MDM抗癌藥物的研究課件

MDM抗癌藥物的研究1MDM抗癌藥物的研究12目錄content癌癥及抑癌基因P53的簡介1MDM2和MDMX的作用機理2Page274450MDM2和MDMX的藥物研究3最新研究和展望4152目錄content癌癥及抑癌基因P53的簡介1MDM2和M231

癌癥及抑癌基因P53的簡介31癌癥及抑癌基因P53的簡介3癌癥

胃癌細(xì)胞…乳腺癌組織癌癥

胃癌細(xì)胞…乳腺癌組織4癌細(xì)胞的特征生長信號不敏感（InsensitivitytoAntigrowthSignals）自給自足生長信號（Self-SufficiencyinGrowthSignals)抵抗細(xì)胞死亡(ResistingCellDeath)持續(xù)的血管生成(SustainedAngiogenesis)無限復(fù)制(LimitlessReplicativePotential)組織浸潤和轉(zhuǎn)移(TissueInvasionandMetastasis)逃避免疫系統(tǒng)(AvoidingImmuneDestruction)促進(jìn)腫瘤的炎癥（TumorPromotionInflammation）細(xì)胞能量異常（DeregulatingCellularEnergetics）基因組不穩(wěn)定、易突變（GenomeInstabilityandMutation）癌細(xì)胞的特征生長信號不敏感自給自足生長信號抵抗細(xì)胞死亡(Re5抑癌基因

早在1969年，哈里斯將癌細(xì)胞與同種正常成纖維細(xì)胞融合，所獲雜種細(xì)胞的后代只要保留某些正常親本染色體時就可表現(xiàn)為正常表型，但是隨著染色體的丟失又可重新出現(xiàn)惡變細(xì)胞。目前了解最多和最重要的兩種抑癌基因是p53基因和Rb基因。抑癌基因 早在1969年，哈里斯將癌細(xì)胞與同種正常成纖維細(xì)胞6癌基因抑癌基因1979年首次發(fā)現(xiàn)癌基因抑癌基因1979年首次發(fā)現(xiàn)7

有報道，對691個癌癥晚期的病人進(jìn)行測試，273（39.5%）個病人p53基因發(fā)生突變范圍廣：迄今發(fā)現(xiàn)在50%以上的腫瘤中存在p53基因異常，包括點突變、等位基因缺失、重排、插入、基因融合等，以及80%以上腫瘤存在p53信號通路失調(diào)。概率高：種類多：國際癌癥注冊協(xié)會(InternationalAssociationofCancerRegistries)統(tǒng)計表明，截止2019年，研究人員已經(jīng)在18585種體細(xì)胞和225種細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)大約1700種p53基因突變體，其中第5～8外顯子點突變最常見。p53基因突變有報道，對691個癌癥晚期的病人進(jìn)行測試，278p53基因(20kb)：是位于17號染色體短臂上的一個單拷貝基因，包含11個外顯子和10個內(nèi)含子，編碼一個含有393個氨基酸的蛋白質(zhì)，分子量為53kD。

P53蛋白是一種轉(zhuǎn)錄因子，野生型P53蛋白能實現(xiàn)細(xì)胞周期調(diào)控、DNA修復(fù)、血管形成抑制、腫瘤轉(zhuǎn)移抑制、細(xì)胞凋亡等生物學(xué)過程。P53DBD晶體結(jié)構(gòu)紅色-C端

藍(lán)色-N端p53基因(20kb)：是位于17號染色體短臂上的一個單9細(xì)胞內(nèi)P53的表達(dá)與維持正常情況下，細(xì)胞內(nèi)P53蛋白含量很低，與MDM2形成負(fù)調(diào)控循環(huán)MDM2抑制p300介導(dǎo)的p53乙?；?，介導(dǎo)p53去乙?；饔茫cp53特異的泛素酶共同作用，促進(jìn)p53蛋白降解P53蛋白活性受乙酰化、磷酸化調(diào)節(jié)，封閉p53賴氨酸泛素結(jié)合位點抑制其降解，增強p53穩(wěn)定性細(xì)胞內(nèi)P53的表達(dá)與維持正常情況下，細(xì)胞內(nèi)P53蛋白含量很低10

P53信號通路的上游激活信號包括DNA損傷、供氧不足、致癌基因的激活等等P53信號通路的上游激活信號包括DNA損傷、11DNA損傷輻射、有機試劑、代謝副產(chǎn)物…針對電離輻射，ATM激酶和它下游的Chk2激酶會對p53的Ser15、Thr18、Ser20磷酸化，電離輻射還會激活DNA-PK，一種依賴于脫氧核糖核酸的激酶，與DNA損傷部位結(jié)合，使Ser15和Ser37磷酸化針對紫外傷害，ATR激酶對Ser15、Ser37磷酸化，其下游的Chk1激酶對Ser6、Ser9和Ser20磷酸化基因毒應(yīng)激（genotoxicstresses)會激活P38激酶，也能通過磷酸化激活P53DNA損傷輻射、有機試劑、代謝副產(chǎn)物…針對電離輻射，ATM12致癌基因p14ARFRas、Myc…MDM2Up53p53P53降解p14ARF致癌基因p14ARFRas、Myc…MDM2Up53p53P132022/12/2214P53蛋白下游功能包括細(xì)胞周期阻滯、細(xì)胞凋亡、DNA修復(fù)等2022/12/1614P53蛋白下游功能包括細(xì)胞周期阻滯、癌癥治療一、p53基因療法

