共有結合阻害剤における結合速度と薬効の関係(Speed isn’t everything when it comes to covalent inhibitor drugs, study finds)

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2025-08-22 バッファロー大学

バッファロー大学の研究チームは、標的型共有結合阻害薬(TCIs)の効果は「速度だけでは決まらない」ことを示した。TCIsは標的タンパク質と共有結合を形成する強力な小分子薬で、がんやCOVID-19治療に注目されてきた。従来は不活化効率率(結合と阻害の速さ)が主要な評価指標とされ、速度が速いほど薬効が高いと考えられていた。しかし本研究は、速度を一定以上高めても細胞レベルの効果は飽和し、追加的な効果は得られないことを実験で確認した。論文は『Journal of Medicinal Chemistry』に掲載され、今後の創薬設計では速度の最大化ではなく、速度と選択性を含む複数要因を総合的にバランスさせる必要があると指摘している。研究を主導したデビッド・ヘップナー准教授は「速度のみを基準にすると誤った候補を選ぶ恐れがある」と警鐘を鳴らし、薬剤開発初期に多面的評価を導入することで効率的かつ正確な候補選定が可能になると強調した。この成果は創薬の成功率を高め、開発コスト削減にも寄与すると期待される。

<関連情報>

EGFRガイド型研究を通じた標的コバルエント阻害剤のプロファイリングと最適化 Profiling and Optimizing Targeted Covalent Inhibitors through EGFR-Guided Studies

Tahereh Damghani,Surbhi P. Chitnis,Omobolanle A. Abidakun,Kishan B. Patel,Kaly S. Lin,Emily A. Ouellette,Abigail M. Lantry,and David E. Heppner
Journal of Medicinal Chemistry  Published: August 13, 2025
DOI:https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.5c01661

Abstract

共有結合阻害剤における結合速度と薬効の関係(Speed isn’t everything when it comes to covalent inhibitor drugs, study finds)

Targeted covalent inhibitors (TCIs) are actively pursued in drug discovery due to their prolonged target engagement and clinical efficacy. Although kinetic parameters provide a path to their optimization, systematic design strategies and practical guidance remain underexplored. In this study, the EGFR kinase is deployed as a model system to elucidate structural and functional determinants critical for directing the optimization of irreversible TCIs. Functional analyses reveal a two-phase optimization process, underscoring the importance of balancing─rather than maximizing─the inactivation efficiency rate (kinact/KI). Selective inhibition of the oncogenic L858R/T790M mutant over the wild-type is achieved by tuning this balance, particularly for TCIs exhibiting the fastest kinact/KI. Structural studies indicate that certain hydrophobic and hydrophilic interactions are associated with L858R/T790M selectivity, offering insights into structure-guided design. These results offer a broadly applicable approach for prioritizing compounds and support the integration of kinetic and selectivity data in TCI discovery campaigns.

有機化学・薬学
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