蛋白酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

蛋白酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

腫瘤的發(fā)生和發(fā)展是一個(gè)多因素的作用，多個(gè)基因的參與，一個(gè)階段形成的極其復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象，以及由腫瘤、外部理化因素、遺傳因素、癌基因異常和代謝異常引起的抗癌基因反應(yīng)。隨著腫瘤生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科的飛速發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識(shí)到細(xì)胞癌變的本質(zhì)是細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路失調(diào)導(dǎo)致的細(xì)胞無限增殖。外源性信號(hào)(如光線、溫度等)和內(nèi)源性信號(hào)(如激素、神經(jīng)遞質(zhì)、細(xì)胞因子等)作用于細(xì)胞,可通過不同途徑產(chǎn)生各種細(xì)胞效應(yīng)。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(signaltransduction)是指各類細(xì)胞信號(hào)通過細(xì)胞膜和信號(hào)分子引起的細(xì)胞基因表達(dá)改變的過程,可以說,幾乎所有重要的生命現(xiàn)象都與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程的異常會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞生長、分化、代謝和生物學(xué)行為障礙,進(jìn)而引起各種疾病乃至腫瘤的發(fā)生。因此,從信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中所涉及的生物靶標(biāo)的作用去尋找新型抗腫瘤藥物是一個(gè)很好的研究課題。很多因素參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程,如腺苷酸環(huán)化酶、磷脂酶C、蛋白激酶A、蛋白激酶C、絲氨酸/蘇氨酸激酶、G蛋白、ATP、鈣等,其中蛋白酪氨酸激酶(proteintyrosinekinases,PTKs,簡稱酪氨酸激酶)是細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中極為重要的物質(zhì),具有多種細(xì)胞功能,在正常細(xì)胞的調(diào)節(jié)、通訊和發(fā)育生物學(xué)方面起著十分重要的作用;酪氨酸激酶也與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān),酪氨酸激酶的活性過高,導(dǎo)致其下游信號(hào)途徑激活,從而導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化、增殖、對(duì)抗細(xì)胞凋亡、促進(jìn)細(xì)胞生存,最終導(dǎo)致腫瘤的形成。近年來,抗腫瘤藥物的研發(fā)趨勢(shì)開始從傳統(tǒng)的細(xì)胞毒藥物轉(zhuǎn)向針對(duì)細(xì)胞內(nèi)異常信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的藥物,陸續(xù)有相關(guān)藥物應(yīng)用于臨床。1998年,Genetech公司首個(gè)靶向HER2的人源化單克隆抗體Herceptin被FDA批準(zhǔn)用于治療轉(zhuǎn)移性乳腺癌,2001年首個(gè)小分子Bcr-Abl酪氨酸激酶抑制劑Gleevec上市用于慢性髓細(xì)胞白血病(chronicmyelogenousleukemia,CML)的治療,標(biāo)志著新一代抗腫瘤藥物的研發(fā)成功。至2007年底已有bevacizumab(Avastin)、pani￣tumumab(Vectibix)、dasatinib(Sprycel)、lapatinib(Tykerb)和nilotinib(Tasigna)等5個(gè)單抗和8個(gè)小分子抑制劑先后上市,超過100個(gè)藥物正在進(jìn)行臨床研究。與傳統(tǒng)的細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物相比,這類藥物療效高、毒副作用小、易于制備,逐漸成為當(dāng)前抗腫瘤藥物研發(fā)的熱點(diǎn)。本文簡要闡述有關(guān)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑以及作用該途徑中相關(guān)靶點(diǎn)的抗腫瘤藥物。1生長因子受體蛋白酪氨酸激酶按其結(jié)構(gòu)可分為受體酪氨酸激酶(receptorproteintyrosinekinases,RTKs)和非受體酪氨酸激酶(non-receptorproteintyrosinekinases,nrPTKs)。