最直接的方法就是將p53基因?qū)氚┌Y患者體內(nèi)。即將一種缺失了E1B蛋白(E1B蛋白能夠與P53蛋白結(jié)合并使其失活，同時自身得以復(fù)制)的重組病毒注入患者體內(nèi)，能夠在缺乏正常P53蛋白的腫瘤細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，殺滅腫瘤細(xì)胞。二、重建P53蛋白的活性

開發(fā)出一種能夠在腫瘤細(xì)胞內(nèi)重建P53蛋白功能的小分子量復(fù)合物類藥物。通過它與腫瘤細(xì)胞內(nèi)突變的P53蛋白發(fā)生相互作用，促使該突變蛋白改變構(gòu)象，恢復(fù)其正常功能。如：破壞MDM-P53的復(fù)合物結(jié)構(gòu)。癌癥治療一、p53基因療法152

MDM2和MDMX的作用機理2MDM2和MDMX的作用機理16MDM2MDM2（鼠雙微體2）基因全長2372kb，位于12q13-l4染色體區(qū)域，為一種進(jìn)化保守基因具有轉(zhuǎn)錄因子功能，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA廣泛表達(dá)于正常人體的多個器官，編碼的p90蛋白是一種鼠雙微體2蛋白，定位于細(xì)胞核，是調(diào)節(jié)p53通路的重要因子。NLS:核定位序列NES:核輸出序列NoLS：核定位信號區(qū)域MDM2MDM2（鼠雙微體2）基因全長2372kb，位于17MDM2對P53的作用機理1、MDM2與P53具有反式激活活性的N端結(jié)合，抑制P53介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活功能。2、作為泛素化E3連接酶，通過泛素-蛋白酶體途徑使P53泛素化和蛋白酶的水解。P53MDM2P53MDM2MDM2對P53的作用機理1、MDM2與P53具有反式激活活1819

泛素—蛋白酶體途徑（UPP）

E1泛素激活酶E2泛素結(jié)合酶E3泛素連接酶

19

泛素—蛋白酶體途徑（UPP）

E1泛素激活酶MDM2/MDMX的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄水平翻譯后水平MDM2/MDMX的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄水平翻譯后水平20MDM2轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)NF-κB：核因子ΚbIRF8：干擾素調(diào)節(jié)因子8

MDM2轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)NF-κB：核因子Κb21MDM2的翻譯后調(diào)節(jié)DNA-PK：DNA依賴性蛋白激酶CDK：周期蛋白依賴性激酶

CK：酪蛋白激酶GSK3：糖原合酶激酶MDM2的翻譯后調(diào)節(jié)DNA-PK：DNA依賴性蛋白激酶22MDMXMDMX

(鼠雙微體X，亦稱MDM4)是2019年發(fā)現(xiàn)的一個新的p53結(jié)合蛋白,它與另一個p53結(jié)合蛋白MDM2在結(jié)構(gòu)上高度相似,因而被命名為MDMX。MDMXMDMX(鼠雙微體X，亦稱MDM4)是201923MDMX的作用機理1、MDMX主要通過與p53的轉(zhuǎn)錄活性區(qū)結(jié)合，抑制p53對其下游基因的轉(zhuǎn)錄活性，但并不介導(dǎo)p53的降解。2、沒有泛素化連接酶作用，但是它的RING結(jié)構(gòu)與MDM2相似度高，能和MDM2形成異二聚體結(jié)構(gòu)，增強MDM2的泛素化連接酶作用。NH2--COOHN端P53結(jié)合區(qū),介導(dǎo)對P53的轉(zhuǎn)錄調(diào)控AD：酸性結(jié)構(gòu)域中央?yún)^(qū)鋅指結(jié)構(gòu)C端RING結(jié)構(gòu)區(qū)MDMX的作用機理1、MDMX主要通過與p53的轉(zhuǎn)錄活性區(qū)結(jié)242022/12/22byMDM2對p53的降解作用

MDM2MDMXMDM2MDM2MDM2穩(wěn)定性（自身泛素化降解）異源二聚體

同源二聚體RING2022/12/16byMDM2對p53的降解作用252022/12/22MDMX轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)NK-κB：核因子ΚbIRF8：干擾素調(diào)節(jié)因子8

2022/12/16MDMX轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)NK-κB262022/12/22MDMX翻譯后調(diào)節(jié)2022/12/16MDMX翻譯后調(diào)節(jié)273

MDM2和MDMX的藥物研究1、MDM2的藥物研究2、MDMX的藥物研究3MDM2和MDMX的藥物研究28MDM2的藥物研究目前針對MDM2-P53之間相互作用而設(shè)計得到的化合物大致可分為2類：多肽抑制劑非肽類小分子抑制劑MDM2的藥物研究目前針對MDM2-P53之間相互作用而設(shè)計292022/12/223014多肽抑制劑目前針對P53-MDM2的多肽抑制劑研究僅停留在分子水平主要原因在于：①生理環(huán)境下多肽穩(wěn)定性差，易被酶降解而喪失活性。②靶點位于細(xì)胞內(nèi)，一般多肽不具備入胞能力，無法實現(xiàn)其藥效。策略：采用蛋白質(zhì)“嫁接”策略設(shè)計L型多肽→根據(jù)鏡像噬菌體展示技術(shù)篩選結(jié)果制備D型多肽→主動靶向遞送

