VX-11e
VX-11e 是一种高活性、具有口服生物利用度的强效 ERK2(细胞外信号调节激酶 2)选择性抑制剂。它作为 MAPK 通路 下游的关键阻断剂,能够精准抑制由 RAS、RAF 或 MEK 异常激活引起的信号级联反应。VX-11e 的设计旨在解决黑色素瘤、结直肠癌及胰腺癌中由于上游激酶抑制剂(如 BRAF 抑制剂)产生的获得性耐药问题。在临床前模型中,VX-11e 展现了卓越的抑瘤活性及良好的药代动力学特征,是研究 MAPK 通路成瘾性肿瘤的重要化学探针。
分子机制:阻断 MAPK 通路的“最终闸门”
VX-11e 的药理活性集中在对 ERK1/2 磷酸化级联末端的精准干预:
- ATP 竞争性结合: VX-11e 与 ERK2 激酶结构域的 ATP 结合口袋紧密结合,其 $K_i$ 值小于 2 nM。这种结合阻止了 ATP 的磷酸基团转移至底物蛋白。
- 通路垂直抑制: 不同于靶向 BRAF 或 MEK 的药物,VX-11e 作用于通路的下游,能有效规避由于上游受体反馈激活或突变(如 MEK 突变)导致的旁路耐药。
- 抑制细胞周期进程: 通过阻断 ERK 信号,VX-11e 能够显著下调 细胞周期蛋白 D1(Cyclin D1)的水平,诱导细胞停滞于 G1 期。
- 选择性优势: 相比于其他 50 余种激酶,VX-11e 对 ERK2 表现出极高的选择性(选择性比率常超过 1000 倍),降低了潜在的系统性脱靶毒性。
研究景观:实验模型与数据摘要
| 实验系统 | 研究方向 | 关键数据/结论 |
|---|---|---|
| 黑色素瘤细胞系 (A375) | 增殖抑制实验 | 表现出极低纳摩尔级别的 $IC_{50}$,能够显著诱导肿瘤细胞凋亡。 |
| CDX 小鼠模型 | 体内抗肿瘤活性 | 口服给药可实现肿瘤消退,且未观察到明显的体重减轻或急毒反应。 |
| 耐药逆转研究 | 与 维罗非尼 联用 | 在 BRAF V600E 突变且产生耐药的黑色素瘤中恢复了对信号抑制的敏感性。 |
研究策略:实验操作与注意事项
- 溶剂选择: 在体外实验中,VX-11e 通常溶解于 DMSO;体内给药时需使用专有的给药媒介(如 PEG400 或甲基纤维素溶液)以提高吸收率。
- 磷酸化水平监控: 评估其药效的核心指标是 p-RSK(ERK 下游底物)的磷酸化抑制程度,而非直接观察 p-ERK 水平(抑制剂有时会引起代偿性的 p-ERK 积累)。
- 联合给药窗口: 鉴于 MAPK 通路的复杂性,VX-11e 与 PI3K 或 AKT 抑制剂的联合使用是目前探索克服多通路代偿性激活的主流方向。
关键相关概念
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Bebbington D, et al. (2009). Discovery of VX-11e: A potent, selective, and orally bioavailable inhibitor of ERK2 kinase. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 19(13):3586-3592.
[核心点评]:该项原始研究详细描述了 VX-11e 的分子设计、构效关系及初步的激酶选择性数据。
[2] Hatzivassiliou G, et al. (2012). ERK inhibition in KRAS-mutant cancers: Current strategies and the role of potent inhibitors like VX-11e. Nature Reviews Drug Discovery.