RTKs通常具有一個(gè)細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域、一個(gè)跨膜區(qū)以及一個(gè)細(xì)胞內(nèi)激酶域,根據(jù)其細(xì)胞外區(qū)域結(jié)構(gòu)的不同,該類受體主要分為以下幾類:①表皮生長因子受體(epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)家族,其主要成員有EGFR(HER1/erbB-1)、HER2(neu/erbB-2)、HER3(erbB-3)、HER4(erbB-4),許多腫瘤中HERs(humanepidermalgrowthfactorreceptors)表達(dá)增強(qiáng),如結(jié)腸直腸癌、頭頸鱗狀上皮細(xì)胞癌、非小細(xì)胞肺癌(non-smallcelllungcancer,NSCLC)、乳腺癌、胰腺癌、腎細(xì)胞癌等。②血小板衍生生長因子受體(platelet-derivedgrowthfactorreceptor,PDGFR)家族,包括PDGFR-α、PDGFR-β、集落刺激因子1-受體(colony-stimulatingfactor1-receptor,CSF1-R)、Flk-2(fetalliverkinase-2)和干細(xì)胞因子受體(stemcellfactorreceptor,c-kit)等,這類受體的激活與許多人類疾病有關(guān),如血管再狹窄、動(dòng)脈粥樣硬化和腫瘤等。③血管內(nèi)皮生長因子受體(vascularendothelialgrowthfactorreceptor,VEGFR)家族,主要包括VEGFR-1(Flt-1)、VEGFR-2(Flk-1/KDR)和VEGFR-3(Flt-4),是生理或病理性血管生成的重要調(diào)節(jié)因子。④成纖維細(xì)胞生長因子受體(fibroblastgrowthfactorreceptor,FGFR)家族,由4個(gè)成員組成:FGFR-1、FGFR-2、FGFR-3和FGFR-4,它們調(diào)節(jié)多種細(xì)胞過程,包括細(xì)胞生長、分化、遷移和生存,在血管生成、傷口愈合和腫瘤發(fā)生中起重要作用。⑤IGF-1R/InsR(insulin-likegrowthfactor-1receptor,胰島素受體)家族,是由2個(gè)α單位和2個(gè)β單位組成的四聚體,在血細(xì)胞腫瘤中常見此類受體高表達(dá)。此外,受體酪氨酸激酶還包括肝細(xì)胞生長因子受體(hepatocytegrowthfactorreceptor,HGFR)、神經(jīng)細(xì)胞生長因子受體(nervegrowthfactorreceptor,NGFR)、Trk(tropomyosinrelatedkinase)受體和Tie受體等。RTKs是細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的重要角色。nrPTKs一般沒有細(xì)胞外結(jié)構(gòu),它們通常與細(xì)胞膜耦聯(lián)或存在于胞質(zhì)中。與細(xì)胞生存和增殖相關(guān)的nrPTKs有Src激酶家族(Srcfamilykinases,SFKs)、如Src(SarcomaTK)、Abl(AlbelsonTK)、Fyn、Yes、Blk、Yrk、Lck(lymphoidcellkinase)、Lyn、Csk等和其他酪氨酸激酶如Jak,FAK(focaladhesionkinase),Ack,Fes,Rak,Brk等。nrPTKs在細(xì)胞增殖、分化和死亡調(diào)控中起不同的作用,有些廣泛表達(dá),有些則只在特異組織中表達(dá)。在腫瘤組織中nrPTKs常被激活,再激活下游的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,促進(jìn)細(xì)胞增殖、抵抗細(xì)胞凋亡,促使腫瘤發(fā)生和發(fā)展。RTKs或相應(yīng)的配體過度表達(dá)可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)信號(hào)激活,而nrPTKs主要是通過基因突變、重排等方式激活,兩者可以單獨(dú)激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),更多情況下是通過復(fù)雜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同作用,最終致使腫瘤的形成。細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)異常復(fù)雜,各信號(hào)通路間頻繁交叉,所以腫瘤的治療靶點(diǎn)很多,必要時(shí)還需從多個(gè)靶點(diǎn)聯(lián)合治療方能見效。PTKs信號(hào)途徑與腫瘤之間的關(guān)系日益明確,將給腫瘤的治療方法帶來革新。2蛋白酪氨酸激酶細(xì)胞的消息轉(zhuǎn)移軌跡2.1下游信號(hào)分子細(xì)胞外配體如EGF、VEGF、PDGF、FGF等與受體結(jié)合,觸發(fā)受體的同源或異源二聚復(fù)合物的形成,激活RTKs使其發(fā)生自身磷酸化,從而再激活下游的信號(hào)分子。