2022/12/163014多肽抑制劑目前針對P53-MDM302022/12/223114蛋白“嫁接”策略李翀;抑制p53與MDM2結(jié)合的抗腫瘤多肽設(shè)計與靶向遞送[D];復(fù)旦大學(xué);2019年2022/12/163114蛋白“嫁接”策略李翀;抑制p53312022/12/223214蛋白“嫁接”策略模擬對象-PMI設(shè)計模板-蜂毒明肽李翀;抑制p53與MDM2結(jié)合的抗腫瘤多肽設(shè)計與靶向遞送[D];復(fù)旦大學(xué);2019年2022/12/163214蛋白“嫁接”策略模擬對象-PMI322022/12/223314鏡像噬菌體展示技術(shù)李翀;抑制p53與MDM2結(jié)合的抗腫瘤多肽設(shè)計與靶向遞送[D];復(fù)旦大學(xué);2019年2022/12/163314鏡像噬菌體展示技術(shù)李翀;抑制p5332022/12/223414D型多肽李翀;抑制p53與MDM2結(jié)合的抗腫瘤多肽設(shè)計與靶向遞送[D];復(fù)旦大學(xué);2019年2022/12/163414D型多肽李翀;抑制p53與MDM342022/12/223514主動靶向遞送李翀;抑制p53與MDM2結(jié)合的抗腫瘤多肽設(shè)計與靶向遞送[D];復(fù)旦大學(xué);2019年對于靶點位于細(xì)胞內(nèi)的功能分子來說，只有入胞后才能發(fā)揮其潛在活性。此類分子的遞送方式主要分為兩大類：一類是對功能分子本身進(jìn)行化學(xué)修飾，如修飾穿膜序列多肽、連接脂肪酸和脂質(zhì)分子等，可實現(xiàn)一定程度的胞內(nèi)遞送，但要實現(xiàn)體內(nèi)靶向遞送則存在很大的局限性；另一類為載體遞送，通過構(gòu)建主動靶向的載體，可同時實現(xiàn)功能分子的胞內(nèi)遞送和體內(nèi)靶向遞送。2022/12/163514主動靶向遞送李翀;抑制p53與M352022/12/223614RGD介導(dǎo)靶向腫瘤細(xì)胞的脂質(zhì)體遞藥系統(tǒng)構(gòu)建李翀;抑制p53與MDM2結(jié)合的抗腫瘤多肽設(shè)計與靶向遞送[D];復(fù)旦大學(xué);2019年選擇RGD環(huán)肽(序列為c(RGDDYK))為尋靶分子，并合成了功能性脂質(zhì)膜材料c(RGDDYK)-PEG3400-DSPE逆向蒸發(fā)法制備了包載多肽的c(RGDDYK)-PEG-脂質(zhì)體并進(jìn)行了表征結(jié)果顯示，納米尺度的c(RGDDYK)-PEG-脂質(zhì)體能有效包載可抑制p53與MDM2結(jié)合的D-PMIα。2022/12/163614RGD介導(dǎo)靶向腫瘤細(xì)胞的脂質(zhì)體遞36MDM2和MDMX通過其表面的Phe19,Trp23與Leu26口袋與p53結(jié)合，使p53活性受到抑制。ZhaoY,BernardD,WangS.SmallmoleculeinhibitorsofMDM2-p53andMDMX-p53interactionsasnewcancertherapeutics[J].BioDiscovery,2019,8.MDM2的藥物研究-非肽類小分子MDM2和MDMX通過其表面的Phe19,Trp2337LyubomirT.等發(fā)現(xiàn)順式咪唑可高效抑制MDM2與p53結(jié)合，Nutlin-1、Nutlin-2與Nutlin-3a對MDM2與p53結(jié)合活性的半數(shù)抑制濃度分別為260nM、140nM與90nM，且癌癥動物實驗證實nutlin-3a能夠有效減小腫瘤體積。VassilevLT,VuBT,GravesB,etal.Invivoactivationofthep53pathwaybysmall-moleculeantagonistsofMDM2[J].Science,2019,303(5659):844-848.MDM2的藥物研究-非肽類小分子LyubomirT.等發(fā)現(xiàn)順式咪唑可高效抑制MDM38Nutlin-2和MDM2的晶體結(jié)構(gòu)。兩個被溴取代的苯環(huán)占據(jù)了Trp23和Leu26口袋，另一個帶乙基的苯環(huán)占據(jù)了Phe19口袋。Trp23Leu26Phe19ZhaoY,BernardD,WangS.SmallmoleculeinhibitorsofMDM2-p53andMDMX-p53interactionsasnewcancertherapeutics[J].BioDiscovery,2019,8.MDM2的藥物研究-非肽類小分子Nutlin-2和MDM2的晶體結(jié)構(gòu)。兩個被溴取代的39基于Nutlin-2與Nutlin-3a與結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計的分子RG7112已被應(yīng)用于多種人類癌癥的臨床試驗。其優(yōu)點體現(xiàn)在一下幾方面：1）雙乙基結(jié)構(gòu)被引入咪唑環(huán)以防止其被氧化；2）異丙醚被替換成了乙基醚，從而使其疏水相互作用不變的情況下減小了分子量；3）甲苯基被替換成了叔丁基，從而降低了其代謝活性；4）一個極性基團(tuán)-甲基磺酰被引入到其尿素部分，提高了它與MDM2的結(jié)合能力及藥代動力學(xué)參數(shù)（Kd）。TovarC,GravesB,PackmanK,etal.MDM2small-moleculeantagonistRG7112activatesp53signalingandregresseshumantumorsinpreclinicalcancermodels[J].Cancerresearch,2019,73(8):2587-2597.MDM2的藥物研究-非肽類小分子基于Nutlin-2與Nutlin-3a與結(jié)構(gòu)最優(yōu)40其他機構(gòu)也開發(fā)出不同結(jié)構(gòu)框架的Mdm2抑制劑，如Michigan大學(xué)的MI-219和MI-888小分子，J&J公司的TPD222669小分子，Pittsburgh大學(xué)和MaxBlanck生化研究所共同研發(fā)的PXN727，Amgen公司的AM8553分子，令人遺憾的是，這些抑制劑僅對Mdm2具有較高親和力，與MdmX的結(jié)合作用非常微弱。ZhaoY,BernardD,WangS.SmallmoleculeinhibitorsofMDM2-p53andMDMX-p53interactionsasnewcancertherapeutics[J].BioDiscovery,2019,8.MDM2的藥物研究-非肽類小分子其他機構(gòu)也開發(fā)出不同結(jié)構(gòu)框架的Mdm2抑制劑，如Mi41MDMX的藥物研究PopowiczGM,CzarnaA,WolfS,etal.StructuresoflowmolecularweightinhibitorsboundtoMDMXandMDM2revealnewapproachesforp53-MDMX/MDM2antagonistdrugdiscovery[J].CellCycle,2019,9(6):1104-1111.這使得從原子級別研究小分子與MDMX的相互作用成為了可能,并且能幫助我們更好地分析MDM2-p53與MDMX-p53的差異。A）WK298-MDMX的晶體結(jié)構(gòu)（1.5?）B）WK23-MDM2的晶體（2.3?)結(jié)構(gòu)MDMX的藥物研究PopowiczGM,Czarna42WK298與WK23具有近似一致的空間形狀,但是在MDM2與MDMX的Leu26結(jié)合位點周圍卻出現(xiàn)了顯著差異,這是由于MDM2的His96-Tyr100區(qū)域和MDMX的Pro95-Tyr99區(qū)域造成的。這也解釋了WK23與WK298為什么與MDM2結(jié)合的更為緊密。A）WK298-MDMX的晶體結(jié)構(gòu)（1.5?）B）WK23-MDM2的晶體（2.3?)結(jié)構(gòu)MDMX的藥物研究WK298與WK23具有近似一致的空間形狀,但是在43目前，很多研究組織都在積極尋找更為強力的MDMX小分子抑制劑。例如Reed等應(yīng)用高通量篩選技術(shù)對一個由295848種化合物組成的庫進(jìn)行了評估，結(jié)果顯示其中最好的化合物SJ-172550與MDMX的IC50為840nM，而試驗中Nutlin-3a與MDMX的IC50為20190nM；Vassilev等報道了一種小分子RO-2443其與MDMX的IC50為41nM，與MDM2的IC50為33nM。MDMX的藥物研究目前，很多研究組織都在積極尋找更為強力的MDMX小分444

