DDR1 主要包括 DDR1a、DDR1b、DDR1c、DDR1d 和 DDR1e 五個亞型，亞型的不同主要是由跨膜激酶蛋白的 mRNA 選擇性剪接所導致，而 DDR2 至今尚未發現其它亞型。DDRs 在人和小鼠組織中表達廣泛，涉及細胞形態的形成、分化、增值、黏附、遷移和侵襲。大量的研究表明，DDR1 和 DDR2 是多種炎性細胞因子分泌的關鍵介質[1-3]，在多種炎癥性疾病中失調，如動脈粥樣硬化、骨關節炎、器官纖維化。膠原誘導的 DDR1b 的靈活可以顯著促進巨噬細胞在炎癥反應過程中產生白細胞介素 8( IL-8 )、巨噬細胞炎性蛋白 1α (MIP-1α) 和單核細胞趨化蛋白 1 (MCP-1)。DDR1 敲除的小鼠可以降低脂多糖（LPS）誘導的趨化因子分泌，并使死亡率降低。小分子 DDR1 抑制劑可以減少炎性細胞因子的釋放，在小鼠炎癥模型中明顯的治療效果。
研究表明，DDR2 的靈活可促進人樹突狀細胞產生 IL-12、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、干擾素γ(INF-γ) 等細胞因子，對炎癥性疾病有重要作用。Ⅰ型膠原介導的 DDR2 靈活對于纖維化發生至關重要，在早期酒精性肝病模型中，沉默 DDR2 的表達可減少酒精性肝損傷和纖維化。I 型膠原靈活 DDR2 可以誘導原代人肺成纖維細胞中 DDR1 的表達，表明這兩種受體之間可能存在串擾[4-5]。因此，DDR1 和DDR2 雙靶點抑制劑的開發可能是抗炎藥物研發頗有希望的策略。目前已報道了大量的 DDR1 和 DDR2 抑制劑，但大部分化合物選擇性差，因此急需尋找選擇性好的 DDR1 和 DDDR2 雙靶點抑制劑。
基于這一出發點，作者對課題組前期報道的 DDR1 選擇性抑制劑 4（DDR1, IC50：9.7 nM; DDR2, IC50：175 nM）進行結構改造。（圖1）首先，分析化合物 4 與 DDR1 蛋白、DDR2 蛋白的結合模式（圖2A-2B），化合物以相似的激酶二型結合模式作用于 DDR1 和DDR2。有意思的是，化合物可以與 DDR1 的 Met704、Glu672、Asp784 殘基形成四個氫鍵，而不能與 DDR2 蛋白中相應的 Met95 形成氫鍵。此外，DDR2蛋白中的空間位阻使得化合物 4 中的吡唑啉[1,5-a]嘧啶基團與 Tyr94、Met95 殘基發生碰撞，進而導致其對 DDR2 的活性較弱。作者通過骨架遷躍的策略，對該基團進行替換，設計了一系列化合物，獲得化合物 5n不僅具有雙重 DDR1 和 DDR2 抑制活性，同時對 Abl1 具有較好的選擇性（DDR1, IC50：9.4 nM; DDR2, IC50：20.4 nM；Abl1, IC50：494 nM），其與 DDR1 蛋白的晶體結構復合物揭示了其確切的作用模式（圖3）
圖1.化合物 4 的結構式及化合物的設計（圖片來源：《J. Med. Chem.》）
圖2 化合物 4 與 DDR1、DDR2的結合模式預測（圖片來源：《J. Med. Chem.》）
圖3.化合物 5n 的結構式及其與 DDR1 的共晶結合模式圖（圖片來源：《J. Med. Chem.》）
采用 DiscoveRx 方法測得化合物 5n與 DDR1、DDR2 蛋白的結合常數分別為 7.9 nM 和 8.0 nM。激酶譜實驗評價了化合物 5n 對 468 種激酶的影響，化合物的總體選擇性較好，但對 Abl1，EPHA2， EPHA7，EPHA8，EPHB2，LCK，LOK，TIE2，TrkA，TrkB 和 TrkC 等靶點的選擇性較差，結果如圖 4 所示。
圖4. 化合物 5n對脫靶激酶的活性（圖片來源：《J. Med. Chem.》）
采用原代人肺成纖維細胞評價化合物對 DDR1 和 DDR2 蛋白活化的影響，Western 結果如圖5所示，化合物可以劑量依賴性的降低 DDR1 和 DDR2 的磷酸化，且對總蛋白的量不產生影響。此外，化合物在 50 nM 和 100 nM 對 c-Abl 激酶的磷酸化均不產生影響。
圖5.化合物 5n 對 DDR1 和 DDR2 磷酸化的影響
（圖片來源：《J. Med. Chem.》）
由于 DDR1 和 DDR2 是多種炎性細胞因子分泌的關鍵介質，因此作者分別評價了化合物 5n 在體外和體內的炎癥改善效果。首先，化合物 5n 可以降低原發性腹腔巨噬細胞種 LPS 誘導的 IL-6 分泌（圖6）。其次，化合物可以改善 LPS 誘導的急性肺損傷小鼠模型中的炎癥癥狀。（圖7）
圖6.化合物 5n可以降低原發性腹腔巨噬細胞種 LPS 誘導的 IL-6 分泌
（圖片來源：《J. Med. Chem.》）
圖7. 化合物 5n可以改善LPS誘導的急性肺損傷小鼠模型中的炎癥癥狀
（圖片來源：《J. Med. Chem.》）
小M 的小思考：
近年來，人們對 DDRs 蛋白的作用機制及臨床意義進行了深入的研究，證明其參與體內多種信號通路的傳導和多種生理病理過程。由于其在炎癥方面的重要作用，使得其成為開發抗炎藥物的重要靶點。本文作者通過分析選擇性DDR1 抑制劑在生物學上存在的不足，致力于開發 DDR1 和 DDR2 雙靶點抑制劑，并獲得了化合物 5n，其在體內外均具有較強的抗炎活性。這一研究為尋找有效抗炎活性的候選藥物提供了新的思路。
參考文獻
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[6] Wang, Z.;Ding, K.;Lu, X et al.Design, Synthesis, and Biological Evaluation of 3 -(Imidazo[1,2.a]pyrazin-3-ylethynyl)-4-isopropyl.N.(3-((4-methylpiperazin-1-yl)methyl)-5(trifluoromethyl)phenyl)benzamide as a Dual Inhibitor of Discoidin DomainReceptors 1 and 2. J. Med.Chem.
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DDR1-IN-1是 DDR1 受體酪氨酸激酶抑制劑，IC50和 EC50分別為 105 nM和 87 nM，而對 DDR2 的 IC50為 413 nM。
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