RTKs的主要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是Ras(retrovirus-associatedDNAsequences)/Raf(rapidlyacceleratedfibrosarcoma)/MAPK(mitogenactivatedproteinkinase,絲裂原活化蛋白激酶)途徑和PI-3K(phosphatidylinositol-3kinase,磷脂酰肌醇-3激酶)/Akt(proteinkinaseB,PKB)途徑(圖1)。2.1.1ras-gtp反應(yīng)的生物學(xué)特性、磷酸化作用以及k-s-sos的表達(dá)該途徑主要是調(diào)控細(xì)胞增殖和細(xì)胞生存過程。受體磷酸化后與接頭蛋白如生長因子受體結(jié)合蛋白2(growthfactorreceptorbindingprotein2,Grb2)的Src同源結(jié)構(gòu)域2(Srchomologydomains2,SH2)結(jié)合,Grb2的Src同源結(jié)構(gòu)域3(Srchomologydomains3,SH3)結(jié)構(gòu)域與下游的G蛋白交換因子(如sonofsevenless,SOS)結(jié)合,SOS從細(xì)胞漿中募集Ras-GDP至細(xì)胞膜,使之轉(zhuǎn)化成活性的Ras-GTP,Ras依次再激活Raf(MAPkinasekinasekinases,MAPKKK)、MEK(MAPkinasekinases,MAPKK)和MAPKs[如細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellularsignal-regulatedkinase,ERK)、JNK(JunN-terminalkinase)、p38(highosmolarityglycerol,HOG)等],活化的MAPKs進(jìn)入細(xì)胞核通過磷酸化作用激活轉(zhuǎn)錄因子(如Elk1、Etsl、c-Myc等),從而干擾細(xì)胞周期和細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程,最終導(dǎo)致腫瘤形成;MAPKs還能誘導(dǎo)蛋白及基質(zhì)降解、促進(jìn)細(xì)胞遷移、維持腫瘤生長。2.1.2pi-3k的激活和調(diào)節(jié)該通路涉及細(xì)胞生長、凋亡抑制、侵襲和轉(zhuǎn)移過程,起著與Ras/Raf/MAPK途徑同等重要的作用。PI-3K是由調(diào)節(jié)亞基p85和催化亞基p110組成的異源二聚體。RTKs磷酸化后,與p85的SH2結(jié)構(gòu)域結(jié)合,而把p85-p110復(fù)合物聚集到細(xì)胞膜上并使之激活,活化的PI-3K促使磷脂酰肌醇二磷酸酯(phosphatidylino￣sitol4,5-bisphosphate,PIP2)轉(zhuǎn)化成磷脂酰肌醇三磷酸酯(phosphatidylinositol3,4,5-trispho￣sphate,PIP3)。PIP3作為第二信使激活下游的蛋白如Akt等;RTKs還可以通過Ras途徑激活PI-3K/Akt通路。Akt轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核,通過磷酸化調(diào)控多種轉(zhuǎn)錄因子(如FKHRL1、NF-κB、Bcl-2等),從而抑制凋亡基因的表達(dá);Akt還能磷酸化糖原合成激酶-3(glycogensynthasekinase3,GSK-3)和哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammaliantargetofrapamycin,mTOR),從而上調(diào)周期蛋白D(CyclinD),以及磷酸化一系列抑制蛋白(如p21CIP1和p27KIP1),引起細(xì)胞周期變短,從而導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。2.2激活下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)這組受體家族能誘導(dǎo)類似于RTKs的反應(yīng),但又沒有內(nèi)源性催化活性。T淋巴細(xì)胞受體、B淋巴細(xì)胞受體、白介素-2受體、免疫球蛋白受體、紅細(xì)胞生成素受體等能夠募集nrPTKs,而后通過酪氨酸磷酸化形成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物,再激活下游的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)如Ras/Raf/MAPK、PI-3K/Akt、JAK(Januskinase)/STAT(signaltransducerandactivatoroftranscription,信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子)等途徑,促進(jìn)細(xì)胞增殖,導(dǎo)致腫瘤的形成。