最新研究和展望4最新研究和展望45關(guān)于MDMXMDM2的研究熱度Datefromscholar.google2019.10.21.23:00

關(guān)于MDMXMDM2的研究熱度Datefromscho46最新研究IF2019=10.452最新研究IF2019=10.45247最新研究IF2019=5.014最新研究IF2019=5.01448最新研究EffectofRG7388onp53wild-typeandp53silenced/nullneuroblastomacellsinvitro.(a)RG7388markedlydecreasescellproliferationbyMTSassayinNGP,SH-SY5Y,andLAN-5cells(p53wild-type)butnotinp53silenced/nullcelllines(LAN-5si-p53andSK-N-AS).(b)RG7388leadstoasignificantdose-dependentincreaseinapoptosisbyAnnexinapoptosisassayinNGP,SH-SY5Y,andLAN-5cellsbutnotinLAN-5si-p53orSK-N-AScells(*P<0.05).最新研究EffectofRG7388onp53wi49最新研究IF2019=5.014RG7388inhibitstumorgrowthinestablishedp53wild-typeneuroblastomaxenografts.(a)Representativebioluminescentimagesoftumor-bearingmicedemonstratestumorinhibitioninRG7388-treatedmice(bottom)comparedwithcontrol(top).(b)RG7388treatmentsignificantlyinhibitstumorgrowthofp53wild-typeneuroblastomaxenograftsfromNGP,SH-SY5Y,andLAN-5celllines,buthavelittleeffectonxenograftsderivedfromLAN-5si-p53andSK-N-AScelllines(*Po0.01).最新研究IF2019=5.014RG7388inhibit50最新研究IF2019=8.722最新研究IF2019=8.72251p53蛋白在人體腫瘤當(dāng)中所具有的重要作用，理所當(dāng)然地使它成為了癌癥治療研究當(dāng)中大家共同關(guān)注的靶點。因此這么多年針對p53開展了無數(shù)的研究也就不足為奇了。不論是醫(yī)藥企業(yè)還是科研界都開發(fā)出了眾多以p53為基礎(chǔ)的抗癌藥物和療法。也將利用TP53基因的突變情況來判斷患者的預(yù)后情況，開發(fā)新的治療藥物，以及選擇合適的治療方案等。目前研發(fā)MDM2-p53相關(guān)藥物僅有處于臨床的SAR405838(phaseI，賽諾菲)，RG7388(phaseI，羅氏)，JNJ-26854165(phaseI，強生)。海南藥物子公司哈德森獲得針對MDM2抑制劑新化合物美國專利許可，有望成為少數(shù)幾個擁有MDM2-P53靶點藥物的公司之一，盡管其離最終上市尚遠(yuǎn)且有很大的不確定性，但一旦成功，其市場價值不可忽視。

