REVIEWS

Research Progress of Discoid Domain Receptor 1 (DDR1) Inhibitors

  • Tianpeng Ge ,
  • Yanchen Yang ,
  • Chunpu Li ,
  • Jian Zhang ,
  • Hong Liu
Expand
  • a School of Pharmacy, Weifang Medical University, Weifang 261053
    b State Key Laboratory of Drug Research, Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201203
    c School of Pharmacy, China Pharmaceutical University, Nanjing 211198
These authors contributed equally to this work
* Corresponding authors. E-mail: ;

Received date: 2022-04-08

  Revised date: 2022-05-19

  Online published: 2022-06-09

Supported by

National Natural Science Foundation of China(81620108027); National Natural Science Foundation of China(21632008); National Natural Science Foundation of China(21907102); National Natural Science Foundation of China(82103969); National Natural Science Foundation of China(81903434); National Key R & D Program of China(2020YFC0841400)

Abstract

Discoid domain receptor 1 (DDR1) is a collagen-activated receptor tyrosine kinase that plays a key role in regulating important processes, such as cell differentiation, proliferation, adhesion, migration, invasion and matrix remodeling. Overexpression or activation of DDR1 is closely related to the occurrence and development of inflammation, as well as tumor invasion and metastasis. Therefore, DDR1 is a potential target for the treatment of diseases, such as inflammation, fibrosis and malignancy. Since the early 1990s, a variety of DDR1 small molecule inhibitors have been reported successively. This article focuses on the structure, function, mechanism and signaling pathways of DDR1, and the design, structure-activity relationship and pharmacological activity of DDR1 small molecule inhibitors from the perspective of medicinal chemistry are reviewed.

Cite this article

Tianpeng Ge , Yanchen Yang , Chunpu Li , Jian Zhang , Hong Liu . Research Progress of Discoid Domain Receptor 1 (DDR1) Inhibitors[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2022 , 42(9) : 2760 -2773 . DOI: 10.6023/cjoc202204023

