IRAK4(白细胞介素-1受体相关激酶4)是一种在先天免疫中起关键作用的丝氨酸/苏氨酸激酶,其异常激活与多种疾病的发生发展密切相关。IRAK4是IL-1R/TLR信号通路中的关键节点,其降解是唯一能完全阻断该通路的方法。关联Th1/Th2/Th17相关通路。目前,对于IRAK4成药性或无可厚非,只是适应症的选择问题。KT-485(SAR447971)是由Kymera Therapeutics开发的一种口服、高效且选择性的IRAK4降解剂,用于治疗免疫炎症性疾病。
一、KT-485作用机制
KT-485通过降解IRAK4蛋白发挥作用,IRAK4是先天免疫的主要调节因子,也是介导IL-1和Toll样受体信号传导的myddosome复合体的关键蛋白。通过降解IRAK4,能够同时影响其激酶和支架功能,从而实现更全面且更易耐受的抗炎效果。
图:KT-485信号原理图
二、KT-485优势
在临床前研究中,KT-485显示出比KT-474更高的选择性和效力,并且具有更好的安全性。这使得KT-485成为利用IRAK4降解潜力的最佳候选药物。
三、KT-485临床开发进展
1、临床试验:
赛诺菲已选择将KT-485推进至临床研究阶段,预计将于2026年进入1期临床试验。这一决定是基于KT-485在临床前研究中展现出的强大开发潜力。
2、合作与里程碑
赛诺菲与Kymera在2020年就IRAK4靶点达成了多项目战略合作协议。根据协议,Kymera在2025年第二季度获得了2000万美元的里程碑付款,未来还有资格获得高达9.75亿美元的潜在临床、监管和商业里程碑付款。
3、KT-485疾病领域
KT-485主要被开发用于治疗免疫炎症性疾病,这些疾病目前仍有显著的未满足需求。IRAK4在调节先天免疫和炎症信号传导中起关键作用。
四、IRAK4靶点相关疾病
1、自身免疫性疾病
系统性红斑狼疮(SLE):IRAK4在SLE的发病机制中扮演重要角色。TLR2和TLR4信号通路的激活会导致促炎细胞因子如IL-6和TNF-α的释放以及自身抗体的产生,这些自身抗体可在多种组织中沉积,引发炎症和组织损伤。此外,TLR7/9信号通路在树突状细胞上的激活也参与了SLE的发病。动物模型研究显示,靶向IRAK4可减少SLE的疾病表现和症状。
类风湿性关节炎(RA):IRAK4参与了RA的炎症和破坏过程。TLR信号通路在RA的发病机制中起重要作用,IRAK4作为该通路的关键激酶,其异常激活与RA的滑膜炎症和关节损伤密切相关。目前,一些IRAK4抑制剂如Zimlovisertib(PF-06650833)和Edecesertib(GS-5718)等正在RA治疗中进行临床试验。
干燥综合征(Sjogren's syndrome):该疾病也与IL-1R/TLRs信号通路有关,IRAK4作为该通路的关键组分,其异常激活可能参与了干燥综合征的发病。
2、炎症性疾病
酒精性肝病(ALD):乙醇可直接损伤肝细胞并触发炎症反应,导致肝损伤。IL-1R/TLRs信号通路参与了ALD的发展,酒精摄入后肠道通透性增加,导致TLR配体LPS在肝脏中积累,进而激活肝Kupffer细胞中的IL-1R/TLRs,招募MyD88和IRAKs家族成员形成复合体,诱导NF-κB激活,促进炎症因子的转录。研究发现,与正常肝组织相比,酒精性肝损伤患者的磷酸化IRAK4水平升高,而IRAK4抑制剂的给药可减轻乙醇诱导的肝损伤。
炎症性肠病(IBD):包括克罗恩病和溃疡性结肠炎,其发病机制涉及肠道黏膜的异常免疫反应。IRAK4在调节肠道炎症反应中起重要作用,其异常激活可能参与了IBD的发病。
银屑病:是一种慢性炎症性皮肤病,其发病机制涉及免疫细胞的异常激活和炎症因子的产生。IRAK4在TLRs信号通路中的作用与银屑病的发病密切相关,一些IRAK4抑制剂正在银屑病治疗中进行研究。
神经炎症性疾病:IRAK4在神经炎症中也发挥作用,其异常激活可能与神经炎症性疾病的发生发展有关。
3、肿瘤
血液系统恶性肿瘤:如活化型骨髓增生异常综合征(MDS)、B细胞弥漫大B细胞淋巴瘤(ABC-DLBCL)、慢性淋巴细胞白血病(CLL)和急性髓系白血病(AML)等。在ABC-DLBCL细胞中,MyD88的L265P突变可诱导MyD88与IRAK家族成员组成的myddosome复合体非依赖性寡聚化,导致IRAK4激活,进而诱导NF-κB激活进入细胞核,调节炎症因子的转录,促进B细胞的增殖和存活。在低危MDS中,TLRs的过表达/突变导致下游IRAK4过表达/过度激活,影响造血干细胞和祖细胞的功能,从而促进MDS的发展。
实体瘤:如结肠癌、乳腺癌和肺癌等。IRAK4的异常激活与这些肿瘤的发生发展有关,其通过调节肿瘤微环境中的炎症反应和免疫细胞的活性,促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移。
4、其他疾病
特应性皮炎(AD):是一种常见的慢性炎症性皮肤病,其发病机制涉及皮肤屏障功能障碍和免疫异常。IRAK4在TLRs信号通路中的作用与AD的发病密切相关,IRAK4降解剂KT-474曾在AD治疗中进入临床试验。
化脓性汗腺炎(HS):是一种慢性、复发性、炎症性皮肤病,其发病机制尚不完全清楚,但免疫异常和炎症反应在其发病中起重要作用。IRAK4降解剂KT-474在HS治疗中也曾已进入临床试验阶段
五、PROTAC二/三元复合物检测
(一)CEBN和IRAK4蛋白(适合ELISA,TR-FRET和SPR等)
图左:The CRBN/DDB1 activity was detected using HTRF technology.The reaction was performed by incubating the varying concentration of lenalidomide,CRBN/DDB1protein, substrate and beads at 25℃ for 60 min, then reading ratio 665/620 with BMG.
