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• CHD4のSANT-SLIDEドメインに対するmRNAディスプレイで、NuRD複合体形成の要となるGATAD2Aとの相互作用を阻害する小型マクロ環状ペプチドが得られた。
• スクリーニングはCHD4上の第二の結合部位も示唆し、CDK2AP1がそこに結合することを確認、CHD4–GATAD2A–CDK2AP1三者複合体の構造も決定された。
• NuRDの破壊は胎児型ヘモグロビンの発現を誘導し、鎌状赤血球症などβヘモグロビン異常症に対する実証済みの治療戦略である。

Macrocycle Screening against the C-Terminal Region of CHD4 Uncovers Its Role as an Interaction Hub in the Formation of the Nucleosome Remodeling and Deacetylase Complex ↗

• 天然物シンコナアルカロイドを母核とするアンモニウム塩を局所麻酔薬として検討し、二環性のキンコリジン骨格が非環状・単環状類縁体より優れていた。
• リード化合物CLA-1-3はラット坐骨神経を50時間以上遮断し、電位依存性ナトリウムチャネルを強力に阻害した。
• 別の化合物CLA-3-5は0.30〜0.60%の濃度で最大約3時間続く感覚選択的な遮断を示した。

Cinchona Alkaloids-Derived Ammonium Salts for Long-Acting and Sensory-Selective Nerve Blockades ↗

• 構造ガイドのハイブリッド化でインダゾール系LRRK2シリーズを構築。初期のピペリジン体は高活性だが、野生型とG2019S変異体の差がほとんどなかった。
• ピペリジンをオクタヒドロシクロペンタ[c]ピロールに置換すると、活性を保ったまま選択性の幅が拡大。化合物34がこの新規ケモタイプを代表する。
• 著者らは、次世代のパーキンソン病向けLRRK2阻害薬に向けた新たな出発点と位置づけている。

Discovery of G2019S Mutant Selective LRRK2 Inhibitors Based on an Indazole Octahydrocyclopenta[c]pyrrole-Based Hybrid Chemotype ↗

• 先行のリン酸化ペプチド型STAT6 PROTACを、経口投与を意図した非ペプチド型分解薬に置き換えた。
• WW-210は極めて低い濃度でSTAT6を分解し、他のSTATファミリーに対する選択性の幅も広い。
• 測定可能な経口バイオアベイラビリティを示し、血液と脾臓でSTAT6を分解。アトピー性皮膚炎モデルマウスで皮膚病変の改善、血清IgEの低下、肥満細胞浸潤の減少が見られた。

Discovery of a Potent, Selective, and Orally Efficacious STAT6 PROTAC for the Treatment of Atopic Dermatitis ↗

• 既存のKRAS G12C薬は主に不活性なGDP型を捕捉し、耐性も報告されている。本シリーズは活性型のGTP結合状態を狙う。
• HTSで得たケトインドリジン骨格とアニリン由来アクリルアミドが、switch-IIポケットのCys12に共有結合。結晶構造では、ワーヘッドがGTPアナログのγリン酸と相互作用していた。
• 最適化で得た化合物17は前臨床動物種で経口吸収性を示し、KRAS–cRAF結合とERKシグナルの阻害を持続させ、膵臓がん異種移植モデルで完全退縮を示した。

Discovery of Novel Oral Covalent Inhibitors Targeting Active GTP-Bound KRAS G12C with Potent Antitumor Activity ↗

• 求電子剤先行型の共有結合フラグメントスクリーニングとリガンド先行型の戦略を組み合わせ、ホスファターゼSHP2のアロステリック・ラッチ部位のリジンを標的とした。
• 計算と実験の両面から結合様式が裏づけられ、この部位で初の強力かつ細胞活性をもつアロステリック共有結合阻害薬を得たと著者らは述べる。
• ラッチ部位が共有結合的に攻略可能であることを示し、新たなSHP2アロステリック骨格への道を開く。

Fragment-Based Covalent Targeting of Lysines at the Allosteric Latch Site of SHP2 ↗

• 最近のNeurIPSコンペでは、DELデータで学習した上位MLモデルが分布外の化学空間に汎化できなかった。本研究は構造モデリングでそのギャップを埋められるかを検証する。
• 生物学的に多様な3標的と複数の合成形式のDELを用い、ML、Glideドッキング、GALigandDock、Boltz-2コフォールディングを比較した。
• MLは分布内では良好に機能し、論文の焦点は新規化学空間で各手法がどこまで持ちこたえるかにある。

Assessing the Generalizability of Machine Learning and Physics-Based Methods with DNA-Encoded Libraries ↗

• 先行ヒットBTP15はMprB阻害でファゴソーム脱出を防ぎ、結核菌による宿主細胞死を抑えるが、薬物動態が不良だった。
• 新規ベンゾチオフェン誘導体を、MprB阻害、ミクロソーム安定性、毒性、THP-1およびMRC-5細胞でのex vivo効果で評価した。
• 菌を直接殺さず病原性だけを阻むアプローチで、耐性圧力を下げられる可能性がある。

Antivirulence Benzothiophenes Inhibit Intracellular Mycobacterium tuberculosis by Targeting the Sensor Histidine Kinase MprB ↗

• 長らくundruggableとされた転写因子TFEBに対し、TFEB阻害活性とTpo-Rアゴニスト活性を併せ持つエルトロンボパグを出発点にした。
• SAR最適化でDCL1191を得た。TFEBに結合してDNA結合を阻害し、Tpo-RやMITFへの活性は低い。計算とミュータント解析が結合モードを支持する。
• TFEB標的遺伝子の転写を抑えてオートファジー流束を遮断し、経口バイオアベイラビリティを示す。オートファジー亢進型の膠芽腫細胞で活性があった。

Development of DCL1191 as a Potent, Selective and Orally Bioavailable Inhibitor for Autophagy-Associated Transcription Factor EB (TFEB) ↗

• 先行化合物とゼブラフィッシュHDAC6触媒ドメインの結晶構造をもとに、第2世代のHDAC6阻害薬を設計した。
• 2つのリード化合物の共結晶構造でL2ループのS531との相互作用を確認。細胞ではヒストンのアセチル化に明確な変化なく、アセチル化チューブリンが増加した。
• 1化合物はオートファジー経路の活性化を介してA549細胞の2D・3D培養での生存率を低下させ、相分離にも影響した。

Structure-Based Design of HDAC6 Inhibitors Targeting the L2 Pocket: Modulating Autophagy and Liquid−Liquid Phase Separation in Lung Cancer ↗

• 糖鎖修飾されたウイルスエンベロープタンパク質のフォールディングに関わる小胞体酸化還元酵素PDIA3は、未開拓の宿主標的である。
• AV22に代表される新規N-ヒドロキシインドール-2-カルボキサミド類がPDIA3を阻害し、主要なヒト呼吸器ウイルスに幅広い活性を示した。
• コロナウイルス感染細胞では非感染性粒子の放出が増え、スパイクのジスルフィド結合形成が低下した。

Development of N-Hydroxyindole-2-Carboxamides as New Host-Targeted Broad-Spectrum Antiviral Agents Against Human Respiratory Viruses ↗

• 3サイクルのペプチド様DEL(403,200化合物)を構築し、市販アミノ酸4,774種の化学空間モデルで不足しているビルディングブロックを特定した。
• 3種類の標的に対するアフィニティ選択でライブラリ性能を比較した。
• 炭酸脱水酵素IIに対する選択で既知のスルホンアミド型ファーマコフォアが得られ、計算支援設計の妥当性を示した。

Design, Synthesis, and Comparative Selection Analysis of a Chemically Diverse Peptide-Like DNA-Encoded Library ↗

• HCVでは直接作用型抗ウイルス薬への耐性が課題だが、宿主因子PI4KIIIβとHDACのデュアル阻害はこれまで報告がなかった。
• チアゾールアミド系デュアル阻害薬を設計・合成し、評価した。
• リード化合物は両標的に強い酵素阻害を示し、抗HCV活性も確認された。

Discovery of Thiazolamide-based PI4KIIIβ/HDAC Dual Inhibitors with Potent Activity against Hepatitis C Virus ↗

• SAR展開でD4を見いだした。STINGに直接結合し、オリゴマー化とTBK1/IRF3シグナルを阻害する。
• マクロファージでは貪食能、オートファジー流束、ミトコンドリア機能を回復させ、NLRP3関連のパイロトーシスを抑えた。
• D4は経口曝露が得られ高用量でも忍容性が良好で、セルレイン/LPSモデルで膵障害と酵素値を低下。STINGノックダウンでも同様の保護が見られた。

Discovery of Novel STING Inhibitors for the Treatment of Severe Acute Pancreatitis ↗

• 天然物ミレパチンにHDAC阻害薬の主要ファーマコフォアを融合し、チューブリン/HDACデュアル阻害薬を構築した。
• リード化合物6は12種のがん細胞株に広く抗増殖活性を示し、チューブリン重合とHDAC8を阻害。HDAC1、4、6に対してHDAC8選択的だった。
• 卵巣がん異種移植モデルで、良好な安全性とともに腫瘍増殖を抑制した。

Discovery of a Novel Dual Inhibitor Targeting Tubulin and Histone Deacetylase 8 for Treatment of the Ovarian Cancer ↗

• 固相合成法により、ボリノスタット由来HDAC6 PROTACのVHLリガンド、出口ベクター、リンカーを系統的に変化させた。
• 長く半剛直なリンカーで分解が最も効率的になり、主要化合物はMM.1SおよびMV4-11細胞でHDAC6を優先的に分解した。
• HDAC阻害活性がほぼ同等の非分解性対照は増殖抑制が明らかに弱く、分解そのものが効いていることを示した。

Solid-phase synthesis and structure-degradation relationships of VHL-recruiting PROTACs for preferential histone deacetylase 6 degradation ↗

• 活性の弱い天然物フェルラ酸を基にしたPROTAC 6種を作製し、HUVECでTLR4分解と細胞遊走を評価した。
• 主要化合物FP-4はTLR4を分解し、TLR4/MyD88–NF-κBシグナルとTNF-α、ICAM-1、VCAM-1の発現を抑えた。
• ゼブラフィッシュでも保護効果が確認され、PROTACの応用をがん以外へ広げた。

Enhancing Natural Product Therapy with PROTACs: Targeted Degradation of TLR4 Confers Potent Endothelial Protection ↗

• 拮抗薬NIBR189に由来する仮想スクリーニングヒットを構造活性相関で最適化し、G蛋白質シグナルに完全に偏向したGPR183完全作動薬を得た。
• 主要化合物TUG-2604は、内因性オキシステロール7α,25-OHCと同等の効力・効果を示しつつ、β-アレスチン2を動員しない。
• 単独ではヒト樹状細胞の遊走を誘導せず、オキシステロール誘導の遊走を阻害した。

Development of Potent G Protein Pathway-Biased GPR183 Agonists ↗

• スキャフォールドホッピングに基づく仮想スクリーニングで、子宮頸がんで高発現するJmjC型脱メチル化酵素KDM6Bに対するジアリールピリミジン-グアニジン系列を見いだした。
• 最適化化合物は酵素阻害活性でGSK-J4に匹敵するが、2-オキソグルタル酸に対して非競合という点で、多くのJmjC阻害薬と作用様式が異なる。
• 酵素レベルではpan-KDM阻害を示したものの、C33A細胞ではH3K27me3を選択的に上昇させ、異種移植腫瘍の増殖を抑えた。

Discovery of Diaryl Pyrimidine-Guanidine Derivatives as Jumonji C Domain-Containing Lysine Histone Demethylase (KDM) Inhibitors with In Vivo Anti-Cervical Cancer Activity ↗

• MOR部分作動薬TRV734とD3R拮抗型のtrans-シクロプロピルアミン骨格を融合したデュアルリガンドで、より安全なオピオイド鎮痛薬を目指した。
• (R)-LS02-14とTRV734は強い抗侵害作用を示したが、乱用リスクと呼吸抑制のシグナルは同程度だった。
• D3R/MOR比がはるかに低い(R)-LS01-64は鎮痛は穏やかだが、報酬強化・条件づけ効果が弱く、呼吸への影響も小さかった。

Further Development of Dual-Target Mu Opioid Receptor-Dopamine D3 Receptor (MOR-D3R) Ligands as Novel Therapeutics ↗

• CDD-2807の母核である3-(ビフェニルエチニル)-1H-インダゾールについて、構造活性・構造物性相関を調べ、低い速度論的溶解度の改善を図った。
• CDD-3094はナノモルの細胞活性を維持しつつ溶解性を高め、hERG阻害を低減し、広範なキナーゼパネルでもクリーンだった。
• 共結晶構造に基づき主要オフターゲットCLK4を回避する改変を行い、選択性の高い生化学ツールを得たが、細胞活性は低下した。

Design, Synthesis, and Pharmacological Profiling of Serine/Threonine Kinase 33 (STK33) Inhibitors for Nonhormonal Male Contraception ↗

• ドネペジルを基にした誘導体を設計・合成し、ヒトブチリルコリンエステラーゼとFAAHの二重阻害薬として評価した。
• リード化合物G15は両酵素をバランスよく阻害し、活性はサブマイクロモルからマイクロモル域だった。
• セリン加水分解酵素阻害薬で問題になりやすいカルボキシルエステラーゼCES1/2に対しても一定の選択性を示した。

Design, Synthesis and Evaluation Donepezil-Based Dual BuChE/FAAH Inhibitors for Alzheimer's Disease Therapy ↗

• FlexENNは、残基ごとに幾何情報・柔軟性記述子・配列情報を持たせた局所界面グラフ上で動くメッセージパッシング型GNN。
• 折りたたみ型複合体用と天然変性パートナーを含む複合体用の2モデルを独立に学習し、新たにIDPデータセットを構築した。
• ベンチマークには、微小管内のチューブリン–チューブリン界面や微小管とMAPの複合体が含まれる。

FlexENN: A Graph Neural Network for Binding Energy Prediction of Globular and Intrinsically Disordered Protein Complexes ↗

• インダゾールとオクタヒドロシクロペンタ[c]ピロールを構造指針で組み合わせ、パーキンソン病向けの新しいLRRK2阻害薬骨格を得た。
• 初期のピペリジン含有アナログは高活性だったが、野生型とG2019S変異体の区別はほとんどつかなかった。
• ピペリジンを縮環二環式アミンに置き換えることで、この選択性の幅を広げようとした。

Discovery of G2019S Mutant Selective LRRK2 Inhibitors Based on an Indazole Octahydrocyclopenta[c]pyrrole-Based Hybrid Chemotype ↗

• 細菌の鉄取り込み系を利用するトロイの木馬戦略で、β-ラクタム薬をグラム陰性菌の外膜越しに届ける設計。
• アンピシリンをモノカテコール、ビスカテコール、カテコール–ヒドロキサム酸型のシデロフォアに結合し、系列を比較した。
• ビスカテコール型結合体が選択的で、多剤耐性緑膿菌にまでアンピシリンの効果を広げたと報告されている。

A Selective Bis-Catecholate Siderophore-Ampicillin Conjugate Expands Activity against Multidrug-Resistant Pseudomonas aeruginosa ↗

• IL-11結合ペプチドの酸化に弱いチオエーテルをラクタム架橋に置き換え、リンカー長を系統的に検討した。
• 最適化したアナログ4L6–16は、IL-11に良好な親和性で結合し、元のペプチドより強い拮抗作用を示した。
• 腎線維症の細胞モデルと動物モデルの両方で腎保護効果が確認された。

Development of a Lactam-Bridged Peptide as Interleukin-11 Antagonist for Renal Fibrosis Treatment ↗

• 既存の結晶構造を手がかりに、動力学的ターゲットガイド合成で緑膿菌の病原因子エラスターゼLasBの阻害薬を組み上げた。
• 広範なSAR検討により、非常に高活性で、ヒトのオフターゲット群に対する選択性も良好なヒドロキサム酸阻害薬を得た。
• 化合物はLasBによる肺上皮細胞の傷害を抑え、in vivoでの有効性を示し、肺内曝露は生化学的活性を上回った。

Kinetic Target-Guided Discovery of Selective Nanomolar Hydroxamic Acid–Based Inhibitors of Pseudomonas aeruginosa Elastase LasB ↗

• 酸性スフィンゴミエリナーゼのアミノビスホスホン酸阻害薬ARC39をマスクし、細胞への取り込みを改善した。
• マスク化誘導体は細胞でナノモル域の活性を示し、親化合物より約2桁強力だった。
• 細胞内取り込みや安定性などの性質も詳しく調べられている。

Masked Bisphosphonate Inhibitors of Acid Sphingomyelinase: Improved Cell Penetration and Potency ↗

• 脳腫瘍で承認されている脳移行性の経口薬はテモゾロミドとボロシデニブのみで、新たな選択肢が求められている。
• SAR研究から脳移行性の高いチューブリンリガンドの新クラスが見つかり、共結晶構造でコルヒチン部位への結合と、コルヒチン結合状態に対してβT7・αT5ループが反転した構造が確認された。
• 置換基への感受性が高く不可欠な部分構造は少ないことがSARで示され、化合物40が臨床候補に選ばれた。

Discovery and Optimization of a Novel Brain-Penetrant Colchicine-Binding Site Ligand for Treatment of Glioma ↗

• DNMT1は触媒作用と非触媒作用の両方で線維化を促すため、DC-517を出発点に、両機能を同時に抑えるPROTAC分解誘導薬を設計した。
• リード化合物B7はDNMT1をユビキチン・プロテアソーム系で分解し、細胞実験でゲノム全体のDNAメチル化を低下させ、線維化促進反応を抑えた。
• 動物実験でもB7はDNMT1の発現を下げ、コラーゲン沈着の減少と肝機能の改善という形で肝線維症を軽減した。

Discovery of Potent, Selective DNMT1 PROTAC Degraders: Simultaneous Blockade of Catalytic and Non-Catalytic Functions for Liver Fibrosis Therapy ↗

• ENPP1は腫瘍微小環境でcGAMPを加水分解し、STING依存の抗腫瘍免疫を弱める。
• リン酸型阻害薬STF-1084を手がかりに、ボロン酸を亜鉛結合基とする非ヌクレオチド系阻害薬を設計し、pH変動に強い化合物36を得た。
• 化合物36は培養系でcGAMP介在のSTING活性化を高め、同系CT26腫瘍モデルでは単剤で腫瘍増殖を抑制し、オキサリプラチンとの併用で相乗効果を示した。毒性は認められなかった。

Development of pH-Resilient Boronic Acid ENPP1 Inhibitors for STING-Mediated Cancer Immunotherapy ↗

• FragDockは、既知の反応で結合できる合成容易なビルディングブロックから分子を組み立て、あらかじめ定めたコアのポーズを拘束するテザードドッキングで評価する枠組みである。
• FragDockRLはこれに強化学習を加え、rDockによるテザードドッキングとSMINAスコアから得た報酬で、改良型Deep Q-Networkが段階的な分子伸長を導く。
• 受容体型チロシンキナーゼを含む、治療上重要な3つのタンパク質標的で評価された。

FragDockRL: A Reinforcement Learning Method for Fragment-Based Ligand Design via Building-Block Assembly and Tethered Docking ↗

• 酵素と阻害薬の結合について熱力学だけでなく速度論も評価することで、HDAC2選択的阻害薬KTT-1(化合物12)を見いだした。
• HDAC2との複合体のX線結晶構造とモデル化合物の量子化学計算から、2-フラニル基が選択性に寄与すると考えられる。
• 細胞では高度に相同なHDAC1よりHDAC2を優先的に阻害して神経突起伸長を促し、ストレス脆弱性マウスでは記憶とうつ様行動を改善した。

Discovery of an HDAC2-Selective Inhibitor via Enzyme−Inhibitor-Binding Thermodynamics/Kinetics as a Prospective Neurological Disorder Drug ↗

• Hsp90の汎阻害薬は幅広い阻害が災いして臨床評価が進まず、インダゾロン系のHsp90β選択的化合物が追求されてきたが、薬物様性の確保に長い最適化を要していた。
• 本研究は、北側のインダゾロン部とその南西側の置換基を同時に修飾し、各領域の長所を組み合わせられるかを検証した。
• 得られたキメラ型阻害薬は、Hsp90βへの親和性と選択性を保ったまま、主要な薬物動態パラメータを調整できた。