References

[1]
Elkamhawy, A.; Lu, Q.; Nada, H.; Woo, J.; Quan, G.; Lee, K. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 1.
[2]
Borza, C. M.; Pozzi, A. Matrix Biol. 2014, 34, 185.
[3]
Shrivastava, A.; Radziejewski, C.; Campbell, E.; Kovac, L.; Mc- Glynn, M.; Ryan, T. E.; Davis, S.; Goldfarb, M. P.; Glass, D. J.; Lemke, G.; Yancopoulos, G. D. Mol. Cell. 1997, 1, 25.
[4]
Agarwal, G.; Kovac, L.; Radziejewski, C.; Samuelsson, S. J. Biochemistry. 2002, 41, 11091.
[5]
Matada, G. S. P.; Das, A.; Dhiwar, P. S.; Ghara, A. Med. Chem. Res. 2021, 30, 535.
[6]
Carafoli, F.; Mayer, M. C.; Shiraishi, K.; Pecheva, M. A.; Chan, L. Y.; Nan, R.; Leitinger, B.; Hohenester, E. Structure. 2012, 20, 688.
[7]
Noordeen, N. A.; Carafoli, F.; Hohenester, E.; Horton, M. A.; Leitinger, B. J. Biol. Chem. 2006, 281, 22744.
[8]
Leitinger, B. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2011, 27, 265.
[9]
Carafoli, F.; Hohenester, E. Biochim. Biophys. Acta, Proteins Proteomics 2013, 1834, 2187.
[10]
Alves, F.; Saupe, S.; Ledwon, M.; Schaub, F.; Hiddemann, W.; Vogel, W. FASEB J. 2001, 15, 1321.
[11]
Playford, M. P.; Butler, R. J.; Wang, X. C.; Katso, R. M.; Cooke, I. E.; Ganesan, T. S. Genome Res. 1996, 6, 620.
[12]
Leitinger, B. J. Biol. Chem. 2003, 278, 16761.
[13]
Leitinger, B.; Kwan, A. P. L. Matrix Biol. 2006, 25, 355.
[14]
Hou, G.; Vogel, W.; Bendeck, M. P. J. Clin. Invest. 2001, 107, 727.
[15]
Ongusaha, P. P.; Kim, J. il; Fang, L.; Wong, T. W.; Yancopoulos, G. D.; Aaronson, S. A.; Lee, S. W. EMBO J. 2003, 22, 1289.
[16]
Das, S.; Ongusaha, P. P.; Yang, Y. S.; Park, J. M.; Aaronson, S. A.; Lee, S. W. Cancer Res. 2006, 66, 8123.
[17]
Kim, H. G.; Hwang, S. Y.; Aaronson, S. A.; Mandinova, A.; Lee, S. W. J. Biol. Chem. 2011, 286, 17672.
[18]
Huang, Y.; Arora, P.; McCulloch, C. A.; Vogel, W. F. J. Cell Sci. 2009, 122, 1637.
[19]
Hidalgo-Carcedo, C.; Hooper, S.; Chaudhry, S. I.; Williamson, P.; Harrington, K.; Leitinger, B.; Sahai, E. Nat. Cell Biol. 2011, 13, 49.
[20]
Jönsson, M.; Andersson, T. J. Cell Sci. 2001, 114, 2043.
[21]
Hansen, C.; Greengard, P.; Nairn, A. C.; Andersson, T.; Vogel, W. F. Exp. Cell Res. 2006, 312, 4011.
[22]
Shintani, Y.; Fukumoto, Y.; Chaika, N.; Svoboda, R.; Wheelock, M. J.; Johnson, K. R. J. Cell Biol. 2008, 180, 1277.
[23]
Payne, L. S.; Huang, P. H. J. Thorac. Oncol. 2014, 9, 900.
[24]
Iwai, L. K.; Chang, F.; Huang, P. H. Cell Adhes. Migr. 2013, 7, 161.
[25]
Iwai, L. K.; Payne, L. S.; Luczynski, M. T.; Chang, F.; Xu, H.; Clinton, R. W.; Paul, A.; Esposito, E. A.; Gridley, S.; Leitinger, B.; Naegle, K. M.; Huang, P. H. Biochem. J. 2013, 454, 501.
[26]
