TNG456的发现：一种用于MTAP（甲硫腺苷磷酸化酶）缺失癌症治疗的强效、高选择性、脑穿透性MTA（5′-甲硫腺苷）协同型PRMT5（蛋白精氨酸甲基转移酶5）抑制剂

研究人员发现，甲硫腺苷磷酸化酶（MTAP）基因纯合缺失发生于10–15%的所有人类癌症以及高达50%的高级别恶性胶质瘤中，代表了精准肿瘤学中最大的机会之一。MTAP丢失导致5′-甲硫腺苷（MTA）累积，从而使肿瘤细胞对蛋白精氨酸甲基转移酶5（PRMT5）的抑制敏感。本文描述了TNG456的发现，这是一种强效且高选择性的MTA协同型PRMT5抑制剂，在临床前物种中具有脑穿透性，目前正处于I/II期临床研究阶段，用于治疗伴有MTAP丢失的晚期或转移性实体瘤，重点关注胶质母细胞瘤。

TNG456是Tango Therapeutics发现的一种下一代、强效、高选择性、能够穿透血脑屏障的MTA协同型PRMT5抑制剂，目前正作为单药或联合Abemaciclib（阿贝西利，一种CDK4/6抑制剂）开展I/II期临床试验（NCT05732831），主要针对MTAP缺失的晚期实体瘤，尤其是胶质母细胞瘤（GBM）。该论文发表于《Journal of Medicinal Chemistry》。

研究背景方面，MTAP基因常与抑癌基因CDKN2A在染色体9p21区域毗邻，因此在约10–15%的人类癌症（如胶质母细胞瘤、非小细胞肺癌、胰腺癌等）中发生纯合缺失。MTAP编码的酶参与甲硫氨酸补救途径，催化MTA的磷酸解。MTAP缺失导致细胞内MTA累积，而MTA可作为S-腺苷甲硫氨酸（SAM）竞争性抑制剂结合PRMT5，形成PRMT5•MTA复合物并降低其活性。这种代谢脆弱性构成了MTAP与PRMT5之间的“合成致死”关系：MTAP缺失的肿瘤细胞高度依赖PRMT5存活，而正常细胞因MTAP完整、MTA水平低，对PRMT5抑制不敏感。第一代PRMT5抑制剂（如SAM竞争性或非协同型抑制剂）由于缺乏MTAP依赖性，会无差别抑制正常细胞和肿瘤细胞的PRMT5，导致剂量限制性骨髓毒性，治疗窗口窄。第二代MTA协同型PRMT5抑制剂（如Vopimetostat/TNG462、TNG908、AMG 193等）可选择性与PRMT5•MTA复合物结合（而非与PRMT5•SAM结合），从而在MTAP缺失细胞中特异性抑制PRMT5，拓宽治疗指数。然而，对于中枢神经系统（CNS）肿瘤如胶质母细胞瘤，药物需具备脑穿透能力（即游离脑/血浆浓度比K_p,uu较高）。此前的脑穿透候选物TNG908虽进入临床，但其预测的K_p,uu约为0.9，且体外MTAP缺失与野生型细胞选择性仅约15倍；研究人员评估认为，若体内需达到超过MTAP-null GI₉₀（约为GI₅₀的3–5倍）的靶标覆盖，可能会侵蚀治疗窗口，且人类K_p,uu可能低于临床前预测值，因此在临床环境中可能难以在脑内达到稳健的单药抗肿瘤有效浓度。此外，TNG908还存在CYP3A4时间依赖性抑制（TDI）风险，可能导致药物相互作用（DDI）。基于此，研究人员设定目标候选化合物特征：HAP1 MTAP-null GI₅₀< 50 nM，MTAP-null与WT选择性 > 40倍，MDCK-II渗透率（A-B）> 10 × 10^–6cm/s，MDR1外排比 < 3，食蟹猴K_p,uu> 0.5，且消除CYP3A4 DDI风险，最终发现了TNG456。