Chimeric Hsp90β-Selective Inhibitors Confer Enhanced Affinity, Selectivity, and Drug-Like Properties ↗

• DNAエンコード化合物ライブラリー(DEL)由来のビシクロピペラジン系ヒットを構造ベースで最適化し、可逆的MAGL阻害薬である化合物1.5(MAGLi 432)に到達した。
• 高い活性、他のセリンヒドロラーゼに対する選択性、CNS創薬に適した性質を兼ね備え、ラットでの経口半減期も良好だった。
• ヒト脳ホモジネートでMAGLを阻害し、マウス神経炎症モデルでも有効性を示した。最適化はトランスレーショナルな「Five-Star Matrix」の枠組みで進められた。

Translational Application of the Five-Star Matrix for the Structure-Guided Optimization of a Bicyclopiperazine DEL Hit into Bcpz 1.5: A Potent Monoacylglycerol Lipase Inhibitor with Functional Inhibition in Human Brain Homogenate and Efficacy in Neuroinflammatory Models ↗

• QPCTとゴルジ体局在のQPCTLはN末端グルタミンをピログルタミン酸へ変換し、Aβオリゴマー化、ケモカインの安定性、CD47–SIRPαシグナルに関わる。
• 既知阻害薬の生理活性コンフォメーションとの類似性に基づき、社内ライブラリーの0.1%未満を選ぶ仮想スクリーニングで新規ケモタイプが得られ、ヒット探索が大きく加速した。
• キナゾリジノン系列の構造ベース最適化により、従来の阻害薬より活性が向上した細胞用ツール化合物BI-3614が得られた。

Accelerated Hit Identification and Optimization of a Novel Class of Cellularly Active QPCT/L Inhibitors ↗

• オープンサイエンスのCOVID Moonshotによる403件のSARS-CoV-2主プロテアーゼ構造を用い、新規結晶構造をいくつ取得する価値があるかを検証した。
• 類似リガンドの参照構造が最良のポーズ予測を与え、成功率はBemis-Murcko骨格あたり約5構造で頭打ちとなり、リード系列では95%を超えた。

How Many Crystal Structures Do You Need to Trust Your Docking Results? ↗

• 経口sGC刺激薬は全身性低血圧や換気血流不均衡の悪化を招き得るため、肺に局在させる設計が求められた。
• SARとPKの検討から、高い全身クリアランスと低い膜透過性が肺選択性の鍵と判明した。
• 化合物15(frespaciguat、MK-5475)は極めて強力で標的結合滞留時間が長く、吸入後の非結合型肺/血漿曝露比は200倍超。ラット慢性低酸素モデルで有効性を示した。

Frespaciguat (MK-5475): A Novel Inhaled Soluble Guanylate Cyclase Stimulator for Pulmonary Hypertension Associated with COPD ↗

• 文献由来で活性は中程度ながらキナーゼ選択性とPKに優れるPERK阻害薬を出発点に、log DとLLEを指標にリード最適化を進めた。
• その結果、強力かつ選択的で、生体内PKに優れるPERK阻害薬APL-11056(化合物49)が得られた。
• 高い膜透過性は、コアのベンズアミドのα位にあるフッ素と関連しており、排出トランスポーターによる認識を抑えていると考えられる。

Discovery of a Protein Kinase R-like Endoplasmic Reticulum Kinase (PERK) Inhibitor Suitable for Clinical Progression ↗

• POLQはマイクロホモロジー媒介末端結合を担い、相同組換え修復欠損がんで合成致死の標的となる。
• 弱い生化学的ヒットの最適化によりベンゾイミダゾール/プリン系阻害薬が得られ、化合物37は強力・選択的で経口活性を持つ。
• BRCA2欠損DLD-1細胞で増殖抑制とオラパリブの増強を示し、HR正常細胞では効果なし。オラパリブとの慢性経口投与で異種移植腫瘍が退縮した。

Discovery of a Novel Series of Benzimidazoles/Purines as Potent, Selective and Orally Active Inhibitors of the DNA Polymerase Activity of POLQ ↗

• 天然物pneumocandin B0骨格への共有結合的なスルホニウム修飾により、Candidaに有効で、Cryptococcus neoformansの自然耐性も覆す誘導体が得られた(MIC最小2 μg/mL)。
• 修飾は真菌膜の透過性を高めて脱分極を起こし、グルカン合成酵素の阻害も強めた。
• 化合物3hと5hは耐性獲得リスクが低く、安全性とPKも良好で、生体内でも抗真菌効果を示した。

Sulfonium Modification of Echinocandins: An Effective Strategy to Combat Intrinsically Resistant Cryptococcus via Membrane Disruption and Enhanced Cell Wall Biosynthesis Inhibition ↗

• ATP競合型阻害薬ではULK1とほぼ同一のULK2を見分けにくいため、セレブロンを動員する分解誘導剤が設計された。
• 構造指導型の最適化でMR-9036が得られ、ULK2やIMiDのネオ基質に影響せずULK1のみを分解する。三者複合体形成とプロテアソーム依存性も確認された。
• 化合物除去後も、臨床段階のULK1/2阻害薬DCC-3116より長くオートファジー抑制が持続し、KRAS G12C変異NSCLCモデルで抗腫瘍効果を示した。

Discovery and Optimization of Isoform Selective ULK1 Degraders to Enhance Antitumor Activity in KRAS-Mutant Cancer ↗

• 構造未解明のNS4Bについて、4血清型すべての比較モデルを作成し、耐性変異と整合する保存された膜貫通ポケットを見いだした。
• JNJ系列阻害薬のドッキングから場ベース3D-QSARモデルを構築し、バイオアイソスターや社内化合物のスクリーニングに用いた。
• 最有力のBNJ-495は血清型2に対し非常に強力で選択性指数も高く、保存された結合相互作用から広域スペクトルが期待される。

Structure-Guided Design of a Subnanomolar Dengue Virus NS4B Inhibitor ↗

• ラノステロールは凝集抑制作用を持つが物性とPKが乏しいため、3位水酸基と脂肪族側鎖まわりの親水・疎水バランスを調整した。
• 系統的なスクリーニングで化合物10を見いだし、代謝安定性と物性が大きく改善した。
• 化合物10の経口投与は、アルツハイマー病モデルマウスで記憶障害を回復させ、Aβ蓄積を減少させた。

Discovery of a BBB-Penetrant Lanosterol Derivative as an Aβ Aggregation Inhibitor for Alzheimer’s Disease ↗

• キラルなイミダゾキノリンのライブラリーを合成し、HEK-Blue hTLR7/hTLR8レポーター細胞で評価した。
• SAR検討により、強力なTLR7/8デュアルアゴニストと、同じ系列のデュアルアンタゴニストが見つかった。
• 活性は立体化学に依存し、両エナンチオマーがTLR7/8の結合ポケットで異なる相互作用をするためと考えられる。

Investigation of Chiral Imidazoquinoline Based Heterocyclic Small Molecules on TLR7/8 Modulatory Activity ↗

• PKMYT1はG2/M期チェックポイントでCDK1を抑える酵素で、阻害すると早期の分裂期突入とDNA損傷の蓄積を招き、がん細胞が死に至る。
• 本特許概説は、新規カルボキサミド系阻害薬シリーズの設計、合成、治療上の可能性をまとめている。
• ATR阻害薬、PARP阻害薬、化学療法、放射線療法の効果を高める可能性にも触れている。

Novel Carboxamide-Based PKMYT1 Inhibitors for Replication Stress-Associated Cancers ↗

• HQY1480は第4世代マクロ環状EGFR阻害薬BI-4020を母核とするPROTACで、リンカーとE3リガンドを系統的に最適化している。
• 臨床的に重要な複数のEGFR変異体を低ナノモル濃度で分解し、プロテオミクスでもオフターゲット分解は検出されなかった。
• 異種移植モデルでBI-4020を上回り、オシメルチニブ耐性モデルでも有効で、患者由来異種移植でもEGFRを分解した。

Development of Potent and Selective EGFR-PROTACs Based on Macrocyclic Fourth-Generation EGFR Inhibitors ↗

• HIPK4は精子細胞に特異的で精子頭部の形成に必要なキナーゼであり、非ホルモン性避妊薬の標的候補である。
• シアノキノリン系の化合物群は、HIPKファミリー内でもキノーム全体でも選択的な強力HIPK4阻害薬となった。
• 一部の化合物は精子細胞でHIPK4の恒常性も変え、不溶性凝集体を形成させてオートファジー受容体TAX1BP1との相互作用を促した。

Small-Molecule Modulators of HIPK4 Activity and Proteostasis ↗

• OGG1ではこれまで阻害薬の研究が中心だったが、本研究はミトコンドリアに濃縮するORCAで酵素の触媒そのものを再プログラムする。
• 生化学、変異解析、X線結晶構造により活性部位への結合が確認され、グリコシラーゼ活性よりβ脱離を優先的に促進した。
• ORCAは酸化ストレス下のミトコンドリア機能を保護し、皮質ニューロンのNADを高め、網膜軸索切断モデルでも神経保護を示した。

Development of Organocatalytic Switches of OGG1 that Protect Mitochondria under Oxidative Stress ↗

• 4-アミノキナゾリン系PKMYT1阻害薬で、水素結合ドナーをアクセプターへ置き換えてドナー数を減らし、薬物らしさを改善した。
• リード化合物12fは酵素阻害がナノモル域で、卵巣がん細胞OVCAR-3に強い増殖抑制を示し、PARP阻害薬との併用で相乗効果があった。
• 経口PKも許容範囲で、OVCAR-3異種移植で有効性を示し、忍容性も良好だった。

Discovery of 4-Aminoquinazoline Derivatives as Potent PKMYT1 Inhibitors via Hydrogen Bond Donor-To-Acceptor Conversion for CCNE1-Amplified Cancers ↗

• 抗パーキンソン病薬イストラデフィリンに中程度のNLRP3阻害活性があり、その最適化でチエノピリミジノン系化合物群が得られた。
• リードL22はイストラデフィリンの約10倍強力で、NLRP3のNACHTドメインに直接結合しインフラマソームの形成を阻害した。
• 経口バイオアベイラビリティがあり、DSS誘発大腸炎モデルで症状を軽減し、急性・亜急性毒性試験でも安全性は良好だった。

Design, Synthesis, and Anti-Inflammatory Activity Evaluation of Novel thieno[2,3-d]Pyrimidin-4(3H)-One-Based NLRP3 Inflammasome Inhibitors ↗

• YTHDF1、YTHDF2、YTHDF3は細胞質でm6A修飾mRNAを読み取るタンパク質で、このプレプリントはそれらを標的にしたタンパク質構造ベースの創薬化学研究を報告しています。
• 狙いは、リーダーを1つずつ狙うのではなく、3つのパラログすべてに結合するリガンドです。
• アブストラクトの冒頭部分のみ確認できたため、活性や細胞データは本稿では扱っていません。

Structure-Based Design of Potent Pan-YTHDF Ligands ↗

• ピリダジンを含むニコチンアミド67化合物のSAR展開から、最も活性の高いFTO阻害薬E6が得られ、MST、CETSA、DARTSで結合が確認されました。
• E6はMOLM-13細胞に活性を示し、全体のm6Aを上昇させ、ASB2とRARAを増加、c-Mycを低下させました。
• CYPに対する安全性とPKは許容範囲で、MOLM-13異種移植腫瘍の増殖も抑えました。

Discovery of Novel Pyridazine-Containing Nicotinamide Derivatives as Potent FTO Inhibitors for Acute Myeloid Leukemia ↗

• NSD2分解薬LLC0424はGSPT1にも作用しますが、原子を1つ変えるだけで、NSD2選択的な424-NDとGSPT1選択的な424-GDという近縁の2化合物が得られました。
• 424-NDは前立腺がん細胞でアンドロゲン受容体シグナルを抑え、424-GDは統合ストレス応答を誘導しました。
• バイオレイヤー干渉法で標的ごとに異なる三者複合体の協同性が示され、シミュレーションでは安定な立体配座の違いが選択性の差を説明しうるとされています。

Single-Atom Modification Enables Reversal of Degradation Selectivity between NSD2 and GSPT1 ↗

• アジド基を導入したVEGFR2阻害薬EYE1090とEYE1118は、暗所でも強い阻害活性を保ちつつ、光照射で受容体への結合が促進されます。
• 高齢者の網膜にも届く緑色光で、in vitroの血管新生抑制活性が高まりました。
• 経口投与で、ラットのVEGF誘発網膜漏出を抑え、マウスの脈絡膜新生血管モデルで病変を縮小し、急性肝毒性は見られませんでした。

Three Nitrogen Atoms Turn Old Kinase Inhibitors Into New Targetable Remedy ↗

• 生存率を指標にした表現型スクリーニングで、テモゾロミドへの耐性が速やかに生じるグリオブラストーマ細胞において、GSPT1が弱点であることが見いだされました。
• イソインドリノン骨格を代謝安定性の観点から最適化し、CRBN依存的なGSPT1のユビキチン化とプロテアソーム分解を誘導する分子糊LG-NE-29が得られました。
• 初期世代の骨格が抱えていた代謝上の弱点を克服し、経口バイオアベイラビリティを備え、グリオブラストーマの異種移植モデルで有効性を示したと報告されています。

Discovery of LG-NE-29: An Orally Bioavailable GSPT1 Molecular Glue Degrader Effective in Glioblastoma Xenograft Models ↗

• 変異KRASは構造的に多様で薬物結合ポケットにも乏しく、低分子阻害薬の開発を難しくしてきました。
• 著者らは、タンパク質ではなくmRNAを標的とする分解システムを、6本ヘリックス束(6HB)のDNAオリガミ足場上に構築しています。
• 一方のモジュールは改変バルナーゼとプログラム可能な認識鎖を組み合わせ、細胞内在の機構に頼らず直接RNAを切断します。もう一方は細胞内への取り込みを担う設計です。

An Integrated DNA Origami-Based RNA Degrader for Targeted Degradation of Oncogenic Mutant KRAS mRNA ↗

• PAPP-Aは分泌型メタロプロテアーゼで、IGF結合タンパク質を切断して局所のIGFシグナルを制御する。IGF-1R標的に代わるアプローチとなり得る。
• IGFBP-5由来のアンカー配列を基盤に、切断される結合をホスフィン酸またはホスホン酸に置換し、強力で選択的な化合物を得た。
• クライオ電顕で活性部位への結合様式が示され、IGFBP-4およびIGFBP-5の切断を阻害した。
• A549細胞でstanniocalcin-1と同程度にIGF-1シグナルを抑制し、in vivoでもPapp-aa依存的なシグナルを阻害した。

Synthetic inhibitors of pregnancy-associated plasma protein-A regulate IGF-1 signaling in vitro and in vivo ↗

• ACER2はセラミドをスフィンゴシンと脂肪酸に加水分解する酵素で、これまで薬理学的ツールは存在しなかった。
• ドデカンスルホンアミドにセラミド様のヒドロキシフェニルプロピル基を持つKPB82は、ACER2を強力に阻害し、酸性・中性セラミダーゼへの作用は小さく、ACER1・ACER3は阻害しなかった。
• 速度論は競合阻害を示し、AlphaFold3モデルへのドッキングでZn2+配位ヒスチジン近傍の基質ポケットに結合すると予測された。
• タイトルによれば、腫瘍細胞と初代細胞をドキソルビシンの細胞毒性から保護する。

KPB82 potently and selectively inhibits ACER2 and protects tumor and primary cells from doxorubicin-induced cytotoxicity ↗

• Michael受容体をヒドロキシルアミンでマスクし、シクロオクチンとの生体直交反応でCope脱離を起こして、温和な条件で求電子部位を再生します。
• 不飽和カルボニル、シアノ、スルホニル、ホスホネート、マレイミドなど幅広いウォーヘッドに適用でき、活性化速度も調整できます。
• 機能化シクロオクチンを使えば、イメージング用などのペイロードを同時に放出でき、活性化を示すシグナルが得られます。
• 共有結合性阻害剤に応用し、細胞内で制御された活性化が示されました。

A Click-Triggered Bioorthogonal Strategy for Dual Activation of Covalent Warheads and Reporter Payloads ↗

• 知識ベースポテンシャルは解釈しやすいスコアリング関数ですが、多くはタンパク質原子周囲の空間を等方的に扱います。
• DESPOTは全原子の異方性ポテンシャルで、混成状態と結合環境に応じて原子を等方・軸対称・完全異方の三つに分類します。
• 位置平均した参照状態と「空(void)」のリガンド原子型を用い、意図的に空けられた領域も表現できます。
• 著者らは、方向性を考慮する既存手法の発展形と位置づけています。

DESPOT: Direction-Enhanced Scoring POTentials for Scoring of Protein–Ligand Interactions ↗

• CD73はアデノシン経路の律速酵素で、腫瘍免疫抑制に関わる標的です。
• アリールアルキルエーテル骨格を設計し、LB10が生化学・細胞アッセイの両方で高い活性を示す最有望化合物となりました。
• 酵素動力学と共結晶解析により、競合阻害であることが確認されました。
• 細胞毒性は目立たず薬物動態も良好で、同系Lewis肺がんモデルへの経口投与により、単剤でも併用でも腫瘍増殖を抑えました。

Discovery of LB10, a Potent and Orally Bioavailable Inhibitor of Ecto-5′-Nucleotidase as a Single Agent or in Combination for the Treatment of Lung Cancer ↗

• 標的タンパク質分解におけるリンカー最適化は、いまも経験則に頼る部分が大きい領域です。
• このプレプリントは、合成前に近縁のリンカー類縁体を計算で順位づけできるかを、これまでで最も小さな化学的差異で検証します。
• VHLを動員するSHP2分解薬でマッチドポーズ設計を採り、リンカーの影響だけを切り分けています。
• 査読前のプレプリントであり、利用できた要旨が限られるため結果の詳細は割愛します。

Scoring close linker analogues in PROTAC ternary complexes: A matched-pose study of VHL-recruiting SHP2 degraders ↗

• GTACは、受容体結合部位とトランスフェリン受容体(TfR1)結合部位を組み合わせた二重特異性抗体です。
• オルソステリック部位を塞ぐのではなく、GPCRのエンドサイトーシスとリソソーム分解を誘導します。
• ウイルス由来のBILF1、がん関連のRXFP1、免疫系のCCR6など、創薬が難しい標的で実証されました。
• 構成的活性も含めてシグナルを完全に抑え、従来の抗体拮抗薬を大きく上回る効力を示しました。

GPCR antagonism via rewiring of receptor trafficking and degradation ↗

• 作用後に代謝で速やかかつ予測可能に不活化されるよう設計する、ソフトドラッグの総説です。
• 多くは実績あるリード化合物の近縁体で、加水分解を受けやすい基(しばしばエステル)を意図的な弱点として組み込みます。
• 皮膚局所での活性を保ちつつ全身曝露を抑えたい、開発中の外用ソフトドラッグを取り上げています。
• 実用上の留意点、残る課題、今後の方向性にも触れています。

Soft drugs: design principles and topical applications ↗

• OGT/OGA阻害は数千の基質に影響するため、タンパク質ごとのO-GlcNAc機能の特定は難しく、OGTACは目的タンパク質へOGTを動員することでこれに対応する。
• 各OGTACはOGT結合要素、リンカー、標的認識モチーフから成り、TPRドメインによる基質認識を部分的に迂回し得る。
• 有効なO-GlcNAc付加には適切な三者複合体形成と非阻害的なOGT結合が必要で、標的認識モチーフが標的範囲と選択性を決める。
• 局所的な付加は、タンパク質の分解、シグナル伝達、転写の変化と結び付けられている。

Chemically Induced Proximity for Targeted Protein O-GlcNAcylation ↗

• 抗CD3 Fab(OKT3、UCHT1)にロイシンジッパー型コイルドコイルを切断可能なリンカー経由で融合して立体的にマスクし、PSMAまたはHER2を標的とするナノボディと組み合わせた。
• マスクによりCD3結合は大きく低下し、プロテアーゼ切断で大部分が回復した。組換えCD3でもT細胞上のCD3でも同様であった。
• マスク型はJurkat細胞を活性化せず、マスク解除型は活性化した。
• MMP2で切断されるリンカーを持つ型は、PBMC共培養でPSMA陽性およびHER2陽性がん細胞をMMP2依存的に殺傷し、オンターゲット・オフ腫瘍毒性の抑制を狙う。

