c-Met阻害剤

c-Met阻害剤は、肝細胞増殖因子/散乱因子（HGF/SF）の受容体であるc-Metチロシンキナーゼの酵素活性を阻害する小分子の一種です。これらの阻害剤は、さまざまな種類の癌の治療に応用できる可能性があります。^[1]

^現在、多くのc-Met阻害剤が臨床試験中です。クリゾチニブ^[2]とカボザンチニブは米国FDAに最初に承認されました。クリゾチニブ^は2011年に局所進行性または転移性非小細胞肺がん患者の治療薬として迅速承認を受け、カボザンチニブは2012年に甲状腺髄様がん^[3]の治療薬として承認され、他のいくつかの種類のがんの治療薬としても臨床試験が開始されています。

c-Metは細胞の拡散、浸潤、アポトーシスからの保護、血管新生を刺激します。^[4] c-Metは受容体チロシンキナーゼであり、^{[5]その活性が調節不全になると、}腎臓癌、胃癌、小細胞肺癌、中枢神経系腫瘍、およびいくつかの肉腫など、さまざまな癌を引き起こす可能性があります^[6]。低分子阻害剤でc-MetのATP結合部位を標的とすることは、チロシンキナーゼを阻害する1つの戦略です。^[7]

1980年代初頭、METは形質転換癌遺伝子のタンパク質産物として記述されました。^{[9] [10]}

2002年にATP競合性c-Met阻害剤を同定する最初の試みは、c-Metを阻害するスタウロスポリン様阻害剤であるK252aの発見につながった。[ 10 ] ^{[ 11]} K252aは、リン酸化されていないMETキナーゼドメインとの複合体として初めて解明された構造である。ヒンジとピラロカルバゾールサブユニットの間に2つの水素結合を 形成する。 ^[8]

その後、より選択性の高い一連のc-Met阻害剤が設計され、インドリン-2-オンコア（図1で囲まれた部分）がいくつかのキナーゼ阻害剤に存在しました。SU-11274はインドリノンの5位を置換することで開発され^[9]、3,5-ジメチルピロール基を追加することでPHA-665752が開発されました^[11] 。これは、より効力と活性に優れた第二世代の阻害剤です^{[10] 。}

この分野への関心は2007年以降急速に高まり、2009年半ばには70件を超える特許出願が公開されました。^[10]

c-Metが癌治療の適切な標的として認められて以来、製薬業界では集中的な取り組みが行われています。リガンドの有無にかかわらず20の結晶構造が発表されており、2010年には12種類近くの小分子c-Met阻害剤が臨床的にテストされました。^[12]

受容体チロシンキナーゼ（RTK）は、多くの細胞内シグナル伝達経路を制御する上で重要な要素です。 ^{[13] Metチロシンキナーゼは、}肝細胞増殖因子（HGF） の受容体であり、散乱因子（SF）としても知られています。HGFは主に上皮細胞と間葉系細胞、例えば平滑筋細胞や線維芽細胞に発現しています。^{[10] [11] HGFは通常、創傷治癒、}肝臓再生、胚および正常な哺乳類の発達、^[10]臓器の形態形成において活性です。^[11]

c-Met の調節不全は、過剰発現、遺伝子増幅、突然変異、リガンド依存性の自己分泌または傍分泌ループ、または RTK の時期尚早な活性化が原因である可能性があります。^{[10] [13]}これらすべての要因が細胞の生存、増殖、運動性に影響を及ぼします。また、それらは癌や、それらを治療することを目的とした治療法に対する耐性につながります。^[13]異常な c-Met 活性を示す患者は通常、予後が悪く、疾患が進行し、転移が増加し、生存期間が短くなります。^[10]このため、HGF/c-MET シグナル伝達経路を標的とすることは癌の治療には採用されておらず、^{[10] [13]いくつかの異なる治療法が臨床試験されています。 c-Met を標的とするさまざまな方法が使用されており、それぞれが}抗体、ペプチドアゴニスト、^{[4] [10]デコイ受容体およびその他の生物学的阻害剤[14]}または小分子阻害剤による c-Met 活性化を制御する一連のステップの 1 つに焦点を当てています 。^[10]

c-Met RTKサブファミリーは、他の多くのRTKファミリーとは構造が異なります。成熟型は、細胞外α鎖（50kDa）と膜貫通β鎖（140kDa）を持ち、ジスルフィド結合で連結されています。β鎖には、細胞内チロシンキナーゼドメインと、基質のドッキングと下流のシグナル伝達に不可欠なC末端のテールが含まれています。^{[10] [17]}

HGFはMetに対する天然の高親和性リガンドである。^{[10] [11] [17]} HGFのN末端領域はMetに結合し、受容体の二量体化とMetのキナーゼドメインの活性化ループ（Aループ）内の2つのチロシンの自己リン酸化が起こる。 ^[10]

リン酸化はC末端に近いチロシンで起こり、多機能ドッキング部位^{[10] [18]}を形成し 、アダプタータンパク質をリクルートして下流のシグナル伝達につながります。シグナル伝達はRas/Mapk、PI3K/Akt、c-Src、STAT3/5によって媒介され、細胞増殖、アポトーシスの減少、細胞骨格機能の変化などが含まれます。

