TAK-418 HCl

别名: TAK418; TAK-418 HCl; TAK-418; 1818252-53-7; LVM0PK6IHG; 5-((1R,2R)-2-(cyclopropylmethylamino)cyclopropyl)-N-(oxan-4-yl)thiophene-3-carboxamide; RefChem:187188; TAK 418
目录号: V41613 纯度: ≥98%
TAK-418 是一种选择性口服生物活性 LSD1 (KDM1A) 酶抑制剂(拮抗剂),IC50 为 2.9 nM。
TAK-418 HCl CAS号: 1818252-53-7
产品类别: New3
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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产品描述
TAK-418 HCl 是一种选择性、口服有效的 LSD1 (KDM1A) 酶抑制剂(拮抗剂),IC50 为 2.9 nM。TAK-418 可抑制异常的表观遗传机制,并改善神经发育障碍模型中的自闭症症状。
TAK-418 HCl 是一种选择性、口服有效的赖氨酸特异性去甲基化酶 1A (LSD1,也称为 KDM1A) 小分子抑制剂。其分子量为 356.91 g/mol,分子式为 C17H25ClN2O2S,CAS 编号为 1818252-53-7。其游离碱的 CAS 编号为 1818252-52-6。TAK-418 有望成为治疗神经和精神疾病中表观遗传失调的候选药物。
生物活性&实验参考方法
靶点
TAK-418 is a potent and selective inhibitor of lysine-specific demethylase 1 (LSD1/KDM1A) enzyme activity. It inhibits LSD1 with an IC₅₀ of 2.9 nM and a \(k_{\text{inact}}/K_{\text{I}}\) value of \(3.8 \times 10^5 \pm 3.8 \times 10^4\) M⁻¹ s⁻¹ [1].
TAK-418 targets LSD1 (KDM1A), a flavin-dependent histone demethylase that removes methyl groups from histone H3 at lysine 4 (H3K4) and lysine 9 (H3K9). TAK-418 acts as an inhibitor with an IC50 of 2.9 nM. The compound avoids steric interference of GFI1B in the binding pocket by generating a tightly formylated adduct form of coenzyme flavin adenine dinucleotide (FAD), which is required for LSD1 enzymatic activity.
体外研究 (In Vitro)
在原代培养的大鼠神经元中,用TAK-418(0.0001–10 µM)处理3天,可浓度依赖性地增加Ucp2基因上的H3K4me2和H3K9me2水平,并诱导Ucp2 mRNA表达,在0.01 µM时即可观察到显著效果[1]。
与传统的LSD1抑制剂T-711不同,TAK-418对TF-1α细胞中LSD1与其辅因子GFI1B之间的相互作用影响甚微。它与LSD1中的FAD辅因子形成紧密的甲酰化加合物,避免了对GFI1B结合的空间位阻干扰[1]。
