成长。在医治实现时 (第 37 天)，与空缺对照组相比，ARD-2585 抑造肿瘤成长别离达54.9%、74.3% 和 65.9%。相比之下，Enzalutamide (40 mg/kg) 抑造肿瘤成长为 45.0%。所以，ARD-2585 (20 和 40 mg/kg）在抑造肿瘤成长方面比 40 mg/kg 的 Enzalutamide 更有效。同时，ARD-2585 和 Enzalutamide 均拥有优良的耐受性，且在整个尝试期间均未引起动物体沉减轻或其他毒性迹象。

药效学 (PD) 数据还显示，对携带 VCaP 异种移植肿瘤的幼鼠单次口服给药 ARD-2585 (20 mg/kg)。肿瘤组织的 Western 分析显示，ARD-2585 在 6 和 24 幼时能有效降低 AR 蛋白水平，在 24 幼时作用更强。

科研人员评估了ARD-2585在幼鼠中静脉和口服给药的药代动力学 (PK)数据，ARD-2585 按 2 mg/kg 的剂量静脉给药后，拥有优异的散布容积 (V_ss=1.8 L/kg)、长半衰期 (T_1/2=5.5 h) 、及低断根率 (Cl=0.3 L/h/kg)。ARD-2585 按 5 mg/kg的剂量口服给药后，C_max 达到 1140 ng/mL。AUC 达到 8254 h*ng/mL，口服生物利用度为 51%。

最后科研人员通过JDB电子对 ARD-2585 进行了全面的代谢测定，蕴含 ARD-2585 在肝微粒体中的代谢不变性、血浆不变性、及 hERG 尝试。证实 ARD-2585 在五种分歧种属 (幼鼠、大鼠、犬、猴和人)拥有不变的肝微粒体中的代谢不变性和血浆不变性。T_1/2>120 分钟。人 ERG (人 ether-à-go-go有关基因）通路的体表抑造已被用作评估药物分子潜在心脏毒性的沉要试验？蒲腥嗽蓖ü齁DB电子进行了 hERG 尝试。测试 ARD-2585 对在 HEK 293 细胞系中不变表白的 hERG 钾通路电流的体表影响，使用膜片钳技术来确定 ARD-2585 对 hERG 电流抑造的浓度-反映关系。发现 ARD-2585 在高达 30 μM (测试的最高浓度) 下对 hERG 没有抑造作用。

以上钻研可用于医治前列腺癌的口服活性 PROTAC AR 降解剂的开发，并为口服活性 PROTAC 降解剂的设计提供见解和领导。两项钻研都借助了JDB电子 PROTAC 药物发现技术平台和临床前 DMPK 评价系统。JDB电子 PROTAC 药物发现技术平台不仅蕴含设计合成 PROTAC-POI 和进行 PROTAC-POI 的体表筛选，还能对 PROTAC-POI 进行动物体内药效检测和 PK/PD 钻延注药学分析、药物代谢动力学钻研和安全性评价，并汇总尝试了局和资料进行 IND 申报，以助力客户加快 PROTAC-POI 药物的研发过程。

参考文件:

[1]. AyeshaA Shafi, et al. Androgen receptors in hormone-dependent and castration-resistantprostate cancer. PharmacolTher. 2013 Dec;140(3):223-38.
[2]. Xin Han, et al. Strategies toward Discovery of Potent and Orally Bioavailable ProteolysisTargeting Chimera Degraders of Androgen Receptor for the Treatment of ProstateCancer. J Med Chem. 2021 Sep9;64(17):12831-12854.
[3]. Weiguo Xiang, et al. Discovery of ARD-2585 as an Exceptionally Potent and Orally Active PROTACDegrader of Androgen Receptor for the Treatment of Advanced Prostate Cancer. J Med Chem. 2021 Sep 23;64(18):13487-13509.

JDB电子 DMPK 团队，通过 PROTAC 技术道理，结合研发案例，利用美满的体表 ADME、体内 PK测试平台，在幼分子化合物钻研基础上，成立起一套关于 PROTAC 药物的筛选和 IND 评价系统，关注药物的溶化度、渗入性、代谢不变性、代谢产品鉴定与体内 PK 钻研等，援手客户急剧推动 PROTAC 药物的研发。

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