2.2.1src激活細(xì)胞許多刺激因素都可激活內(nèi)源性的Src,如通過PTP-α或Csk水解其527位酪氨酸激酶磷酸基團(tuán)、527位酪氨酸激酶突變或缺失、SH2或SH3結(jié)構(gòu)域被高親和性配體取代等,使Src轉(zhuǎn)變成活性構(gòu)象,同時(shí)釋放對(duì)激酶和SH結(jié)構(gòu)域的抑制作用,Src被修飾定位于細(xì)胞膜,募集高親和力的配體到特異性的細(xì)胞內(nèi)位點(diǎn),再分別激活Ras/Raf/MAPK途徑和PI-3K/Akt途徑來調(diào)控細(xì)胞周期、介導(dǎo)細(xì)胞的生存。此外,Src也可被RTKs(如PDGFR)激活,形成PDGF/PDGFR/Src/STAT3/c-Myc信號(hào)途徑;Src與EGFR在生長信號(hào)調(diào)節(jié)中也能起協(xié)同作用;Src還可作為G蛋白信號(hào)的效應(yīng)子,使細(xì)胞增殖能夠不依賴于生長因子。Src激活后也能減弱細(xì)胞粘附力、促進(jìn)遷移,且有助于血管生成。所以,抑制Src的活性會(huì)對(duì)腫瘤生物學(xué)行為產(chǎn)生明顯的影響,并可能成為有價(jià)值的治療藥物。2.2.2bcr基因的融合Abl酪氨酸激酶存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中,在細(xì)胞分化、分裂、細(xì)胞黏附和應(yīng)激反應(yīng)過程中起重要作用,基因轉(zhuǎn)位導(dǎo)致B細(xì)胞受體(Bcellreceptor,Bcr)和Abl基因頭尾融合形成融合基因Bcr-Abl。Bcr-Abl激酶有多個(gè)功能結(jié)構(gòu)域,包括SH2、SH3結(jié)構(gòu)域、核定位結(jié)構(gòu)域和3個(gè)DNA結(jié)構(gòu)域,其激活有助于白血病的發(fā)生。酪氨酸激酶活性對(duì)于Bcr-Abl的功能是必需的,Bcr-Abl激活的某些信號(hào)途徑與造血生長因子激活的途徑相似,如Ras、PI-3K、JAK/STAT等。Bcr-Abl的過度激活改變?cè)煅?xì)胞的黏附性、誘導(dǎo)細(xì)胞骨架功能異常,通過多種途徑干擾細(xì)胞周期和細(xì)胞黏附,促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。2.2.3jat信號(hào)通路機(jī)制細(xì)胞因子(cytokine)能夠通過多種途徑進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),從而參與調(diào)控細(xì)胞生長、分化和凋亡過程。細(xì)胞因子受體通常在胞質(zhì)區(qū)沒有RTKs結(jié)構(gòu)域,但在細(xì)胞因子靶細(xì)胞中存在有nrPTKs,以此介導(dǎo)細(xì)胞因子與其受體結(jié)合后的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。其中JAK激酶與其下游的STAT組成了重要的信號(hào)途徑。許多細(xì)胞因子都能夠激活JAK/STAT信號(hào)途徑,如干擾素(IFN)家族、gp130家族、γC家族、單鏈家族等。此外,EGF、PDGF和CSF1-R也可以通過RTKs激活JAK/STAT信號(hào)通路。細(xì)胞因子與其受體結(jié)合引起細(xì)胞質(zhì)受體的構(gòu)象改變,進(jìn)而激活與受體關(guān)聯(lián)的JAK激酶家族,JAK激酶促使相應(yīng)的STAT磷酸化而激活,激活的STAT從受體上游離,形成二聚體后進(jìn)入細(xì)胞核,與GAS增強(qiáng)子家族成員結(jié)合,從而激活轉(zhuǎn)錄、誘導(dǎo)細(xì)胞轉(zhuǎn)化、調(diào)控某些與細(xì)胞增殖和存活相關(guān)基因的表達(dá),在腫瘤的發(fā)生中起重要的作用。3其他受體藥物許多腫瘤細(xì)胞中存在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的異常,如上皮細(xì)胞來源的腫瘤中常見EGFR家族受體過度表達(dá),膠質(zhì)瘤中常見PDEFR家族受體過度表達(dá),CML中Bcr-Abl過度激活等,這些受體或生長因子的過度表達(dá)激活其下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,促進(jìn)細(xì)胞增殖、對(duì)抗細(xì)胞凋亡,與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。人們致力于抑制細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑以開發(fā)新型抗腫瘤藥物,并已取得初步成果。表1和2中列出部分已上市(美國FDA批準(zhǔn))和處于臨床階段的藥物信息,下面分述抑制酪氨酸激酶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的抗腫瘤藥物,結(jié)構(gòu)見圖2~4。3.1在egfr抑制腫瘤生長方面的應(yīng)用該類抑制劑作用于信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的最上游,同時(shí)阻斷多條通路,具有治療范圍廣、療效高等優(yōu)點(diǎn)。