体外实验表明,TAK-418对LSD1酶活性的抑制IC50为2.9 nM。 TAK-418可提高Ucp2基因的H3K4me1/2/3和H3K9me2水平,并诱导原代培养大鼠神经元中Ucp2 mRNA的表达。TAK-418还能提高Bdnf基因的H3K4me1/2/3水平。该化合物能够揭示神经发育障碍模型中异常的表观遗传机制。
体内研究 (In Vivo)
TAK-418(1 mg/kg;口服;每日一次,持续14天)可改善慢性神经发育异常动物模型中某些自闭症谱系障碍(ASD)样症状[1]。TAK-418可提高Ucp2基因的H3K4me1/2/3和H3K9me2水平,并刺激原代培养神经元中Ucp2 mRNA的表达。TAK-418还可提高Bdnf基因的H3K4me1/2/3水平。TAK-418通过形成辅酶黄素腺嘌呤二核(FAD)的紧密甲酰化加合物形式,避免了GFI1B在结合口袋中的空间位阻。TAK-418在全能药物中表现出优异的药代动力学特征,并能抑制脑内的LSD1酶。单次注射1或3 mg/kg的TAK-418可提高小鼠脑内Ucp2基因的H3K4me2水平[1]。TAK-418在饥饿动物中具有活性且不产生血液毒性[1]。TAK-418可改善KS小鼠模型(Kmt2d+/βGeo小鼠)的细胞、分子和基因表达以及功能水平的神经系统缺陷[2]。在丙戊酸(VPA)暴露的自闭症谱系障碍(ASD)大鼠模型中,口服TAK-418(1 mg/kg/天,持续2周)可显著改善幼鼠(5周龄)和成年鼠(15周龄)的社交能力缺陷,而较低剂量(0.1、0.3 mg/kg)无效。1周的治疗也可改善社交能力,但单次给药无效。 TAK-418(1 mg/kg/天,持续16-20天)也能改善VPA大鼠在新物体识别测试中的认知障碍[1]。
在poly I:C诱导的母体免疫激活ASD小鼠模型中,TAK-418(0.1、0.3、1 mg/kg/天,持续2周)呈剂量依赖性地改善社交能力缺陷[1]。
TAK-418(1 mg/kg)在给药后2小时可抑制大鼠皮层中LSD1酶活性95.7%,抑制小鼠脑中LSD1酶活性91.5%。 RNA-seq结果显示,TAK-418几乎完全恢复了VPA大鼠和poly I:C小鼠皮层中全基因组范围内的基因表达失调,并逆转了异常的DNA甲基化模式[1]。在Kmt2d(+/βGeo)小鼠(歌舞伎综合征模型)中,口服TAK-418(1 mg/kg/天,持续2周)以剂量依赖的方式挽救了成年海马神经发生缺陷(DCX+细胞增加)(1 mg/kg剂量下完全恢复,0.5和2 mg/kg剂量下部分恢复)。TAK-418恢复了海马中H3K4me1/2的水平,并部分恢复了H3K4me3的水平,逆转了异常基因表达(例如Fos、Fosb)。 TAK-418还能改善莫里斯水迷宫中的空间学习和记忆缺陷,并在治疗8周后纠正脾肿大[2]。
体内实验表明,TAK-418(1 mg/kg;口服;每日一次,持续14天)可改善神经发育障碍啮齿动物模型中某些类似自闭症谱系障碍(ASD)的行为。单次给予1或3 mg/kg的TAK-418可提高小鼠脑内Ucp2基因的H3K4me2水平。TAK-418可在KS小鼠模型(Kmt2d+/βGeo小鼠)中从细胞、分子、基因表达和功能层面改善神经系统问题。
酶活实验
LSD1酶动力学采用过氧化物酶偶联法测定。将重组人LSD1/CoREST复合物与不同浓度的TAK-418在含有单甲基化H3K4肽的测定缓冲液中孵育。加入辣根过氧化物酶和Amplex Red,并通过荧光法监测胺氧化酶反应过程中产生的过氧化氢(激发波长570 nm,发射波长585 nm)。拟合反应进程曲线以获得kobs值,并根据kobs与抑制剂浓度的重绘图计算kinact/KI值[1]。TAK-418的体外酶活性测定涉及测量LSD1去甲基化酶活性的抑制情况。将重组LSD1与组蛋白H3肽底物在不同浓度的化合物存在下孵育。采用基于荧光或质谱的检测方法定量分析去甲基化程度的降低,从而确定IC50值(2.9 nM)。
