Briser la barrière buccale（3）

La découverte, l'optimisation et la modification ultérieure du PN-235 (icotrokinra, JN-2113)

Les avantages des peptides cycliques administrés par voie orale ont été détaillés dans des articles précédents, le PN-235 faisant l'objet d'une attention particulière en tant que l'un des très rares médicaments peptidiques cycliques actuellement disponibles pour une administration orale. Le 21 juillet 2025, Protagonist et Janssen ont annoncé avoir soumis une demande de nouveau médicament (NDA) à la FDA pour l'Icotrokinra, pour le traitement du psoriasis en plaques modéré à sévère chez les adultes et les enfants âgés de 12 ans et plus. S'il est approuvé, l'Icotrokinra devrait devenir le premier médicament oral au monde ciblant l'IL-23R pour le traitement du psoriasis. Cet article se concentre sur le processus de découverte et les stratégies d’optimisation systématique de cette molécule, en utilisant les dates de publication des brevets comme chronologie, et résume également les orientations potentielles pour une optimisation ultérieure.

Dès 2007, Valorisation Hsj, Société En Commandite a déposé une demande de brevet pour les antagonistes peptidiques de l'IL-23R (WO2009007849). Il s'agit de l'un des premiers brevets impliquant des antagonistes peptidiques de l'IL-23R dans les informations accessibles au public. Ce brevet décrit une série de peptides ciblant l'IL-23R, dont l'agoniste APG-2301 et les antagonistes APG-2303, APG-2305, APG-2307 et APG-2309 (séquences présentées dans la figure ci-dessous). L’équipe a utilisé la séquence d’acides aminés de l’IL-23R comme base, combinée à des techniques de modélisation informatique, pour générer des peptides linéaires correspondant à sa région charnière (imitant l’IL-23 et agissant comme antagonistes de l’IL-23R). Parmi ceux-ci, APG-2305 et APG-2309 ont inhibé efficacement la phosphorylation de STAT3 dans les splénocytes de souris in vitro, avec des valeurs IC50 de 1 nM et 2 nM, respectivement. De plus, dans un modèle de MII chez le rat, le traitement par APG-2309 a considérablement atténué l'œdème et les rougeurs induits par l'inflammation, ainsi que l'infiltration de leucocytes dans la muqueuse et la congestion vasculaire, démontrant ainsi un bon potentiel anti-inflammatoire et thérapeutique.

En 2013, Medical Diagnostic Laboratories (MDL) a publié un brevet (US20130029907) décrivant la découverte de peptides de liaison à l'IL-23R- à l'aide de la technologie d'affichage sur phage, identifiant avec succès plusieurs séquences peptidiques qui se lient spécifiquement à l'IL-23R. Cette recherche a construit une bibliothèque de présentation de phages M13 contenant des séquences peptidiques aléatoires de 12-mères et a effectué plusieurs cycles de criblage en utilisant l'IL-23R recombinant soluble complet et ses variantes d'épissage comme cibles. Finalement, 27 peptides ayant une activité de liaison ont été identifiés. Notamment, ces séquences peptidiques présentaient une faible similitude avec la structure cristalline de l'IL-23 rapportée par Beyer et al. (ID PDB : 3D85). Grâce à l'alignement des séquences, les chercheurs ont découvert que 66,7 % des peptides contenaient une séquence de reconnaissance conservée : -WX1X2X3W-, qui était supposée être un motif fonctionnel clé pour se lier à l'IL-23R et bloquer sa transduction de signal en aval (une séquence représentative est présentée dans la figure ci-dessous). Par la suite, les chercheurs ont évalué l'activité inhibitrice des peptides sur la liaison de l'IL-23 à l'IL-23R à l'aide d'expériences ELISA compétitives, identifiant le peptide 23 (un peptide 12-mer) comme le peptide le plus actif, qui a inhibé de manière significative la liaison de l'IL-23 à l'IL-23R (IC50=0.85 µM).