Kerroch, M.; Guerrot, D.; Vandermeersch, S.; Placier, S.; Mesnard, L.; Jouanneau, C.; Rondeau, E.; Ronco, P.; Boffa, J. J.; Chatziantoniou, C.; Dussaule, J. C. FASEB J. 2012, 26, 4079.
[27]
Foehr, E. D.; Tatavos, A.; Tanabe, E.; Raffioni, S.; Goetz, S.; Dimarco, E.; De LUCA, M.; Bradshaw, R. A. FASEB J. 2000, 14, 973.
[28]
Gremmels, H.; Bevers, L. M.; Fledderus, J. O.; Braam, B.; Jan Van Zonneveld, A.; Verhaar, M. C.; Joles, J. A. Eur. J. Pharmacol. 2015, 751, 67.
[29]
Kamohara, H.; Yamashiro, S.; Galligan, C.; Yoshimura, T. FASEB J. 2001, 15, 2724.
[30]
Ferri, N.; Carragher, N. O.; Raines, E. W. Am. J. Pathol. 2004, 164, 1575.
[31]
Lu, X.; Yu, L.; Zhang, Z.; Ren, X.; Smaill, J. B.; Ding, K. Med. Res. Rev. 2018, 38, 1550.
[32]
Ford, C. E.; Lau, S. K.; Zhu, C. Q.; Andersson, T.; Tsao, M. S.; Vogel, W. F. Br. J. Cancer 2007, 96, 808.
[33]
Castro-Sanchez, L.; Soto-Guzman, A.; Navarro-Tito, N.; Martinez- Orozco, R.; Salazar, E. P. Eur. J. Cell Biol. 2010, 89, 843.
[34]
Castro-Sanchez, L.; Soto-Guzman, A.; Guaderrama-Diaz, M.; Cortes-Reynosa, P.; Salazar, E. P. Clin. Exp. Metastasis 2011, 28, 463.
[35]
Sun, X.; Wu, B.; Chiang, H. C.; Deng, H.; Zhang, X.; Xiong, W.; Liu, J.; Rozeboom, A. M.; Harris, B. T.; Blommaert, E.; Gomez, A.; Garcia, R. E.; Zhou, Y.; Mitra, P.; Prevost, M.; Zhang, D.; Banik, D.; Isaacs, C.; Berry, D.; Lai, C.; Chaldekas, K.; Latham, P. S.; Brantner, C. A.; Popratiloff, A.; Jin, V. X.; Zhang, N.; Hu, Y.; Pujana, M. A.; Curiel, T. J.; An, Z.; Li, R. Nature 2021, 599, 673.
[36]
Jin, H.; Ham, I. H.; Oh, H. J.; Bae, C. A.; Lee, D.; Kim, Y. B.; Son, S. Y.; Chwae, Y. J.; Han, S. U.; Brekken, R. A.; Hur, H. Mol. Cancer Res. 2018, 16, 1590.
[37]
Van Cutsem, E.; Sagaert, X.; Topal, B.; Haustermans, K.; Prenen, H. Lancet 2016, 388, 2654.
[38]
Lee, J. H.; Poudel, B.; Ki, H. H.; Nepali, S.; Lee, Y. M.; Shin, J. S.; Kim, D. K. Sci. Rep. 2018, 8, 1.
[39]
Park, H. S.; Kim, K. R.; Lee, H. J.; Choi, H. N.; Kim, D. K.; Kim, B. T.; Moon, W. S. Oncol. Rep. 2007, 18, 1435.
[40]
Shimada, K.; Nakamura, M.; Ishida, E.; Higuchi, T.; Yamamoto, H.; Tsujikawa, K.; Konishi, N. Cancer Sci. 2008, 99, 39.
[41]
Deng, Y.; Zhao, F.; Hui, L.; Li, X.; Zhang, D.; Lin, W.; Chen, Z.; Ning, Y. J. Ovarian Res. 2017, 10, 1.
[42]
Jeitany, M.; Leroy, C.; Tosti, P.; Lafitte, M.; Le Guet, J.; Simon, V.; Bonenfant, D.; Robert, B.; Grillet, F.; Mollevi, C.; El Messaoudi, S.; Otandault, A.; Canterel‐Thouennon, L.; Busson, M.; Thierry, A. R.; Martineau, P.; Pannequin, J.; Roche, S.; Sirvent, A. EMBO Mol. Med. 2018, 10, 1.
[43]
Kumari, N.; Saxena, S.; Agrawal, U. J. Egypt. Natl. Cancer Inst. 2015, 27, 51.
[44]