キナーゼドメインは通常、二葉構造で構成され、葉はヒンジ領域に接続され、非常に保存されたATP結合部位に隣接しています。^[10]

PHA-66752とc-Metの共結晶構造の情報を用いて、選択的阻害剤PF-2341066が設計された。2010年に第I/II相臨床試験が行われた。一連の4-フェノキシキノリン化合物をアシルチオ尿素 基に変えることにより、キノリンなどのc-Met活性を持つ化合物が生まれた。^{[10]これは、アシル結合により末端アリール基が深い}疎水性ポケットに浸透する能力を持ち、化合物の効力を高めるという点で、c-Met阻害剤開発の進歩における重要なステップであった。アシルチオ尿素結合の代替物が発見されており、AM7のようにピリミドン基を持つ。 ^[19]

AM7 と SU11274 は、比較的選択的な c-Met 阻害剤が特定され、その阻害が生体内で抗腫瘍効果をもたらすことを初めて証明した。AM7 と SU11274 と c-Met の共結晶構造を比較したところ、異なることがわかった。SU-11274 はヒンジ領域に隣接して U 字型の構造で結合するが、AM7 はヒンジ領域から C ヘリックスまでの領域にまたがる拡張された構造で c-Met に結合し、その後疎水性ポケットに結合する。c-Met は AM7 と不活性でリン酸化されていない構造をとり、AM7 はキナーゼのリン酸化構造と非リン酸化構造の両方に結合できる。^[20]

これら2つの異なる結合タイプにより、小分子Met阻害剤はクラスI（SU-11274類似）とクラスII（AM7類似）の2つのクラスに分類されています。^[20] しかし、2つのクラスのいずれにも当てはまらない別のタイプの小分子阻害剤が存在します。それは、他の2つとは異なる方法で結合する非競合ATP阻害剤です。 ^[21]

小分子阻害剤の選択性は様々で、非常に特異的なものから幅広い選択性を持つものまで様々です。また、ATP競合性のものもあれば非競合性のものもある。^[12]

2つのクラスは構造が異なりますが、いくつかの特性が共通しています。どちらもキナーゼヒンジ領域に結合し（c-Met活性部位の異なる部分を占めますが^{[20] ）、ATPの}プリンを模倣することを目的としています。BMS-777607とPF-02341066には2-アミノピリジン基があり、AMG-458にはキノリン基があり、MK-2461には三環式芳香族基があります。^[22]

クラスI阻害剤には多くの異なる構造があり、^[12]比較的選択性が高く、U字型の構造を持ち^[10]、c-Metの活性化ループに結合します。 ^[12]

一連のトリアゾロトリアジンが発見され、c-MET阻害剤として大きな可能性を示しました。構造活性相関（SAR）は、トリアジン環に結合したアリール基とペンダントベンジル環に結合した適切な水素結合受容体（例：ヒドロキシル基）の必要性を示唆していますが、フェノールがヒンジバインダー（Met1160と）として機能し、トリアジンがTyr1230と相互作用するようです。^[12] 同様の類似体が多数発見され、分析されました。フェノールヒンジ結合要素がアリールアミノトリアゾロピリダジンまたはアリールトリアゾロチアピリダジンに結合した、構造的に類似した一連のc-Met阻害剤。1原子リンカーは2原子リンカーよりも効率的であり、ベンジル位置での置換は許容されるようでした。縮合した窒素密度の高いヘテロ芳香族（トリアゾロピリダジン、トリアゾロピラジン、トリアゾロトリアジン）に結合したヘテロ環ヒンジ結合要素（キノリン、ピリジン、アザインドール）を持つ化合物が記載されている。^[12] 詳細については図4を参照。^[12]

ジフルオロメチルリンカーと生体利用可能なキノリン基を含むJNJ-38877605は、2010年に進行性および難治性固形腫瘍を対象とした第I相臨床試験が行われていました。 ^[12]この試験は、薬剤の代謝物によって引き起こされる腎毒性のために早期に中止されました。^{[23] [24]}

PF-04217903はATP競合性があり、選択性に優れた化合物で、トリアゾロピラジンのC-7にN-ヒドロキシエチルピラゾール基が結合している。2010年に第1相臨床試験が行われている。^{[12] [更新が必要]}

強力なc-Met阻害活性を持つユニークなキナーゼ阻害剤骨格であるMK-2461のSARが調査されました。^[25] ピリジン窒素は阻害活性に必要であり、中心環の飽和は効力を低下させます。^[12]分子の平面性は最大の効力に不可欠であることが証明されています。^[25]環状エーテルは、許容できる細胞ベースの活性と薬物動態特性のバランスをとります。以下の要素が最適化プロセスの鍵となると考えられています。

1) 7位の アリール基は、疎水性パッキングと平面性を最大限に高めるかのように、

2)スルホンアミド基の付加によるSARの縮小と

3) 溶剤曝露群のSARは比較的平坦である。

多くの場合、c-Met の発癌性変異は、低分子阻害剤に対する耐性を引き起こします。そのため、MK-2461 類似体はさまざまな c-Met 変異体に対してテストされましたが、それらに対して同等の効力があることが判明しました。このことから、この分子は c-Met 調節不全によって引き起こされる腫瘍の治療薬として大きな利点があります。^[25] MK-2461 は 2010 年にフェーズ I 用量漸増試験を受けていました。^{[12] [更新が必要]}

