2025年3月13日，生命过程小分子调控全国重点实验室丁克研究员团队与密歇根大学Rogel癌症中心Arul Chinnaiyan团队合作，在药物化学领域Top期刊JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY 上报道了在CDK12/13小分子调控剂研究方面的最新进展。代表性化合物YJZ5118具有高活性、高选择性和良好的体内抗肿瘤活性。本研究不仅为CDK12/13的生物学功能研究提供了强有力的工具分子，还为前列腺癌领域提供新的潜在治疗策略。

CDK12/13作为细胞周期依赖性激酶家族成员，在癌症发生发展中扮演着复杂且重要的角色。目前，人们正在探索多种方法来选择性抑制 CDK12/13的生物学功能，包括激酶可逆抑制剂化合物2、共价抑制剂THZ531、PROTAC 降解YJ1206，以及分子胶降解SR-4835等。丁克研究员团队一直针对CDK12/13开展小分子调控研究，前期课题组针对CDK12/13报道的首个口服可吸收的CDK12/13选择性降解剂YJ1206被选为临床候选物正在进行多项评价。

在本研究中，研究团队以一种已知的CDK12/13可逆抑制剂化合物2为起点，基于结构指导的药物化学设计，合成了一系列CDK12/13的共价抑制剂，并最终确定了优选化合物YJZ5118，进行了多方面的生物学评价。

YJZ5118具有高活性、高选择性和良好的药代动力学性质

体外激酶抑制实验结果显示化合物YJZ5118对CDK12和CDK13的IC₅₀分别为39.5nM和26.4nM，且对前列腺癌细胞VCap的IC₅₀为23.7nM。CDKs家族具有相似的激酶结构域，因此开发高亚型选择性的CDK12/13抑制剂，对于研究其生物学功能尤为重要。对CDKs家族激酶的活性结果显示YJZ5118具有非常优秀的家族选择性，除了CDK12/13外，对家族其他成员几乎没有活性，尤其是对于激酶结构域相似度高的激酶如CDK7，CDK9，CDK2等CDK12抑制剂容易脱靶的靶点也表现出非常高的选择性。同时，作者对化合物YJZ5118的类似物14h (YJZ6093)也做了全激酶谱的筛选实验，结果显示具有非常高的激酶谱选择性。

对化合物药代动力学研究表明，YJZ5118具有较好的药代动力学性质，口服 10 mg/kg 后 AUC 为 2235.5 h*ng/mL，T1/2 为 2.32 h。YJZ5118 的口服生物利用度为 35.5%。值得注意的是，这些 PK 参数与 Insilico Medicine 最近报道的 CDK12/13 抑制剂相当或略胜一筹。

YJZ5118与 CDK12 共价结合

质谱、洗脱及共晶实验证明了化合物YJZ5118与CDK12的共价结合。

YJZ5118与Akt抑制剂联用显示出优异的体内外抗肿瘤活性

YJZ5118 与 Akt 抑制剂 （MK2206、 Uprosertib、Ipatasertib 和 Afuresertib等）联用于 22RV1 细胞的结果显示二者存在显著的协同作用。进一步于 VCaP CRPC 小鼠模型评估对 YJZ5118 的体内抗肿瘤活性测试结果显示与对照组相比， YJZ5118 和 Uprosertib 的联合治疗显著抑制了肿瘤生长，而动物体重没有显著变化。

研究意义与未来展望

综上所述，该研究详细报道从可逆抑制剂2出发，通过结构优化得到共价化合物YJZ5118。与先导化合物2相比YJZ5118显示出显著增强的抗增殖活性和靶标特异性。通过质谱分析、共晶结构研究和pulldown-蛋白质组学实验全面验证了与CDK12/13的共价结合模式。YJZ5118有效抑制RNA聚合酶II Ser2磷酸化，抑制DNA损伤反应基因的转录，并诱导DNA损伤和细胞凋亡。此外，YJZ5118显著抑制多种肿瘤细胞系的增殖，而正常和非肿瘤细胞的敏感性较低。值得注意的是，YJZ5118与Akt抑制剂联用，在体外和体内均观察到协同抗肿瘤作用，凸显了其治疗潜力。本研究发现不仅为CDK12/13生物学功能研究提供很好的探针分子，并且为前列腺癌的治疗提供了新的思路，也为未来其他癌症的治疗策略开发奠定了基础。