以EGFR為靶點(diǎn)的抗腫瘤藥物教學(xué)課件

1、以EGFR為靶點(diǎn)的抗腫瘤藥物以EGFR為靶點(diǎn)的抗腫瘤藥物2表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)是一種廣泛分布于人體各組織細(xì)胞膜上的多功能糖蛋白，是HER/ErbB 家族成員之一。該家族包括EGFR、HER2、HER3 和HER4。2表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth fac334EGFR的蛋白結(jié)構(gòu)由三部分組成： 1.胞外區(qū)：伸出膜外與配體結(jié)合的氨基酸區(qū)域，由621個(gè)氨基酸殘基組成。 2.跨膜區(qū)：錨定在細(xì)胞膜上由23個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成螺旋狀結(jié)構(gòu)的中間跨膜區(qū)域。 3.胞內(nèi)區(qū)：具有蛋白激酶結(jié)構(gòu)域的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)羧基端區(qū)域，包含542個(gè)

2、氨基酸殘基。4EGFR的蛋白結(jié)構(gòu)由三部分組成：5 EGFR的配體包括表皮生長(zhǎng)因子（EGF）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子TGF 、amphiregulin、肝素結(jié)合表皮生長(zhǎng)因子、betacellulin等。其中EGF和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子TGF是EGFR最重要的兩個(gè)配體。5 EGFR的配體包括表皮生長(zhǎng)因子（EGF）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因6EGFR 與其配體結(jié)合后在細(xì)胞表面形成二聚體。這種二聚體包括與其本身形成的同源二聚體和與erbB 家族其它成員形成的異源二聚體。6EGFR 與其配體結(jié)合后在細(xì)胞表面形成二聚體。這種二聚體包7表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)在腫瘤生長(zhǎng)和分化中起重要作用,其結(jié)構(gòu)如圖a,當(dāng)其被配體EGF活化時(shí),通過(guò)二聚

3、化使胞內(nèi)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域被激活,從而受體被活化(圖b、c)。 7表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)在腫瘤生長(zhǎng)和分化中起重要作用8受體二聚體化后，內(nèi)在的蛋白激酶活化，TK 磷酸化從而激活其下游的3 條主要信號(hào)通路：Ras2/Raf2/MAPK 通路、磷脂酰三磷酸肌醇( P I3K)和絲蘇氨酸蛋白激酶(AKT)通路、JAK 和STAT通路。3 條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路最終介導(dǎo)細(xì)胞分化、生存、遷移、侵襲、黏附和細(xì)胞損傷修復(fù)等一系列過(guò)程。 8受體二聚體化后，內(nèi)在的蛋白激酶活化，TK 磷酸化從而激活其9910表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、損傷修復(fù)和生存、新生血管生成、侵襲和轉(zhuǎn)移中具有重要

4、的作用，同時(shí)在相當(dāng)一部分的人類(lèi)腫瘤中都有表達(dá)。 10表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的11 表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體（EGFR）廣泛存在于多種表皮來(lái)源的惡性腫瘤細(xì)胞當(dāng)中 ：非小細(xì)胞肺癌乳腺癌結(jié)直腸癌胃癌前列腺癌卵巢癌頭頸部腫瘤 11 表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體（EGFR）廣泛存在于多種表皮12 以 EGFR為靶點(diǎn)的藥物主要有: 1.作用于受體胞內(nèi)區(qū)的小分子酪氨酸激酶抑制劑(TKI) 吉非替尼、erlotinib、EKB-569、PKI-166、GW-2016及CI-1033 2.作用于受體胞外區(qū)的單克隆抗體(MAb) 西妥昔單抗(cetuximab)、ABX-EGF及EMD7200

5、0等。 3.其他類(lèi)：如免疫導(dǎo)向治療、基因治療等。12 以 EGFR為靶點(diǎn)的藥物主要有:13酪氨酸激酶抑制劑 (TKI) 13酪氨酸激酶抑制劑 14酪氨酸激酶（TK）抑制劑是一種靶向作用于細(xì)胞內(nèi)酪氨酸信號(hào)通路的小分子物質(zhì)。酪氨酸激酶（TK）抑制劑能競(jìng)爭(zhēng)性地與ATP結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合從而阻 斷配體激活表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）。他們的小分子結(jié)構(gòu)使其能輕松地進(jìn)入腫瘤并且能通過(guò)口服用藥。14酪氨酸激酶（TK）抑制劑是一種靶向作用于細(xì)胞內(nèi)酪氨酸信號(hào)15多種酪氨酸激酶抑制劑在開(kāi)發(fā)中，其中最常用的為： 1.喹唑啉類(lèi) 2.pyralo-/吡咯并-/吡啶并嘧啶類(lèi)15多種酪氨酸激酶抑制劑在開(kāi)發(fā)中，其中最常用的為：16

