自2015年，首个CDK抑制剂获批上市后，CDK家族抑制剂俘获了大量研究者的研究热情，尤其是在2020年突破50亿美元大关后，更是让研究者看到了其巨大的市场潜力，研究范围已不再局限于细胞周期过程，进一步扩展到其下游相关的转录环节，CDK9抑制剂便得到了深入的开发，且最高阶段已进入到临床II期。

CDK9参与的主要信号通路

细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK），是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，负责调控细胞的增殖、分化、DNA修复和凋亡。

人类基因组编码20种不同的CDKs和15种细胞周期蛋白cyclin，其中CDK7/cyclinH，CDK8/cyclinC，CDK9/cyclinT和CDK11/cyclinL在mRNA转录调控中起关键作用。

CDK9是正性转录延长因子P-TEFb中的催化亚甲基，当负性转录延长因子（NELF、N-TEFs）参与细胞转录的负性调节，正性P-TEFb被招募至NELF和N-TEFs抑制转录延长的体系中，使负性转录延长因子脱离，从而使转录得以继续。

故，通过抑制CDK9，继而阻断P-TEFb对RNAPoly-IIC末端区域的磷酸化，使得转录被抑制，从而可以导致肿瘤细胞凋亡。

图1.1 转录途径&CDK9的作用位点

CDK9的靶点结构特点

最初发现的CDK9，分子量约为42kDa，因此命名为CDK942；2003年又鉴定出CDK9的另一亚型，是从同一基因的另一种启动子转录而来，在氨基末端有额外的117个氨基酸残基，分子量较CDK942重13kDa，故命名为CDK955；两者均可与任何T1，T2a，T2b和K细胞周期蛋白形成复合物，从而产生8种不同的异二聚体。

CDK9三级结构显示出典型的蛋白激酶折叠，与CDK2的三级结构非常类似，CDK9的酶活性依赖于位于活化区域中的苏氨酸残基（Thr186）的磷酸化。

图2.1 CDK9/cyclinT1 in complex with Flavopiridol（PDB/3BLR）

进一步研究发现，相比细胞周期性CDKs（尤其是CDK2），CDK9蛋白结构中与选择性抑制有关的残基均相对较小；将CDK9与CDK2的ATP结合区域的空腔结构进行比较发现，在配体进入空腔的“入口”处，CDK2的相关残基Lys89形成了比CDK9的相关残基Gly112更大的空间阻碍，并且形成静电阻碍，这位药物的发现提供了结构基础。

图2.2 不同源的CDK9蛋白结构特征列表

CDK9抑制剂的开发

CDK9抑制剂的开发，大多数候选抑制剂都是非选择性的，代表性的化合物主要有：Palbociclib、Flavopiridol、Roscovitine、Roniciclib、Ribociclib等；而科研使用频率最高的为Flavopiridol，但选择性差，副作用大，机理未知等因素限制了其进一步的开发。

当前，已进入到临床阶段的选择性CDK9抑制剂主要有AZD-4573、KB-130742、GFH-009、VIP-152等；其他在研选择性抑制剂还有DRB、CAN508、FIT-039、LDC000067、sns-032、ly2857785等。

图3.1 部分选择性CDK9抑制剂化学结构

➢ AZD-4573

开发公司为阿斯利康（获Probiodrug许可），静脉注射使用，临床用于治疗癌症，适应症主要包括血液系统恶性肿瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤和套细胞淋巴瘤等，同时还在开展炎症方面的临床试验。

2017年10月，开展一项针对血液系统恶性肿瘤患者的I期试验，包括B细胞非霍奇金淋巴瘤、小淋巴细胞淋巴瘤、多发性骨髓瘤、慢性淋巴细胞白血病、Richter综合征、急性髓系白血病、急性淋巴细胞白血病、高危骨髓增生异常综合征和慢性粒单核细胞白血病。

