引言:2020年全球销售额TOP100药品的合计销售规模约3558亿美元,自身免疫及炎症药物位列第2(约940亿美元,占比26.4%)。全球自身免疫病药物市场预期将由2019的1169亿美元增至2030年的1638亿美元,中国 自身免疫病市场有望加速增长,整体市场规模从2019年的24亿美元增至2030年的241亿美元。
谈到自免靶点就绕不过JAK家族,JAK我们之前写过,感兴趣的朋友可以看看这篇;进一步而言,谈到JAK家族,就绕不过TYK2靶点,今天一起回顾,与大家分享。
JAK激酶(Janus Kinase)是I型和II型细胞因子受体胞内结构衔接的信号分子家族,属于非受体类的酪氨酸激酶。“JAK”的命名源于古罗马的看门神Janus,Janus头部前后各有一副面孔,相应的JAK激酶结构和看门神Janus相似,也包含两个几乎相同的磷酸转移结构域。当细胞因子结合到细胞膜外的受体后,细胞因子受体被活化,将信号传递给JAK激酶,JAK激酶发生磷酸化,并进一步将下游分子STAT磷酸化,磷酸化的STAT可以进入细胞核中,作为转录因子复合物的一部分,控制细胞基因的转录,进而影响细胞的生物学功能,这一条细胞因子传导的通路被统称为“JAK-STAT”通路。 Uncle in town,公众号:胖猫的生命医学札记
1、TYK2激酶简介
酪氨酸激酶2(TYK2)是细胞内信号分子JAK激酶家族的成员。通过参与I型干扰素、IL-12、IL-23和IL-10下游的信号传导,TYK2可以引发一系列与JAK1、JAK2和JAK3不同的免疫反应。
图注:TYK2在免疫细胞中的信号通路示意图
TYK2的分子量约为 120–140 kDa,TYK2的二级结构包含N端的FERM结构域、SH2结构域、假激酶和激酶结构域。
FERM结构域符合和细胞因子受体结合,SH2 结构域负责与磷酸化的酪氨酸残基结合。酪氨酸激酶结构域(JH1)起到酶催化活性。假激酶结构域负责激酶催化活性的负调控。
图注:TYK2激酶的二级结构示意图
2、TYK2和其它JAK的差异
TYK2的激活需要JAK1或JAK2一起参与,但由于激活TYK2的细胞因子有特异性,所以导致随后诱导的免疫反应的不一样。
展开讲,需要TYK2传递信号的细胞因子包括IL-12、IL-23、I型干扰素、III型干扰素、IL-10、IL-13和IL-22;而需要JAK1和JAK3传递的细胞因子通路包括IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21;JAK2可以传递包括各种造血因子、代谢因子和生长因子的信号通路。相比之下,需要TYK2传递的细胞因子更少,所以TYK2更特殊。
根据受体和细胞因子的不同,TYK2可以磷酸化各种STAT家族成员,包括STAT1、STAT2、STAT3和STAT4,随后直接影响目标基因的转录和表达。
图注:各种JAK激酶和细胞因子的通路
3、抑制TYK2更安全?
理论上,由于TYK2的独特信号特征,TYK2抑制剂可能具有与现有JAK抑制剂不同的安全性特征。如,TYK2的抑制不会抑制IL-2介导的Treg的诱导,同时也不会抑制IL-15相关的NK细胞的诱导。
从TYK2抑制剂的临床试验的安全数据来看,似乎也能表明TYK2抑制剂比其他JAK抑制剂具有安全性优势。JAK1、JAK2、JAK3的抑制剂对造血信号和其他生长因子信号有影响,而理论上TYK2不参与这些途径,因此也不会有影响。对参与Deucravacitinib的银屑病和银屑病关节炎临床试验的1,889名患者分析发现,这些患者在试验期间没有发生任何临床意义上的参数(包括临床血液学和生化参数)变化,尤其是未观察到在其他JAK抑制剂中通常观察到的对造血系统、肝脏和胆固醇的影响。
但是,目前TYK2抑制剂的安全数据库还不够大,无法评估如主要不良心脏事件(MACEs)、恶性肿瘤和静脉血栓事件(VTEs)等在接受其他JAK抑制剂和生物DMARD治疗的患者中发生不频繁的不良事件。所以,和其它JAK抑制剂相比,孰优孰劣还暂时无法定论。
4、第一款TYK2药物:氘可来昔替尼(Deucravacitinib)
图注:Deucravacitinib的注册时间轴
BMS的Deucravacitinib是第一种口服选择性TYK2抑制剂,其作用机制与其它批准的JAK抑制剂明显不同。
传统的JAK抑制剂会进入JAK激酶的ATP口袋,通过竞争结合抑制酶的激活,Deucravacitinib则不同,它结合到TYK2的调节或假激酶结构域,使得激酶结构域发生构象变化,从而有效地将酶锁定在非活性状态。
图注:Deucravacitinib的作用机制示意图
Deucravacitinib的结合力非常强,中位抑制浓度(IC50)为0.2 nM,体外细胞活化抑制中IC50为3 nM。体外细胞测定中与JAK1、JAK2和JAK3比对TYK2的选择性要>100倍。
成人中重度斑块状银屑病患者,目前正在对deucravacitinib进行的III期临床试验包括对严重头皮银屑病患者、SLE、对生物DMARD治疗药物无效的活动性银屑病关节炎。同时,针对活动性盘状和/或亚急性皮肤红斑狼疮、斑秃、克罗恩病或溃疡性结肠炎以及单独的溃疡性结肠炎的deucravacitinib的II期试验也在进行中。最后,一项针对对常规或生物DMARD治疗药物反应不足或不耐受的活动性溃疡性结肠炎患者进行的deucravacitinib(每日两次6mg治疗与安慰剂对照)的II期概念验证研究,其主要终点是第12周的临床缓解,目前仅以摘要形式报告,未能显示出该方法优于安慰剂。
图注:TYK2抑制剂的临床试验情况统计
5、其他TYK2抑制剂药物
另外两种TYK2抑制剂,辉瑞的Brepocitinib和Ropsacitinib,也处于临床试验的早期阶段。Brepocitinib是一种TYK2和JAK1的抑制剂,而Ropsacitinib是一种口服的TYK2和JAK2的抑制剂。
Brepocitinib和Ropsacitinib均表现出对TYK2的选择性抑制及对JAK1、JAK2和JAK2介导的较低的抑制力。不过这两种药物均通过与ATP结合位点竞争结合的方式与TYK2作用,这种机制与其他JAK抑制剂相似,而与Deucravacitinib不同。
综上,TYK2抑制剂对于治疗自身免疫疾病提供了期望的疗法,并且可能具有与其他JAK抑制剂不同的安全特性。
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