Proteolytic Activation of T Cell Engagers And Bispecific Proteins Using Modular Coiled-Coil Peptides ↗

• JK-4bは野生型および臨床HIV-1変異株に強力な活性を示すNNRTIだが、高い細胞毒性のため開発が中止されており、本研究ではこれをリードとして新規誘導体を設計した。
• NNRTIの入口チャネルを狙う構造ベース設計により、細胞毒性が低く選択性の高いシリーズが得られた。
• 主要化合物9nは、二重変異株を含む代表的な耐性変異株に対して強い活性を保ち、エトラビリンと同程度であった。
• 9nはチトクロームP450阻害が小さく、ヒト肝ミクロソームでの代謝安定性も良好で、さらなる開発が期待される。

Targeting the HIV-1 NNRTI Entrance Channel: Structure-Guided Optimization for Enhanced Safety and Selectivity ↗

• danuglipron、lotiglipron、DA-302168S、orforglipronなど臨床に進んだ非ペプチド性GLP-1受容体作動薬を事例とし、それぞれが経口化の課題をどう解決したかを検討している。
• これら第一世代の分子になお残る設計上の課題も整理している。
• 次世代の戦略として、ペプチド模倣体の設計、マルチターゲット作動薬、オルソステリックとアロステリックの協調性の活用を提案している。
• スクリーニングカスケード、前臨床動物種の選択、製剤化、早期の安全性評価といった実務面にも触れ、他の難しいGPCR標的への示唆も述べている。

Oral Small-Molecule GLP-1 Receptor Agonists: Lessons from Clinical Candidates and a Blueprint for Next-Generation Design ↗

• Scopeは、フラグメントと高度に修飾された低分子量ライブラリ化合物の中間に位置する化学空間を定義し、化合物の質、リガンド効率、選択した物性範囲を重視して、メディシナルケミストリー上扱いやすいヒットを得ることを狙う。
• Scope環系（ring-X-ring）がこの空間を整理し、低〜中マイクロモル域の活性を目指した意図的な官能基化を導く。約1万化合物のセットは、SPR、ネイティブMS、DSF、生化学アッセイによる中程度スループットのスクリーニングに適する。
• トリパノソーマCLK1、14-3-3/ERαの分子糊プロジェクト、SARS-CoV-2 Mproの事例では、一次ヒット率は多様性セットと同程度で、カウンタースクリーニング後のリガンド効率は優れていた。

The Scope Concept: Defined Chemical Space for Identifying Ligand-Efficient, Tractable Hits Applied to Drug Discovery Targets Trypanosomal CLK1, 14–3–3/Estrogen Receptor-α, and SARS-CoV-2 Mpro ↗

• KRAS G12D阻害に適応した膵がん細胞は、JNK経路をより完全に抑えることで感受性を回復させることができる。
• MAP2K4、MAP2K7、または両者に対する選択的な共有結合性阻害剤を用い、必要なJNK抑制の程度を調べた。
• JNKをより強く遮断すると、耐性細胞でKRASシグナルを再活性化するフィードバック回路が働かなくなる。
• 阻害薬に感受性の細胞では効果が見られず、この脆弱性は耐性状態に特異的である。

Exploiting Acquired Drug Resistance in Pancreatic Cancer through Selective Covalent Targeting of MAP2K4/7 ↗

• クラスIII受容体型チロシンキナーゼ間ではATP結合部位が高度に保存されており、KITのみを選択的に阻害するのは難しい。本研究は構造ガイドの最適化でこの課題に取り組んだ。
• トリアゾロピリジン型ヒンジ結合部位が選択的な出発点となり、中央リンカーの変更により、活性と薬物動態が向上した「逆」アリールアセトアミド系列へ展開した。
• ピラゾールリンカーとヒンジ結合部位の修飾でヒト血清存在下でも活性を維持し、末端アリール基の調整でCYP時間依存的阻害が軽減され、キノーム選択性も向上した。
• 結晶構造から、ゲートキーパー近傍のリンカーの立体電子効果が選択性を左右し得ることが示され、慢性疾患治療に適したリード化合物が得られた。

Leveraging Structure-Based Design to Overcome Class III RTK Off-Target Activity in the Development of Selective Wild-Type KIT Inhibitors ↗

• イオンモビリティー、表面誘起解離、可変温度ESIを組み合わせ、2種のBETリガンド(JQ1とI-BET726)と異なる長さのPEGリンカーで作ったBRD4–PROTAC–VCB複合体を調べた。
• 短いリンカーでは複合体がより伸びた形に保たれ、長く柔軟なリンカーでは天然に近い緩んだ構造を取れる。
• JQ1の複合体は衝突でPROTACが脱離しやすく、結合の強いI-BET726の複合体は保持しやすい。融解挙動も異なった。

Native Mass Spectrometry Reveals Distinct Effects of Linker Length and Targeting-Ligand Identity on PROTAC Ternary Complexes ↗

• ライブラリー由来の弱いキナゾリンヒットから約20誘導体のSARを進め、Nav1.5に対する選択性を備えたサブマイクロモル活性のキラルリードを得た。
• 絶対配置はMicroEDで決定され、大きな結晶なしに活性エナンチオマーが明確になった。
• 経口曝露は許容範囲で、2種のげっ歯類疼痛モデルで効果を示し、44標的のオフターゲット試験もクリーン。Nav1.7ノックアウト神経細胞対照も標的特異性を支持する。

Discovery of a Quinazoline-Based Nav1.7 Inhibitor with MicroED-Confirmed Absolute Configuration and Oral Efficacy in Rodent Models of Neuropathic Pain ↗

• p300/CBPのブロモドメインと触媒(HAT)ドメインを標的とする低分子阻害薬を総覧し、臨床段階の化合物がどう最適化されたかに重点を置いたパースペクティブ。
• 続いて、PROTACを含む二機能性の近接誘導分子へと研究が移っている流れをたどる。
• この大型・多ドメインの転写コアクチベーターに対し、各モダリティが何をもたらすかを比較している。

Targeting Transcriptional Coactivators p300/CBP: Small-Molecule Inhibitors or Bifunctional Proximity-Inducing Modalities? ↗

• 高度に保存されたHSP70ファミリー内でのアイソフォーム選択性は難題であり、本研究はGRP78の基質結合ドメインのペプチド結合ポケットを標的にした。
• 精製せず粗反応液をそのまま評価するDirect-to-Biologyの手法で化合物12が見つかった。
• 生化学・物理化学・細胞熱シフト測定でGRP78との結合が確認され、他のHSP70に対して選択的で、小胞体ストレス応答を修飾しA549細胞を選択的に殺傷する。

Development of Isoform-Selective GRP78 Inhibitors from a Direct-to-Biology Strategy ↗

• 二つのリガンドをリンカーで繋ぐ代わりに、セレブロン結合モチーフをHDAC8阻害薬のキャップ基に組み込み、一つの構造要素で両タンパク質に結合させた。
• 同グループの第一世代分解薬と比べ、分子量が小さく選択性と薬物様性が向上した。
• in vivoでもHDAC8を強く分解する。

A 2-in-1 Strategy for the Discovery of Compact HDAC8 Protac Degraders ↗

• 神経変性疾患での分解薬は脳への送達が最大の壁であり、BmTACは加齢で亢進する脳血管内皮のカベオラ介在トランスサイトーシスを利用する大環状ペプチド・シャトルを搭載する。
• VHLリガンドに付けた活性酸素種応答性のケージにより、ROSの高い組織に到達するまでPROTACは不活性に保たれる。
• 活性型DAPK1を老化した脳で選択的に除去することを狙ったプラットフォームである。

Blood-Brain Barrier-Permeable Macrocyclic Chimeras (BmTACs) for Targeted Protein Degradation in the Aging Brain ↗

• 共折り畳みモデルがドッキングに代わるトリアージ手段になるかを、がん関連酵素AKR1B10でBoltz-2を用いて検証した。
• 化学的に多様な867化合物から、予測親和性と多様性フィルターで40化合物を選んだ。
• 試験した化合物の約7割が低マイクロモル以下の阻害活性を示し、新規骨格を持つサブマイクロモル阻害薬も複数得られた。

Efficient Discovery of Potent AKR1B10 Inhibitors Using Co-folding Model Boltz-2 ↗

• EP4阻害は、腫瘍内でPGE2が引き起こす免疫抑制を解除する免疫腫瘍学のアイデアである。
• スキャフォールドホッピングで活性と薬物動態が改善した新規シリーズを得て、SARを進めてDT-9081に至った。
• 強い拮抗活性、良好なADME、前臨床での良好な安全性を併せ持ち、固形がんでの第1相単剤試験を完了している。

Discovery of DT-9081, a Potent and Orally Bioavailable Small Molecule Antagonist of the EP4 Receptor for the Treatment of Solid Cancers ↗

• オルト・メタ置換アリールスルファメートを合成し、低酸素性固形がんで過剰発現するCA IXに対し、熱シフト、酵素阻害、生細胞競合アッセイで評価した。
• 最良の化合物はCA IXに非常に高い親和性で結合し、複数のアイソザイムとのX線構造から、親和性と選択性を担う官能基が明らかになった。
• pH依存性の結合データから、脱プロトン化した負電荷のスルファメート窒素が活性中心の亜鉛に配位する機構が示された。

Structure-Affinity and Selectivity of Aryl-Sulfamates as Inhibitors of Carbonic Anhydrase IX ↗

• GBA2にはGBA1やグルコシルセラミド合成酵素と区別できる阻害薬がなかった。研究チームは、既報のβ-D-アラビノフラノース型活性ベースプローブを土台に、エポキシド、環状硫酸エステル、N-アルキルアジリジンなど求電子基をもつシクリトールの集中ライブラリーを構築した。
• GBA1、GBA2、GBA3、グルコシルセラミド合成酵素に対する評価で、GBA2に選択的な共有結合型阻害薬が見つかった。
• リード化合物は、GBA2をin vivoで選択的に不活性化する初の脳移行性共有結合型阻害薬と報告されている。

β-d-Arabinofuranose-configured Cyclitol Aziridines as Selective, Brain-penetrant Covalent GBA2 Inhibitors ↗

• RXFP4のクライオ電顕構造を手がかりに、RXFP3との高い相同性と腸管限局型の曝露という2つの壁を狙ったテトラヒドロイソキノリン系アゴニストを設計した。
• リード化合物44は強力なRXFP4アゴニストで、RXFP3への選択性が高く、血漿より回腸に強く偏る薬物動態を示した。
• ロペラミド誘発便秘マウスモデルで経口投与が有効だった。

Structure-Guided Discovery of Highly Selective, Gut-Restricted RXFP4 Agonists for the Treatment of Constipation ↗

• 天然物スクレロチオリン由来の簡略化アザフィロン「SCL-alkyne」を、細菌でリジン反応性をプロテオーム規模で解析するために設計した。
• in vitroでも生きた大腸菌でもリジン選択性が高く、結合部位の大半はリジンかタンパク質N末端だった。反応性リジンのうち機能領域にあるのはごく一部にとどまった。
• 濃縮解析から細菌の走化性が主要な標的経路として浮かび、その後確認された。

Natural product-derived azaphilones are selective scaffolds for covalent lysine liganding in live cells ↗

• セレブロンをリクルートするPROTACはプロドラッグ化のための誘導体化が難しい。本研究は、トリアゾール四級化、三級アミンのアルキル化、ヒドロキシルリンカーの導入という3つの直交的な手法を示した。
• これらにより、放出速度を調整できる切断型プロドラッグが得られ、PEG化構造やボトルブラシ型プロドラッグにも組み込める。
• 代表例で、分解誘導薬の制御放出、in vitroでの抗がん活性、腫瘍集積、予備的なin vivo効果が確認された。

Generalizable Strategies for the Synthesis of Cereblon-Recruiting PROTAC Prodrugs ↗

• 北欧の共同研究チームが、塩基除去修復を開始する11種のヒトDNAグリコシラーゼ向けに、ハイスループット生化学アッセイ基盤を構築した。
• ケモゲノミクスライブラリーを、ヒット判定に十分な品質のアッセイが得られた9種に対してスクリーニングし、一次データと濃度依存データ、新規の阻害薬を複数得た。
• データ、プロトコル、メタデータはすべて公開されている。

A high-throughput screening dataset of small-molecule inhibitors across human DNA glycosylases ↗

• メリチンは抗菌活性が強いが溶血性が高くリード化できないため、C末端のWIKRK配列の反復で10・15・20残基のペプチドを設計した。
• 15残基と20残基のペプチドは細菌膜模倣ベシクル中でβ-シート構造をとり、溶血性・細胞毒性は無視できるほど低く、細菌と抗酸菌に強い活性を示した。
• 大腸菌感染マウスモデルで静脈内投与により有効性を示し、転写・翻訳も阻害したことから、細胞内作用機序が示唆される。

β-Sheet Antimicrobial and Antimycobacterial Peptides with a High Therapeutic Index by Employing the Repeats of a 5-Mer Segment of α-Helical Cytolytic Melittin ↗

• α-アマニチンのRNAポリメラーゼII阻害に重要とされてきた4,5-ジヒドロキシイソロイシン(DHIle)残基について、δ位の化学空間を探索した。
• δ位を修飾した2種の類縁体はリンカーを直接結合できる構造で、二環性ペプチドの他の位置を介さずにコンジュゲートできる。
• 両者からトラスツズマブとのコンジュゲートを作製し、標的発現細胞に対して極めて強い細胞毒性を示したことから、新規ADCペイロードとして有望と報告している。

Unlocking Potent Amatoxin Antibody−Drug Conjugates Using Structure−Activity Studies on δ-Substituted-γ-Hydroxy Isoleucine ↗

• 膵がん向けの既存αvβ6標的トレーサーは腫瘍集積が低く洗い出しが速いため、親水性リンカーとアルブミン結合部位を組み合わせ、ドッキングとMDで設計した。
• 選ばれたNOTA-Asp2-IPB-αvβ6Lは18F・68Ga・177Luで標識でき、高い親水性、標的親和性、アルブミン結合を保った。
• PET/CTでは腫瘍集積が高まり滞留も延び、薬物動態も良好で、診断と治療を対にした利用が見込まれる。

Albumin-Binding Modification Improves Tumor Retention of Hydrophilic αvβ6-Targeting Radiotheranostic Tracers ↗

• トリスカテコール型シデロフォアとメロペネムの結合体は、ポリン欠損や排出ポンプ亢進による緑膿菌のカルバペネム耐性を、鉄依存的に克服した。
• 緑膿菌では膜透過性の低さのためほぼ効かないインドールカルボン酸系MBL阻害薬も、同様にシデロフォアで運ばせた。
• 結合体は阻害薬の活性を回復させ、MBL産生臨床分離株のメロペネムおよびセフィデロコル耐性を、in vitroとガレリア感染モデルで逆転させた。

Siderophore-Enabled Delivery of Carbapenem and Metallo-β-Lactamase Inhibitor: A Promising Strategy against Multidrug-Resistant Pseudomonas aeruginosa ↗

• 翻訳後修飾(PTM)によるリガンド活性変化の実験データをまとめたPLACを構築。影響を与えるPTMは、影響のないものよりリガンドに近い位置に多い。
• 終点型MM/GBSAについて、MD時間と内部誘電率を変えて系統的に評価した。
• 長いMDと高い誘電率は実験値との相関が最も良く、低い誘電率は増強・減弱・中立の分類に優れていた。

Predicting the Post-translational Modification Effects on Protein−Ligand Interactions via End-Point Binding Free Energy Calculation: Database Creation and Strategy Optimization ↗

• 医薬化学におけるヒット選別のために設計された、自動・ハイスループットなリガンド検出NMR法を報告。
• スクリーニングで得られたヒット化合物の結合を迅速かつ定性的に評価できる手法として位置づけられている。
• 特定の標的や化合物シリーズではなく、スループットとワークフロー自動化に主眼を置いた基盤技術・方法論的な論文と読める。

Automated High-Throughput Ligand-Detected NMR for Medicinal Chemistry Hit Triage and Binding Assessment ↗

• 相対結合自由エネルギー(FEP型アルケミカル)計算を用いて、ウォーヘッドを持つ共有結合性阻害剤の結合を2つの関連するシステインプロテアーゼ間で比較。
• シャーガス病の原因である Trypanosoma cruzi の主要プロテアーゼ、クルザインと、その近縁ホモログであるヒトカテプシンLを並行してモデル化。
• この標的間比較により、寄生虫標的への選択性とヒト酵素へのオフターゲット反応性を区別し、選択性を指向した最適化に役立てる。

Assessment of the Binding Affinity of Covalent Inhibitors of Cruzain and Cathepsin L Using Relative Binding Free Energy ↗

• 複素環リンカーを持つ中性のトランスサイレチン(TTR)安定化剤群を報告し、脳および脳脊髄液(CSF)への移行性向上を狙って設計されている。
• タファミジスなど既存の酸性安定化剤は脳内移行性が限られており、遺伝性ATTRアミロイドーシスの中枢神経系(CNS)・軟膜病変への対応を目指す。
• 複素環リンカーの導入により従来の化学構造と比べて酸性度を低減しつつ、in vitroでのTTR四量体安定化活性と選択性を維持したと報告されている。

Discovery of Neutral and Cerebrospinal Fluid Penetrant Transthyretin (TTR) Stabilizers with Heterocyclic Linkers ↗

• 本論文は、候補化合物を小スケールで合成し、精製を経ずに粗反応混合物のまま生物学的アッセイに直接供する『ダイレクト・トゥ・バイオロジー(D2B)』プラットフォームを紹介している。
• 微量スケール・自動化対応の合成手法と迅速な生物活性評価を組み合わせることで、初期のヒット探索やライブラリー検討における設計・合成・試験サイクルの短縮を図っている。
• 近年広がりを見せる医薬化学領域のD2B手法の潮流に位置づけられ、多様な化学構造にわたるヒット化合物の同定加速に応用しうる。

Direct-To-Biology Platform Enabled Drug Discovery ↗

• 本論文は、エピジェネティック酵素LSD1(KDM1A)の薬理学的阻害が、ヌクレオシド類似体治療薬に対する細胞の感受性を調節しうると提唱するパースペクティブ的な総説である。
• 骨髄性悪性腫瘍とウイルス感染症という、ヌクレオシド類似体がすでに標準治療として確立されている2つの疾患領域にまたがる知見をまとめている。
• LSD1により引き起こされるクロマチンおよび転写の変化が薬剤反応性の変化の背景にある可能性を論じ、両分野でヌクレオシド類似体の効果を高めうる併用パートナーとしてLSD1阻害薬を位置づけている。

Targeting LSD1 Modulates Therapeutic Responses to Nucleoside Analogues: From Myeloid Malignancies to Viral Infections ↗

• 研究チームは、細菌のペプチドグリカン(細胞壁)合成に特有の酵素MurBと結合する鉄結合性の「プローブ核」を基盤とし、この相互作用を放射性標識の足場として利用した細菌標的イメージングプローブを報告した。
• 本プローブはPET(陽電子放出断層撮影)用のプラットフォームとして提案されており、非特異的な炎症マーカーに頼らず、生体内で実際の感染部位を可視化することを目指している。
• ヒト細胞には存在しない経路を標的とすることで、真の細菌感染と無菌性炎症とを区別する一助となり得、感染症イメージングにおける長年の課題に応えるものである。

Leveraging the Iron-Probe-MurB Interaction: An Enhanced Platform for PET Imaging of Bacterial Infections ↗

• ポリ(ジスルフィド)は環状ジスルフィドモノマーの開環交換で作られる動的共有結合ポリマーで、グアニジニウム基を持つ鎖はチオール依存性取り込みにより、古典的なエンドサイトーシスを介さず細胞膜を通過する。
• 本研究はこの取り込み過程の化学的基盤を検証し、ポリマー構造とジスルフィド交換が膜透過と細胞質内放出をどう左右するかを明らかにする。
• 本成果はポリ(ジスルフィド)がタンパク質・抗体・核酸を細胞質へ送達する高分子デリバリーモダリティであることを裏付け、リソソーム分解を回避できる点を示す。