展望p53蛋白在人體腫瘤當(dāng)中所具有的重要作用，理所當(dāng)然地使它成為522022/12/2253敬請老師同學(xué)批評指正！ThanksforListening!2022/12/1653敬請老師同學(xué)批評指正！Than53

Thankyou拯畏怖汾關(guān)爐烹霉躲渠早膘岸緬蘭輛坐蔬光膊列板哮瞥疹傻俘源拯割宜跟三叉神經(jīng)痛-治療三叉神經(jīng)痛-治療拯畏怖汾關(guān)爐烹霉躲渠早膘岸緬蘭輛坐蔬光膊列板哮瞥疹MDM抗癌藥物的研究55MDM抗癌藥物的研究156目錄content癌癥及抑癌基因P53的簡介1MDM2和MDMX的作用機理2Page274450MDM2和MDMX的藥物研究3最新研究和展望4152目錄content癌癥及抑癌基因P53的簡介1MDM2和M56571

癌癥及抑癌基因P53的簡介31癌癥及抑癌基因P53的簡介57癌癥

胃癌細(xì)胞…乳腺癌組織癌癥

胃癌細(xì)胞…乳腺癌組織58癌細(xì)胞的特征生長信號不敏感（InsensitivitytoAntigrowthSignals）自給自足生長信號（Self-SufficiencyinGrowthSignals)抵抗細(xì)胞死亡(ResistingCellDeath)持續(xù)的血管生成(SustainedAngiogenesis)無限復(fù)制(LimitlessReplicativePotential)組織浸潤和轉(zhuǎn)移(TissueInvasionandMetastasis)逃避免疫系統(tǒng)(AvoidingImmuneDestruction)促進(jìn)腫瘤的炎癥（TumorPromotionInflammation）細(xì)胞能量異常（DeregulatingCellularEnergetics）基因組不穩(wěn)定、易突變（GenomeInstabilityandMutation）癌細(xì)胞的特征生長信號不敏感自給自足生長信號抵抗細(xì)胞死亡(Re59抑癌基因

早在1969年，哈里斯將癌細(xì)胞與同種正常成纖維細(xì)胞融合，所獲雜種細(xì)胞的后代只要保留某些正常親本染色體時就可表現(xiàn)為正常表型，但是隨著染色體的丟失又可重新出現(xiàn)惡變細(xì)胞。目前了解最多和最重要的兩種抑癌基因是p53基因和Rb基因。抑癌基因 早在1969年，哈里斯將癌細(xì)胞與同種正常成纖維細(xì)胞60癌基因抑癌基因1979年首次發(fā)現(xiàn)癌基因抑癌基因1979年首次發(fā)現(xiàn)61

有報道，對691個癌癥晚期的病人進(jìn)行測試，273（39.5%）個病人p53基因發(fā)生突變范圍廣：迄今發(fā)現(xiàn)在50%以上的腫瘤中存在p53基因異常，包括點突變、等位基因缺失、重排、插入、基因融合等，以及80%以上腫瘤存在p53信號通路失調(diào)。概率高：種類多：國際癌癥注冊協(xié)會(InternationalAssociationofCancerRegistries)統(tǒng)計表明，截止2019年，研究人員已經(jīng)在18585種體細(xì)胞和225種細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)大約1700種p53基因突變體，其中第5～8外顯子點突變最常見。p53基因突變有報道，對691個癌癥晚期的病人進(jìn)行測試，2762p53基因(20kb)：是位于17號染色體短臂上的一個單拷貝基因，包含11個外顯子和10個內(nèi)含子，編碼一個含有393個氨基酸的蛋白質(zhì)，分子量為53kD。

P53蛋白是一種轉(zhuǎn)錄因子，野生型P53蛋白能實現(xiàn)細(xì)胞周期調(diào)控、DNA修復(fù)、血管形成抑制、腫瘤轉(zhuǎn)移抑制、細(xì)胞凋亡等生物學(xué)過程。P53DBD晶體結(jié)構(gòu)紅色-C端