为开展研究，研究人员主要采用了以下关键技术方法：以氨基吡唑并吡啶-草酰胺为核心骨架，进行结构-活性关系（SAR）优化，包括逐步降低取代基分子量、引入手性苄基甲基及芳香环取代基（如CF₃），并利用密度泛函理论（DFT）计算分子内氢键（IMHB）与构象；通过HAP1 MTAP同基因细胞对进行7天细胞活力检测（CellTiter-Glo）和SDMA In-Cell Western检测以评估细胞效力与选择性；在人及犬肝微粒体/肝细胞中进行代谢稳定性测试（CL_int），通过MDCK-II及MDCK-II-MDR1测定渗透性与P-糖蛋白外排比；在比格犬和食蟹猴中进行体内药代动力学（PK）评价（IV/PO），并通过脑脊液（CSF）或脑/血浆样品测定K_p,uu；利用表面等离子体共振（SPR）及酶活力恢复试验评估生化 potency（K_i,app）；通过广Panel（143株癌细胞系，72株MTAP WT与71株MTAP-null）评估选择性；在U87MG MTAP-null GBM CDX及13种MTAP-null PDX模型（包括NSCLC和GBM）中进行体内药效（TGI/回归）与PD（SDMA蛋白修饰水平）研究；并与Abemaciclib开展体内联合疗效评价；合成路线主要采用Ullmann–Goldberg型铜催化偶联及草酰氯酯氨解、手性HPLC分离等。

论文主体结果部分如下：

Introduction：研究人员介绍了MTAP缺失癌症的临床相关性及PRMT5作为合成致死靶点的原理，指出MTA协同型抑制剂相较于第一代抑制剂的优势，并阐明脑穿透需求及TNG908的局限，从而提出开发下一代高选择性、高脑暴露候选物的必要性。

Medicinal Chemistry：研究人员基于氨基吡唑并吡啶-草酰胺系列（此前用于Vopimetostat发现）开展工作，该系列虽 potency与选择性优良，但透膜性与外排不满足CNS穿透目标（如化合物2的MDCK A-B = 2 × 10^–6cm/s，MDR1外排比 = 39）。研究人员指出，该核心骨架氢键供体数（HBD）= 3、拓扑极性表面积（TPSA）= 117 Ų，但通过两个分子内氢键（IMHB）可降低有效极性；TPSA与MDR1外排比相关：TPSA < 100 Ų时43%化合物外排比 < 3，TPSA > 120 Ų时为0%。研究人员避免在核心外引入额外杂原子，将TPSA上限控制在117 Ų，并通过去除碱性哌啶（降低pK_a至~6）提升CNS适用性，同时不牺牲 potency；该系列也普遍无CYP3A4 TDI信号。

Results：研究人员首先以化合物3（苯基替代苯并噻唑）为例，其在保持MTAP-null GI₅₀= 7 nM、选择性45倍的同时，将MDCK A-B提升至12 × 10^–6cm/s、MDR1外排比降至2，但因K_p,uu< 0.3及预测人半衰期短而被搁置。更小分子量类似物（4–7）虽渗透/外排良好，但细胞效力下降至45–71 nM；其中5和6代谢稳定性尚可，但犬体内清除高于预期。随后研究人员转向无环二苄基酰胺等设计，最终通过在苄基α位引入手性甲基（优选R构型）及芳香环对位CF₃取代，得到TNG456：HAP1 MTAP-null GI₅₀= 20 nM，选择性 vs WT = 50倍；hCL_{int, mic}= 13 μL/min/mg；MDCK A-B = 13 × 10^–6cm/s；MDR1外排比 = 2.6；无CYP3A4 TDI信号。晶体结构显示TNG456与PRMT5•MTA复合物的结合模式，其CF₃占据由Phe300/Tyr297/Phe577移动形成的口袋，苄基与Phe580/Tyr304发生π-堆叠。研究人员亦发现邻位氟取代类似物（18）可通过正交多重极化相互作用指向Trp579骨架CO。

Biochemical Characterization：研究人员指出TNG456在无MTA时的K_i,app约30 pM，加入MTA后初始酶速率接近背景，因此PRMT5•MTA K_i,app估计 < 2 pM；因解离极慢，SPR不明确，故采用酶活力恢复试验估算。