The Nature of Cell‐Penetrating Poly(disulfide)s ↗

• 共有結合型の遺伝子コード化マクロサイクルライブラリー(cGELs)を構築する二段階合成法を報告。システイン残基をジケトンリンカーで架橋してマクロサイクルを形成した後、別工程のKnorr-ピラゾール反応で求電子性ウォーヘッドを導入する。
• 環化(塩基性条件)とウォーヘッド導入(酸性条件)を分離することで、従来の一段階翻訳後修飾法で生じていた位置異性体混合物の問題を回避する。
• これにより、より多様で反応性の高い求電子剤を安全に利用できるようになり、DEL型選択スクリーニングにおいてタンパク質標的に対して探索可能な共有結合性ケミオタイプの幅が広がる。

A Two-Step Synthesis of Covalent Genetically Encoded Libraries of Peptide-Derived Macrocycles Enables the Use of Electrophiles with Diverse Reactivity ↗

• エキソサイクリックなメチリデン基を持つイソオキサゾリジノン骨格にフッ素置換基を導入した、新たな一連のフルオロ化4-メチリデンイソオキサゾリジン-5-オン誘導体が合成された。
• これらのフッ素化アナログはがん細胞株に対して抗増殖活性を示し、細胞死はアポトーシスの誘導によるものと報告されている。
• フッ素化シリーズ全体での構造活性相関比較により、非フッ素化の親化合物と比べて効力および選択性の向上に関連する置換パターンが明らかになった。

Fluorinated 4-Methylideneisoxazolidin-5-ones: Synthesis and Apoptosis-Inducing Antiproliferative Activity ↗

• イミダゾリウムアミノ酸は、トリメチルリジン、ジメチルアルギニン、アルギニン側鎖のサイズと電荷を模倣する陽イオン性バイオイソスターとして提案されている。
• メチルリジン「リーダー」ドメインへの結合を評価し、これらの代替残基が天然残基の認識と選択性をどれだけ再現できるかを検証している。
• 細胞アッセイでは、この荷電イソスターが膜を透過できることが示され、SAR解析ではイミダゾリウム環の置換パターンが結合親和性と透過性のバランスに関係し、リーダーリガンドや細胞透過性ペプチドの設計に指針を与える。

Evaluation of Binding and Cell Penetration of Imidazolium Amino Acids as Novel Bioisosteres for Trimethyllysine, Dimethylarginine, and Arginine ↗

• 研究チームは、報告されているp53 Y220Cリガンドが生細胞内で実際に変異体タンパク質に結合するかを検証するため、生細胞NanoBRETアッセイを構築した。
• このBRETベースの読み出しにより、既知のY220C安定化・再活性化化合物について細胞内での標的結合の強さを比較でき、従来の生化学的結合データを補完する。
• こうした細胞内での検証は、膜透過性と細胞内での標的占有率を確認するものであり、創薬が難しいこのp53キャビティ変異体において、ヒットからリードへ進める重要な関門となる。

NanoBRET Target Engagement Enables Validation of p53 Y220C Ligands in a Cellular Context ↗

• 研究チームは構造誘導型設計を用い、アルツハイマー病の進行に関与するとされるヒトブチリルコリンエステラーゼ(BChE)を標的とする共有結合型低分子阻害剤を開発した。
• リード化合物は血液脳関門透過性を高めるよう設計されており、中枢作用型コリンエステラーゼ阻害剤における主要な課題に対応している。
• in vivo試験では認知機能改善効果が示され、共有結合型BChE阻害がアルツハイマー病の治療戦略として有望であることが支持された。

Structure-Guided Design of a Brain-Penetrant Covalent Inhibitor of Human Butyrylcholinesterase with In Vivo Procognitive Efficacy ↗

• 医薬化学者らは、PARP阻害とGPX4阻害を一つの低分子化合物に統合し、薬剤併用ではなく単一化合物でDNA修復阻害とフェロトーシス誘導を両立させる分子を設計した。
• 構造活性相関(SAR)研究により、両標的に対する活性を最適化した新規デュアル作用型の化学骨格が見出された。
• リード化合物はトリプルネガティブ乳がんモデルで抗腫瘍活性を示し、この二重作用機序がPARP阻害剤の効果を広げる可能性のあるアプローチであることを支持した。

Discovery of Dual PARP/GPX4 Inhibitors for the Treatment of Triple-Negative Breast Cancer ↗

• エクセリキシスの研究者らは、中心小体複製に必須なキナーゼPLK4を標的とするアミノピラゾール系ヒット化合物を最適化し、開発化合物EXEL-1855へと導いた。
• 構造基盤のSAR研究と選択性プロファイリングにより、センチリノンなど従来のアミノピラゾール系PLK4阻害剤で問題となっていたオフターゲットキナーゼへの作用を改善した。
• 前臨床腫瘍モデルにおいてEXEL-1855は強い抗腫瘍活性を示し、開発候補化合物としての選定を支持した。

Lead Optimization of an Aminopyrazole Scaffold to EXEL-1855, a Highly Selective PLK4 Inhibitor with Potent Antitumor Efficacy ↗

• 既存化合物ライブラリのスクリーニングではなく、STAT3の結合ポケット内で直接候補分子を設計する、ポケット条件付き自己回帰型生成AIモデルが用いられた。
• この構造ベースの生成的アプローチにより、強力な低分子STAT3阻害剤が創出され、生物学的評価に進められた。
• この阻害剤は大腸がんに対して活性を示した。大腸がんではSTAT3の過剰活性化が腫瘍の増殖・生存を促す既知の要因として知られている。

Pocket-Conditioned Autoregressive Molecular Generative Algorithm-Driven Discovery of a Potent STAT3 Inhibitor for Colorectal Cancer Treatment ↗

• 研究チームはフッ素化した脂質テールを持つイオン化脂質を設計し、PROTAC分解誘導剤を封入するナノ粒子を作製した。
• フッ素化の程度を調整することでナノ粒子の物理化学的特性が変化し、細胞内輸送経路がシフトして、エンドソームからの脱出効率が向上した。
• 最適化されたフッ素化製剤は、非フッ素化脂質の対照と比べて、より高い細胞質内PROTAC放出と標的タンパク質分解を達成した。

Fluorination-Tuned Ionizable Lipids Regulate Nano-PROTAC Trafficking for Enhanced Targeted Protein Degradation ↗

• 化学者たちは、天然のセリン/トレオニン結合ではなくチロシンにGalNAcを結合させた(Tyr-GalNAc)フッ素化Tn抗原模倣体を合成し、バクテリオファージQβウイルス様粒子に結合させた。
• Qβは、小さな糖鎖腫瘍抗原に対して強い抗体応答を誘導することで知られる多価キャリアプラットフォームである。
• フッ素化Tyr-GalNAc-Qβ複合体は前臨床モデルで強力な抗腫瘍活性を示し、標的化したフッ素化が糖鎖抗原ワクチンの免疫原性を高めるという知見を補強した。

Synthesis of Fluorinated Tyr-GalNAc Antigens and Potent Antitumor Activity of Their Bacteriophage Qβ Conjugates ↗

• 新規PROTAC分解薬がSTAT6を標的とする。STAT6はIL-4/IL-13シグナルを伝達し、Th2型アレルギー性炎症を引き起こす転写因子である。
• STAT6を阻害するのではなく、この分子はSTAT6結合フラグメントと分解誘導ハンドルを連結し、関連するSTATタンパク質に対する高い効力と選択性を狙う。
• 前臨床試験で経口投与時の有効性が報告されており、アトピー性皮膚炎における注射用生物学的製剤に代わる経口薬となる可能性を示している。

Discovery of a Potent, Selective, and Orally Efficacious STAT6 PROTAC for the Treatment of Atopic Dermatitis ↗

• 新たなbioRxivプレプリントは、抗体オリゴヌクレオチド複合体(AOC)の化学的構造がsiRNA送達担体としての性能にどう影響するかを検討した。
• 本研究では、リンカーの組成、抗体上のコンジュゲーション部位、siRNAの化学修飾パターンといった設計変数を検討している。
• 得られた知見は、どの構造的選択がノックダウン活性と送達効率に最も影響するかを明らかにし、合理的なAOC設計に役立つことを目指している。

Enhancing the efficacy of siRNA Antibody Oligonucleotide Conjugates (AOCs) through chemical design ↗

• アリインは、BACE-1の触媒二残基をキレートする天然のシステインスルホキシドだが、薬物動態が乏しく、そのままでは医薬品候補としての利用が難しい。
• 研究チームは、この骨格を出発点として、分子動力学シミュレーションに基づくフラグメント成長法を用い、親和性と薬物様特性の向上を目指した。
• 現時点では初期段階の計算・フラグメントベースの最適化検討にとどまり、検証済みの臨床候補化合物ではない。

Optimizing Affinity and Pharmacokinetics of a Cysteine-sulfoxide Derivative as Potential Inhibitor of BACE-1 using Fragment Growing and Molecular Dynamics ↗

• ベイズフローネットワークは、原子の種類と3次元座標を同時に生成することで、標的タンパク質ポケットに適合する分子を設計する。
• この2つのチャネルの挙動は異なり、原子種類は明確な転移点で急激に変化する一方、座標の精度は緩やかに向上する。この傾向は複数のモデルで一貫して見られた。
• この転移点のタイミングを利用した学習不要の改良手法により、標準的なベンチマークにおいて追加の予測モデルなしで既存手法に匹敵するドッキング性能を達成した。

Hierarchical Phase Transitions in Bayesian Flow Networks Enable Training-Free Molecular Design ↗

• 研究者らはF2Pmpを基盤とするPTP1B/TCPTP二重阻害剤を、CRBNをリクルートする二官能性分解誘導剤X1へと改変した。
• X1は従来のツールと比較して、腹腔内投与後の効力、選択性、血漿中曝露が向上している。
• 両ホスファターゼを分解することで、T細胞におけるTCRシグナルと腫瘍細胞におけるIFNγ誘導性JAK/STAT1シグナルが増強され、MHC-I抗原提示が高まる。
• マウス腫瘍モデルにおいて、X1は単独でも抗PD-1併用でもT細胞浸潤・活性化を増加させ、強い抗腫瘍効果を示した。

Discovery and Characterization of a Cereblon-Based Degrader for PTP1B and TCPTP ↗

• 新手法は、原子タイプの置換や環の拡大・縮小・開環、フラグメントの接ぎ木など、SMILES文字列を体系的に編集することで、フラグメントからリードへの最適化のためのアナログ候補を生成する。
• 当初KNIMEワークフローとして実装され、複数のプログラム由来のフラグメントで検証された。現在はAutoDock Vinaドッキングと組み合わせたオープンソースのPython版も提供されている。
• この非学習型のルールベース手法は、AI/ML生成モデルを補完するものであり、対象の学習データが乏しい場合に特に有用な選択肢となる。

Fragment Optimization─Simple SMILES String Manipulation Strategies to Optimize a Hit or Fragment ↗

• 計算科学的アプローチにより、以前報告されたピラゾール系CDK2阻害剤の骨格がイミダゾール環へと置き換えられ、CDK1に対する選択性向上が図られた。
• 新たな化学骨格は、効力、CDK1/CDK2選択性、物理化学的特性を同時に最適化する多変量最適化戦略により改良された。
• この取り組みの結果、経口投与可能な候補化合物INCB127443が誕生し、良好なCDK1選択性と、持続的な体内標的カバレッジを可能にする平坦な薬物動態プロファイルを兼ね備えている。

Discovery of INCB127443: A Potent and Orally Available Inhibitor of Cyclin-Dependent Kinase 2 ↗

• SHP2は、がん遺伝子性の受容体型チロシンキナーゼ(RTK)シグナルや免疫チェックポイントシグナルに関与する細胞質チロシンホスファターゼであり、がん・免疫腫瘍学領域で注目されている標的である。
• 既存のアロステリックSHP2阻害剤は臨床試験段階に達しているものの、耐性変異や薬物動態上の課題に直面することがあり、新たな化学構造の探索が求められている。
• 本プレプリントでは、活性部位(オルソステリック)阻害から転換し、N-アリール-1H-アザインドール誘導体を基盤とする新規アロステリックSHP2阻害剤群が報告されている。

Switching from orthosteric to allosteric inhibition: Discovery of N-aryl-1H-azaindole-derived allosteric SHP2 inhibitors ↗

• 二段階のトリアゾール架橋(ステープリング)戦略により、DN-9のオピオイド部分から誘導したペプチドを構築し、さらにNPFF薬理団をキメラ結合させてマルチターゲット作動薬を作製した。
• オピオイド単独のステープル化ペプチドはμオピオイド受容体作動薬兼δオピオイド受容体部分作動薬として働き、キメラ結合体はμ・κオピオイド受容体とNPFF受容体に作用し、μ受容体でGタンパク質偏向シグナルを示す。
• 両化合物を皮下投与すると、急性痛および内臓痛モデルで持続的な用量依存性の鎮痛効果が認められた。

Two-Step Design of Triazole-Stapled Opioid Agonists Exhibiting Potent and Prolonged Peripheral Analgesic Activity ↗

• TrmDはヒトに対応する酵素を持たないSPOUTファミリーの細菌tRNAメチル基転移酵素であり、薬剤耐性菌の増加を背景に検証済みの抗菌薬標的として注目されている。
• 本レビューは、フラグメントベース創薬、ハイスループット/バーチャルスクリーニング、クリックケミストリーを用いたダイレクト・トゥ・バイオロジー法、分子ハイブリッド化、プロドラッグ戦略など、TrmD阻害剤探索に用いられた手法を整理している。
• さらに、多様な化学骨格にわたる構造的特徴と構造活性相関(SAR)を統合し、今後の阻害剤最適化の指針を示している。

TrmD: A Promising Antibacterial Target and Its Small-Molecule Inhibitors ↗

• TRPM7阻害剤NS8593をベースに、研究チームは2-アミノベンズイミダゾール誘導体群を合成し、電気生理学的記録により有望な2つのリード化合物SDUY212とSDUY225を同定した。
• 両化合物はMCF-7およびMDA-MB-231乳がん細胞株において増殖・遊走・浸潤を抑制し、アポトーシスと細胞周期停止を誘導した。さらにSDUY212は異種移植マウスモデルで腫瘍縮小効果を示した。
• この浸潤抑制効果は、TRPM7阻害下流でのEGF誘導性STAT3活性化の低下と関連していると考えられる。

Design, Synthesis and Biological Evaluation of New TRPM7 Channel Inhibitors as Potential Therapeutics for Breast Cancer ↗

• この研究ハイライトでは、立体選択的でシステイン反応性を持つ分子が、アポトーシス促進タンパク質BAXを不活性な立体構造に固定し、プログラム細胞死を阻止することを取り上げている。
• 最適化により、in vivo投与に適したリード化合物が得られ、急性肝障害マウスモデルにおいて肝細胞死を抑制し臓器機能を維持した。
• 同化合物は、健常者およびALS患者由来の幹細胞から作製した運動ニューロンも保護し、神経変性疾患への応用可能性も示唆された。

Covalent BAX inhibitor confers cytoprotection ↗

• 医薬品候補化合物のオンデマンド合成ライブラリが数百億分子規模にまで急拡大している現状と、この規模がもたらす計算スクリーニング上の課題を論じる解説記事。
• 膨大な化学空間を効率よく優先順位付けし探索する手法について、計算コストと有望なヒットの見落としリスクとのトレードオフを検討している。
• こうした大規模スクリーニング手法が、創薬初期のヒット探索ワークフローにどう組み込まれるかを考察している。

Navigating ultralarge virtual screening ↗

• 抗体の結合様式を模倣するホットスポット中心の計算設計戦略を用い、抗体の主要な結合側鎖をL型ペプチド骨格に移植することで、インフルエンザヘマグルチニンへの結合を再現している。
• 広域中和抗体FI6v3およびCR9114(いずれもヘマグルチニンのステム領域を標的とする)の抗原結合界面から設計の手がかりを得ている。
• 膜融合を引き起こすヘマグルチニンの構造変化を阻害するペプチドの創出を目指しており、抗体に着想を得た構造基盤型インフルエンザ治療薬への道筋を示している。

Antibody Hotspot-Centric de Novo Design of Peptide Inhibitors of Influenza A Virus Membrane Fusion ↗

• 物理ベースのドッキング、深層学習による共フォールディング、ハイブリッドリスコアリング手法が、未知のタンパク質標的や化学骨格に対してどれだけ汎化できるかを比較している。
• 従来の物理ベースドッキングが、真に新規な標的においていくつかの共フォールディング手法より優れていたとする最近のRuns-n-Posesベンチマークを踏まえている。
• ポーズ予測精度とランキング性能を評価し、標的の新規性に応じたドッキング戦略選択への実践的指針を提供している。

Multiparadigm Benchmark of Molecular Docking: From Physics to Co-Folding and Hybrid Models ↗

• カルシウムチャネル薬でよく知られる複素環骨格であるジヒドロピリジン骨格を基盤とした、新規カスパーゼ1標的低分子シリーズを報告している。
• in vitro蛍光酵素アッセイにより阻害活性を評価し、さらに細胞内でのカスパーゼ1活性を可視化する細胞イメージング実験へと展開している。
• カスパーゼ1がインフラマソーム駆動の炎症シグナルにおいて中心的役割を担うことから、これらの化合物を初期リードと位置づけている。

Potent Caspase-1 Antagonists From Dihydropyridine Derivatives: In Vitro Fluorescence Assays and Cell Imaging ↗

• 既知のカプシド集合モジュレーターNVR 3-778を出発点とし、構造基盤のフラグメント成長と医薬化学を組み合わせた多目的最適化ワークフローを適用した。
• 抗ウイルス活性と薬物様性/ADMET特性を同時に予測するため、従来法に加え機械学習モデルを活用した。
• このワークフローにより約48種の新規スルファモイルベンズアミド類縁体が創出・評価された。
• リード化合物11B-6は、出発骨格と比較して優れた抗ウイルス効力と改善された薬物様特性を示した。

Integrated AI-Driven Multi-Objective Optimization of Sulfamoylbenzamide-Based HBV Capsid Assembly Modulators: Discovery of 11B-6 with Superior Potency and Drug-like Properties ↗

• がん特異的PCNA(caPCNA)を選択的に阻害する初の低分子AOH1996について、4つの薬効団領域それぞれを系統的に修飾し第二世代誘導体を創出した。
• 置換基変換、バイオアイソスター置換、リンカー調整、スキャフォールドホッピングを駆使して親化合物の改良を図った。
• リード誘導体はAOH1996と比べ、がん細胞に対する効力と肝ミクロソームでの代謝安定性が大きく向上した。
• 神経芽腫や乳がん・大腸がんを含む複数のがん細胞株で化合物の評価を行った。

Second-Generation AOH1996 Analogues with Enhanced Pharmacological Properties for Targeting PCNA ↗

• 発がん性NRAS変異体タンパク質を安定化する上流キナーゼCK1δを標的とし、NRAS駆動型メラノーマへの間接的な治療戦略を追求した。
• 単純な触媒阻害薬ではなく、選択的低分子分解薬である化合物8uの発見を報告した。
• この分解薬アプローチは、近縁のCK1アイソフォームに対して高い選択性を達成し、従来型阻害薬の課題を克服した。
• 処置により変異型NRASタンパク質が不安定化し、メラノーマモデルにおいて発がんシグナルが抑制された。

Discovery and Synthesis of Selective Casein Kinase 1δ Degraders for Suppressing Oncogenic NRAS-Mutant Melanoma ↗

• アザインドール-キナゾリン骨格を持つ先行リード化合物を出発点とし、その脳血液関門透過性の低さという課題に取り組んだ。
• P糖蛋白質による排出を受けやすいアミノ基の水素結合供与能を、分子内環化戦略によってマスクした。
• 得られた類縁体はDYRK1A阻害活性を維持しつつ、脳内移行性を大幅に改善した。
• 最適化化合物は、疾患関連モデルにおいてミクログリア由来の神経炎症マーカーを低減した。

Brain Penetration Optimization and Anti-neuroinflammation Evaluation of Potent 6-Methyl-7-azaindol-3-yl-quinazoline DYRK1A Inhibitors for Alzheimer's Disease ↗

• デンプン消化と食後血糖上昇の鍵を握るヒト膵臓α-アミラーゼを標的とした低分子阻害剤の研究プログラムを振り返るConspectus総説である。
• 世界的に拡大する2型糖尿病とその血糖管理合併症を背景に研究の位置づけを示している。
• 構造に基づく反復的設計により、阻害剤の親和性をナノモルからピコモル領域へと高めた経緯を辿る。
• これら超高活性アミラーゼ阻害剤の、食後高血糖管理への応用可能性を論じている。