藍(lán)色-N端p53基因(20kb)：是位于17號染色體短臂上的一個單63細(xì)胞內(nèi)P53的表達(dá)與維持正常情況下，細(xì)胞內(nèi)P53蛋白含量很低，與MDM2形成負(fù)調(diào)控循環(huán)MDM2抑制p300介導(dǎo)的p53乙酰化，介導(dǎo)p53去乙酰化作用，與p53特異的泛素酶共同作用，促進(jìn)p53蛋白降解P53蛋白活性受乙?；?、磷酸化調(diào)節(jié)，封閉p53賴氨酸泛素結(jié)合位點抑制其降解，增強p53穩(wěn)定性細(xì)胞內(nèi)P53的表達(dá)與維持正常情況下，細(xì)胞內(nèi)P53蛋白含量很低64

P53信號通路的上游激活信號包括DNA損傷、供氧不足、致癌基因的激活等等P53信號通路的上游激活信號包括DNA損傷、65DNA損傷輻射、有機試劑、代謝副產(chǎn)物…針對電離輻射，ATM激酶和它下游的Chk2激酶會對p53的Ser15、Thr18、Ser20磷酸化，電離輻射還會激活DNA-PK，一種依賴于脫氧核糖核酸的激酶，與DNA損傷部位結(jié)合，使Ser15和Ser37磷酸化針對紫外傷害，ATR激酶對Ser15、Ser37磷酸化，其下游的Chk1激酶對Ser6、Ser9和Ser20磷酸化基因毒應(yīng)激（genotoxicstresses)會激活P38激酶，也能通過磷酸化激活P53DNA損傷輻射、有機試劑、代謝副產(chǎn)物…針對電離輻射，ATM66致癌基因p14ARFRas、Myc…MDM2Up53p53P53降解p14ARF致癌基因p14ARFRas、Myc…MDM2Up53p53P672022/12/2268P53蛋白下游功能包括細(xì)胞周期阻滯、細(xì)胞凋亡、DNA修復(fù)等2022/12/1614P53蛋白下游功能包括細(xì)胞周期阻滯、癌癥治療一、p53基因療法

最直接的方法就是將p53基因?qū)氚┌Y患者體內(nèi)。即將一種缺失了E1B蛋白(E1B蛋白能夠與P53蛋白結(jié)合并使其失活，同時自身得以復(fù)制)的重組病毒注入患者體內(nèi)，能夠在缺乏正常P53蛋白的腫瘤細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，殺滅腫瘤細(xì)胞。二、重建P53蛋白的活性

開發(fā)出一種能夠在腫瘤細(xì)胞內(nèi)重建P53蛋白功能的小分子量復(fù)合物類藥物。通過它與腫瘤細(xì)胞內(nèi)突變的P53蛋白發(fā)生相互作用，促使該突變蛋白改變構(gòu)象，恢復(fù)其正常功能。如：破壞MDM-P53的復(fù)合物結(jié)構(gòu)。癌癥治療一、p53基因療法692

MDM2和MDMX的作用機理2MDM2和MDMX的作用機理70MDM2MDM2（鼠雙微體2）基因全長2372kb，位于12q13-l4染色體區(qū)域，為一種進(jìn)化保守基因具有轉(zhuǎn)錄因子功能，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA廣泛表達(dá)于正常人體的多個器官，編碼的p90蛋白是一種鼠雙微體2蛋白，定位于細(xì)胞核，是調(diào)節(jié)p53通路的重要因子。NLS:核定位序列NES:核輸出序列NoLS：核定位信號區(qū)域MDM2MDM2（鼠雙微體2）基因全長2372kb，位于71MDM2對P53的作用機理1、MDM2與P53具有反式激活活性的N端結(jié)合，抑制P53介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活功能。2、作為泛素化E3連接酶，通過泛素-蛋白酶體途徑使P53泛素化和蛋白酶的水解。P53MDM2P53MDM2MDM2對P53的作用機理1、MDM2與P53具有反式激活活7273

泛素—蛋白酶體途徑（UPP）

E1泛素激活酶E2泛素結(jié)合酶E3泛素連接酶

19

泛素—蛋白酶體途徑（UPP）

E1泛素激活酶MDM2/MDMX的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄水平翻譯后水平MDM2/MDMX的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄水平翻譯后水平74MDM2轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)NF-κB：核因子ΚbIRF8：干擾素調(diào)節(jié)因子8

MDM2轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)NF-κB：核因子Κb75MDM2的翻譯后調(diào)節(jié)DNA-PK：DNA依賴性蛋白激酶CDK：周期蛋白依賴性激酶

CK：酪蛋白激酶GSK3：糖原合酶激酶MDM2的翻譯后調(diào)節(jié)DNA-PK：DNA依賴性蛋白激酶76MDMXMDMX

(鼠雙微體X，亦稱MDM4)是2019年發(fā)現(xiàn)的一個新的p53結(jié)合蛋白,它與另一個p53結(jié)合蛋白MDM2在結(jié)構(gòu)上高度相似,因而被命名為MDMX。MDMXMDMX(鼠雙微體X，亦稱MDM4)是201977MDMX的作用機理1、MDMX主要通過與p53的轉(zhuǎn)錄活性區(qū)結(jié)合，抑制p53對其下游基因的轉(zhuǎn)錄活性，但并不介導(dǎo)p53的降解。2、沒有泛素化連接酶作用，但是它的RING結(jié)構(gòu)與MDM2相似度高，能和MDM2形成異二聚體結(jié)構(gòu)，增強MDM2的泛素化連接酶作用。NH2--COOHN端P53結(jié)合區(qū),介導(dǎo)對P53的轉(zhuǎn)錄調(diào)控AD：酸性結(jié)構(gòu)域中央?yún)^(qū)鋅指結(jié)構(gòu)C端RING結(jié)構(gòu)區(qū)MDMX的作用機理1、MDMX主要通過與p53的轉(zhuǎn)錄活性區(qū)結(jié)782022/12/22byMDM2對p53的降解作用

