Memecahkan halangan mulut（3）

Penemuan, pengoptimuman dan pengubahsuaian seterusnya PN-235 (icotrokinra, JN-2113)

Kelebihan peptida kitaran yang diberikan secara lisan telah diperincikan dalam artikel sebelumnya, dengan PN-235 menerima perhatian yang ketara sebagai salah satu daripada sedikit ubat peptida kitaran yang kini tersedia untuk pentadbiran lisan. Pada 21 Julai 2025, Protagonis dan Janssen mengumumkan bahawa mereka telah menyerahkan Permohonan Ubat Baharu (NDA) kepada FDA untuk Icotrokinra, untuk rawatan psoriasis plak sederhana hingga teruk pada orang dewasa dan kanak-kanak berumur 12 tahun ke atas. Jika diluluskan, Icotrokinra dijangka menjadi ubat oral pertama di dunia yang menyasarkan IL-23R untuk rawatan psoriasis. Artikel ini memfokuskan pada proses penemuan dan strategi pengoptimuman sistematik molekul ini, menggunakan tarikh penerbitan paten sebagai garis masa, dan juga meringkaskan arah yang berpotensi untuk pengoptimuman selanjutnya.

Seawal tahun 2007, Valorisation Hsj, Societe En Commandite memfailkan permohonan paten untuk antagonis peptida IL-23R (WO2009007849). Ini adalah salah satu paten terawal yang melibatkan IL-antagonis peptida 23R dalam maklumat yang tersedia secara umum. Paten ini menerangkan satu siri peptida yang menyasarkan IL-23R, termasuk agonis APG-2301 dan antagonis APG-2303, APG-2305, APG-2307 dan APG-2309 (jujukan ditunjukkan dalam rajah di bawah). Pasukan itu menggunakan jujukan asid amino IL-23R sebagai asas, digabungkan dengan teknik pemodelan komputer, untuk menghasilkan peptida linear yang sepadan dengan kawasan engselnya (meniru IL-23 dan bertindak sebagai antagonis IL-23R). Antaranya, APG-2305 dan APG-2309 berkesan menghalang fosforilasi STAT3 dalam splenosit tikus secara in vitro, dengan nilai IC50 masing-masing 1 nM dan 2 nM. Tambahan pula, dalam model IBD tikus, rawatan dengan APG-2309 dapat mengurangkan edema dan kemerahan yang disebabkan oleh keradangan dengan ketara, dan dengan ketara mengurangkan penyusupan leukosit mukosa dan kesesakan vaskular, menunjukkan potensi anti-radang dan terapeutik yang baik.

Pada tahun 2013, Makmal Diagnostik Perubatan (MDL) menerbitkan paten (US20130029907) yang menerangkan penemuan peptida pengikat IL-23R-menggunakan teknologi paparan phage, berjaya mengenal pasti beberapa jujukan peptida yang secara khusus mengikat IL-23 Penyelidikan ini membina pustaka paparan phage M13 yang mengandungi jujukan peptida 12-mer rawak dan melakukan beberapa pusingan saringan menggunakan rekombinan larut penuh IL-23R dan varian sambatannya sebagai sasaran. Akhirnya, 27 peptida dengan aktiviti mengikat telah dikenalpasti. Terutama, jujukan peptida ini menunjukkan persamaan yang rendah dengan struktur kristal IL-23 yang dilaporkan oleh Beyer et al. (ID PDB: 3D85). Melalui penjajaran jujukan, penyelidik mendapati bahawa 66.7% daripada peptida mengandungi jujukan pengecaman terpelihara: -WX1X2X3W-, yang dihipotesiskan sebagai motif fungsi utama untuk mengikat IL-23R dan menyekat transduksi isyarat hilirannya (jujukan perwakilan ditunjukkan dalam rajah di bawah). Selepas itu, penyelidik menilai aktiviti perencatan peptida pada pengikatan IL-23 kepada IL-23R menggunakan eksperimen ELISA yang kompetitif, mengenal pasti Peptida 23 (peptida 12-mer) sebagai peptida paling aktif, yang menghalang pengikatan IL-23 kepada IL-23}} (IC50=0.85 (IC{{3M}} dengan ketara dengan ketara.