Sur cette base, l’équipe a optimisé la structure du peptide 23, notamment en étendant ou en raccourcissant les terminaisons C/N, en remplaçant les acides aminés internes par des acides aminés acides/neutres/basiques et en modifiant la cyclisation. Les résultats compétitifs de l'ELISA ont montré que l'extension des acides aminés aux deux extrémités du peptide 23 avait peu d'effet sur son activité inhibitrice, mais que le raccourcissement entraînait une diminution de l'activité inhibitrice. La modification des propriétés de charge des résidus « X » dans le motif central -WX1X2X3W- (par exemple, en remplaçant les résidus chargés négativement par d'autres résidus chargés négativement, polaires non chargés ou chargés positivement) n'a pas affecté de manière significative son activité inhibitrice, indiquant que les caractéristiques de charge des résidus dans cette région ne sont pas des déterminants clés de l'activité de liaison. Le remplacement de l'un des résidus de tryptophane (W) dans la structure centrale par de la phénylalanine (F) ou de la tyrosine (Y) a conservé sa capacité d'inhibition, tandis que son remplacement par de l'alanine (A) a réduit l'activité, ce qui est cohérent avec les caractéristiques de séquence obtenues lors du précédent criblage par exposition sur phage.

De plus, raccourcir le peptide 23.15 tout en conservant la structure centrale -WQDYW-, bien que le motif central ait été préservé, a considérablement affaibli son activité inhibitrice. De plus, l'introduction de cystéine (Cys) aux deux extrémités pour former un peptide cyclique entraînait une activité comparable à celle du peptide linéaire ; cependant, réduire la taille du peptide cyclique à 7 ou 9 peptides tout en conservant la structure centrale a considérablement affaibli sa capacité à inhiber l'IL-23R.

Dans deux brevets ultérieurs publiés par MDL (US20130172272 et US20160039878), les chercheurs ont utilisé la structure centrale -WX1X2X3W- comme échafaudage et ont construit et criblé une bibliothèque de peptides ciblée à l'aide de la technologie d'affichage des ribosomes (séquence de la bibliothèque de peptides : XXXWXXYWXXXX). Après huit cycles de criblage, les peptides ont été subdivisés en fonction de la structure -WX1X2YW- : le groupe A contenait -WVDYW-, le groupe B contenait -WQDYW- et le groupe C contenait des peptides avec d'autres séquences principales. Les tests d'activité ELISA ont montré que le peptide n°. 2/7 du groupe A avait une activité supérieure par rapport au peptide n°. 23.19 divulgué dans le brevet précédent. Dans les tests ELISA compétitifs, le peptide No. 7 avait une IC50 de 58,0 nM et le peptide No. 2 avait une IC50 de 34,6 nM.

Par la suite, en utilisant le Peptide NO.2 et le Peptide NO.7 comme points de départ, trois peptides cycliques ont été conçus et synthétisés : 2HT-AA, 7-CC et 7HT-AA. Parmi celles-ci, la molécule 2HT-AA, basée sur la cyclisation tête-bêche-des résidus d'alanine aux deux extrémités du Peptide NO.2, a présenté la meilleure activité (structure présentée dans la figure ci-dessous), avec une IC50 ELISA compétitive de 8,1 nM et une activité rapporteur de 341,8 nM (méthode de test : IL-23 a stimulé une lignée cellulaire DB transfecté avec un gène rapporteur STAT3, et l'activité inhibitrice a été quantifiée en détectant l'expression du gène rapporteur). Cela représente une augmentation de 4 - 6 fois de l'activité par rapport au peptide linéaire. Dans des tests d'activité in vitro, le 2HT-AA a inhibé efficacement la sécrétion d'IL-17F induite par l'IL-23 dans les cellules Th17 humaines de manière dépendante de la concentration et a bloqué la production d'IL-22 dans les PBMC humaines et les splénocytes de rat. Simultanément, ce peptide cyclique a également régulé négativement les niveaux d'ARNm d'IL-17F dans les splénocytes de rat. Malheureusement, malgré l'activité pharmacologique prometteuse du 2HT-AA, aucun rapport d'optimisation ultérieur de cette structure peptidique cyclique et de ses dérivés par MDL n'a été trouvé.