MDM2MDMXMDM2MDM2MDM2穩(wěn)定性（自身泛素化降解）異源二聚體

同源二聚體RING2022/12/16byMDM2對p53的降解作用792022/12/22MDMX轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)NK-κB：核因子ΚbIRF8：干擾素調(diào)節(jié)因子8

2022/12/16MDMX轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)NK-κB802022/12/22MDMX翻譯后調(diào)節(jié)2022/12/16MDMX翻譯后調(diào)節(jié)813

MDM2和MDMX的藥物研究1、MDM2的藥物研究2、MDMX的藥物研究3MDM2和MDMX的藥物研究82MDM2的藥物研究目前針對MDM2-P53之間相互作用而設(shè)計得到的化合物大致可分為2類：多肽抑制劑非肽類小分子抑制劑MDM2的藥物研究目前針對MDM2-P53之間相互作用而設(shè)計832022/12/228414多肽抑制劑目前針對P53-MDM2的多肽抑制劑研究僅停留在分子水平主要原因在于：①生理環(huán)境下多肽穩(wěn)定性差，易被酶降解而喪失活性。②靶點位于細(xì)胞內(nèi)，一般多肽不具備入胞能力，無法實現(xiàn)其藥效。策略：采用蛋白質(zhì)“嫁接”策略設(shè)計L型多肽→根據(jù)鏡像噬菌體展示技術(shù)篩選結(jié)果制備D型多肽→主動靶向遞送