图右:IRAK4 activity test
(二)CEBN二元复合物检测(TR-FRET CRBN binding KIT)
人Cereblon(CRBN)蛋白配体结合检测试剂盒采用均相时间分辨荧光技术(TR-FRET),可用于CRBN抑制剂或配体的结合检测和筛选,Eu标记的检测抗体特异识别结合Tag1-CRBN/DDB1蛋白,受体标记的沙利度胺与CRBN结合,使Eu和Ac靠近,外部光源激发供体与受体之间发生能量共振转移,检测665nm波长的信号强度即可测定CRBN/DDB1与Thalidomide-Ac的结合。反应体系中加入的CRBN配体或PROTAC竞争结合CEBN/DDB1,使信号降低,配体或PROTAC浓度升高,信号降低。该均相实验操作简单,无需洗涤步骤。
图:CRBN二元检测原理示意图
图左:CRBN标准品检测;图右:结合活性和抑制剂验证
(三)PROTAC三元复合物检测(PROTAC binding assay)
THUNDER TR-FRET技术检测PROTAC三元复合物结合,选择标记荧光供体Eu的 Anti-Tag1的抗体和标记荧光受体FR的Anti-Tag2的抗体,抗体分别识别并结合E3连接酶和靶蛋白,加入PROTAC后,一对检测抗体相互靠近,激发Eu产生FRET,能量传递给FR,即可检测到665nm荧光信号。信号强度与PROTAC结合能力成正比关系。抗体孵育仅需1小时,是检测蛋白蛋白相互作用的利器。
图:THUNDER 检测PROTAC三元复合物结合示意图
六、IRAK4蛋白降解检测(适合细胞内的IRAK4降解)
同样使用THUNDER TR-FRET技术检测细胞内的总IRAK4水平,THUNDER检测技术特异性好,灵敏度高,重复性好,通量高,操作简单,手动15min即可完成实验。下图是THUNDER原理示意图和操作流程。分别用THP-1和MCF-7细胞系,选择KT-474孵在37℃孵育24小时,分别检测信噪比和IC50。
图:THUNDER检测Total IRAK4原理及流程示意图。在THP-1和MCF-7细胞验证数据
七、下游信号通路检测(IL1R/TLR 信号通路检测)
(一)THUNDER TR-FRET方法(快速,免洗,高通量)
以Phospho-NF-κB为例
THUNDER采用经典的双抗夹心检测模型,特异性识别磷酸化位点来检测蛋白磷酸化水平,检测NF-κB磷酸化水平仅需4小时。
图:THUNDER检测p-NFkB原理流程示意图及检测数据
(二)WB方法
以Phospho-NF-κB为例
Phospho-NF-κB p65 (Ser536) 抗体采用1/1000稀释, HELA细胞100 ng/ml Calyculin A处理30分钟, TNF-α 20 ng/ml 处理5分钟,Goat Anti-rabbit IgG, (H+L), HRP 采用1/10000稀释,上样检测,数据展示如下。
图左:Hela细胞WB检测p-NFkB数据展示,图右:NIH3T3细胞WB检测p-NFkB数据展示
八、细胞因子检测(Biomarker检测)
(一)THUNDER TR-FRET方法(高通量,免洗,快速,上样量小)
以Human IL1β为例
THUNDER TR-FRET应用双抗夹心技术检测模型,一对特性抗体识别细胞因子后与其结合,用光(320~340nm)激发荧光供体产生FRET(615nm)信号进而激发荧光受体发射信号(665nm)。抗体孵育2小时,信号强度与IL1β浓度成正比。
THUNDER TR-FRET Human IL1β,Dynamic Range:32–10000pg/mL
(二)OneStep ELISA细胞因子检测
以Human IL6为例
OneStep ELISA开发标签抗体捕获技术,板底包被标签抗体,可高灵敏捕获双抗夹心复合物,搭配高特异性重组单抗,一步即可在溶液中形成抗体-分析物夹心复合物。可轻松准确定量蛋白。仅需1h,即可定量细胞因子。Human IL6 Range:2.1 pg/ml - 136 pg/ml。
图:OneStep ELISA检测原理及Human IL6 标准曲线
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Eu-anti-6xHis | EUHIS-1000 | TR-FRET抗体 |
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胞内蛋白检测试剂盒及抗体(IRAK4降解及信号通路检测) | ||
产品名称 | 货号 | 规格 |
Total IRAK4 | KIT-IRAK4-500 | 500 pionts |
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Total NF-κB | KIT-NFKBT-500 | 500 pionts |
Phospho-JNK1/2/3 (T183/Y185) | KIT-JNKP-500 | 500 pionts |
Phospho-p38αβγ MAPK (T180/Y182) | KIT-P38P-500 | 500 pionts |
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JNK2 Recombinant Rabbit mAb (S-1021-46) | S0B0797 | 100ul |
Goat anti-Rabbit IgG(H+L), HRP | S0B4002 | 100ul |
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Human TNFα | KIT-TNFA-500 | 500 pionts |
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