PCSK9 inhibitor MK-0616

 最近对大环内酯挺感兴趣的，把之前写的MK-0616搬过来吧～

MK-0616长下面这个样子，它是一个PCSK9 inhibitor。

  先讲讲PCSK9这个target吧，2000年初基因组学高速发展的时候，PCSK9就被发现在不少冠心病患者中有up regulation，后来经过生物学的target validation，搞明白了PCSK9可以降解low density lipoprotein receptor（LDL-R），从而对low density lipoprotein cholesterol (LDL-C)的调控起重要作用。理论上，inhibit PCSK9就可以缓解LDL-R的降解，从而降低血液中LDL-C的浓度，降低中风风险。而目前非常常用的降胆固醇他汀类药物则是作为transcription factor，提高LDL-R的表达含量，以达到降LDL-C的目的。

  不过的PCSK9是个著名的small molecule undruggable target。球型蛋白，和LDL-R作用的位点还是平的，没有任何pocket。不过作为一个antibody的target倒是不错。目前市场上有两种抗体药，一个是Amgen的evolocumab (sale in 2024, $2.2 billion)和Regeneron/Sanofi的alirocumab (sale in 2024, $0.74 billion)。

 找到这个巨型cyclic peptide的hit finding strategy挺特殊的，叫mRNA display technology，是MGH/Harvard诺贝尔奖获得者Richard Robert和Jack Szostak发明的，可以简单的理解为将peptide和mRNA接一起，然后做affinity base screening，有binding的peptide被挑出来，然后再通过反转录该peptide连接的mRNA确定该peptide结构，感觉跟DEL的原理有那么点像？Merck与Szostak的公司Ra Pharma合作，screen了Ra Pharma独有的cyclic peptides mRNA library，最后找到了这么个hit。

  然后，他们做了些SAR（不太明确有什么rationale，似乎是把侧链简化了一下。当然也很可能就是闭眼瞎搞，能合出来什么就测什么），搞出了一个更potent analog （LDLR FRET Ki = 24 nM），长这个样子。又搞了个单晶结构，发现induce出来一个浅浅的pocket，以及可以关上两个小环稳定一下构象。

  最终他们真的把这两个小环给它关起来，搞出了这么个贼复杂的这么个玩意儿：

  之后又做了些修饰，装了个有利于formulation的季铵盐，就成了最终的MK-0616。不同于我之前讲过的来自于天然产物的Revolution Medicine KRAS-G12C inhibitor RMC-6291，这个人造的巨型cyclic peptide性质非常不好，既不soluble也不permeable，但确实有和antibody相媲美的picomolar IC50，这个分子用上了和Novo减肥药差不多的口服formulation（SNAC），在人体的bioavailability大概有2%，这个formulation增加药物分子吸收的原理比较特殊，是通过打开肠细胞的细胞膜来实现的，现在基本上算是口服peptide的标准formulation啦。