2020年11月，启动了一项针对晚期血液系统恶性肿瘤和弥漫性大B细胞淋巴瘤患者的I/II期试验；2021年6月，该药物被列为阿斯利康的弥漫性大B细胞淋巴瘤和套细胞淋巴瘤的II期开发。

➢ KB-130742

开发公司为Kronos Bio，一种口服生物利用度较好的CDK9抑制剂，用于复发或难治性实体瘤、MYC扩增/过表达软组织肉瘤、非霍奇金淋巴瘤的治疗。

2020年12月，美国FDA批准了该品种的IND申请；一项开放标签研究分两个阶段进行：剂量递增和扩大。剂量递增阶段是评估KB-0742的安全性、药代动力学(PK)和药效学(PD)特征，并建立具有可接受安全性特征的药理活性剂量及时间表；2021年2月，在实体瘤、非霍奇金淋巴瘤、软组织肉瘤患者中启动了I期试验。

➢ GFH-009

开发公司为GenFleet Therapeutics，一种选择性CDK9抑制剂，静脉注射，用于实体瘤和血液癌症的潜在静脉治疗，包括急性髓细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、小淋巴细胞淋巴瘤和淋巴瘤。

2020年10月，在中国申请了IND；2020年12月，获得了复发性/难治性血液系统恶性肿瘤的默示试验批准；2021年4月，在中国启动I期试验；2021年5月，美国启动血液系统恶性肿瘤I期试验

➢ VIP-152

开发公司为Vincerx Pharma，一种PTEFb1和CDK9抑制剂，用于治疗癌症，包括实体瘤、非霍奇金淋巴瘤、急性骨髓性白血病，同时还在研究该药物用于治疗复发/难治性慢性淋巴细胞白血病、Richter综合征、弥漫性大B细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、母细胞套细胞淋巴瘤、卵巢癌、三阴性乳腺癌、去势抵抗性神经内分泌前列腺癌。

2016年2月，在实体瘤和侵袭性非霍奇金淋巴瘤患者中启动了I期试验；2016年6月，在晚期血液系统恶性肿瘤患者中启动了I期试验；2020年3月，实体瘤和侵袭性非霍奇金淋巴瘤的I期试验正在进行；2021年4月，进行AML的I期试验。2021年6月，在第57届ASCO虚拟年会上公布了部分数据，根据药效生物标记物分析，所有患者的MYC、PCNA和MCL-1 mRNA在多个时间点均显着降低。

图3.2 进入临床II期/公开结构的选择性CDK9抑制剂

小结

CDK9抑制剂的开发，已成为业界对于CDK家族抑制剂扩展外延最重要的靶点之一。药物分子方面，目前是以小分子化学药物为主；适应症方面，目前对于实体瘤和血液癌症整体还处于探索阶段，并未形成极具针对性的瘤种方向；除上述进入到临床阶段的品种外，国内已有部分公司在研且部分品种拿到了临床批件，但尚未形成拥堵的研究赛道。总体而言，对于该靶点的开发状态，并结合国内对于创新药的临床要求，值得探索跟进！

参考文献：

1.Discovery of a tetrahydroisoquinoline-based CDK9-cyclin T1 proteineprotein interaction inhibitor as an anti-proliferative and anti-migration agent against triple-negative breast cancer cells. doi.org/10.1016/j.gendis.2021.06.005

2.Design of wogonin-inspired selective cyclin-dependent kinase 9 (CDK9) inhibitors with potent in vitro and in vivo antitumor activity. doi.org/10.1016/j.ejmech.2019.06.024

3.Cyclin-dependent kinase 9: a key transcriptional regulator and potential drug target in oncology, virology and cardiology. doi:10.1016/j.tips.2008.03.003

4.Functionally active cyclin-dependent kinase 9 is essential for porcine reproductive and respiratory syndrome virus subgenomic RNA synthesis. doi.org/10.1016/j.molimm.2021.05.004

5.https://www.rcsb.org/

6.https://www.uniprot.org/

7.CNKI DATE.