540737-29-9 / 枸櫞酸托法替尼的作用機制及合成方法

背景及概述^[1]

枸櫞酸托法替尼(tofacitinibcitrate)，化學名為3-[(3R，4R)-4-甲基-3-[甲基-(7H-吡咯并[2，3-d]嘧啶-4-基)氨基]哌啶-1-基]-3-氧代丙腈枸櫞酸鹽，是美國輝瑞公司研發的一種新型Janus激酶抑制劑，2012年11月經美國FDA批準上市，商品名Xeljanz。本品可聯合甲氨喋呤用于治療對腫瘤壞死因子抑制劑應答不足的活動性類風濕性關節炎。

作用機制^[2]

托法替尼能有效地選擇抑制JAK3，同時對JAK1、JAK2也有抑制作用，從而在細胞因子水平異常的體系中阻斷JAKs介導的一系列細胞因子信號通路，抑制異常免疫信號的傳導，有效控制RA病程，對其他酪氨酸激酶抑制作用微弱，能減小不良反應發生范圍。托法替尼以細胞內JAK-STAT信號轉導通路為靶點，通過抑制JAK磷酸化，從而阻止STAT磷酸化，使下游炎癥細胞因子合成減少，進而抑制CD+4T細胞增殖，阻斷多種炎癥細胞因子的合成和分泌，達到抗炎、調節免疫的作用。研究發現，托法替尼可阻斷與JAK3結合的共同γC鏈細胞因子(IL-2，IL-7，IL-9，IL-15和IL-21等)，同時還可阻斷gp130家族(IL-6和IL-11)及Ⅱ型細胞因子受體家族(IFN-α/β，IFN-γ等)。由于該藥對JAK2也有相對較弱的抑制作用，故亦可阻斷βc家族(IL-3，IL-5，GM-CSF，EPO和IFNγ)。由此可見，托法替尼能夠通過阻斷JAK1和JAK2來影響Th1細胞的分化及致病性Th17細胞的產生。此外，由于托法替尼對IL-21有阻斷作用，推測其可能對B細胞及濾泡輔助性T細胞(Tfh細胞)的功能產生影響。研究發現，除了抑制細胞免疫應答，托法替尼還能通過調節體液免疫發揮作用。該藥可以通過有效抑制抗原特異性抗體反應，進而影響生發中心(germinalcenter，GC)形成、抑制B細胞和T細胞分化增殖及Ig類別轉換，并在一定程度降低血清總IgG水平，從而抑制體液免疫反應。

適應癥^[2]

類風濕性關節炎、銀屑病、胰腺病、白血病、骨髓增生異常綜合征、強直性脊柱炎、移植排斥。

不良反應^[2]

上呼吸道感染，頭痛，腹瀉和鼻咽炎等。

警告和注意事項^[2]

在活動性感染期間（包括局部感染及嚴重感染）。

禁用^[2]

淋巴瘤和其他惡性病患者禁用；胃腸道穿孔患者謹慎使用；不應與活疫苗同時使用；嚴重肝受損不建議使用。

藥效及藥動學研究^[2]

托法替尼是一種口服JAKs抑制劑，體外抑制激酶JAK1、JAK2、JAK3的半數有效濃度（IC50）分別為3.2、4.1、1.6nmol/L，且在細胞實驗中選擇性抑制JAK3的能力比JAK2高10倍以上。托法替尼能與激活T細胞所必須的細胞因子IL-2、4、7、9等受體的γ共鏈相結合。此藥物表現出對心臟移植術的小鼠動物模型有效，體現了T細胞在移植排斥方面起至關重要的作用。此外，托法替尼作用于人單核細胞和滑膜細胞，能抑制TNF、IFN-γ、減少IL-6和趨化因子生成、T細胞CD4的增殖。動物實驗表明，該藥治療佐劑誘導的關節炎大鼠模型和膠原誘導的關節炎小鼠模型可使關節腫脹明顯減輕，同時滑膜炎癥和軟骨破壞均較對照組顯著改善。托法替尼能降低鼠血清中的IL-6、IL-8水平，減少滑膜炎入侵軟骨，起到抗炎及骨保護作用。在靈長類異體腎移植排斥反應模型中，托法替尼能使動物平均生存期顯著延長，且與給藥劑量正相關。給藥組動物體內自然殺傷細胞、CD4+和CD8+T細胞數量顯著下降，血糖、血壓正常，沒有發現癌變癥狀。在高劑量時給藥組伴有貧血、腎炎和尿鈣鹽沉積等現象。托法替尼在佐劑型關節炎鼠模型中血漿濃度半衰期是0.9h，對P450代謝酶基本無抑制或誘導效應，在體外藥物濃度達到25μmol/L以上才能觀察到誘導效應，而用于體內治療時的血藥濃度小于1μmol/L。藥物相互作用研究表明，托法替尼與甲氨蝶呤聯用時在體內代謝沒有顯著差異，與氟康唑同服有血藥濃度升高影響。體內毒性研究表明本品在代謝、血壓、淋巴細胞增殖等方面無顯著異常癥狀，有與劑量相關的貧血等血液方面的副作用，可能與同時抑制JAK2有關，JAK2通路與造血因子密切相關。

制備^[1]

以4-氯-7H-吡咯并[2，3-d]嘧啶（1）為起始原料，與對甲苯磺酰氯（2）進行氨基保護反應得到4-氯-7-對甲苯磺酰基吡咯并[2，3-d]嘧啶（3），化合物3與(3R，4R)-1-芐基-4-甲基-3-甲胺基-哌啶（4）發生取代反應，生成N-[(3R，4R)-1-芐基-4-甲基哌啶-3-基]-N-甲基-7-對甲苯磺酰基吡咯并[2，3-d]嘧啶-4-胺（5），化合物5經堿水解得到N-[(3R，4R)-1-芐基-4-甲基哌啶-3-基]-N-甲基-7H-吡咯并[2，3-d]嘧啶-4-胺（6），化合物6經催化氫解反應脫保護得到N-[(3R，4R)-4-甲基哌啶-3-基]-N-甲基-7H-吡咯并[2，3-d]嘧啶-4-胺（7），化合物7與氰乙酸乙酯進行酰胺化反應生成托法替尼，合成工藝見圖。

主要參考資料

[1] 托法替尼的免疫調節作用及臨床應用

[2] 抑制JAK3激酶的免疫抑制劑托法替尼

[3] 枸櫞酸托法替尼的合成