Discovery, Design, and Evaluation of Nanomolar to Picomolar Inhibitors of Human Pancreatic α-Amylase for Control of Postprandial Blood Glucose Levels ↗

• 新規のジヒドロピリジン誘導体シリーズが、インフラマソームシグナル伝達の中心的酵素であるシステインプロテアーゼ、カスパーゼ1の拮抗薬として報告された。
• カスパーゼ1の活性化は炎症性サイトカインIL-1βおよびIL-18の成熟を引き起こすため、炎症性疾患やインフラマソーム関連疾患研究における長年の標的となっている。
• 通常はカルシウムチャネル薬理学で知られるジヒドロピリジン骨格が、本研究ではカスパーゼ1拮抗作用を示す化学構造として検討されている。
• 化合物の活性は、カスパーゼ1拮抗作用を評価するためのin vitro蛍光酵素アッセイを用いて特性評価された。
• 生化学的アッセイに加え、細胞内での化合物の挙動と標的への結合を調べるために細胞イメージングも用いられた。
• ChemMedChem誌に掲載された本研究は、このジヒドロピリジンシリーズを、カスパーゼ1／インフラマソームを標的とした今後の医薬化学研究のための構造活性相関の出発点として位置づけている。

Potent Caspase-1 Antagonists From Dihydropyridine Derivatives: In Vitro Fluorescence Assays and Cell Imaging ↗

• PCNA(増殖細胞核抗原)は少なくとも11種類の細胞内経路に関与しており、腫瘍細胞は正常細胞には見られない酸性アイソフォーム(caPCNA)を発現するため、がん選択的な創薬標的となり得る。
• AOH1996はシティ・オブ・ホープが開発したファースト・イン・クラスの低分子PCNA阻害剤で、PIPボックスポケットに結合してcaPCNAのタンパク質間相互作用を阻害し、悪性細胞を選択的に死滅させる。
• 本論文は、4つのファーマコフォア領域全体にわたる系統的な構造活性相関研究(置換基変換、バイオイソスター置換、リンカーおよびヘテロ原子改変、スキャフォールドホッピング)により構築された第二世代AOH1996類縁体について報告している。
• リード化合物は、複数のがん細胞株に対する細胞レベルの効力向上と、第一世代AOH1996を上回る肝ミクロソーム安定性を示し、このPCNA標的化合物群のさらなるリード最適化を後押しする結果となった。

Second-Generation AOH1996 Analogues with Enhanced Pharmacological Properties for Targeting PCNA ↗

• CK1δが発癌性NRASの安定化に寄与する上流因子であるという知見に基づき、研究チームはCK1δのプロテアソーム分解を誘導する低分子デグレーダーを開発した。
• 化学最適化は、キナーゼドメインが酷似する近縁パラログCK1αおよびCK1εに対する選択性を獲得することに重点を置いた。
• 合成した化合物シリーズに対する反復的な構造活性相関(SAR)解析により、分解活性、アイソフォーム選択性、細胞内活性のバランスを図った。
• CK1δを分解することで発癌性NRASタンパク質の安定化への支援が失われ、メラノーマ細胞内でNRASレベルが低下し下流シグナルが減弱した。
• NRAS変異型メラノーマ細胞モデルにおいて、最適化されたデグレーダーは増殖を抑制し、これまで創薬が困難だった発癌ドライバーに対する新たな治療戦略としてCK1δ分解の可能性を示した。

Discovery and Synthesis of Selective Casein Kinase 1δ Degraders for Suppressing Oncogenic NRAS-Mutant Melanoma ↗

• 本研究は、DNAエンコードライブラリ(DEL)のスクリーニングデータを用いて、タンパク質-リガンド結合予測における機械学習、物理ベースのドッキング法、コフォールディング法を比較評価した。
• 比較対象には最新の機械学習モデルに加え、物理ベースのドッキングツール(Schrodinger Glide、Rosetta GALigandDock)、およびコフォールディング法のBoltz-2が含まれる。
• 正解データとして、3種類の生物学的に多様なタンパク質標的と複数のDEL合成フォーマットにわたる超大規模DELセレクション実験の結果が用いられた。
• 本研究は、DELデータで学習した上位のMLモデルでさえ分布外(OOD)の化学空間への汎化に失敗したとするNeurIPSコンペティションの結果を受けたものである。
• MLモデルは分布内では良好な性能を示したが、分布外でのヒット識別性能は標的やリガンドの文脈に依存し、あらゆる場合で一貫して優れた手法は存在しなかった。
• 著者らは、ベンチマーク上の性能だけでは分布外への汎化性を予測できないと結論し、DELスクリーニングデータに対する結合予測手法の評価用オープンソースパッケージ「DEL-iver」を公開した。

Assessing the Generalizability of Machine Learning and Physics-Based Methods with DNA-Encoded Libraries ↗

• NVR 3-778に代表されるスルファモイルベンズアミド(SBA)系HBVカプシド集合モジュレーター(CAM)を出発点として、多目的リード最適化研究が実施された。
• AIを活用した計算ワークフローを反復合成と組み合わせ、抗ウイルス活性と物理化学的性質・ADME/薬物様特性を同時に最適化した。
• この最適化により化合物11B-6が最適リードとして同定され、従来の類縁体と比べて抗HBV活性と薬物様特性の両面で改善が報告された。
• 作用機序としては、11B-6はカプシド集合モジュレーターとしてHBVコア(カプシド)タンパク質に結合し、ヌクレオカプシド形成を撹乱してウイルス複製を阻害する。
• 本研究は、慢性B型肝炎治療を目指すスルファモイルベンズアミド系CAMの中で、11B-6を今後の前臨床評価候補として位置づけている。

Integrated AI-Driven Multi-Objective Optimization of Sulfamoylbenzamide-Based HBV Capsid Assembly Modulators: Discovery of 11B-6 with Superior Potency and Drug-like Properties ↗

• 鼻炎は上気道の不均一な炎症性疾患であり、特に混合型・非アレルギー性の病態では、慢性症状が第一選択薬である点鼻用抗ヒスタミン薬やステロイドに抵抗性を示すことが多い。
• 著者らは、腺分泌亢進や鼻漏を抑えるムスカリンM3拮抗作用と、掻痒感・くしゃみ・血管拡張を抑えるヒスタミンH1拮抗作用を併せ持つ二機能性低分子化合物を設計した。
• 構造活性相関(SAR)研究により、単一の骨格内で両受容体への効力バランスを取りつつ作用持続時間を延長し、短時間作用型ではなく1日1回投与での症状コントロールを目指した。
• リード化合物は薬物動態、受容体選択性、安全性について評価され、単一標的の従来型抗ヒスタミン薬や抗コリン薬とは異なる二重標的戦略であることが示された。
• 本研究は、混合型・非アレルギー性を含め既存の単剤療法では十分にコントロールできない鼻炎に対する候補アプローチとして、M3/H1二重拮抗作用を位置づけるものである。

Discovery of Long-Acting Bifunctional Compounds with Muscarinic M3 and Histamine H1 Receptor Antagonism for the Treatment of Rhinitis ↗

• 研究者らは、ベンゾチエノ[3,2-d]ピリミジン-4(1H)-オン骨格を持つ新規低分子群を設計し、PARP-1とカゼインキナーゼ2α(CK2α)を同時に阻害することに成功した。
• PARP-1阻害剤は通常、相同組換え修復欠損(HRD)を持つ腫瘍でしか効果を発揮しないが、DNA損傷応答や生存シグナルに関わるCK2αの阻害を組み合わせることで、HRD陽性以外の腫瘍への効果拡大や転移抑制を狙う。
• 構造活性相関(SAR)解析により、三環性コアへの置換基修飾が両標的への強力かつバランスの取れた結合を支えることが示された。
• 細胞・腫瘍モデルでは、この二重阻害剤がHRDステータスに関わらず抗増殖・抗転移活性を示したと報告されており、BRCA変異腫瘍に限定されない二重標的阻害戦略の可能性を裏付けている。

Simultaneous Inhibition of PARP-1 and CK2α by Novel Benzothieno[3,2-d]pyrimidin-4(1H)-one Derivatives: A Promising Strategy to Combat Homologous Recombination Deficiency-Independent Tumors and Metastasis ↗

• PROTAC(標的タンパク質分解誘導キメラ)は分子サイズが大きく、極性が高く、コンフォメーションの自由度も大きいため、古典的なRule-of-5の範囲を外れることが多く、標準的な物性フィルターだけでは経口吸収を予測しにくい。
• 本論文は、創薬プロセスのより早い段階で合理的なin silico PROTAC設計を支援することを目的として、実測値に主に頼らない完全計算ベースの経口吸収スコアリング手法を提案している。
• このスコアは、分子サイズ、極性・脂溶性のバランス、柔軟性、分子内フォールディングなどのコンフォメーション挙動といった計算記述子から構成されているとみられ、これらはbeyond-Rule-of-5化合物の膜透過性に関連することが知られている特徴である。
• これらの記述子を単一の予測指標に統合することで、合成前にPROTAC候補化合物の経口吸収ポテンシャルを順位付け・選別できるようにすることを狙いとしている。
• 著者らはこのスコアを、リンカー、ウォーヘッド、E3リガンドの修飾を経口バイオアベイラビリティ向上に向けて導くための実用的な設計段階ツールと位置付けており、実験的な透過性評価を代替するのではなく補完するものとしている。

Toward Rational Design of Orally Bioavailable PROTACs: Development of a Fully Computational Oral Absorption Score ↗

• ヒドロキサム酸系HDAC阻害剤は、メタロ酵素に対する選択性が低く、イソシアネート代謝物に起因する遺伝毒性のリスクも抱えている。
• 本研究では、既報の鉄(II)活性化型コンジュゲートプラットフォームを汎HDAC阻害剤パノビノスタットに適用し、腫瘍選択的なペイロード放出を目指した。
• 多発性骨髄腫の細胞株モデルにおいて、コンジュゲート形態でHDAC活性のケージ化に成功し、バイオイソスター対照化合物では遊離ヒドロキサム酸体に比べ遺伝毒性が軽減された。
• その後の解析で、カルボキシルエステラーゼCES1がパノビノスタット・コンジュゲートの予期せぬタンパク質分解的不安定性(in vitroおよびin vivo)の原因であることが同定された。
• この知見は、ヒドロキサム酸に伴う毒性・変異原性を腫瘍選択的活性化によって軽減するという最終目標に向けた、今後の課題として位置づけられている。

Toward Tumor-Conditional Release of Histone Deacetylase Inhibitors from Nongenotoxic Drug Conjugates ↗

• 研究チームは、受容体を全原子レベルで完全に観測可能な構造コンテキストとして扱う幾何学的グラフニューラルネットワーク「REAPS」を開発した。これは主鎖構造のみに依拠する従来のインバースフォールディング手法とは異なるアプローチである。
• 広く使われているインバースフォールディングモデルProteinMPNNとの比較評価では、REAPSは直鎖および大環状ペプチドバインダーの両方において、配列回復率、構造的忠実性、界面の物理化学的特性の面で優れた結果を示した。
• 研究チームはREAPSを構造的ハルシネーション手法と組み合わせ、既知の出発スキャフォールドを必要としない閉ループ型のデノボ探索パイプラインを構築した。
• このパイプラインで得られた候補ペプチドは合成・評価され、ニューロキニン3受容体（NK3R）に対して実験的に機能活性が確認された。

REAPS: An All-Atom Receptor-Aware Geometric Deep Learning Framework for De Novo Design of Linear and Macrocyclic Peptide Binders ↗

• 研究チームは、Hsc70結合性リガンドと標的タンパク質（POI）のリガンドを連結した二官能性小分子「Hsc70TAC」を開発した。これはPROTACが利用するユビキチン・プロテアソーム経路ではなく、シャペロン介在オートファジー（CMA）を介して標的タンパク質の分解を誘導する。
• この手法は、細胞質タンパク質や細胞膜タンパク質を含む分解可能な標的の範囲を拡大し、プロテアソーム依存型分解剤に伴う耐性リスクへの対応策となる可能性がある。
• BRD4、MDM2、さらに細胞膜タンパク質であるPD-L1など複数のタンパク質クラスにわたり、さまざまな細胞環境下での分解活性が示された。
• BRD4を標的とする先導化合物B-2は良好な薬物動態特性を示し、in vivoでも顕著なBRD4分解を達成し、Hsc70TACモダリティのさらなる開発の可能性を裏付けた。

Hsc70-Mediated Targeting Chimeras for Targeted Protein Degradation via Chaperone-Mediated Autophagy ↗

• NaV1.8阻害は臨床で検証された非オピオイド鎮痛戦略であり、上市薬VX-548（Journavx）がベンチマークとなっている。同薬のヒトおよびラットでの代謝経路はよく特徴づけられている。
• 研究チームは2-(2-ベンゾイミダゾール)置換テトラヒドロフランという新規化学構造を設計し、構造に基づく最適化によってVX-548の既知の代謝上の弱点を回避しつつ、ナノモルレベルのNaV1.8活性とサブタイプ選択性を維持した。
• 得られたリード化合物31はラットで良好な経口バイオアベイラビリティを示し、血漿AUCはVX-548の10倍以上に達し、in vivoでの強い鎮痛効果も確認された。
• 薬物動態プロファイルは種を超えて一貫しており、ビーグル犬およびカニクイザルでも良好な結果が得られた。
• 化合物31は遺伝毒性なし、hERG阻害も弱いという良好な初期安全性プロファイルを示し、代謝面で最適化された前臨床リードとしてさらなる評価が期待される。

Discovery of Novel 2-(2-Benzimidazole)-Substituted Tetrahydrofurans as Potent and Selective NaV1.8 Inhibitors for the Treatment of Pain ↗

• HR+/HER2−でPIK3CA変異陽性の乳がんに承認されているPI3Kα阻害薬は、野生型PI3Kαの阻害に伴う高血糖などの有害事象により、用量が制限される。
• 研究チームは、がん化変異体PI3Kα H1047Rを選択的に阻害することを目的としたテトラ置換キナゾリン-4(3H)-オン系化合物を設計した。
• 野生型に対する変異体選択性は、遅いon/offの結合速度論的機構によるものと提案されている。
• リード化合物34は、in vitroで強力かつ変異体選択的な活性を示し、良好なADMEプロファイルを併せ持つ。
• T47D異種移植マウスモデルにおいて、化合物34は承認済みPI3Kα阻害薬と異なり、血糖値や血清インスリン値に影響を与えることなく、有意な腫瘍増殖抑制を示した。
• 著者らは、有効用量の低減と忍容性の改善に向けて、化合物34のさらなる最適化が必要であると述べている。

Discovery of Tetrasubstituted Quinazolin-4(3H)-ones as Wild-type-sparing, Highly Selective PI3Kα H1047R Inhibitors ↗

• 研究チームは、共有結合性フラグメントスクリーニングとリガンド起点の設計戦略を組み合わせた新しいパイプラインを構築し、システインではなくリジン側鎖と反応する化合物を探索した。
• 対象はSHP2ホスファターゼのアロステリックな「ラッチ」領域であり、触媒ポケットや従来創薬されてきたアロステリックトンネル部位とは異なる調節部位である。
• 計算科学的モデリングと実験的解析を組み合わせてフラグメント選定を導き、ラッチ部位のリジンへの共有結合がタンパク質の構造挙動に与える影響を解明した。
• この手法により、この部位を介して作用する初の強力かつ細胞内活性を示す共有結合阻害剤が得られ、このポケットが単なる構造解析対象ではなく機能的な薬剤結合部位となり得ることが示された。
• 本研究は、リジン指向型の共有結合化学がSHP2のアロステリック制御における有効な手段であることを示し、今後の医薬化学的最適化のための出発点となる化学構造と作用部位を提供する。

Fragment-Based Covalent Targeting of Lysines at the Allosteric Latch Site of SHP2 ↗

• 研究チームは、非小細胞肺癌（NSCLC）における従来のEGFRキナーゼ阻害剤への獲得耐性を克服するため、EGFRを標的としたVHLリクルート型PROTAC分解剤を設計した。
• リード化合物C4およびD4は、EGFR Del19およびL858R耐性変異体に対して強力かつ選択的で持続的な分解を達成した。
• C4は細胞周期停止とアポトーシスを誘導し、サブナノモル濃度の抗増殖活性を示し、HCC827異種移植モデルにおいて低用量の静脈内投与かつ週2回への減量投与スケジュールで顕著な腫瘍退縮をもたらした。
• D4は経口バイオアベイラビリティを有し血液脳関門を透過し、経口投与によりin vivoで腫瘍増殖を完全に抑制した。
• これらの知見は、従来の阻害ではなく分解に基づく戦略が、中枢神経系への関連性も視野に入れた次世代EGFR標的治療への道筋となりうることを支持する。

Discovery of Potent and Selective VHL-Recruiting PROTAC Degraders Targeting EGFR with Improved Developability and Potent Anti-NSCLC Efficacy ↗

• 植物Hypericum reptansから5種の新規天然物hyreptaones A-E(化合物1-5)が単離され、1,2-seco-二環性ポリプレニル化アシルフロログルシノール(BPAP)という新規クラスが定義された。
• 化合物1-3は、希少な3,3-ジイソプレニル化BPAP前駆体に由来する初めての1,2-seco-BPAPであり、化合物4と5は1,2-seco-BPAP骨格がさらに環化して生じた珍しいスピロ環状6/5/5構造を持つ。
• 構造はスペクトル解析とX線結晶構造解析によって決定された。
• 5化合物はいずれも、他のT型カルシウムチャネルサブタイプよりもCav3.1を優先的に阻害し、アイソフォーム選択性を示した。
• 化合物4と5はさらに、Cav3.1のゲーティングに対して状態依存的な調節作用を示し、新規クラスのCav3.1アロステリックモジュレーターであることが明らかになった。

1,2-seco-Bicyclic Polyprenylated Acylphloroglucinols as Isoform Selective Inhibitors of T-Type Calcium Channels ↗

• 研究チームは、承認済みの抗EGFR抗体セツキシマブと改変PROTACペイロードを組み合わせた分解誘導抗体複合体「Ctx-ETAC」を開発した。両者はバイオオルソゴナル反応により、一定の制御された抗体あたりの結合比で連結されている。
• このPROTACペイロードは、インドメタシン由来のCOX-2リガンドとVHLリクルーティングペプチドを、カテプシンBで切断可能なリンカーで連結した構造を持ち、EGFR陽性の腫瘍細胞および活性化した線維芽細胞の内部で選択的に分解剤を放出する。
• 両細胞種でCOX-2を分解することにより、細胞外小胞の分泌を大幅に抑制し、腫瘍と間質をつなぐ重要なシグナル伝達経路を遮断するとともに、線維芽細胞を静止期の、腫瘍を支持しにくい状態へと誘導する。
• 肺がんの異種移植モデルでは、Ctx-ETACはセツキシマブ単剤よりも優れた腫瘍抑制効果を示し、全身毒性の増加も見られなかったことから、微小環境を標的とした分解戦略の治療的可能性が裏付けられた。

Receptor-Guided Targeted Protein Degradation Collapses Extracellular Vesicle-Driven Tumor-Stroma Crosstalk ↗

• 多段階のバーチャルスクリーニング・カスケード(AIによる共構造予測〔コフォールディング〕モデルと学習型アフィニティ・スコアリングを組み合わせた手法)は、計算創薬においてすでに標準的な手法となっている。
• 各段階のスコアは、その意味するところを独立に検証されないまま、そのまま信頼されて候補化合物の選別・絞り込みに使われることが多い。
• 本プレプリントは、Keap1–Nrf2タンパク質間相互作用を題材として、各段階のスコアが実務者にとって信頼できる情報を実際に持っているかどうかを、段階ごとに体系的に検証している。
• 著者らは、カスケードの各段階で生じる失敗パターンを整理し、これらのパイプラインがどこで、なぜ誤りうるかについて品質管理の観点から考察している。

Per-Stage Controls and Failure Modes in a Co-Folding Virtual Screening Cascade for the Keap1–Nrf2 Interaction ↗