Further In Vitro Characterization：TNG456在40种甲基转移酶Panel（10 μM）中仅抑制PRMT5:MEP50；在78个脱靶安全Panel（至30 μM）中无显著活性；hERG IC₅₀= 9.4 μM（相对MTAP-null GI₉₀100 nM约100倍安全窗）。在4对MTAP同基因细胞系中，平均选择性55倍（LU99 NSCLC 38倍、LN18 GBM 65倍、HCT116 CRC 65倍、HAP1 CML 50倍）。在143株癌细胞系Panel中，TNG456显示优于Vopimetostat、TNG908及SAM非协同抑制剂Pemrametostat的MTAP依赖性选择性。

Pharmacokinetic Profiling of TNG456 in Preclinical Species：犬（IV 1 mg/kg）CL = 3.0 mL/min/kg，V_d,ss= 1.5 L/kg，T_1/2= 6.4 h，PO 3 mg/kg F = 55%；食蟹猴（IV 1 mg/kg）CL = 16 mL/min/kg，V_d,ss= 4.0 L/kg，T_1/2= 3.9 h，PO 3 mg/kg F = 85%；预测人半衰期约6 h，支持每日两次（BID）给药以维持C_min高于MTAP-null GI₉₀且C_max低于影响WT的水平。食蟹猴CSF研究平均K_p,uu= 0.59，犬K_p,uu平均0.64。

TNG456 Shows Strong Antitumor Efficacy in MTAP-Null Models：在U87MG MTAP-null GBM CDX中，TNG456剂量依赖性降低SDMA修饰蛋白（≥30 mg/kg BID抑制 > 90%），并驱动抗肿瘤活性（30 mg/kg BID TGI 84%，90 mg/kg BID 56%回归）。在13种MTAP-null PDX模型中，90 mg/kg BID下所有模型均表现强效（5/13为72–99% TGI，8/13为肿瘤缩小，包括NSCLC和GBM的完全持久应答）。

Studies with TNG456 and Abemaciclib in MTAP-Null Efficacy Models Show Strong Combination Benefit：在侵袭性MTAP-null GBM CDX及PDX中，TNG456与Abemaciclib联合（各自亚治疗/治疗剂量）均产生显著获益，PDX模型中出现完全缓解；由于Abemaciclib为敏感CYP3A4底物，TNG456的低CYP3A4 DDI风险尤为重要。

Synthesis：研究人员描述了TNG456及类似物的合成：多数通过Ullmann–Goldberg型Cu催化偶联（7-溴-1H-吡唑并[4,3-c]吡啶-4-胺与初级草酰胺），必要时手性HPLC分离；部分无环类似物通过HATU介导的酰胺偶联制备；TNG456具体由(R)-N-甲基-1-(4-(三氟甲基)苯基)乙胺经草酰氯甲酯、氨解、偶联与脱保护得到。

Conclusions：研究人员总结，通过战略优化氨基吡razolopyridine草酰胺系列，平衡低分子量、有限极性（TPSA = 117 Ų）、适宜logD与pK_a，获得TNG456：PRMT5•MTA K_i,app< 2 pM，HAP1 MTAP-null GI₅₀= 20 nM，选择性50倍；高渗透性（13 × 10^–6cm/s）、低MDR1外排比（2.6），临床前K_p,uu约0.6，支持人类CNS暴露；无CYP3A4抑制/TDI/诱导风险，利于联合治疗；临床前DMPK预测可维持脑内MTAP-null GI₉₀覆盖。基于此，TNG456于2025年进入I/II期临床（NCT05732831）。

讨论部分强调，该研究通过合理的药物化学设计克服了既往MTA协同PRMT5抑制剂在脑穿透能力与代谢稳定性上的局限，提供的TNG456兼具强效、高MTAP选择性、低DDI风险与证实的CNS暴露，为MTAP缺失癌症（尤其是胶质母细胞瘤）提供了具潜力的精准治疗候选物，其临床开发正在进行中。