クラスII阻害剤は通常、クラスI阻害剤ほど選択的ではありません。^[10] 尿素基も、環状または非環状のいずれの形態でも、クラスII阻害剤の共通の特徴です。クラスII阻害剤にはさまざまな分子が含まれており、その共通の骨格は図4に示されています。^[12]

アシルチオ尿素結合を有する一連のキノリン c-Met 阻害剤が研究されてきた。代替ヒンジ結合基（キノリン基の置換など）、チオ尿素結合の置換（マロナミド、オキサラミド、ピラゾロンなど）、および非環式アシルチオ尿素構造フラグメントをさまざまな芳香族複素環で拘束した複数の類似体が見つかっている。さらに改良されたのは、ペンダントフェニル環の p 位をフッ素原子でブロックすることだった。^[12] c-Met とクラス II の小分子（赤丸でマーク）との相互作用の例を次に示します。c-Met の骨格は 3 つの主要な水素結合によって ATP ポケットに収まり、末端アミンは（ATP の）リボースポケットと相互作用し、末端 4-フルオロフェニル基は疎水性ポケットに配向され、ピロロトリアジンがヒンジ結合基の役割を果たします。^[12]

第II相臨床試験では、GSK 1363089（XL880、フォレチニブ）は忍容性が良好で、乳頭状腎癌および低分化胃癌の患者において軽度の退縮または病状の安定をもたらした。^[12]

AMG 458は、55種類のキナーゼパネル全体にわたってc-METに対して100倍以上の選択性を持つことが証明された強力な小分子c-MET阻害剤です。また、AMG 458は種を超えて100％の生物学的利用能があり、高等哺乳類では固有の半減期が長くなりました。^[12]

チバンチニブ（ARQ197）は、選択的、経口バイオアベイラブル、^{[17] [21]}臨床的に進歩した低分子量で忍容性の高いc-​​MET阻害剤であり、現在^{[いつ? ]}非小細胞肺がん患者を対象に第III相臨床試験中です。^[21] ARQ197は、キナーゼの非リン酸化コンフォメーションに高い選択性を持つ、非ATP競合性c-MET自己リン酸化阻害剤です。^{[17] [21]チバンチニブは、主要な}触媒残基間の相互作用を遮断します。 ^[21] c-Metキナーゼドメインと複合したチバンチニブの構造は、阻害剤が、公開されているキナーゼ構造とは異なるコンフォメーションに結合することを示しています。 チバンチニブは、NローブとCローブの間のキナーゼの不活性型を選択的に標的とし、ATP結合部位を占有することで、c-Metの自己活性化を強力に阻害します。^[21]

MetとHGFの発見以来、がんにおけるそれらの役割に多くの研究の関心が集まっています。Met経路は、ヒトのがんにおいて最も頻繁に調節不全となる経路の1つです。^[17] 結合モードと構造設計の理解が深まると、他のタンパク質相互作用や結合ポケットの利用に近づき、代替構造と最適化されたプロファイルを持つ阻害剤が作成されます。^[10]

2010年現在、^{[アップデート]}高度に選択的なものから多標的のものまで、さまざまなキナーゼ選択性プロファイルを持つ12種類以上のMet経路阻害剤^[12]が臨床で研究されており、大きな進歩が達成されている^[17]（表1を参照）。（例：XL184（カボザンチニブ）、XL880、ARQ197）^{[更新が必要]}

c-Met阻害剤を他の治療薬と併用することは、潜在的な耐性を克服し、全体的な臨床的利益を向上させるために非常に重要となる可能性がある。Met経路阻害剤は、化学療法、放射線療法、免疫療法などの他の治療法や、HGFおよびMet生物学的拮抗薬またはHGFおよびMETに対する抗体などの異なるMet経路阻害剤と組み合わせて使用​​される可能性がある。^[17] それでも、蓄積毒性や他の薬剤との相互作用のリスクは残る。^[10]

2011年にPF-02341066（現在はクリゾチニブという名称）が一部の非小細胞肺がんの治療薬として米国FDAの承認を受けました。

XL184/カボザンチニブは2012年に甲状腺髄様がんの治療薬としてFDAの承認を取得し、2016年には腎臓がんの治療薬としてFDAとEUの承認を取得しました。

テポチニブ、(MSC 2156119J)、^[26]

肺がんに対する第II相臨床試験の結果を報告した。^[27]テポチニブは、 2019年9月に米国食品医薬品局（FDA）から画期的治療薬の指定を受けた。 ^[28] 2019年11月に日本で、2020年9月にオーストラリアで希少疾病用医薬品の指定を受けた。 ^[29]

• 間葉系上皮細胞転換
• 肝細胞増殖因子
• K252a
• 上皮間葉転換
• c-メット

• 肝細胞増殖因子/Metシグナル伝達経路を標的とした実験的癌治療