2022/12/163014多肽抑制劑目前針對P53-MDM842022/12/228514蛋白“嫁接”策略李翀;抑制p53與MDM2結(jié)合的抗腫瘤多肽設(shè)計與靶向遞送[D];復(fù)旦大學(xué);2019年2022/12/163114蛋白“嫁接”策略李翀;抑制p53852022/12/228614蛋白“嫁接”策略模擬對象-PMI設(shè)計模板-蜂毒明肽李翀;抑制p53與MDM2結(jié)合的抗腫瘤多肽設(shè)計與靶向遞送[D];復(fù)旦大學(xué);2019年2022/12/163214蛋白“嫁接”策略模擬對象-PMI862022/12/228714鏡像噬菌體展示技術(shù)李翀;抑制p53與MDM2結(jié)合的抗腫瘤多肽設(shè)計與靶向遞送[D];復(fù)旦大學(xué);2019年2022/12/163314鏡像噬菌體展示技術(shù)李翀;抑制p5872022/12/228814D型多肽李翀;抑制p53與MDM2結(jié)合的抗腫瘤多肽設(shè)計與靶向遞送[D];復(fù)旦大學(xué);2019年2022/12/163414D型多肽李翀;抑制p53與MDM882022/12/228914主動靶向遞送李翀;抑制p53與MDM2結(jié)合的抗腫瘤多肽設(shè)計與靶向遞送[D];復(fù)旦大學(xué);2019年對于靶點位于細(xì)胞內(nèi)的功能分子來說，只有入胞后才能發(fā)揮其潛在活性。此類分子的遞送方式主要分為兩大類：一類是對功能分子本身進(jìn)行化學(xué)修飾，如修飾穿膜序列多肽、連接脂肪酸和脂質(zhì)分子等，可實現(xiàn)一定程度的胞內(nèi)遞送，但要實現(xiàn)體內(nèi)靶向遞送則存在很大的局限性；另一類為載體遞送，通過構(gòu)建主動靶向的載體，可同時實現(xiàn)功能分子的胞內(nèi)遞送和體內(nèi)靶向遞送。2022/12/163514主動靶向遞送李翀;抑制p53與M892022/12/229014RGD介導(dǎo)靶向腫瘤細(xì)胞的脂質(zhì)體遞藥系統(tǒng)構(gòu)建李翀;抑制p53與MDM2結(jié)合的抗腫瘤多肽設(shè)計與靶向遞送[D];復(fù)旦大學(xué);2019年選擇RGD環(huán)肽(序列為c(RGDDYK))為尋靶分子，并合成了功能性脂質(zhì)膜材料c(RGDDYK)-PEG3400-DSPE逆向蒸發(fā)法制備了包載多肽的c(RGDDYK)-PEG-脂質(zhì)體并進(jìn)行了表征結(jié)果顯示，納米尺度的c(RGDDYK)-PEG-脂質(zhì)體能有效包載可抑制p53與MDM2結(jié)合的D-PMIα。2022/12/163614RGD介導(dǎo)靶向腫瘤細(xì)胞的脂質(zhì)體遞90MDM2和MDMX通過其表面的Phe19,Trp23與Leu26口袋與p53結(jié)合，使p53活性受到抑制。ZhaoY,BernardD,WangS.SmallmoleculeinhibitorsofMDM2-p53andMDMX-p53interactionsasnewcancertherapeutics[J].BioDiscovery,2019,8.MDM2的藥物研究-非肽類小分子MDM2和MDMX通過其表面的Phe19,Trp2391LyubomirT.等發(fā)現(xiàn)順式咪唑可高效抑制MDM2與p53結(jié)合，Nutlin-1、Nutlin-2與Nutlin-3a對MDM2與p53結(jié)合活性的半數(shù)抑制濃度分別為260nM、140nM與90nM，且癌癥動物實驗證實nutlin-3a能夠有效減小腫瘤體積。VassilevLT,VuBT,GravesB,etal.Invivoactivationofthep53pathwaybysmall-moleculeantagonistsofMDM2[J].Science,2019,303(5659):844-848.MDM2的藥物研究-非肽類小分子LyubomirT.等發(fā)現(xiàn)順式咪唑可高效抑制MDM92Nutlin-2和MDM2的晶體結(jié)構(gòu)。兩個被溴取代的苯環(huán)占據(jù)了Trp23和Leu26口袋，另一個帶乙基的苯環(huán)占據(jù)了Phe19口袋。Trp23Leu26Phe19ZhaoY,BernardD,WangS.SmallmoleculeinhibitorsofMDM2-p53andMDMX-p53interactionsasnewcancertherapeutics[J].BioDiscovery,2019,8.MDM2的藥物研究-非肽類小分子Nutlin-2和MDM2的晶體結(jié)構(gòu)。兩個被溴取代的93基于Nutlin-2與Nutlin-3a與結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計的分子RG7112已被應(yīng)用于多種人類癌癥的臨床試驗。其優(yōu)點體現(xiàn)在一下幾方面：1）雙乙基結(jié)構(gòu)被引入咪唑環(huán)以防止其被氧化；2）異丙醚被替換成了乙基醚，從而使其疏水相互作用不變的情況下減小了分子量；3）甲苯基被替換成了叔丁基，從而降低了其代謝活性；4）一個極性基團(tuán)-甲基磺酰被引入到其尿素部分，提高了它與MDM2的結(jié)合能力及藥代動力學(xué)參數(shù)（Kd）。TovarC,GravesB,PackmanK,etal.MDM2small-moleculeantagonistRG7112activatesp53signalingandregresseshumantumorsinpreclinicalcancermodels[J].Cancerresearch,2019,73(8):2587-2597.MDM2的藥物研究-非肽類小分子基于Nutlin-2與Nutlin-3a與結(jié)構(gòu)最優(yōu)94其他機構(gòu)也開發(fā)出不同結(jié)構(gòu)框架的Mdm2抑制劑，如Michigan大學(xué)的MI-219和MI-888小分子，J&J公司的TPD222669小分子，Pittsburgh大學(xué)和MaxBlanck生化研究所共同研發(fā)的PXN727，Amgen公司的AM8553分子，令人遺憾的是，這些抑制劑僅對Mdm2具有較高親和力，與MdmX的結(jié)合作用非常微弱。ZhaoY,BernardD,WangS.SmallmoleculeinhibitorsofMDM2-p53andMDMX-p53interactionsasnewcancertherapeutics[J].BioDiscovery,2019,8.MDM2的藥物研究-非肽類小分子其他機構(gòu)也開發(fā)出不同結(jié)構(gòu)框架的Mdm2抑制劑，如Mi95MDMX的藥物研究PopowiczGM,CzarnaA,WolfS,etal.StructuresoflowmolecularweightinhibitorsboundtoMDMXandMDM2revealnewapproachesforp53-MDMX/MDM2antagonistdrugdiscovery[J].CellCycle,2019,9(6):1104-1111.這使得從原子級別研究小分子與MDMX的相互作用成為了可能,并且能幫助我們更好地分析MDM2-p53與MDMX-p53的差異。A）WK298-MDMX的晶體結(jié)構(gòu)（1.5?）B）WK23-MDM2的晶體（2.3?)結(jié)構(gòu)MDMX的藥物研究PopowiczGM,Czarna96WK298與WK23具有近似一致的空間形狀,但是在MDM2與MDMX的Leu26結(jié)合位點周圍卻出現(xiàn)了顯著差異,這是由于MDM2的His96-Tyr100區(qū)域和MDMX的Pro95-Tyr99區(qū)域造成的。這也解釋了WK23與WK298為什么與MDM2結(jié)合的更為緊密。A）WK298-MDMX的晶體結(jié)構(gòu)（1.5?）B）WK23-MDM2的晶體（2.3?)結(jié)構(gòu)MDMX的藥物研究WK298與WK23具有近似一致的空間形狀,但是在97目前，很多研究組織都在積極尋找更為強力的MDMX小分子抑制劑。例如Reed等應(yīng)用高通量篩選技術(shù)對一個由295848種化合物組成的庫進(jìn)行了評估，結(jié)果顯示其中最好的化合物SJ-172550與MDMX的IC50為840nM，而試驗中Nutlin-3a與MDMX的IC50為20190nM；Vassilev等報道了一種