Berdasarkan ini, pasukan mengoptimumkan struktur Peptida 23, termasuk memanjangkan atau memendekkan termini C/N, menggantikan asid amino dalaman dengan asid amino berasid/neutral/asas, dan pengubahsuaian kitaran. Keputusan ELISA yang kompetitif menunjukkan bahawa memanjangkan asid amino pada kedua-dua hujung Peptide 23 mempunyai sedikit kesan ke atas aktiviti perencatannya, tetapi pemendekan membawa kepada penurunan dalam aktiviti perencatan. Mengubah suai sifat cas sisa "X" dalam motif teras -WX1X2X3W- (cth, menggantikan residu bercas negatif dengan sisa bercas negatif, polar tidak bercas atau bercas positif yang lain) tidak menjejaskan aktiviti perencatannya dengan ketara, menunjukkan bahawa ciri cas sisa di rantau ini bukan penentu aktiviti utama. Menggantikan salah satu sisa triptofan (W) dalam struktur teras dengan fenilalanin (F) atau tirosin (Y) mengekalkan keupayaan perencatannya, sambil menggantikannya dengan alanin (A) mengurangkan aktiviti, yang konsisten dengan ciri-ciri jujukan yang diperoleh daripada pemeriksaan paparan phage sebelumnya.

Tambahan pula, memendekkan Peptide 23.15 sambil mengekalkan struktur teras -WQDYW-, walaupun motif teras dikekalkan, melemahkan aktiviti perencatannya dengan ketara. Di samping itu, memperkenalkan sistein (Cys) pada kedua-dua hujung untuk membentuk peptida kitaran menghasilkan aktiviti yang setanding dengan peptida linear; bagaimanapun, mengurangkan saiz peptida kitaran kepada 7 atau 9 peptida sambil mengekalkan struktur teras secara ketara melemahkan keupayaannya untuk menghalang IL-23R.

Dalam dua paten berikutnya yang diterbitkan oleh MDL (US20130172272 dan US20160039878), penyelidik menggunakan struktur teras -WX1X2X3W- sebagai perancah dan membina serta menapis perpustakaan peptida yang disasarkan menggunakan teknologi paparan ribosom (jujukan perpustakaan Xpeptida:XXXW). Selepas lapan pusingan saringan, peptida dibahagikan lagi berdasarkan struktur -WX1X2YW-: Kumpulan A mengandungi -WVDYW-, Kumpulan B mengandungi -WQDYW- dan Kumpulan C mengandungi peptida dengan jujukan teras lain. Ujian aktiviti ELISA menunjukkan bahawa Peptide No. 2/7 dalam Kumpulan A mempunyai aktiviti yang lebih baik berbanding Peptide No. 23.19 yang didedahkan dalam paten sebelumnya. Dalam ujian ELISA yang kompetitif, Peptide No. 7 mempunyai IC50 sebanyak 58.0 nM dan Peptide No. 2 mempunyai IC50 sebanyak 34.6 nM.

Selepas itu, menggunakan Peptida NO.2 dan Peptida NO.7 sebagai titik permulaan, tiga peptida kitaran telah direka bentuk dan disintesis: 2HT-AA, 7-CC dan 7HT-AA. Antaranya, molekul 2HT-AA, berdasarkan kitaran kepala-ke-ekor sisa alanin pada kedua-dua hujung Peptida NO.2, mempamerkan aktiviti terbaik (struktur ditunjukkan dalam rajah di bawah), dengan ELISA IC50 yang kompetitif sebanyak 8.1 nM dan aktiviti pelapor 341 nM ({2}2}341{100}{101} merangsang garisan sel DB yang ditransfeksi dengan gen wartawan STAT3, dan aktiviti perencatan dikira dengan mengesan ekspresi gen wartawan). Ini mewakili peningkatan 4-6 kali ganda dalam aktiviti berbanding peptida linear. Ujian aktiviti in vitro, 2HT-AA secara berkesan menghalang rembesan IL-17F yang disebabkan oleh IL-23 dalam sel Th17 manusia dengan cara yang bergantung kepada kepekatan dan menyekat pengeluaran IL-22 dalam PBMC manusia dan splenosit tikus. Pada masa yang sama, peptida kitaran ini juga menurunkan tahap mRNA IL-17F dalam splenosit tikus. Malangnya, walaupun aktiviti farmakologi 2HT-AA yang menjanjikan, tiada laporan pengoptimuman seterusnya struktur peptida kitaran ini dan derivatifnya oleh MDL telah ditemui.