细胞实验
将原代培养的大鼠神经元用TAK-418(0.0001–10 µM)或DMSO处理3天。使用针对H3K4me2和H3K9me2的抗体进行染色质免疫沉淀(ChIP),随后对Ucp2基因进行qPCR检测。提取总RNA,并通过qRT-PCR定量Ucp2 mRNA水平[1]。
对于共免疫沉淀,将TF-1a细胞用TAK-418或T-711处理6小时,然后裂解细胞。从染色质组分中免疫沉淀LSD1,并通过Western blotting检测结合的GFI1B[1]。
使用用不同浓度TAK-418处理的原代培养的大鼠神经元或其他细胞系进行细胞实验。组蛋白甲基化水平(H3K4me1/2/3、H3K9me2)通过蛋白质印迹法或染色质免疫沉淀法(ChIP)进行评估。基因表达变化(Ucp2、Bdnf)通过RT-qPCR进行检测。
动物实验
VPA大鼠的制备方法为:在妊娠第12.5天,向妊娠SD大鼠腹腔注射丙戊酸钠(500 mg/kg)。Poly I:C小鼠的制备方法为:在妊娠第15天,向妊娠C57BL/6J小鼠静脉注射聚肌胞苷酸(poly I:C,5 mg/kg)。实验均使用雄性后代。TAK-418溶于0.5%甲基纤维素/0.5%柠檬酸盐溶液中,每日口服一次,连续给药2周(或1周,或单次给药),剂量分别为0.1、0.3或1 mg/kg。给药后进行行为学测试(三室社交性测试、新物体识别测试、莫里斯水迷宫测试)。收集组织(皮层、海马)用于RNA测序、ChIP测序、RRBS、Western blot和免疫组织化学分析[1, 2]。
对于歌舞伎综合征模型,将C57BL/6J背景的Kmt2d(+/βGeo)小鼠每日灌胃给予TAK-418(1 mg/kg)或载体,持续2周(用于神经发生和分子研究)或8周(用于脾肿大研究)。对脑组织进行DCX免疫荧光、组蛋白提取、ChIP测序和RNA测序;称量脾脏重量[2]。
在包括KS小鼠模型(Kmt2d+/βGeo小鼠)在内的神经发育障碍啮齿动物模型中进行体内动物研究。每日一次口服给予TAK-418,剂量为1 mg/kg,持续14天。通过行为测试评估类似自闭症谱系障碍(ASD)的行为。分析脑组织中的组蛋白甲基化和基因表达。
药代性质 (ADME/PK)
TAK-418在啮齿动物中表现出良好的药代动力学特征。口服后,它能迅速吸收,且具有良好的生物利用度。在小鼠中,单次1 mg/kg的剂量可增加脑内Ucp2基因的H3K4me2水平,表明其具有脑渗透性。半衰期、Cmax和口服生物利用度等具体参数见补充图[1]。
TAK-418在啮齿动物中表现出良好的药代动力学特征。它具有口服活性,并能抑制脑内LSD1酶的活性。该化合物可溶于DMSO(49.5 mg/mL,138.69 mM)和水(15 mg/mL,42.03 mM)。粉末制剂应在-20°C下保存长达3年,溶液应在-80°C下保存长达1年。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
TAK-418 在啮齿动物中耐受性良好。在 VPA 大鼠、poly I:C 小鼠或 Kmt2d(+/βGeo) 小鼠中,治疗剂量(最高达 1 mg/kg/天,持续 8 周)下未观察到明显的体重减轻或不良临床症状。与传统的 LSD1 抑制剂 T-711 不同,TAK-418 不会引起血小板减少症或血液毒性 [1, 2]。在歌舞伎综合征小鼠模型中,TAK-418 治疗 8 周可改善脾肿大,且无明显副作用 [2]。TAK-418 不会引起啮齿动物的血液毒性。作为一种研究性化合物,它已在临床前模型中进行了评估,并显示出良好的安全性。现有资料中未详细列出具体的毒理学数据。该化合物仅供研究使用。
参考文献

