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苗头化合物 10个月内成为研发候选药物:SGR-1505(一种新型、强效的MALT1抑制剂)的快速发现

数字化学平台凭借其规模和精度,推动高精度分子设计的发展

82亿

通过计算评估的化合物

78

先导化合物 系列中合成的化合物总数

10个月

从发现到开发候选药物

靶点
MALT1,蛋白酶
项目类型
Schrödinger 专有程序,小分子
适应症
复发或难治性B细胞淋巴瘤、慢性淋巴细胞白血病
舞台
Phase 1项临床试验

“在我多年的行业经验中,能够利用这一计算平台快速识别出不仅是一个,而是多个具有均衡性质、高效力的新型化合物系列,这一点是独一无二的。”

Zhe Nie
项目负责人先导化合物 ,药物化学执行总监,
Schrödinger 治疗学研究组

设计挑战

黏膜相关淋巴组织淋巴瘤易位蛋白1(MALT1)是一种经基因验证的、用于治疗与淋巴细胞调节相关疾病的靶点 。MALT1由三个结构域组成:一个副半胱天冬酶蛋白酶结构域、一个Ig3结构域以及一个连接螺旋。第一代MALT1抑制剂由针对蛋白酶结构域的大型肽模拟物组成;由于其类药性 较差,均未进入临床阶段。 第二代MALT1抑制剂靶向半胱天冬酶样结构域与Ig3结构域交界处的别构区域,取得了更大的成功,并已产生一种进入临床阶段的化合物。

在优化第二代MALT1抑制剂的性质(特别是通透性、外排和溶解度)的同时,仍需保持对靶点 的活性,这面临着重大挑战。该项目的目标是发现一种具有良好整体类药性 的高效抑制剂,以支持其与标准治疗药物联合用于治疗复发或难治性B细胞恶性肿瘤。

数字化检测的规模和准确性推动了DMTA周期的高效运行

寻找一种在靶点 亲和力 和理化性质 之间达到恰当平衡的新型分子,是每个药物发现项目面临的核心挑战。原则上,对这些不同性质进行评估的理性设计化合物数量越多,成功的几率就越大。通过计算机辅助设计(in silico)——以能够快速、准确地筛选数十亿个分子的速度——是Schrödinger数字化学战略的核心理念。 具体而言,该项目将严谨的基于物理理论 建模与机器学习(ML) (ML)、预测性ADMET模型以及数据分析相结合,对由超过80亿个化合物组成的化学空间 进行筛选和分类。最终,该战略的实施成功识别出多个新型化合物系列。

首先,研究团队对现有化学物质进行了结构活性关系(SAR)分析,随后利用WaterMap对别构结合位点 进行了计算评估。结果表明,研究团队在结合位点 的特定区域内识别出若干可位移的高能水分子,这为在探索不同化学类型的同时提升药物效力提供了契机。1 Schrödinger的 药物发现团队利用这些信息,通过一种 从头设计 基于迭代的大规模设计与评分策略,对数十亿个化合物进行了评估。该策略包括考虑合成可行性的反应基列举、众包药物化学构思,以及 FEP+自由能微扰 建模。作为预测分子相对结合能的计算测定方法, FEP+ 作为预测分子相对结合能的计算测定方法,其准确性和实用性已得到广泛验证,生成的预测值与实验值平均误差在1 kcal/mol以内。2通过将FEP+ 与高性能云计算及机器学习(ML) (Active LearningFEP+ )相结合,项目启动后的前三个月内就评估了超过1,700个分子。团队通过众包收集的所有创意及相应的建模数据,均通过 LiveDesign——这一业界领先、支持建模的协作型企业平台,用于实时项目构思(图1)。在不到三个月的时间内,团队仅合成了不到50种化合物,便成功鉴定出两组新型且截然不同的高活性MALT1抑制剂,从而得以推进至体内测试阶段。

图1: MALT1抑制剂项目采用的建模策略及“设计-预测-制造-测试-分析”(DPMTA)循环,在此过程中,仅用10个月便发现了候选药物SGR-1505。

通过同时调节效力、溶解度和渗透性来克服MPO挑战

在确定了具有高活性的化学系列后,研究团队专注于优化理化性质 ,使其符合靶点 产品特征(TPP)。他们采用多参数优化(优化 ,MPO)评分系统,根据分子满足TPP的预测能力,快速对分子进行分级筛选。MPO评分的计算基于溶解度、渗透性和效价预测模型得出的数值。 利用这一策略,设计团队评估了超过 5,000 个构想,并筛选出 43 种符合该项目标准的化合物。其中少数化合物进入了合成和实验测试阶段,从而显著降低了成本并节省了时间。

在10个月内,项目团队在先导化合物 系列中合成了共计78种化合物(整个项目共合成了129种化合物),并从中筛选出一种具有均衡特性且在靶点 上表现出活性的潜在同类最佳MALT1抑制剂——SGR-1505(图2)。 2025年6月,在正在进行的Phase 1期开放标签剂量递增研究中,观察到SGR-1505具有良好的安全性特征且耐受性良好,并在复发/难治性B细胞恶性肿瘤患者中显示出令人鼓舞的初步疗效。4 在广泛的B细胞恶性肿瘤中均观察到应答,包括慢性淋巴细胞白血病(CLL)和瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症患者的单药治疗应答(图3)。5

图2:SGR-1505与竞争对手的MALT1抑制剂的比较。*JNJ-6633的结构由卢天宝在2021年春季美国化学会(ACS)年会上首次公布。所有竞争对手的数据均由合同研究组织内部生成。Yin等人,ASH 2023。
图3:SGR-1505Phase 1研究的初步结果显示,该药物在多种B细胞恶性肿瘤(包括慢性淋巴细胞白血病/小淋巴细胞白血病(CLL/SLL)、边缘区淋巴瘤(MZL)和瓦尔登斯特罗姆巨球蛋白血症(WM))中均表现出令人鼓舞的初步疗效。

利用数字技术推动探索项目

FEP+

一种数字分析方法,可在广泛的化学空间 范围内预测蛋白质-配体结合,其准确度与实验方法相当。

从头设计 工作流程

一项超大规模的化学空间 探索,将多种化合物枚举策略与先进的级联过滤技术相结合。

WaterMap

计算蛋白质结合口袋中水分子位点的位置和能量。

LiveDesign

一款协作型企业信息学平台,用于集中访问虚拟实验室和实体实验室的项目数据以及强大的计算预测结果。

参考文献

  1. 蛋白质结合位点 中水的热力学计算——WaterMap在药物发现中的应用。

    Cappel 等 《当代医学化学》 2017, 17(23), 2586-2598.

  2. 通过改进自由能计算推动药物发现。

    Abel 等。 《化学研究进展》 2017, 50(7), 1625–1632.

  3. 针对血液系统恶性肿瘤的强效副半胱天冬酶MALT1抑制剂的特性分析。

    Yin等人,2021年美国血液学会(ASH)会议报告。

  4. Schrödinger 在欧洲血液学协会(EHA)年会上公布了SGR-1505的Phase 1期临床试验初步数据,结果令人鼓舞。

    Schrödinger. 2025 .

  5. 一项由Phase ¹ 开展的关于SGR-1505的研究,该药物是一种口服、强效的MALT1抑制剂,用于治疗复发/难治性(R/R)B细胞恶性肿瘤,包括慢性淋巴细胞白血病/小淋巴细胞白血病(CLL/SLL)。

    斯普尔根等人。 欧洲血液学协会年会. 2025年.

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