6、喹唑啉 喹唑啉類(lèi)分子能高選擇性地與EGFR結(jié)合，并且是強(qiáng)效的酪氨酸激酶抑制劑。臨床前的研究顯示這類(lèi)藥物能使細(xì)胞停留在G1期。 16喹唑啉 喹唑啉類(lèi)分子能高選擇性地與EGFR結(jié)合，并且是強(qiáng)17Gefitinib（ZD1839，Iressa）-一種選擇性，可逆性的EGFR酪氨酸激酶抑制劑。Erlotinib（OSI-774，Tarceva）-能夠高度特異性和可逆性的與細(xì)胞EGFR的TK 結(jié)合，在我國(guó)目前已被批準(zhǔn)用于NSCLC、胰腺癌。Lapatinib (GW572016)是一口服吸收酪氨酸激酶抑制劑，可同時(shí)作用于EGFR 和Her2 的TK 部分的兩個(gè)靶點(diǎn)，主要不良反應(yīng)有腹瀉、皮疹、胃痛、肝功異

7、常。 。17Gefitinib（ZD1839，Iressa）-一種18Gefitinib 于2003 年5 月被美國(guó)FDA 批準(zhǔn)，用于治療化療失敗的晚期非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)，并已于2005 年3 月在中國(guó)獲準(zhǔn)上市。 18Gefitinib 于2003 年5 月被美國(guó)FDA 批19Gefitinib（ZD1839，Iressa）能抑制多種人類(lèi)腫瘤異種移植物的生長(zhǎng)，包括非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）、前列腺癌、卵巢癌、乳腺癌、結(jié)腸癌和外陰癌。Gefitinib可競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合于細(xì)胞表面的表面生長(zhǎng)因子受體-酪氨酸激酶（EGFR-TK）催化區(qū)域Mg-ATP結(jié)合位點(diǎn)上，截?cái)郋GFR生成信號(hào)傳到至細(xì)胞內(nèi)，從

8、而起到抗腫瘤作用。19Gefitinib（ZD1839，Iressa）能抑制多20在與不同作用方式的化療藥物聯(lián)合應(yīng)用抑制腫瘤細(xì)胞時(shí)， Gefitinib 表現(xiàn)出劑量依賴(lài)性的協(xié)同作用。同樣的， Gefitinib 在與放射治療同時(shí)應(yīng)用時(shí)，也具有累加和協(xié)同作用。 20在與不同作用方式的化療藥物聯(lián)合應(yīng)用抑制腫瘤細(xì)胞時(shí)， Ge21pyralo-/吡咯并-/吡啶并嘧啶 這類(lèi)化合物對(duì)EGFR酪氨酸激酶也具有高度的選擇性。 21pyralo-/吡咯并-/吡啶并嘧啶 這類(lèi)化合物對(duì)EG22CI-1033一種不可逆的EGFR酪氨酸激酶抑制劑。PKI 166-在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，口服應(yīng)用并能抑制腫瘤異種移植物的生長(zhǎng)，與E

9、GFR酪氨酸激酶具有很高的親和力。PD 158780-吡啶并嘧啶的一種衍生物，能有效地對(duì)抗EGFR家族的所有成員。 22CI-1033一種不可逆的EGFR酪氨酸激酶抑制劑。23單克隆抗體(MAb)23單克隆抗體(MAb)24 與天然的配體相比，抗表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）的單克隆抗體與EGFR結(jié)合時(shí)，具有更高的親和力，因此阻斷EGFR介導(dǎo)的細(xì)胞通路是一種具有極高特異性的作用方式。 24 與天然的配體相比，抗表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）的單克25表達(dá)EGFR的健康細(xì)胞具有較低的更新率，單克隆抗體在這類(lèi)正常細(xì)胞上的作用是很小的。 單克隆抗體能與配體競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合EGFR，抑制配體激活EGFR的酪氨酸

10、激酶活性，并促進(jìn)EGFR的內(nèi)吞和降解，從而起到抗腫瘤效應(yīng)。25表達(dá)EGFR的健康細(xì)胞具有較低的更新率，單克隆抗體在這類(lèi)26EGFR靶向抗體：C225(又名Cetuximab,Erbitux)為目前唯一獲準(zhǔn)上市的新型人- 鼠單克隆嵌合抗EGFR 抗體 26EGFR靶向抗體：27體外研究資料表明，C225能阻斷EGF誘導(dǎo)的EGFR磷酸化，并促進(jìn)EGFR的內(nèi)吞降解，進(jìn)而減弱下游信號(hào)通路的傳遞。同時(shí)它還可以通過(guò)下調(diào)VEGF等相關(guān)因子間接抑制血管生成和腫瘤轉(zhuǎn)移。 C225與其它化療藥物還有相加或協(xié)同作用。27體外研究資料表明，C225能阻斷EGF誘導(dǎo)的EGFR磷酸28I期臨床試驗(yàn)顯示，C225能達(dá)到與E

