一种降解KRASG12D蛋白的降解剂及其应用

本发明涉及小分子药物领域，具体地，本发明涉及一种降解kras g12d蛋白的降解剂和作为靶向kras g12d的降解剂的应用。

背景技术：

1、约30%人类癌症与ras突变有关。ras家族有3种亚型，分别为kras，hras和nras。kras基因全名叫kirsten rats arcomaviral oncogene homolog，是人类癌症中最常出现突变的基因之一，在多种癌症如胰腺癌、肺癌和结肠癌等均发现kras蛋白被上调或被突变激活。在人类癌症中，kras基因突变出现在接近90%的胰腺癌中，30-50%的结直肠癌中，17%的子宫内膜癌中，15-20%的肺癌中（大多为nsclc）。它也会在胆管癌、宫颈癌、膀胱癌、肝癌和乳腺癌等癌症类型中出现。kras突变包括许多不同的位点突变，其中主要的突变类型分别为g12c、g12d、g12r、g12a、g12s和g12v，尤其是kras g12c和kras g12d突变在多种癌症中普遍存在。

2、kras曾经也被认为是肿瘤药物研发领域“不可成药”靶点的代名词。它难以成药的难点在于：首先，kras蛋白的分子结构紧凑，表面光滑，缺乏明显的药物结合位点，这使得设计能够特异性结合并抑制其活性的小分子药物面临巨大挑战。kras与核苷酸gtp的结合亲和力极高，药物难以与之竞争，从而难以实现对kras蛋白的有效抑制。此外，kras不仅在肿瘤发展中起关键作用，也是正常细胞功能所必需的蛋白，因此，针对kras突变位点的抑制剂往往也会抑制野生型kras的活性，这增加了药物开发的复杂性和潜在的副作用风险。更为复杂的是，不同kras突变体的gtp结合位点存在差异，这进一步增加了设计特异性kras抑制剂的难度。

3、近年来，kras药物研发领域实现了显著的飞跃。2021年，共价抑制剂sotorasib的获批上市，标志着“不可成药”靶点kras g12c有了新的治疗手段。紧随其后，miratitherapeutics公司研发的adagrasib也获得了fda批准，为携带kras g12c突变的非小细胞肺癌患者开辟了新的治疗途径。除了sotorasib和adagrasib这两款已经获得批准的krasg12c抑制剂之外，还有多种其他候选药物正在临床试验阶段，例如bi-2852、jab-21822、ly3537982等。

4、然而， g12d突变频率远超g12c，是kras最常见的突变亚型，这使其成为更具临床价值的靶标。鉴于g12d突变缺乏类似g12c中可供共价反应的亲核性半胱氨酸巯基，研究者被迫探索全新的非共价结合策略。其中阿斯利康开发的新一代口服kras g12d选择性抑制剂azd0022展现出更优异的口服生物利用度和组织分布特性，已进入临床开发阶段。此外，mrtx1133作为第一个针对kras g12d突变的抑制剂，在临床前研究中展现出了显著的效果。在胰腺癌和结直肠癌的动物模型中，mrtx1133在3 mg/kg的剂量下能够有效抑制kras g12d突变型肿瘤的生长，显示出其良好的安全性和潜在的抗肿瘤效果，为进一步的临床研究奠定了基础。

5、目前针对kras g12d的药物研发处于起步阶段，尚无靶向kras g12d突变的药物上市，且已有报道kras g12d抑制剂mrtx1133已被证实其在治疗人胰腺癌细胞产生耐药性问题。同时，目前针对携带kras g12d突变的胰腺癌的治疗手段匮乏。因此，急需利用新技术开发靶向kras g12d的治疗药物。

6、但现有的kras g12d抑制剂存在获得性耐药缺陷，kras g12d降解剂仍具有效果不佳等缺点。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种protac化合物及其制备方法和作为靶向kras g12d的降解剂的应用。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种protac化合物，或者其立体异构体、互变异构体、氘代物、溶剂化物、前药、代谢产物、药学上可接受的盐或共晶，即一种靶向kras g12d的降解剂，具有如下式(i)所示结构：

3、式(i)；

4、其中，l为连接链，结构如下式所示：

5、,

6、其中， n独立地选自0-9的整数；

7、r选自以下结构：

8、， ，，

9、其中，

10、x为c、n或o，

11、w为c=o或ch2。

12、进一步地，x为o。

13、进一步地，w为c=o。

14、进一步地，本发明提供一种所述靶向kras g12d的降解剂，为以下化合物：

15、

16、

17、

18、

19、

20、

21、本发明同时提供一种靶向kras g12d的降解剂的制备方法，主要应用“点击化学反应”(click reaction)的策略来连接kras g12d配体和e3连接酶crbn的配体：

22、首先，根据下述反应路线，制备kras g12d的重要中间体6：

23、；

24、接着，以6为起始原料，经过亲核反应、脱保护基后得到中间体8：

25、

26、随后，以四氢呋喃和水的混合溶液（v/v = 4:1）为反应溶剂，加入抗坏血酸钠、硫酸铜作为催化剂，中间体8与携带叠氮基（n3-）的e3连接酶配体发生click反应，生成所期望的目标化合物。反应方程式如下：

27、;

28、其中，

29、此处的linker为，n为0-9的整数。

30、对于其中的例外化合物vii-3、vii-4，则不采用click反应合成，而直接以缩合反应进行；以vii-4为例，其合成路线如下：

31、

32、。

33、本发明还提供了一种靶向kras g12d的降解剂在药学上的应用，该应用具体为：用于制备预防或治疗因kras g12d蛋白的介导所引起的疾病的药物制剂中的应用，所述的因kras g12d的介导所引起的疾病为癌症，包括急性髓系白血病aml、胰腺癌、结肠癌，胆管癌、宫颈癌、乳腺癌、肺癌、肝癌、恶性胶质瘤、膀胱癌、胃癌、前列腺癌，等。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果：

35、基于近年来发展迅速的protac（proteolysis-targeting chimaeras，蛋白裂解靶向嵌合体）技术，本发明以蛋白降解的形式来解决蛋白抑制剂通常的耐药性及活性不够高的问题。本发明提供的一种靶向kras g12d的降解剂不需要像抑制剂那样长期占据活性位点，而只需要与kras g12d蛋白短暂的结合即能够诱发蛋白降解效果，由于蛋白被降解后需要重新合成才能恢复功能，这就极大地推迟了抗药性的产生；对那些已经产生抗药性的蛋白也仍然有效。因此，本发明提供的一种靶向kras g12d的降解剂可以在制备预防或治疗因kras g12d蛋白的介导所引起的疾病的药物制剂中有所应用，如肿瘤。