[1]. LSD1 enzyme inhibitor TAK-418 unlocks aberrant epigenetic machinery and improves autism symptoms in neurodevelopmental disorder models. Sci Adv. 2021;7(11):eaba1187.

[2]. Inhibition of KDM1A activity restores adult neurogenesis and improves hippocampal memory in a mouse model of Kabuki syndrome. Mol Ther Methods Clin Dev. 2021;20:779-791.

其他信息
TAK-418是由武田药品工业株式会社开发的一种新型口服生物利用度高的LSD1酶特异性抑制剂。其设计旨在避免干扰LSD1与辅助因子之间的相互作用,从而最大限度地降低血液毒性。临床前研究表明,TAK-418能够使多种神经发育障碍模型(如自闭症谱系障碍、歌舞伎综合征)中异常的表观遗传修饰和基因表达恢复正常,从而改善行为。TAK-418已完成健康志愿者I期临床试验(NCT03228433、NCT03501069),并已获得EMA和FDA授予的治疗歌舞伎综合征的孤儿药资格认定[1, 2]。TAK-418是一种选择性口服活性LSD1(KDM1A)酶抑制剂。 TAK-418 可激活异常表观遗传机制,并改善神经发育障碍模型中的自闭症症状。
TAK-418 是一种正在研究用于治疗包括自闭症谱系障碍在内的神经发育障碍的研究化合物。它是一种选择性 LSD1 抑制剂,具有口服活性。该化合物仅供研究使用,可从商业供应商处购买。描述其发现和表征的参考文献可在主要文献中找到。
*注: 文献方法仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些方法的准确性
化学信息 & 存储运输条件
分子式
C17H25CLN2O2S
分子量
356.9106
精确质量
356.132
元素分析
C, 57.21; H, 7.06; Cl, 9.93; N, 7.85; O, 8.97; S, 8.98
CAS号
1818252-53-7
相关CAS号
1818252-52-6; 1818252-53-7 (HCl);
PubChem CID
118432651
外观&性状
White to yellow solid-liquid Mixture
tPSA
78.6
氢键供体(HBD)数目
3
氢键受体(HBA)数目
4
可旋转键数目(RBC)
6
重原子数目
23
分子复杂度/Complexity
410
定义原子立体中心数目
2
SMILES
Cl.S1C=C(C(NC2CCOCC2)=O)C=C1[C@@H]1C[C@H]1NCC1CC1
InChi Key
LEEWMGOHGNRDKC-NUNOUFIPSA-N
InChi Code
InChI=1S/C17H24N2O2S.ClH/c20-17(19-13-3-5-21-6-4-13)12-7-16(22-10-12)14-8-15(14)18-9-11-1-2-11/h7,10-11,13-15,18H,1-6,8-9H2,(H,19,20)1H/t14?,15-/m1./s1
化学名
5-((2R)-2-((cyclopropylmethyl)amino)cyclopropyl)-N-(tetrahydro-2H-pyran-4-yl)thiophene-3-carboxamide hydrochloride
别名
TAK418; TAK-418 HCl; TAK-418; 1818252-53-7; LVM0PK6IHG; 5-((1R,2R)-2-(cyclopropylmethylamino)cyclopropyl)-N-(oxan-4-yl)thiophene-3-carboxamide; RefChem:187188; TAK 418
HS Tariff Code
2934.99.9001
存储方式

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

注意: 请将本产品存放在密封且受保护的环境中(例如氮气保护),避免吸湿/受潮和光照。
运输条件
Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)
溶解度数据
溶解度 (体外实验)
DMSO : ~55 mg/mL (~154.10 mM)
H2O : ≥ 16.67 mg/mL (~46.71 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 5.5 mg/mL (15.41 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将100 μL 55.0 mg/mL澄清的DMSO储备液加入到400 μL PEG300中,混匀;再向上述溶液中加入50 μL Tween-80,混匀;然后加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备:将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中,得到澄清溶液。

配方 2 中的溶解度: ≥ 5.5 mg/mL (15.41 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将 100 μL 55.0mg/mL澄清的DMSO储备液加入到900μL 20%SBE-β-CD生理盐水中,混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备(4°C,1 周):将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中,得到澄清溶液。

请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案:
1、请先配制澄清的储备液(如:用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液,按从左到右的顺序依次添加助溶剂,澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明,并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中,混合均匀/澄清;向上述体系中加入50 μL Tween-80,混合均匀/澄清;然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL;

3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出,可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果,工作液请现配现用!
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液,请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。
制备储备液 1 mg 5 mg 10 mg
1 mM 2.8018 mL 14.0091 mL 28.0183 mL
5 mM 0.5604 mL 2.8018 mL 5.6037 mL
10 mM 0.2802 mL 1.4009 mL 2.8018 mL

1、根据实验需要选择合适的溶剂配制储备液 (母液):对于大多数产品,InvivoChem推荐用DMSO配置母液 (比如:5、10、20mM或者10、20、50 mg/mL浓度),个别水溶性高的产品可直接溶于水。产品在DMSO 、水或其他溶剂中的具体溶解度详见上”溶解度 (体外)”部分;

2、如果您找不到您想要的溶解度信息,或者很难将产品溶解在溶液中,请联系我们;

3、建议使用下列计算器进行相关计算(摩尔浓度计算器、稀释计算器、分子量计算器、重组计算器等);