11、GFR完全結(jié)合的效應(yīng)。II期臨床試驗(yàn)顯示，C225單藥或與放化療聯(lián)合治療EGFR高表達(dá)腫瘤如腎細(xì)胞癌、頭頸癌、胰腺癌、結(jié)腸癌具有顯著療效。2829其他尚在研究的EGFR靶向抗體包括： ABX-EGF、MDX447、EMD72000（Matuzumab）、Mab425及MINT5等。29其他尚在研究的EGFR靶向抗體包括：30其它1.免疫導(dǎo)向療法配體-毒素和免疫毒素聯(lián)結(jié)物2.基因治療反義核苷酸策略30其它31 配體-毒素和免疫毒 素聯(lián)結(jié)物 31 配體-毒素和免疫毒 素聯(lián)結(jié)物 32 配體-毒素和免疫毒素聯(lián)結(jié)物分別由抗表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）的抗體或EGFR配體與強(qiáng)效的細(xì)胞毒素（例如：假單胞菌外

12、毒素A或蓖麻毒素）通過(guò)聯(lián)結(jié)反應(yīng)而生成。 這些聯(lián)結(jié)物與EGFR結(jié)合后進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)抑制蛋白合成并誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。32 配體-毒素和免疫毒素聯(lián)結(jié)物分別由抗表33 能直接作用于EGFR的配體-毒素聯(lián)結(jié)物包括heregulin/neu分化因子、EGF或轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGF）-與多種毒素而通過(guò)結(jié)合反應(yīng)而生成的產(chǎn)物。 這些合成物在體外實(shí)驗(yàn)、裸鼠和人類(lèi)惡性腫瘤異種移植物實(shí)驗(yàn)中都表現(xiàn)出抑制腫瘤的作用。33 能直接作用于EGFR的34進(jìn)一步的引起關(guān)注的發(fā)展是一種融合蛋白的開(kāi)發(fā)，這種蛋白是一種EGFR配體與酪氨酸激酶（TK）抑制劑的合成物。例如，人類(lèi)表皮生長(zhǎng)因子（EGF）與genestein的合成物，genestein

13、是一種天然的酪氨酸激酶抑制劑，它能在低濃度的條件下快速地發(fā)動(dòng)細(xì)胞凋亡。 34進(jìn)一步的引起關(guān)注的發(fā)展是一種融合蛋白的開(kāi)發(fā)，這種蛋白是一35 反義核苷酸策略 35 反義核苷酸策略 36 反義寡聚核苷酸是人工合成的小片段單鏈DNA或RNA，它具有與某些mRNA互補(bǔ)的序列并與之結(jié)合從而抑制其翻譯成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，例如：表皮生長(zhǎng)因子（EGFR）或它的某一個(gè)配體。這種方法具有很高的敏感性并有可能用于疾病的治療，包括抗癌治療。 36 反義寡聚核苷酸是人工合成的小片段單鏈DNA或RNA，它37EGFR靶向的反義寡聚核苷酸與細(xì)胞毒性藥物同時(shí)應(yīng)用于人類(lèi)結(jié)腸細(xì)胞株時(shí)，可以抑制細(xì)胞增生，誘導(dǎo)凋亡。同樣在體外實(shí)驗(yàn)中，抗EGFR寡聚核苷酸也能抑制乳腺癌和胃癌細(xì)胞株的生長(zhǎng)，同時(shí)在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中EGFR反義RNA能抑制人類(lèi)頭頸部的鱗狀細(xì)胞癌（SCCHN）。 37EGFR靶向的反義寡聚核苷酸與細(xì)胞毒性藥物同時(shí)應(yīng)用于人類(lèi)38轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGF）-，雙調(diào)蛋白和表皮生長(zhǎng)因子相關(guān)肽（cripto）寡核苷酸能在體外實(shí)驗(yàn)中抑制一些人類(lèi)腫瘤細(xì)胞株的增生，包括卵巢癌、結(jié)腸癌和頭頸部鱗癌。在應(yīng)用化療藥物處理卵巢癌細(xì)胞株后，使細(xì)胞繼續(xù)暴露在反義核苷酸中，可以得到累加的細(xì)胞抑制作用。38轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGF）-，雙調(diào)蛋白和表皮生長(zhǎng)因子相關(guān)肽39