• 300を超えるキナーゼ阻害剤複合体のX線共結晶構造を解析し、繰り返し現れる非共有結合的な接触パターンを網羅的に整理した。
• ATPポケット近傍に存在する保存されたLys、Asp、Glu残基を「触媒クラスター残基(CCR)」と定義し、これらが触媒作用を担いつつ結合した阻害剤と頻繁に接触することを示した。
• ほとんどの阻害剤化学型において、これらの極性残基は共有結合ではなく非共有結合的相互作用を形成しており、リガンド設計における汎用的な足がかりとなり得る。
• CCRの側鎖配向はキナーゼの活性型・不活性型といったコンフォメーション状態と連動しており、結合の幾何構造が構造動態と結びついていることを示している。
• 著者らは、このコンフォメーション連動的な性質が、効力向上とキノーム全体にわたる選択性の調整を目指した合理的・構造基盤型の阻害剤設計に活用できると論じている。

A Structural Perspective on Non-covalent Targeting of Conserved Polar Residues in Protein Kinases ↗

• オマベロキソロンはFDA承認済みのNrf2活性化薬で、元々はフリードライヒ運動失調症の治療薬として承認されていたが、今回STINGを標的とする薬剤として転用された。
• STINGのリガンド結合ドメインの基部に結合し、タンパク質の折り畳み構造を不安定化させる。
• これによりSTINGのK27結合型ポリユビキチン化が誘導され、プロテアソームによる分解へとつながる——いわゆる「分子バール」様の作用機序である。
• 古典的なPROTAC型の二官能性分解誘導剤とは異なり、オマベロキソロンはリガンド・リンカー・E3リガーゼ構造を用いず、単一の低分子として直接STINGを不安定化させる。
• 老齢マウスへの投与により、加齢に伴う炎症(「インフラメイジング」)の一因となるSTING経路の活性化が抑制された。

Omaveloxolone functions as a molecular crowbar-like degrader of STING to alleviate aging-related inflammation ↗

• HDAC4とHDAC7は、発現が限定的なクラスIIaヒストン脱アセチル化酵素であり、それぞれ異なる転写機構を介してTh17細胞の分化を促進する重要な制御因子であることが近年明らかになった。
• 研究チームは、クラスIIaスキャフォールドであるTMP269を出発点として、選択的なHDAC4/7阻害剤の新規シリーズを設計・合成した。
• 金属結合部位近傍および疎水性結合領域を対象とした構造に基づく最適化により、効力が向上し、アイソフォーム選択性がより高いアナログが得られた。
• ルシフェラーゼ転写アッセイ、タンパク質結合実験、分子ドッキング解析により、HDAC4とHDAC7それぞれの選択性を規定する異なる構造活性相関が明らかになった。
• 得られた化合物は、Th17生物学におけるHDAC4とHDAC7の個別機能を解明するための化学プローブとなり、炎症性腸疾患(IBD)などTh17が関与する炎症性疾患を標的とした治療薬開発の基盤となる。

Structure-Guided Development of Selective HDAC4 and HDAC7 Inhibitors That Modulate Th17 Cell Transcription ↗

• 「Scope」は、最小限のフラグメントと完全に最適化された低分子量(LMW)ライブラリの中間に位置する、1万〜5万化合物規模の化学空間概念であり、リガンド効率と医薬化学的な扱いやすさ(トラクタビリティ)を最大化するよう設計されている。
• 著者らは「Scope環系」(ring-X-ring)を、ライブラリ設計と十分な効力を得るための官能基化を導く中核的な構成原理として提唱している。
• SPR、ネイティブ質量分析、DSF、生化学的アッセイで評価された1万化合物規模のScopeスクリーニングセットは、より高い濃度でスクリーニングしても一般的な多様性セットと同等のプライマリーヒット率を維持しつつ、リガンド効率に優れ、カウンタースクリーニング後のヒット率も高い。
• トリパノソーマ由来CLK1キナーゼ、14-3-3/エストロゲン受容体α分子糊(モレキュラーグルー)プロジェクト、SARS-CoV-2主要プロテアーゼを対象とした事例研究により、多様な結合部位にわたって多様で扱いやすくリガンド効率の高いヒットが得られることが示された。

The Scope Concept: Defined Chemical Space for Identifying Ligand-Efficient, Tractable Hits Applied to Drug Discovery Targets Trypanosomal CLK1, 14–3–3/Estrogen Receptor-α, and SARS-CoV-2 Mpro ↗

• アロマターゼ(CYP19A1)はアンドロゲンをエストロゲンに変換する最終段階を触媒する酵素で、その活性がER陽性(エストロゲン受容体陽性)乳がんの腫瘍増殖を支えており、長年ホルモン療法の標的とされてきた。
• 既存のステロイド型・非ステロイド型アロマターゼ阻害剤(AI)は第一選択薬として有効だが、耐性の出現や副作用などの限界があり、新たな化学構造の探索が求められている。
• 研究チームは、既存の阻害剤とは構造的に異なる植物由来のフラボノイド骨格に対してバイオイソスター(生物学的等価体)置換戦略を適用し、新規候補化合物シリーズを設計した。
• 各置換について、CYP19A1活性部位への予測結合様式への影響と、物性・ADME(吸収・分布・代謝・排泄)関連特性への影響を計算的に評価した。
• 最終目標は、エストラジオール生合成を抑制しつつ、既存の化学構造が抱える弱点を改善したリード化合物シリーズの創出である。

Bioisosteric Design of Novel Flavonoid-Derived Aromatase Inhibitors to Reduce Estradiol Biosynthesis in ER+ Breast Cancer ↗

• 構造ベースのコフォールディング(co-folding)モデルと学習型アフィニティスコアリングを組み合わせたバーチャルスクリーニングのパイプラインを検証する新しいベンチマーク研究が発表された。こうした構成は計算によるヒット探索で近年一般的になっている。
• このカスケードは、平坦で極性の高い結合界面を持つためドラッグ化が難しいとされるKeap1-Nrf2タンパク質間相互作用(PPI)を対象に適用された。
• 著者らは最終的なランキング結果のみを信頼するのではなく、各段階のスコアが実験的に意味のある信号と一致しているかを個別に評価した。
• その結果、各段階のスコアが実験的信号から外れる具体的な破綻パターンが特定され、これが後段の化合物優先順位付けを誤らせる可能性があることが示された。
• 本論文は、カスケードの最終的なヒットリストを信頼する前に実務者が各段階で実施すべきコントロールチェックを提案しており、新規阻害剤の報告ではなく、手法・信頼性に関する研究として位置づけられている。

Per-Stage Controls and Failure Modes in a Co-Folding Virtual Screening Cascade for the Keap1–Nrf2 Interaction ↗

• TAAR1は、統合失調症治療における非ドパミン系の新たな薬剤標的として注目されているGタンパク質共役受容体(GPCR)である。
• 研究チームは、TAAR1の活性化状態モデルに対し、約6500万種の化合物を対象とした構造基盤バーチャルスクリーニングを実施した。
• 上位55化合物を実験的に検証した結果、14化合物がTAAR1アゴニストとして真の活性を示し、その効力はミッドナノモルからマイクロモルの範囲であった。
• その後のヒット化合物の最適化により、ナノモル濃度で効力を示すアゴニストが得られ、クライオ電子顕微鏡(cryo-EM)構造によってドッキングで予測された結合様式が確認された。
• 最適化された3つのアゴニストは高い脳内移行性を示し、その効力は臨床開発中のTAAR1標的抗精神病薬候補ウロタロント(ulotaront)を上回るとされた。
• マウスでは、これら3化合物がいずれもアンフェタミン誘発性のプレパルス抑制の乱れ(統合失調症モデル)を正常化し、従来の抗精神病薬に一般的な副作用であるカタレプシーを引き起こさなかった。

Structure based discovery of antipsychotic-like TAAR1 agonists ↗

• RIBOTAC(リボヌクレアーゼ標的キメラ)は、内在性のリボヌクレアーゼを標的RNAに動員して分解させる、ヘテロ二官能性の低分子モダリティである。
• 本研究はこの手法をcMYC mRNAに適用した。cMYCは長年「undruggable(薬剤標的化が困難)」とされてきた発がん性転写因子で、臨床で使用される直接的な低分子阻害剤は存在しない。
• 研究者らは、RNA結合リガンドとリボヌクレアーゼ動員部位を連結するリンカーの長さと剛直性を系統的に変化させた。
• リンカーの構造が、RIBOTACによるcMYC mRNA分解効率を左右する重要な要因であることが示された。
• 最適化されたリンカーは、細胞アッセイにおけるcMYCタンパク質の下流での発現制御の改善につながった。
• 本知見は、リンカー設計をRIBOTAC型RNA標的治療薬の一般的な設計指針として位置づけるものである。

Linker Optimization of cMYC RIBOTAC for Efficient cMYC Modulation ↗

• CYP8B1は胆汁酸合成経路に関わる肝臓の酵素で、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)や2型糖尿病といった代謝性疾患の治療標的として注目されている。
• 研究は、ハイスループットスクリーニングで見出されたCYP8B1阻害剤「化合物1」から始まったが、代謝安定性が低く動物実験に進めなかった。
• 化学者らは構造に基づく薬剤設計と代謝物同定を組み合わせて分解の仕組みを解明し、DMPK(薬物代謝・薬物動態)データに基づくアナログ合成で構造活性相関を探索した。
• こうした取り組みにより、代謝安定性が大幅に改善されたキノリン系誘導体「化合物9」が創出された。
• マウス実験では化合物9がin vivoでCYP8B1を強力に阻害することが示され、さらなる最適化に向けた確かなリード化合物となった。

Structure-Based Drug Design of Quinoline CYP8B1 Inhibitors for the Potential Treatment of Metabolic Disease ↗

• HDAC4とHDAC7は発現が限られたクラスIIaヒストン脱アセチル化酵素であり、広く発現する他のHDACファミリーよりも選択性の高いエピジェネティック標的となり得る。
• 両酵素はTh17細胞分化を駆動する転写プログラムに関与し、この経路は炎症性腸疾患やその他のTh17関連炎症性疾患と関連している。
• 研究チームは既知のクラスIIaスキャフォールドであるTMP269の金属結合領域と疎水性接触領域を改変し、HDAC4/7を標的とする新規誘導体シリーズを構築した。
• レポーター遺伝子アッセイ、結合試験、およびドッキング解析により、HDAC4とHDAC7への選択性をそれぞれ左右する異なる構造的特徴が明らかになった。
• この研究により、HDAC4とHDAC7の機能を個別に解析するための選択的かつ強力な化学プローブ、さらにはTh17を標的とした治療薬開発の出発点となる化合物が得られた。

Structure-Guided Development of Selective HDAC4 and HDAC7 Inhibitors That Modulate Th17 Cell Transcription ↗

• 研究者らは、10残基を超える長く非常に柔軟なペプチドやその他のバイオポリマーのドッキングという、既存ツールが苦手としてきた課題に対応する新しいワークフロー「STELLAR」を開発した。
• STELLARは長いリガンドを小さなフラグメントに分割してそれぞれを個別にドッキングし、その後GNINA、RDKit、GROMACSなどの既存ソフトウェアを用いて再構成し、物理的に妥当な全長構造を得る。
• Propediaデータベースおよびタンパク質データバンク(PDB)由来の既知のペプチド-タンパク質複合体で検証したところ、実験的に観察された結合ポーズを高い精度で再現した。
• 他の最先端ドッキング手法と比較して、主にCPUで動作し、リガンド長に対して計算時間が線形にスケールし、実行速度も速く、独自のランキング指標を備えているため、長鎖ポリマーとタンパク質の相互作用のハイスループットスクリーニングに適している。

STELLAR: A Fragment-Based Docking Workflow for Highly Flexible Long-Chain Biopolymers ↗

• Seidlerらの研究チームは、がんに関与するMAPキナーゼp38δ(デルタ)を標的とする低分子阻害剤を開発し、その結合機構をAngewandte Chemie International Editionに報告した。
• 構造解析により、この阻害剤はキナーゼのATP結合ポケット内にある柔軟なループと当初立体的に衝突することが判明した。通常であればこの衝突は結合を妨げるはずである。
• ところが阻害剤はループを排除するのではなく、その立体構造を変化させ、自らを取り囲むように折り畳ませることで、通常にない密着した「自己封入型」の結合様式を作り出した。
• 著者らは、この誘導適合によるポケット再構築を、静的なポケットに合わせて分子を設計する従来の構造ベース設計とは異なる、キナーゼ選択性を得るための新しい経路として提示している。
• この知見は、立体的な衝突を避けるのではなく、ポケットの柔軟性を積極的に利用することが、今後のキナーゼ標的薬設計における選択性向上の戦略になり得ることを示唆している。

Thinking Outside the Binding Site: A Self‐Encapsulating Kinase Inhibitor Remodels Its Pocket to Achieve Selectivity ↗

• 研究者らは動的コンビナトリアル化学(DCC)を用いた。これは可逆的な化学的構成要素が標的の存在下で組み合わさり再構成を繰り返すことで、標的自身が最も結合力の強い相手を選び出せるようにするヒット探索手法である。
• 新しいプラットフォームは短いペプチド核酸(PNA)タグを鋳型として三成分の組み合わせを形成し、トロンビンに対してスクリーニングする12万5000通りの三価アセンブリからなるライブラリーを構築した。
• 候補複合体はサイズ排除ろ過で単離し、MALDI質量分析で同定することで、選択から読み取りまでの全サイクルを1時間以内に短縮した。
• トロンビンは活性部位と両方のエキソサイトを同時に結合する組み合わせを選択的に増幅し、この三価の結合様式が極めて高い親和性の基盤となった。
• 得られたアセンブリは完全に可逆的な阻害剤であり、サブピコモルの親和性を示し、ほぼ化学量論的なトロンビン阻害を達成した。

Discovery of a Reversible Sub‐Picomolar Thrombin Inhibitor Using DCC ↗

• TRIM24は、アセチル化ヒストンに結合するブロモドメインを持つデュアル型エピジェネティック「リーダー」タンパク質であり、がん治療の標的として確立されているが、ヒストン以外の結合パートナーはこれまで十分に解明されていなかった。
• 研究チームは、遺伝子コード型光架橋アミノ酸AzFとBzFをブロモドメインのアセチルリジン結合ポケット内のL922残基に導入し、ヒストン認識能を保持したままUV照射による相互作用タンパク質の共有結合的捕捉を可能にした。
• 定量プロテオミクス解析により、AzFプローブで濃縮されたNPM1、BzFプローブで濃縮されたCDK9という2つの非ヒストンタンパク質が同定され、さらにMAP4、RAN、SND1も候補として挙がった。
• ChIP-seq解析では、TRIM24、CDK9、NPM1ががん関連遺伝子の転写開始点付近で共局在することが示され、KEGG解析により同定タンパク質が複数のシグナル伝達経路に関与することが示された。
• この手法は、光架橋技術がリーダードメインのインタラクトーム解析をヒストン以外にも拡張できることを示し、TRIM24を標的とした化学プローブおよび薬剤開発のための新たな候補を提供する。

Mapping the Nonhistone Interactome of the TRIM24 Bromodomain Using Genetically Encoded Complementary Photocrosslinkers ↗

• CTLH-MKLN1 E3ユビキチンリガーゼが3種類の異なる基質タンパク質と結合したクライオ電子顕微鏡構造が解かれ、この受容体サブユニットが標的を認識する仕組みが明らかになった。
• MKLN1はディスコイジンドメインとKelchドメインを協調的に用い、単一の結合面ではなく複数の接触点で基質を捉える。
• MKLN1はディスコイジン-Kelch間の結合を介して自身の二量体同士を認識でき、この相互作用が他の基質との結合と競合する。
• ZMYND19とアダプター結合型UNG2では、C末端のアルギニン残基がMKLN1のKelchチャネルに挿入されており、MKLN1がアルギニン/C末端デグロン受容体であることが示された。
• 別のアダプタータンパク質がUNG2のアセチル化N末端を内部トンネルに配置し、アセチル化N末端デグロンを認識する独自の経路が明らかになった。
• 今回の知見はE3リガーゼによる基質認識機構の理解を広げ、CRBNやVHL以外を標的とする分解誘導薬戦略に新たな可能性を示す。

Multimodal substrate recruitment enables CTLH-MKLN1 E3 ligase to target N-, C-, and internal degrons ↗

• マクロサイクルペプチドシャトルとPROTAC型分解モジュールを融合させた新たな脳透過性分解分子「BmTAC」が登場した。
• このペプチドシャトルは、加齢に伴い活性化する脳血管内皮細胞のトランスサイトーシス経路を利用し、血液脳関門を効率的に通過して神経細胞まで送達される。
• 分解剤のVHLリガンド部分に化学的な「ケージ」を導入することで、アルツハイマー病病変部に特有の高酸化ストレス環境に触れるまで不活性状態を維持し、脳内の他部位での作用を抑える。
• 活性化後、この化合物はDAPK1の活性化・疾患関連型を選択的に分解する。
• 老化したアルツハイマー病モデルマウスへの全身投与により、活性化DAPK1が減少し、アミロイドβ沈着とタウ過剰リン酸化が軽減され、認知機能が改善した。これは加齢に適応した脳標的タンパク質分解の新戦略を示すものである。

Blood-Brain Barrier-Permeable Macrocyclic Chimeras (BmTACs) for Targeted Protein Degradation in the Aging Brain ↗

• アルツハイマー病に関連する炎症性カスパーゼCASP4を標的に、DrugBank化合物から阻害剤候補を探索する計算機ドラッグリポジショニング・パイプラインが構築された。
• このワークフローは、ドッキングスコアによる優先順位付けと、ChemBERTaによる言語モデル埋め込み、物理化学的記述子を組み合わせて機械学習分類器を訓練した。
• ランダムフォレスト分類器と回帰モデルを用いて、活性が高いと予測される化合物を識別し、予測効力に基づいてランク付けした。
• さらにケモインフォマティクス解析、PK-PD評価、分子ドッキングにより、候補化合物を5つに絞り込んだ。
• 続いて分子動力学(MD)シミュレーションとMM/PBSA自由エネルギー解析により結合安定性を評価し、DB05316とDB00519の2化合物が、参照化合物ドネペジルより良好な予測結合を示した。
• 著者らは、本パイプラインを新規標的に対する再利用化合物の優先順位付けのための汎用戦略として提示している。

AI Accelerated Chemical Screening Integrates ChemBERTa to Identify Repositionable CASP4 Inhibitors via MD Simulations and MM/PBSA Analysis ↗

• オリゴヌクレオチド骨格化学に新たな切り口が加わった。Hホスホネートジエステルジヌクレオチド「ブロックマー」プラットフォームにより、標準的な固相合成で骨格修飾オリゴヌクレオチドを構築できるようになった。
• この手法はHホスホネートジエステルの両性反応性を利用し、空気・水分に敏感なP(III)試薬や有害な試薬を用いずに多様なリン酸骨格修飾を導入できる。
• 導入可能な骨格修飾は、単純なアルキル置換からスルホンアミド結合型リン酸アナログまで幅広く、従来のホスホロチオエート型化学を超える範囲をカバーする。
• このジヌクレオチドブロックマーは既存の固相合成ワークフローと互換性があるため、単一のオリゴヌクレオチド配列内で柔軟に組み合わせ・配置できる。
• 本プラットフォームは、オリゴヌクレオチド創薬における骨格の構造活性相関(SAR)研究を体系的に進めるために設計されており、迅速なアナログ創出のためのスケーラブルで堅牢な経路を提供する。

Versatile H-Phosphonate Platform for Backbone-Modified Dinucleotide Blockmers Enabling Oligonucleotide SAR ↗

• チアントレニウム脱離基とフッ素官能基を単一のピリジン骨格に組み込むことで、アルキルアミン、続いてシステインチオールという2段階の化学選択的カップリングが可能になった。
• 生成するアリール-システイン結合は非キラルで安定であり、可逆的な結合や立体化学的な不均一性といった既存のバイオコンジュゲーション手法の課題を解決する。
• 両方のカップリング段階で高い官能基許容性と化学選択性を示し、複雑なペプチドやタンパク質にも適用可能である。
• このプラットフォームは、後期段階でのペプチド多様化やステープリング、部位選択的なタンパク質修飾に応用された。
• さらに、HER2標的抗体薬物複合体(ADC)MRG002のアナログを薬物抗体比を調整可能な形で構築し、従来のリンカー化学と比べて血清中でのペイロード保持性が向上することが示された。