Krazinski, B. E.; Kiewisz, J.; Sliwinska-Jewsiewicka, A.; Kowalczyk, A. E.; Grzegrzolka, J.; Godlewski, J.; Kwiatkowski, P.; Dziegiel, P.; Kmiec, Z. Cancer Genomics Proteomics 2019, 16, 179.
[45]
Reger de Moura, C.; Battistella, M.; Sohail, A.; Caudron, A.; Feugeas, J. P.; Podgorniak, M. P.; Pages, C.; Mazouz Dorval, S.; Marco, O.; Menashi, S.; Fridman, R.; Lebbé, C.; Mourah, S.; Jouenne, F. Pigm. Cell Melanoma Res. 2019, 32, 697.
[46]
Ram, R.; Lorente, G.; Nikolich, K.; Urfer, R.; Foehr, E.; Nagavarapu, U. J. Neurooncol. 2006, 76, 239.
[47]
Prakoura, N.; Chatziantoniou, C. Front. Med. 2017, 4, 1.
[48]
Guerrot, D.; Kerroch, M.; Placier, S.; Vandermeersch, S.; Trivin, C.; Mael-Ainin, M.; Chatziantoniou, C.; Dussaule, J. C. Am. J. Pathol. 2011, 179, 83.
[49]
Kothiwale, S.; Borza, C. M.; Lowe, E. W.; Pozzi, A.; Meiler, J. Drug Discovery Today 2015, 20, 255.
[50]
Day, E.; Waters, B.; Spiegel, K.; Alnadaf, T.; Manley, P. W.; Buchdunger, E.; Walker, C.; Jarai, G. Eur. J. Pharmacol. 2008, 599, 44.
[51]
Rix, U.; Remsing Rix, L. L.; Terker, A. S.; Fernbach, N. V.; Hantschel, O.; Planyavsky, M.; Breitwieser, F. P.; Herrmann, H.; Colinge, J.; Bennett, K. L.; Augustin, M.; Till, J. H.; Heinrich, M. C.; Valent, P.; Superti-Furga, G. Leukemia 2010, 24, 44.
[52]
Fowler, A. J.; Hebron, M.; Missner, A. A.; Wang, R.; Gao, X.; Kurd-Misto, B. T.; Liu, X.; Moussa, C. E. H. Drugs R&D 2019, 19, 149.
[53]
Ren, X.; Pan, X.; Zhang, Z.; Wang, D.; Lu, X.; Li, Y.; Wen, D.; Long, H.; Luo, J.; Feng, Y.; Zhuang, X.; Zhang, F.; Liu, J.; Leng, F.; Lang, X.; Bai, Y.; She, M.; Tu, Z.; Pan, J.; Ding, K. J. Med. Chem. 2013, 56, 879.
[54]
Canning, P.; Tan, L.; Chu, K.; Lee, S. W.; Gray, N. S.; Bullock, A. N. J. Mol. Biol. 2014, 426, 2457.
[55]
El-Damasy, A. K.; Cho, N. C.; Nam, G.; Pae, A. N.; Keum, G. ChemMedChem 2016, 11, 1587.
[56]
Li, Y.; Lu, X.; Ren, X.; Ding, K. J. Med. Chem. 2015, 58, 3287.
[57]
Davis, M. I.; Hunt, J. P.; Herrgard, S.; Ciceri, P.; Wodicka, L. M.; Pallares, G.; Hocker, M.; Treiber, D. K.; Zarrinkar, P. P. Nat. Biotechnol. 2011, 29, 1046.
[58]
Sun, X.; Phan, T. N.; Jung, S. H.; Kim, S. Y.; Cho, J. U.; Lee, H.; Woo, S. H.; Park, T. K.; Yang, B. S. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2012, 340, 510.
[59]
Dou, X.; Huang, H.; Jiang, L.; Zhu, G.; Jin, H.; Jiao, N.; Zhang, L.; Liu, Z.; Zhang, L. Eur. J. Med. Chem. 2020, 201, 112445.
[60]
Kim, H. G.; Tan, L.; Weisberg, E. L.; Liu, F.; Canning, P.; Choi, H. G.; Ezell, S. A.; Wu, H.; Zhao, Z.; Wang, J.; Mandinova, A.; Griffin, J. D.; Bullock, A. N.; Liu, Q.; Lee, S. W.; Gray, N. S. ACS Chem. Biol. 2013, 8, 2145.
[61]
Kim, H. G.; Tan, L.; Weisberg, E. L.; Liu, F.; Canning, P.; Choi, H. G.; Ezell, S.; Zhao, Z.; Wu, H.; Wang, J.; Mandinova, A.; Bullock, A. N.; Liu, Q.; Lee, S. W.; Gray, N. S. ACS Chem. Biol. 2014, 9, 840.