4、母液配好之后,将其分装到常规用量,并储存在-20°C或-80°C,尽量减少反复冻融循环。

计算器

摩尔浓度计算器可计算特定溶液所需的质量、体积/浓度,具体如下:

  • 计算制备已知体积和浓度的溶液所需的化合物的质量
  • 计算将已知质量的化合物溶解到所需浓度所需的溶液体积
  • 计算特定体积中已知质量的化合物产生的溶液的浓度
使用摩尔浓度计算器计算摩尔浓度的示例如下所示:
假如化合物的分子量为350.26 g/mol,在5mL DMSO中制备10mM储备液所需的化合物的质量是多少?
  • 在分子量(MW)框中输入350.26
  • 在“浓度”框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在“体积”框中输入5,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案17.513 mg出现在“质量”框中。以类似的方式,您可以计算体积和浓度。

稀释计算器可计算如何稀释已知浓度的储备液。例如,可以输入C1、C2和V2来计算V1,具体如下:

制备25毫升25μM溶液需要多少体积的10 mM储备溶液?
使用方程式C1V1=C2V2,其中C1=10mM,C2=25μM,V2=25 ml,V1未知:
  • 在C1框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在C2框中输入25,然后选择正确的单位(μM)
  • 在V2框中输入25,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案62.5μL(0.1 ml)出现在V1框中
g/mol

分子量计算器可计算化合物的分子量 (摩尔质量)和元素组成,具体如下:

注:化学分子式大小写敏感:C12H18N3O4  c12h18n3o4
计算化合物摩尔质量(分子量)的说明:
  • 要计算化合物的分子量 (摩尔质量),请输入化学/分子式,然后单击“计算”按钮。
分子质量、分子量、摩尔质量和摩尔量的定义:
  • 分子质量(或分子量)是一种物质的一个分子的质量,用统一的原子质量单位(u)表示。(1u等于碳-12中一个原子质量的1/12)
  • 摩尔质量(摩尔重量)是一摩尔物质的质量,以g/mol表示。
/

配液计算器可计算将特定质量的产品配成特定浓度所需的溶剂体积 (配液体积)

  • 输入试剂的质量、所需的配液浓度以及正确的单位
  • 单击“计算”按钮
  • 答案显示在体积框中
动物体内实验配方计算器(澄清溶液)
第一步:请输入基本实验信息(考虑到实验过程中的损耗,建议多配一只动物的药量)
第二步:请输入动物体内配方组成(配方适用于不溶/难溶于水的化合物),不同的产品和批次配方组成不同,如对配方有疑问,可先联系我们提供正确的体内实验配方。此外,请注意这只是一个配方计算器,而不是特定产品的确切配方。
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计算结果:

工作液浓度 mg/mL;

DMSO母液配制方法 mg 药物溶于 μL DMSO溶液(母液浓度 mg/mL)。如该浓度超过该批次药物DMSO溶解度,请首先与我们联系。

体内配方配制方法μL DMSO母液,加入 μL PEG300,混匀澄清后加入μL Tween 80,混匀澄清后加入 μL ddH2O,混匀澄清。

(1) 请确保溶液澄清之后,再加入下一种溶剂 (助溶剂) 。可利用涡旋、超声或水浴加热等方法助溶;
            (2) 一定要按顺序加入溶剂 (助溶剂) 。

临床试验信息
A Study With [18F]MNI-1054 to Determine Lysine -Specific Demethylase 1A (LSD1) Brain Enzyme Occupancy of TAK-418 After Single-Dose Oral Administration in Healthy Participants
CTID: NCT04202497
Phase: Phase 1
Status: Terminated
Date: 2021-07-30
A Study to Evaluate the Safety, Tolerability, Pharmacokinetics (PK), and Pharmacodynamics (PD) of Single and Multiple Oral Dose of TAK-418 in Healthy Female Participants
CTID: NCT03501069
Phase: Phase 1
Status: Terminated
Date: 2020-06-16
A Study to Evaluate Safety, Tolerability and Pharmacokinetics of Ascending Oral Single Dose of TAK-418 in Healthy Participants
CTID: NCT03228433
Phase: Phase 1
Status: Completed
Date: 2019-09-09
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