Modular Assembly of Bioconjugates Enabled by a Pyridine-Based Chemoselective Sequential Conjugation Platform ↗

• 脱ユビキチン化酵素(DUB)の触媒活性を阻害せずに結合するリガンドは極めて見つけにくい。この課題に応えるため、ビーズ上での近接駆動型機能スクリーニング基盤が新たに構築された。
• こうした非阻害性DUBリガンドは、DUBを標的タンパク質にリクルートしてユビキチン標識を除去することでタンパク質を安定化させる二機能性分子であるDUBTAC(脱ユビキチン化酵素標的キメラ)の開発に不可欠であり、分解を利用する従来の標的タンパク質分解(TPD)とは逆の作用機序を持つ。
• この希少性こそが、DUBTAC開発における最大のボトルネックとなってきた。
• このプラットフォームを用いて、研究チームは脱ユビキチン化酵素USP7に対する、これまで報告されていない非阻害性リガンドを発見した。
• このUSP7リガンドをCFTR結合部位と結合させることで、DUBTACのリード化合物WJ045を作製し、細胞内のCFTRタンパク質レベルを安定化させた。
• この結果は、DUBリクルーターの発見と標的タンパク質安定化療法の推進における本プラットフォームの有用性を示しており、嚢胞性線維症の生物学にも関連する。

A Proximity-Driven Functional Screening Platform for the Discovery of Noninhibitory USP7 Ligand Enabling Targeted Protein Stabilization ↗

• スプライソソーム関連の足場タンパク質WBP4は、これまで低分子による標的化が困難とされてきたが、これを選択的に分解するファーストインクラスの分子グルー分解剤「dWBP4-1」が同定された。
• この化合物はCRBN E3リガーゼを介して作用し、典型的なGループ界面を通じてWBP4に結合することで、迅速かつ高い効力での分解を誘導する。
• プロテオーム全体を対象とした解析では、この分解剤が高い選択性を示し、遺伝子発現やスプライシングパターンへの副次的な影響はごくわずかであることが確認された。
• 研究チームはWBP4のわずか41アミノ酸からなる領域が分解タグとして機能するのに十分であることを突き止め、この化学遺伝学的システムを「wTAG」と命名した。
• wTAGを他の標的タンパク質に融合させると、多くの分解ツールで問題となる「フック効果」を伴わずに、明確で用量依存的な分解が可能となり、汎用的な研究基盤としての可能性が広がった。

Selective and Potent First-in-Class CRBN-Dependent Molecular Glue Degraders of WW Domain-Binding Protein 4 ↗

• 近赤外蛍光プローブPA-HDCIは、HDCI骨格を基盤とし、小胞体(ER)に局在するよう設計されており、生細胞や動物内でヒトカルボキシルエステラーゼ2A(hCES2A)の活性をリアルタイムに検出できる。
• PA-HDCIは大きなストークスシフト、高い代謝安定性、確実なER標的性を兼ね備えており、多様な生物学的システムにおいてhCES2A機能のその場イメージングを可能にする。
• PA-HDCIを用いたハイスループットスクリーニングにより、hCES2Aに対する強力な共有結合型阻害剤である化合物A4が同定された。
• hCES2Aは、抗がん剤イリノテカンを毒性のある活性代謝物に変換する腸内酵素であり、イリノテカン誘発性腸管毒性(IIT)の原因となる。
• 担がんマウスモデルにおいて、A4は良好な安全性プロファイルを示し、有効性を維持しながらイリノテカンに関連する腸管毒性を軽減した。
• 本研究は、新たなイメージングツールとhCES2A標的薬発見のための検証済みプラットフォームの両方を提供するものである。

An ER-Targeting Near-Infrared Fluorogenic Probe for In Situ hCES2A Functional Imaging and Inhibitor Discovery ↗

• リガンドベースの仮想スクリーニングパイプラインにより、DrugBankからCASP4阻害剤候補を探索。ドッキングスコアによる優先順位付けに、SMILES由来のChemBERTa埋め込みと物理化学的記述子を組み合わせた。
• ChemBERTaと物理化学的特徴を統合したランダムフォレスト分類器が活性/非活性化合物を高精度に識別し、上位ヒットの中で活性化合物を効果的に濃縮した。
• 実験的pIC50値で学習した対のランダムフォレスト回帰モデルが、予測効力に基づき候補化合物を順位付け。
• ケモインフォマティクスによる絞り込み、PK-PD評価、分子ドッキングにより候補を5つのDrugBank化合物に絞り込んだ。
• 分子動力学シミュレーションとMM/PBSA自由エネルギー解析により、上位候補の安定した結合様式を確認。
• 本手法は、神経炎症やパイロトーシスに関与するカスパーゼであるCASP4を標的としたアルツハイマー病治療薬への、ドラッグリポジショニングの道筋を示す。

AI Accelerated Chemical Screening Integrates ChemBERTa to Identify Repositionable CASP4 Inhibitors via MD Simulations and MM/PBSA Analysis ↗

• CRBN結合化合物ライブラリのプロテオミクスプロファイリングとそれに続くSAR最適化により、dWBP4-1を同定。
• 分子糊(モレキュラーグルー)として働き、典型的なG-loop媒介相互作用を介してCRBNとの三者複合体を形成し、スプライソソーム関連の足場タンパク質WBP4(WW domain-binding protein 4)をリクルートする。
• 分解反応は速やかに進行し、ナノモル濃度で作用する。
• プロテオーム全体での選択性は高いと報告されており、他の転写産物やオルタナティブスプライシングへの影響はほとんど見られない。
• WBP4の最小分解シグナル(デグロン)領域(約41残基)を特定し、これを利用して融合タグ型分解プラットフォーム「wTAG」を構築。
• wTAGは、一部の二機能性分解誘導剤で見られる「フック効果」を伴わず、単調用量依存的な標的分解を可能にする。

Selective and Potent First-in-Class CRBN-Dependent Molecular Glue Degraders of WW Domain-Binding Protein 4 ↗

• VHLリクルート型リガンドと可変長リンカーを組み込んだ独自の二官能性アミノ酸を、固相ペプチド合成(SPPS)の過程で直接導入する手法を確立。従来のPEG系リンカーに代わるアプローチとして位置づけられる。
• SICLOPPS由来のHIF-1阻害環状ペプチドをウォーヘッドとして用い、VHLと生産的な三者複合体を形成する環状ペプチドPROTAC(CP-PROTAC)を構築。
• これらの分解誘導剤は複数のがん細胞株でHIF-1αを低下させ、低酸素応答シグナルを抑制した。
• 分解活性は酸素濃度に依存し、中程度の低酸素下では良好だが、より強い低酸素下では大きく低下した。ただしこの条件でも化合物自体はHIF-1αへの結合・分解標識能を保っていた。
• 活性低下の原因は結合の失敗ではなく速度論的なミスマッチにあり、HIF-1αの再合成速度が分解速度を上回ることが判明した。これは急速に再合成されるタンパク質に対するPROTACの効力に一般的な限界があることを示す。

Cyclic Peptide PROTACs Restore VHL-Mediated HIF-1α Degradation in Hypoxia ↗

• GPR41/FFAR3は短鎖脂肪酸を感知するGPCRであり、腸由来エンドトキシン血症を抑える標的として、エンドトキシンストレスを模したマクロファージモデルで検証された。
• 選択的アゴニストAR420626はGPR41を活性化し、下流の炎症シグナルを抑制、一酸化窒素・IL-6・MCP-1・iNOSの産生を低下させた。
• この抗炎症作用は、これらのメディエーターを駆動する中心的経路であるNF-κBシグナルの抑制と関連していた。
• アゴニスト処置はオートファジーも亢進させ、LC3-IからLC3-IIへの変換増加として確認された。
• オートファジーを薬理学的に阻害するとAR420626の保護効果が消失し、オートファジー誘導が単なる付随現象ではなく機構的に必須であることが示された。
• 本知見は、腸内微生物代謝物センシングと全身性炎症制御を結ぶ標的としてGPR41を位置づけるものである。

G-Protein-Coupled Receptor 41 (GPR41) as a Therapeutic Target for Metabolic Endotoxemia: Mechanistic Insights into AR420626-Induced Autophagy and Nuclear Factor kappa B (NF-κB) Suppression ↗

• タンパク質–リガンドドッキング、ML力場、量子化学計算、自由エネルギー摂動(FEP)を組み合わせ、光活性型PARP1リガンド候補約500万種をスクリーニング。
• ドッキングにより光照射下と暗所下でPARP1への結合が異なる候補を特定。ML力場とQM計算でpKa、吸収スペクトル、熱半減期を予測し、グラフベースの代理モデルで残りのライブラリをスクリーニング。
• 励起状態の非断熱動力学シミュレーション(ML力場を利用)により光スイッチングの量子収率を推定。FEPで上位候補の結合親和性予測を精緻化。
• レッドシフトした吸収波長(組織透過性に有利)、治療応用に適した熱半減期、光/暗所選択的なPARP1結合を兼ね備えた、合成的に実現可能な候補を少数厳選。
• 予測は実験的に検証され、光活性化(フォトファーマコロジー)がん治療薬設計における計算から実験までの一貫したパイプラインを実証。

Computational Design and Experimental Validation of Photoactive PARP1 Inhibitors ↗

• 反応性メタロスキャフォールド(r-mS)という新概念を提唱。クロロアセトアミド型の求電子ワーファーを持つ共有結合性金属錯体で、プロテオーム全体のリガンド化可能なシステインを標的とする。
• HEK293T細胞溶解液を用いたケモプロテオミクス解析により、絞り込んだr-mSシリーズのシステイン結合をプロテオーム規模でマッピングし、新規の結合部位を同定。
• 金属種、アレーン置換基、分子全体の立体構造が組み合わさってシステイン反応性と標的選択性を決定づけることを示した。
• リード化合物r-mS-2はメチル基転移酵素PRMT1のSAM結合ドメイン内の機能上重要なシステインに結合し、インタクトタンパク質LC-MSでこれを確認。
• この結合がPRMT1活性を機能的に阻害することを実証し、共有結合ヒットを検証済み標的の機能調節に直結させた。
• 次世代メタロドラッグの合理的設計に向けた、汎用的な標的探索プラットフォームとして位置づけられる。

Proteome-Wide Target Identification Using Reactive Metallo-Scaffolds (r-mS): A Platform for Metallodrug Discovery ↗

• PNA(ペプチド核酸)を鋳型とした動的コンビナトリアルケミストリー(DCC)により、DNA/PNAハイブリダイゼーションハンドルを用いて三断片ライブラリー(組み合わせ数約12万5000通り)を偏りなく平衡化する。
• トロンビン自身がライブラリーの鋳型となり、最も強く結合する断片の組み合わせを選択・増幅する仕組みで、サイズ排除ろ過とMALDI質量分析を組み合わせることで1時間以内に選択から読み取りまでを完了する。
• 選択された三価アセンブリはトロンビンの活性部位と両方のエクソサイトを同時に占有し、極めて高い(サブピコモル領域の)結合親和性とほぼ化学量論的な阻害を実現する。
• 共有結合型のトロンビン阻害剤とは異なり結合は完全に可逆的であり、出血リスク管理の観点から抗凝固薬として薬理学的に重要な特性となる。
• 標的鋳型型DCCが、既によく研究された標的に対しても複数部位にまたがる多価阻害剤を迅速に生み出せる手法であることを示した。

Discovery of a Reversible Sub-Picomolar Thrombin Inhibitor Using DCC ↗

• 遺伝暗号拡張技術を用いて、TRIM24ブロモドメインのアセチルリジン結合ポケット内のL922残基に、部位特異的な光架橋基AzFとBzFを導入した。
• 両プローブともアセチル化ヒストンの認識能を保持し、UV照射下で効率よく架橋を形成、相互作用ベースのタンパク質プロファイリング(IBPP)を可能にした。
• 2種の相補的プローブによる定量プロテオミクスでは捕捉プロファイルが異なり、AzFではNPM1、BzFではCDK9が濃縮ヒットとして同定され、MAP4、RAN、SND1も候補として挙がった。
• ChIP-seq解析により、TRIM24、CDK9、NPM1ががん関連遺伝子の転写開始点付近で重なって局在することが示された。
• これらの結果は、TRIM24ブロモドメインがヒストンだけでなく非ヒストンタンパク質のアセチル化も認識することを示唆し、リーダーとしての機能範囲の広がりと、このポケットを狙うケミカルプローブ設計への手がかりを与える。

Mapping the Nonhistone Interactome of the TRIM24 Bromodomain Using Genetically Encoded Complementary Photocrosslinkers ↗

• 研究チームは、選択的な作動薬がほとんど存在しないミトコンドリアカルシウムユニポーター複合体(MCUc)の薬理学的活性化剤を探索するため、1,280種の既知生理活性化合物ライブラリをスクリーニングした。
• スクリーニングの結果、もともとGABA-B受容体のアロステリック調節薬として知られていた化合物CGP7930が、ミトコンドリアカルシウム取り込みを強力に活性化することが判明し、難しい標的に対するドラッグリポジショニングの可能性を示した。
• メカニズム解析により、この活性化作用がユニポーター複合体の主要な制御サブユニットであるMICU1に依存することが示され、非特異的な膜作用ではなく特異的な作用機序であることが裏付けられた。
• ミトコンドリアへのカルシウム流入増加は心臓の収縮性バイオエナジェティクス(エネルギー代謝)の改善につながり、心臓のエネルギー代謝障害に関連する病態への応用可能性が示唆された。
• 本研究は、より選択的な次世代MCU活性化剤の開発に向けた有用な薬理学的ツール化合物と出発点を提供するものである。

High-throughput screen identifies a potent MCU activator boosting cardiac contractile bioenergetics ↗

• AKR1B10は複数のがん種で過剰発現するアルド・ケト還元酵素であり、有望だが攻略が難しい創薬標的とされている。
• 研究チームはAIベースのタンパク質-リガンド共折り畳みモデル「Boltz-2」を用いて、化学的に多様な大規模化合物ライブラリーを計算機上でスクリーニングし、実験対象となる少数かつ多様性のある候補化合物リストに絞り込んだ。
• この候補リストを実際に試験したところ、異例に高い割合の化合物がAKR1B10に対する阻害活性を示した。
• 確認された阻害剤の中には、サブマイクロモルレベルの高い効力を持ち、これまで報告例のない新規骨格を有するものも複数含まれていた。
• 本成果は、共折り畳みAIモデルが計算予測を実験的に検証されたリード化合物へと効率的に橋渡しする実践的手法であることを裏付け、力任せのスクリーニングへの依存を減らせる可能性を示している。

Efficient Discovery of Potent AKR1B10 Inhibitors Using Co-folding Model Boltz-2 ↗

• DXdなどカンプトテシン系ペイロードは、現在エンハーツ系薬剤をはじめとする抗体薬物複合体(ADC)設計の主流となっている。
• 研究チームは、DXd型ペイロードに必要な複雑で多段階のF環合成を回避する、簡略化された七員環(ヒドロキシブチル)構造を持つ新規ホモカンプトテシン誘導体「H2」を開発した。
• H2は強力な内在性細胞毒性を保持しつつ、従来のホモカンプトテシン設計よりも加水分解に対する耐性が大幅に向上していた。
• H2を搭載したトラスツズマブベースのADC候補は、in vitroで強力なバイスタンダー殺傷効果と抗増殖活性を示し、T-DXdと同程度の結果を示した。
• HER2陽性の異種移植腫瘍モデルでは、H2ベースのコンジュゲートはベンチマークであるT-DXdと同等の抗腫瘍効果を示した。
• 本結果は、この簡略化されたホモカンプトテシン骨格が、より合成しやすい次世代ADCペイロードの有望なクラスであることを示している。

Homocamptothecin Payloads with Enhanced Potency for Antibody-Drug Conjugates ↗

• VAV1は造血系に特異的なシグナル伝達タンパク質であり、血液がんや自己免疫疾患における標的として注目されている。
• 高スループットで非偏向的なグローバルプロテオミクススクリーニングにより、CRBNを動員してVAV1を選択的に分解するフェニルグルタルイミド系分解誘導化合物が同定された。
• VAV1のC末端SH3ドメイン(SH3-2)が三者複合体形成に不可欠であることが判明し、他のCRBNグルーが用いる「Gループ」デグロンとは異なる新規の「RTループ」デグロンがこの領域に発見され、部位特異的変異導入により検証された。
• AIによるタンパク質構造予測(フォールディング)ワークフローを用いて三者複合体をモデル化し、この機構を裏付けた。
• 予測構造に対する自由エネルギー摂動(FEP)計算により算出された協同性指標が実験的な分解能と相関することが示され、従来の経験的スクリーニングよりも迅速に分子接着剤アナログを優先順位付け・最適化する計算的手法が確立された。

Leveraging high-throughput proteomics and AI-based protein folding to accelerate VAV1 molecular glue discovery ↗

• B3GAT3(ベータ-1,3-グルクロン酸転移酵素3)は肝細胞癌(HCC)で過剰発現しており、予後不良と相関する、これまで標的とされてこなかった有望な抗がん標的である。
• 研究チームはマイクロモル濃度域の阻害活性を持つ自社リード化合物TMLB-C16を出発点とした。
• 構造に基づく設計により、6-メトキシキノリン-4-カルボキサミド骨格を持つ60種の新規誘導体を合成し、体系的な構造活性相関(SAR)解析を行った。
• この最適化により、活性がマイクロモルからナノモルへと大幅に向上した候補化合物TMLB-G9が見出された。
• TMLB-G9はファーストインクラスのB3GAT3阻害剤として報告されており、HCC治療薬開発への新たな出発点となる。

Structure-Guided Design, Synthesis, and Evaluation of Novel 6-Methoxyquinoline-4-carboxamide Derivatives as First-in-Class Nano-Molar B3GAT3 Inhibitors for the Treatment of Hepatocellular Carcinoma ↗

• JK-4bは強力だが細胞毒性が高く開発中断した非核酸系逆転写酵素阻害剤(NNRTI)であり、これを出発点として構造に基づく最適化により安全性の課題解決を目指した。
• 設計は、古典的なアロステリック部位に隣接するサブポケットであるNNRTI侵入チャネルを標的とし、化合物の結合様式を作り直すことでオフターゲット毒性の低減を図った。
• この新シリーズの構造活性相関(SAR)研究により、化合物9nが選択性の大幅な向上と毒性の顕著な低下を示す有望な候補として浮上した。
• 安全性を改善したにもかかわらず、9nは野生型HIV-1および臨床的に重要な薬剤耐性株に対しても強力な抗ウイルス活性を維持し、リード化合物の強みを保持した。
• 本研究は、侵入チャネルに着目した化学的アプローチが、毒性により開発が制限された有望なNNRTI候補を「解毒」する実践的戦略となり得ることを示している。

Targeting the HIV-1 NNRTI Entrance Channel: Structure-Guided Optimization for Enhanced Safety and Selectivity ↗

• このJ. Med. Chem.のパースペクティブ論文は、ダヌグリプロン、ロチグリプロン、DA-302168S、オルフォルグリプロンという4つの臨床段階にある経口非ペプチド性GLP-1受容体作動薬から得られた知見をまとめ、次世代候補のための設計ブループリントを示している。
• 本稿は、代謝性疾患治療における大きなモダリティ転換—注射用ペプチド性GLP-1RAから、服薬の利便性と患者受容性を高めうる経口低分子への移行—を描いている。
• オルフォルグリプロンは、承認に至った初の経口低分子GLP-1RAとして取り上げられ、この薬剤クラスにとっての概念実証の節目とされている。
• 著者らは、これら第一世代候補に共通する構造活性相関上のトレードオフ—受容体活性、忍容性、経口バイオアベイラビリティのバランス—を整理し、それが各開発プログラムの臨床的な進路を左右したことを示す。
• これらの比較に基づき、本レビューはより優れた経口GLP-1RAの開発に向けた今後の医薬化学研究を導くための設計原則を提案している。

Oral Small-Molecule GLP-1 Receptor Agonists: Lessons from Clinical Candidates and a Blueprint for Next-Generation Design ↗

