17-DMAG

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17-DMAG(17-Dimethylaminoethylamino-17-demethoxygeldanamycin),通用名 Alvespimycin,是苯醌安莎霉素类抗生素 Geldanamycin 的第二代半合成衍生物。针对第一代衍生物 17-AAG 水溶性极差的缺陷,17-DMAG 通过在 17 位引入亲水性的二甲基氨基乙基侧链,实现了优异的水溶性口服生物利用度。作为一种强效的 HSP90 抑制剂,它能以纳摩尔级的亲和力结合 HSP90 的 ATP 口袋,诱导 HER2、EGFR、Akt 等致癌蛋白降解。尽管其药代动力学性质显著优于 17-AAG,但在临床试验中观察到的剂量限制性毒性(特别是眼毒性和肾毒性)限制了其进一步的应用。

17-DMAG
Alvespimycin / Water-Soluble HSP90i (点击展开)
               [Image:17-DMAG_chemical_structure_hydrophilic_side_chain]
结构:侧链引入叔胺,增加水溶性
药物化学参数
通用名 Alvespimycin
研发代号 KOS-1022, NSC 707545
分子量 616.8 g/mol
溶解性 优异 (盐酸盐形式溶于水)
给药途径 静脉注射 (IV) 或 口服 (PO)
药理特征
靶点 HSP90 (ATP 竞争)
效力 比 17-AAG 强 2-3 倍
代谢 CYP3A4, 较少依赖 NQO1
临床状态
最高阶段 Phase II
主要毒性 眼毒性 (视网膜病变)
开发公司 Kosan / BMS / NCI

从难溶到速溶:结构优化逻辑

17-DMAG 的研发直接针对 17-AAG 最大的临床痛点——溶解度差。

  • 侧链修饰:
    化学家在 Geldanamycin 的 17 位引入了一个二甲基氨基乙基(Dimethylaminoethyl)侧链。这个侧链含有一个叔胺基团,在生理 pH 下可以质子化形成盐。
    结果: 这种盐酸盐形式(Hydrochloride salt)具有极好的水溶性,使得药物可以溶解在简单的生理盐水中进行静脉注射,彻底摆脱了对有毒助溶剂 Cremophor EL 和 DMSO 的依赖,消除了溶剂相关的过敏反应。
  • PK 优势 (Pharmacokinetics):
    相比 17-AAG,17-DMAG 具有更长的血浆半衰期、更大的分布容积(能更好地渗透进组织)和更高的生物利用度,这使其成为口服制剂的理想候选者。

双重打击:降解与放射增敏

不只是化疗药

1. 伴侣抑制: 与 17-AAG 一样,17-DMAG 竞争性结合 HSP90 的 ATP 口袋,导致 HER2, BCR-ABL, Akt 等客户蛋白降解。其抑制效力(Potency)比 17-AAG 高出 2-3 倍。
2. 放射增敏剂 (Radiosensitizer): 研究发现,17-DMAG 能显著增强肿瘤细胞对放疗的敏感性。机制是它能降解参与 DNA 损伤修复的关键蛋白(如 Chk1, Rad51),使癌细胞无法修复放疗造成的 DNA 断裂。

临床困境:眼毒性与耐受性

尽管解决了溶解度问题,17-DMAG 在临床试验中遭遇了新的障碍:

  • 眼毒性 (Ocular Toxicity):
    这是安莎霉素类 HSP90 抑制剂的通病,但在 17-DMAG 中尤为突出。患者常报告视力模糊夜盲和闪光感。机制可能是药物穿过血视网膜屏障,抑制了视网膜光感受器细胞中的 HSP90,干扰了视紫红质的循环。虽然通常是可逆的,但这极大地限制了给药剂量和依从性。
  • 非靶向毒性:
    包括疲劳、恶心和肌肉骨骼疼痛。尽管没有了溶剂毒性,药物本身的脱靶效应依然存在。
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Egorin MJ, et al. (2002). Pharmacokinetics, tissue distribution, and metabolism of 17-(dimethylaminoethylamino)-17-demethoxygeldanamycin (NSC 707545) in CD2F1 mice and Fischer 344 rats. Cancer Chemotherapy and Pharmacology.
[点评]:基础药代动力学研究,首次详细描述了 17-DMAG 优异的水溶性、广泛的组织分布(包括肾、肝、肺)和较长的半衰期。

[2] Glaze, E. R., et al. (2005). Preclinical toxicity of a geldanamycin analog, 17-(dimethylaminoethylamino)-17-demethoxygeldanamycin (17-DMAG), in rats and dogs. Cancer Chemotherapy and Pharmacology.
[点评]:重要的毒理学报告,提前预警了该药物在临床上可能出现的眼毒性、肾毒性和肝毒性风险。

[3] Pacey S, et al. (2011). A phase I study of the heat shock protein 90 inhibitor alvespimycin (17-DMAG) given intravenously to patients with advanced solid tumors. Clinical Cancer Research.
[点评]:关键的 I 期临床数据,确认了最大耐受剂量(MTD),但也暴露了明显的剂量限制性毒性,导致后续开发受阻。

           17-DMAG · 知识图谱
前体药物 Geldanamycin (天然母体) • 17-AAG (第一代)
竞争对手 Ganetespib (合成小分子) • IPI-504
联合应用 放疗 (DNA修复抑制) • 曲妥珠单抗
关键副作用 视网膜毒性夜盲症肾毒性