[62]
Jeffries, D. E.; Borza, C. M.; Blobaum, A. L.; Pozzi, A.; Lindsley, C. W. ACS Med. Chem. Lett. 2020, 11, 29.
[63]
Wang, Q.; Tang, B.; Sun, D.; Dong, Y.; Ji, Y.; Shi, H.; Zhou, L.; Yang, Y.; Luo, M.; Tan, Q.; Chen, L.; Dong, Y.; Li, C.; Xie, R.; Zang, Y.; Shen, J.; Xiong, B.; Li, J.; Chen, D. Acta Pharm. Sin. B 2022, 12, 1943.
[64]
Gao, M.; Duan, L.; Luo, J.; Zhang, L.; Lu, X.; Zhang, Y.; Zhang, Z.; Tu, Z.; Xu, Y.; Ren, X.; Ding, K. J. Med. Chem. 2013, 56, 3281.
[65]
Mo, C.; Zhang, Z.; Li, Y.; Huang, M.; Zou, J.; Luo, J.; Tu, Z. C.; Xu, Y.; Ren, X.; Ding, K.; Lu, X. ACS Med. Chem. Lett. 2020, 11, 379.
[66]
Wang, Z.; Bian, H.; Bartual, S. G.; Du, W.; Luo, J.; Zhao, H.; Zhang, S.; Mo, C.; Zhou, Y.; Xu, Y.; Tu, Z.; Ren, X.; Lu, X.; Brekken, R. A.; Yao, L.; Bullock, A. N.; Su, J.; Ding, K. J. Med. Chem. 2016, 59, 5911.
[67]
Wang, Z.; Zhang, Y.; Bartual, S. G.; Luo, J.; Xu, T.; Du, W.; Xun, Q.; Tu, Z.; Brekken, R. A.; Ren, X.; Bullock, A. N.; Liang, G.; Lu, X.; Ding, K. ACS Med. Chem. Lett. 2017, 8, 327.
[68]
Zhu, D.; Huang, H.; Pinkas, D. M.; Luo, J.; Ganguly, D.; Fox, A. E.; Arner, E.; Xiang, Q.; Tu, Z. C.; Bullock, A. N.; Brekken, R. A.; Ding, K.; Lu, X. J. Med. Chem. 2019, 62, 7431.
[69]
Wang, Z.; Zhang, Y.; Pinkas, D. M.; Fox, A. E.; Luo, J.; Huang, H.; Cui, S.; Xiang, Q.; Xu, T.; Xun, Q.; Zhu, D.; Tu, Z.; Ren, X.; Brekken, R. A.; Alex, N. Bullock, A. N.; Liang, G.; Ding, K.; Lu, X. J. Med. Chem. 2018, 61, 7977.
[70]
Richter, H.; Satz, A. L.; Bedoucha, M.; Buettelmann, B.; Petersen, A. C.; Harmeier, A.; Hermosilla, R.; Hochstrasser, R.; Burger, D.; Gsell, B.; Gasser, R.; Huber, S.; Hug, M. N.; Kocer, B.; Kuhn, B.; Ritter, M.; Rudolph, M. G.; Weibel, F.; Molina-David, J.; Kim, J. J.; Santos, J. V.; Stihle, M.; Georges, G. J.; Bonfil, R. D.; Fridman, R.; Uhles, S.; Moll, S.; Faul, C.; Fornoni, A.; Prunotto, M. ACS Chem. Biol. 2019, 14, 37.
[71]
Dong, R.; Zhou, X.; Wang, M.; Li, W.; Zhang, J. Y.; Zheng, X.; Tang, K. X.; Sun, L. P. Bioorg. Med. Chem. 2021, 29, 115876.
[72]
Zhavoronkov, A.; Ivanenkov, Y. A.; Aliper, A.; Veselov, M. S.; Aladinskiy, V. A.; Aladinskaya, A. V.; Terentiev, V. A.; Polykovskiy, D. A.; Kuznetsov, M. D.; Asadulaev, A.; Volkov, Y.; Zholus, A.; Shayakhmetov, R.; Zhebrak, A.; Minaeva, L. I.; Zagribelnyy, B. A.; Lee, L. H.; Soll, R.; Madge, D.; Xing, L.; Guo, T.; Aspuru-Guzik, A. Nat. Biotechnol. 2019, 37, 1038.
[73]
Tan, X.; Li, C.; Yang, R.; Zhao, S.; Li, F.; Li, X.; Chen, L.; Wan, X.; Liu, X.; Yang, T.; Tong, X.; Xu, T.; Cui, R.; Jiang, H.; Zhang, S.; Liu, H.; Zheng, M. J. Med. Chem. 2022, 65, 103.
Outlines

/