• これは新規の実験データを伴う論文ではなく、抗マラリア薬の標的であるPlasmodium falciparum頂端膜抗原1(PfAMA1)に関する総説・考察記事である。
• PfAMA1はロプトリーネック蛋白2(PfRON2)と結合してmoving junction(移動接合部)を形成し、マラリア原虫が赤血球に侵入する際に不可欠であるため、このタンパク質間相互作用は重要な治療標的とされる。
• これまでの構造ベース阻害剤設計の多くは、PfRON2ペプチドを収容するPfAMA1上の明確な溝である疎水性トラフ(hydrophobic trough)を標的としてきた。
• 著者らは、このトラフ近傍にあるドメイン2(D2)ループが、固定された構造ではなく、隠れた(cryptic)コンフォメーション依存的な動的挙動を示すことを指摘している。
• これまで見過ごされてきたこのループの柔軟性が、PfAMA1がPfRON2を認識する様式に重要な影響を与えていると論じている。
• 本総説は、今後の抗マラリア薬設計において、結合部位を静的なものとして扱うのではなく、トラフ自体に加えてD2ループの動的挙動も考慮すべきであると提言している。

Beyond the Hydrophobic Trough of PfAMA1: Pivotal Roles of Cryptic Loop Dynamics Inform Anti-Malarial Therapeutic Design ↗

• DNAエンコードライブラリー(DEL)は、超大規模なマクロ環状ペプチド集団をスクリーニングして創薬のヒット化合物を見つける手法だが、効率的なDNA上での環化反応が課題だった。
• 新たなDNA上マクロ環化法は、硫黄(VI)フッ化物交換(SuFEx)というクリック型の高速反応を利用してペプチド環をDNAタグ上で直接閉環する。
• この設計では、フェノール基とアリールスルホニルフルオリド基を1本のDNA標識ペプチド内に組み込み、両基が分子内で反応するよう配置している。
• 塩基性水系緩衝液に溶解するだけで、触媒や過酷な条件なしに迅速かつ高転化率の環化反応が進行する。
• この手法により、超大規模なDNAエンコード化マクロ環状ペプチドライブラリーを効率よく高収率で構築でき、DELベースのヒット探索に利用できる化学空間が広がる。

SuFEx Cyclization Enables DNA-Encoded Macrocyclic Peptide Libraries for Drug Discovery ↗

• CD38は細胞内のNAD+代謝とカルシウムシグナル伝達を担う中心的な酵素であり、神経・精神疾患の標的としての関心が高まっている。
• 研究チームは、補因子ADPRとの付加体形成を介してCD38を非拮抗的(アンコンペティティブ)に阻害する、新規の三環性化合物シリーズを設計した。
• 6員複素芳香環コアをイミダゾール系ウォーヘッドに共有結合でつなぎ、活性配座を固定することで、マウスおよびヒトCD38に対する生化学的活性が向上した。
• コアおよびリンカー部分の物性を指標とした反復最適化により、マウスにおける非結合型薬物の脳/血漿中濃度比が改善された。
• 得られたリード化合物16は、経口投与後にマウスの脳および肺組織でNAD+濃度を用量依存的に上昇させることがin vivoで示された。

Design and Exploration of a Tricyclic Series of CNS-Penetrant CD38 Small Molecule Inhibitors ↗

• 抗菌薬耐性(AMR)により黄色ブドウ球菌(SA)や淋菌(NG)などの優先病原体に対する治療選択肢が狭まっており、新たな計算創薬ツールへの関心が高まっている。
• MAPViSは、分子グラフ、フィンガープリント、記述子/3D幾何学的特徴をゲート付き融合機構で統合するマルチモーダル深層学習フレームワークであり、約1000万分子を用いた階層的疑似ラベル分類とマスク付きグラフ対照学習により事前学習される。
• ファインチューニング後、SAおよびNGに対する抗菌活性と、3種のヒト細胞株(HepG2、HSkMC、IMR-90)における細胞毒性リスクを同時に予測する。
• ベンチマークおよび外部検証データにおいて、MAPViSはSAタスクで強い初期エンリッチメント性能を示し、上位10候補すべてが実験的に活性であることが確認された一方、NGへの汎化性能はより控えめであった。
• 著者らは、MAPViSを抗菌薬バーチャルスクリーニングを支援する、活性と毒性を統合的にモデル化するスケーラブルなツールと位置付けている。

A Task-Adaptive Multimodal Pretrained Framework for Antibiotic Virtual Screening with Joint Activity and Cytotoxicity Prediction ↗

• NatA(Nα末端アセチル基転移酵素A)は真核生物のNα-アセチル化の大部分を触媒し、タンパク質の安定性・局在・機能に重要な翻訳共役修飾だが、これまで検証されたNatA用低分子プローブは報告されていなかった。
• 社内約700化合物ライブラリのスクリーニングとチアジアゾリジンジオン骨格の構造最適化により、臨床段階のGSK-3β阻害剤であるティデグルシブ(YD3139)がヒットとして同定され、既知薬剤がNatAへ転用された。
• 機構解析により、ティデグルシブはまずNatAにアロステリックに結合し、その後触媒反応で遊離したCoAが化合物を化学修飾して可逆的な共有結合付加物を形成するという、これまで報告されていない触媒依存的阻害機構であることが示された。
• 本化合物は酵母およびヒトNatAに対して低マイクロモル濃度の活性を示し、他のNATファミリーに対する良好な選択性を有していた。酵母細胞内プロテオミクスによりオンターゲット活性が確認され、機構的ケミカルプローブとして検証された。

Tideglusib as a First-in-Class Chemical Probe for NatA: Identification, Mechanism, and Cellular Validation of an Allosteric, CoA-Dependent Inhibitor ↗

• 研究チームはXChemによる結晶構造ベースのフラグメントスクリーニングとin silicoスクリーニングを組み合わせ、得られたフラグメントヒットを統合してKalirin-Rac1 GEF-GTPase複合体を標的とする共有結合性リード化合物を創出した。
• これらの共有結合化合物は、Rac1のヌクレオチド結合部位でGTP/GDPと直接競合する代わりに分子グルーとして働き、KalirinとRac1を不活性な三者複合体として固定し、ヌクレオチド交換を阻害する。
• 得られた2つの阻害剤RS-009とMC-278は、ヌクレオチドとの部分的な競合と非生産的複合体の安定化という二重の作用によってKalirinのGEF活性を低下させる。
• 生化学的選択性パネルおよび細胞内での活性基盤プロテオミクス(ABPP)解析により、これらの化合物が無差別に作用するのではなく、異なるGEF-GTPaseペアを識別できることが示された。
• 著者らはこの複合体安定化戦略を、GTPaseを直接阻害するアプローチに代わる、より優れた時空間制御を実現しうる手法と位置づけ、RS-009とMC-278をケミカルプローブ候補として提案している。

Discovery of a molecular glue inhibitor that stabilises a non-productive Kalirin-Rac1 complex ↗

• バーチャルスクリーニングでは、高速だが近似的なスコアリング関数に起因する偽陽性が課題となる一方、それを排除できる高精度な自由エネルギー計算は、日常的なハイスループット用途には依然としてコストが高すぎる。
• 著者らはCTMD(c(t)ベースのメタダイナミクス)を開発した。これは、短時間・独立した複数のメタダイナミクス軌道から得られる非平衡可逆仕事推定量c(t)を用いて結合安定性をランク付けする手法で、収束した結合自由エネルギーを必要としない。
• 多様な標的とケモタイプにわたり、CTMDは高速かつ移行性が高く、パラメータ調整をほとんど必要とせずに、頑健な初期エンリッチメントを示した。
• AI共フォールディング手法をベンチマークした結果、Boltz-2のエンリッチメントは訓練データとの類似性に比例し、活性部位を大きく改変しても同様の傾向が持続することが判明し、真の結合物理よりも記憶(メモライゼーション)に依存している可能性が示唆された。
• CTMDは、迅速なドッキング/共フォールディング手法と高コストな自由エネルギー計算の中間に位置するオープンソース手法として提案され、創薬キャンペーンにおける無駄なリソース消費の削減が期待される。

Early-Enrichment Hit Discovery via Reversible-Work c(t) Estimation in Metadynamics (CTMD) ↗

• 細菌が鉄を取り込む際に使うシデロフォア「アエロバクチン」に、βラクタム系抗生物質アズトレオナムを結合させた。細菌自身の鉄取り込み機構を『トロイの木馬』として利用し、薬剤を細胞内に運び込む狙いだ。
• アエロバクチンのモノおよびジ官能基化を制御できるモジュール式合成法を確立し、終盤にCuAACクリック化学でペイロードを結合する手法は、今回の化合物に限らず幅広く応用できる汎用プラットフォームとなる。
• 得られたモノ結合体は、臨床的に懸念される高病原性の肺炎桿菌株に対し、アズトレオナム単独よりも顕著に高い活性を示し、大幅な改善が確認された。
• 競合実験と鉄依存性の活性試験により、この効果がアエロバクチンの鉄取込経路を介した取り込みによるものであることが裏付けられ、単なる偶然の効力向上ではないことが示された。
• 本研究は、アエロバクチンが多剤耐性・高病原性の腸内細菌科細菌に抗菌薬を送達するための有望な足場となり得ることを示した。

Modular Synthesis of Aerobactin–Aztreonam Conjugates with Enhanced Activity against Hypervirulent Klebsiella pneumoniae ↗

• ファージディスプレイペプチドを化学的に二つの環へと固定した「二環式遺伝子コード化ライブラリー(BiGEL)」を用いて、小分子での阻害が極めて難しいとされる糖鎖結合型免疫受容体Siglec-7の阻害剤探索が行われた。
• Siglec-7に対するパニングを次世代シーケンシングで解析して数百の候補配列を抽出し、その一部を表面プラズモン共鳴で結合を確認、競合ELISAでSiglec-7とGD3の相互作用を阻害する機能を持つことを検証した。機械学習モデルも配列データから同等の活性を持つ追加の阻害剤を見いだした。
• 構造活性相関の検討から、配列だけでなく二環構造そのものが活性発現に不可欠であることが判明し、NMR解析では最適化リードの一つが糖鎖結合の主要ドメインとは別の部位に結合していることが示され、アロステリックな作用機序が示唆された。
• 細胞を用いた多価結合アッセイではSiglec-7への結合が確認された一方、受容体を持たない細胞への非特異的な結合も顕著にみられ、今後の選択性改善が課題として残された。

Noncarbohydrate Inhibitors of Sialic Acid-Binding Immunomodulatory-Type Lectin-7 (Siglec-7) Discovered from Genetically Encoded Bicyclic Peptide Libraries ↗

• TRI-611は、非小細胞肺がんの一部を引き起こすALK融合タンパク質を除去するために設計された、経口投与可能な分子グルー分解剤である。
• 従来の阻害剤のようにALKの活性部位を塞ぐのではなく、E3リガーゼアダプターであるセレブロンをALK上の別の部位に呼び込み、複合体を形成してタンパク質分解の標的とする。
• 本剤は高い選択性を持つと報告されており、他のセレブロン依存性標的や無関係なキナーゼには影響を与えず、野生型および既存のキナーゼ阻害剤に耐性を持つALK融合変異体の両方を分解する。
• 重要な特徴は脳への移行性であり、TRI-611は皮下腫瘍だけでなく頭蓋内腫瘍モデルでも退縮をもたらし、既存のALK標的治療薬の限界であった中枢神経系への転移に対処する。
• 分解作用は速やかかつ持続的であり、既存のALK阻害剤と併用することで前臨床モデルにおいてより持続的な奏効が得られた。

TRI-611, a selective, brain-penetrant molecular glue degrader of ALK ↗

• 本プレプリントは、典型的な規模の構造ベース・バーチャルスクリーニング用ベンチマークにおいて、2つのプロトコル間のAUROCやエンリッチメントの差をどこまで統計的に区別できるかという、方法論上の根本的な問いを扱っている。
• 著者らは、ベンチマーク比較が当然信頼できるものだと仮定せず、まずこの解像限界(区別可能な最小の差)を直接測定した。
• 続いて、ドッキング・スコアリングプロトコルに対する6つの介入を事前登録し、それぞれを測定済みの解像限界と照らし合わせて検証した。事後的な「成功」報告ではない。
• この事前登録デザインは、バーチャルスクリーニング分野で時折見られる、ベンチマーク固有の小さな差を一般的な改善として提示してしまう選択的報告の問題を防ぐことを狙っている。
• 本研究は新規阻害剤や特定ターゲットを提案するものではなく、バーチャルスクリーニングの改善をどう評価すべきかを扱う方法論・厳密性の研究である。
• 実務上の含意として、公表されているバーチャルスクリーニング性能向上の主張の多くは典型的なベンチマークのノイズの範囲内に収まっている可能性があり、ヒット探索チームは単一ベンチマークでの改善主張を慎重に扱うべきだとしている。

What actually moves virtual screening performance: two measured resolution limits and six pre-registered interventions ↗

• EP4受容体(EP4R)はプロスタグランジンE2受容体のサブタイプであり、そのシグナルが抗腫瘍免疫を抑制し腫瘍関連炎症を促進することから、免疫腫瘍学における有望な標的として注目されている。
• スキャフォールドホッピング戦略により、従来のEP4Rアンタゴニストの化学構造から離れ、活性と薬物動態特性が改善された新規化学シリーズが同定された。
• その後、構造活性相関(SAR)研究によりリード最適化が進められ、標的活性、選択性、薬物様特性のバランスが図られた。
• このプロセスにより、強力な受容体拮抗作用、良好なADME特性、そして良好な非臨床安全性プロファイルを兼ね備えた経口投与可能な低分子EP4Rアンタゴニスト、DT-9081が創出された。
• in vitroおよびin vivoの薬理データは、DT-9081が腫瘍免疫を調節する能力を裏付けており、同化合物は固形がん患者を対象とした第I相単剤療法試験をすでに完了している。

Discovery of DT-9081, a Potent and Orally Bioavailable Small Molecule Antagonist of the EP4 Receptor for the Treatment of Solid Cancers ↗

• 従来のPARP阻害薬(PARPi)のようにPARP1酵素そのものを阻害・トラップするのではなく、PARP1遺伝子のプロモーター領域を標的とし、転写レベルでPARP1の産生を抑えることで、PARPiのトラップ作用に伴う血液毒性や耐性機序の回避を目指した。
• このプロモーター領域は、アデニンバルジを特徴とする非正準な(3+1)ハイブリッド型Gカルテット(G-quadruplex)構造を形成しており、これまで創薬標的として利用されてこなかった特異な立体構造である。
• 計算モデリングと生物物理学的解析を組み合わせることで、この特徴的なG4構造に選択的に結合する低分子化合物を同定した。
• 多発性骨髄腫(MM)細胞において、この化合物はPARP1発現を低下させ、下流のDNA修復経路を撹乱し、DNA損傷を伴うアポトーシスを誘導した。
• 一方で健常な血液細胞への影響は概ね抑えられており、従来のPARP阻害薬とは異なる治療域を持つ可能性が示唆された。

Hit It before It Starts: Targeting a (3 + 1) Hybrid Non-canonical G-Quadruplex to Silence PARP1 in Cancer ↗

• GRP78(BiP/HSPA5)は保存性の高いHSP70ファミリーに属するシャペロンであり、アイソフォーム選択的な阻害剤の設計は困難とされてきた。
• 研究チームはダイレクト・トゥ・バイオロジー(D2B)戦略——中間精製を行わず合成から生物学的スクリーニングへ直結させる手法——を用い、選択的GRP78阻害剤として化合物12を同定した。
• 化合物12はGRP78の基質結合ドメイン内のペプチド結合ポケットに結合し、他の試験対象HSP70アイソフォームに対して選択性を示す。
• A549肺がん細胞を強力かつ選択的に死滅させる一方、他の試験対象肺がん細胞株にはほとんど影響を与えなかった。
• 細胞熱シフトアッセイ(CETSA)により細胞内でのGRP78への結合が確認され、GRP78関連の小胞体ストレス応答(UPR)シグナルを調節することも示された。
• 著者らは化合物12を、GRP78生物学を解明するためのケミカルプローブ、およびGRP78標的治療薬開発の出発点として位置づけている。

Development of Isoform-Selective GRP78 Inhibitors from a Direct-to-Biology Strategy ↗

• 研究チームは、CRBNをリクルートするリガンドをHDAC8ウォーヘッドのキャッピング基に組み込む「2-in-1」PROTAC設計を報告した。従来のように2つの別々のリガンドを連結するのではない。
• この統合設計により、単一の構造モチーフでHDAC8とE3リガーゼCRBNの両方に結合できる。従来のヘテロ二官能性PROTACは標的タンパク質用リガンドとE3リガーゼ用リガンドをリンカーで連結するため分子が大きくなり、薬物特性が低下しがちだった。
• 同グループが以前開発したHDAC8分解剤YX862と比較して、新しいコンパクトな分解剤は選択性の向上、分子量の低減、全体的な薬物様特性の改善を示した。
• 新規化合物はin vivoでも効果的なHDAC8分解を達成し、細胞実験を超えた治療可能性を示唆している。
• 本研究は、標的エンゲージメントとE3リガーゼのリクルートを1つのモチーフに統合することで、より小型で効率的なPROTACを設計するための概念的枠組みを提示している。

A 2-in-1 Strategy for the Discovery of Compact HDAC8 Protac Degraders ↗

• p53はがんで最も高頻度に機能を失う腫瘍抑制因子であり、R280KやR273Hのようなホットスポット変異はDNA結合ドメインの折り畳み構造を不安定化させるため、変異型p53の再活性化は長年「創薬困難」とされてきた標的分野である。
• 本研究は、トリプトファノール由来オキサゾロイソインドリノン系の低分子化合物RVJB59について述べており、単なる可逆的結合ではなく変異型p53タンパク質へ共有結合的に作用するよう設計されている。
• この化合物系列について報告されている熱安定性(サーマルシフト)試験では、変異型p53のDNA結合ドメインの融解温度上昇が示されており、野生型に近い折り畳み構造への部分的な復帰と一致する。
• 共有結合による標的化と熱安定化を組み合わせたこのアプローチは、R280KおよびR273H変異により駆動されるがんにおいてp53の腫瘍抑制機能を回復させる「変異体再活性化」戦略を支持するものである。

Covalent Targeting and Thermostabilization of Oncogenic R280K and R273H Mutants p53 by Small Molecule RVJB59 ↗

• 研究チームは、受容体を介したエンドサイトーシスに頼らず、薬物コンジュゲートが標的に結合した時点で直接ペイロードを放出する「結合誘導放出(BTR)」戦略を報告した。
• この手法では、SuFExクリックケミストリーに着想を得た新しいバイオコンジュゲーション反応「リン(V)-フェノール交換(PhoPEx)」を用いる。これはコンジュゲートが標的に結合すると、結合ポケット内の化学反応そのものが薬物を切り離す仕組みだ。
• 効率的なエンドサイトーシスが可能な創薬標的はごく一部に限られるため、この結合誘導型の放出機構は、内在化しにくい標的にもコンジュゲート型治療薬を応用できる可能性がある。
• 著者らは、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)を標的としたコンジュゲートを用いた概念実証研究を報告しており、in vitro実験から患者由来組織検体に至るまで評価を行った。

A binding-to-release strategy for targeted anticancer drug delivery ↗

• 研究チームは、化学修飾されたサリドマイド類縁体である5-tBu-サリドマイドが、CRBN E3リガーゼを動員する分子グルーとして働き、FLT3シグナル伝達に関わる亜鉛フィンガー型転写因子FIZ1を強力かつ選択的に分解へと導くことを報告した。
• FIZ1は11個の亜鉛フィンガードメインを持ち、その多くはサリドマイド系薬剤の結合に通常必要なデグロン配列を備えているが、この化合物はほぼ単一のフィンガー、ジンクフィンガー8のみを介して作用する。
• CRBN-薬剤-FIZ1三者複合体のコンピュータモデリングにより、他のフィンガーではなくこのドメインが選ばれる要因となる接触部位が明らかとなり、選択性の理由が説明された。
• この成果は、「創薬困難」とされてきた転写因子内の個々の亜鉛フィンガーを標的とするサリドマイド系分子グルーを合理的に設計するための指針となる。

5-tBu-Thalidomide Is a Selective Molecular Glue Degrader of the Transcription Factor FLT3 Interacting Zinc Finger 1 (FIZ1) ↗