目前阻斷生長因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的方法主要有兩種:使用單克隆抗體(如bevacizumab、panitumumab等)和小分子酪氨酸激酶抑制劑?？贵w的制備方法和給藥方式也一定程度上限制了其臨床應(yīng)用,其種類和發(fā)展也沒有小分子酪氨酸激酶抑制劑豐富。小分子抑制劑的結(jié)構(gòu)類型較多、差別較大,現(xiàn)階段研究較多的是EGFR和VEGFR酪氨酸激酶抑制劑,很多化合物可以同時(shí)抑制多個(gè)靶點(diǎn),目前認(rèn)為多靶點(diǎn)抑制劑比單一靶點(diǎn)的抑制劑效率高,可提高療效和對(duì)抗耐藥性等。根據(jù)現(xiàn)階段的研究可以簡單地將該類小分子抑制劑分為喹唑啉類、吲哚酮類、噠嗪類、氰基喹啉類和吡咯并嘧啶類等結(jié)構(gòu),本文簡要介紹各種結(jié)構(gòu)類型中有代表性的化合物。喹唑啉結(jié)構(gòu)的化合物較多,lapatinib(Tykerb,1)是GlaxoSmithKline公司2007年3月上市的新藥,能同時(shí)抑制EGFR(IC50為10.8nmol·L-1)和HER2(IC50為9.2nmol·L-1),可口服用于乳腺癌、NSCLC、頭頸部癌和胃癌的治療。ZD-6474(vandetanib,Zactima,2)抑制EGFR、VEGFR-2(IC50為40nmol·L-1)和RET(rearrangedduringtransfectionTK),2005年10月FDA推薦為治療濾泡型、髓質(zhì)型、未分化型、以及局部復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移的乳突型甲狀腺癌的孤兒藥(orphandrug),2006年1月獲歐洲罕見病藥品委員會(huì)(COMP)批準(zhǔn),推薦用于治療髓甲狀腺癌(MTC)。其抑制VEGF介導(dǎo)的細(xì)胞(HUVEC,humanumbilicalveinendothelialcell)增殖的IC50值為60nmol·L-1,同時(shí)抑制依賴于VEGFR的血管生成和依賴于EGFR的細(xì)胞增殖和生存,因此ZD-6474對(duì)EGFR抑制劑耐藥的腫瘤生長有抑制作用,現(xiàn)處于III期臨床用于治療NSCLC、乳腺癌、骨髓瘤等。AZD-2171(cediranib,3)抑制VEGFR-1,2,3(IC50為1~5nmol·L-1)、PDGFR-β(IC50為5nmol·L-1)和c-kit(IC50為2nmol·L-1),同時(shí)抑制VEGF介導(dǎo)的細(xì)胞增殖和VEGFR-2的磷酸化(IC50值分別為0.4和0.5nmol·L-1),III期臨床研究用于NSCLC、結(jié)腸直腸癌和腎癌等的治療。BIBW-2992(4)是不可逆EGFR和HER2雙重抑制劑,抑制野生型、耐受和雙重耐受(dualresistant)的H1666、H3255和NC11875細(xì)胞(IC50值分別為7、6和93nmol·L-1),其結(jié)構(gòu)中6位的α,β-不飽和酰胺側(cè)鏈被認(rèn)為是產(chǎn)生不可逆抑制的主要因素,現(xiàn)處于II期臨床研究,用于治療乳腺癌、結(jié)腸直腸癌等。另外,喹啉結(jié)構(gòu)的OSI-930(5)和KRN-951(6)也可作用于VEGFR、c-kit等靶點(diǎn),均已進(jìn)入臨床研究階段。吲哚酮結(jié)構(gòu)為另一類化合物,其中sunitinib(Sutent,7)于2006年上市,用于治療胃腸道基質(zhì)瘤和腎癌。SU-6668(8)選擇性抑制VEGFR-2(IC50為2.1μmol·L-1)、PDGFR(IC50為8nmol·L-1)和FGFR,體外實(shí)驗(yàn)表明其抑制酪氨酸激酶底物E4Y肽經(jīng)RET/PTC3磷酸化的IC50值為562nmol·L-1,SU-6668在2007年重新處于II期臨床研究,用于治療卵巢癌、前列腺癌和腦腫瘤等。BIBF-1000(9)是具有口服活性的VEGFR-1,2,3(IC50為13~34nmol·L-1)、PDGFR和FGFR抑制劑,還能抑制Src、Lck和Lyn激酶,抑制VEGF介導(dǎo)的細(xì)胞增殖IC50值為9nmol·L-1(HUVEC)和12nmol·L-1(HMEC,humanmicrovascularendothelialcell),有望治療先天性肺纖維化和急性髓細(xì)胞白血病(acutemyeloidleukemia,AML)等。Novartis公司的PTK-787(vatalanib,10)為苯并噠嗪結(jié)構(gòu),同時(shí)作用于VEGFR-1(IC50為77nmol·L-1)、VEGFR-2(IC50為37nmol·L-1)、c-kit(IC50為730nmol·L-1)和PDGFR(IC50為580nmol·L-1)多個(gè)靶點(diǎn),抑制VEGF介導(dǎo)的細(xì)胞(HMEC)增殖(IC50為30nmol·L-1),不影響正常組織細(xì)胞的增殖,III期臨床研究用于結(jié)腸直腸癌、乳腺癌、腦腫瘤和腎癌等的治療。Bayer公司的BAY-57-9352(telatinib,11)為呋喃并噠嗪結(jié)構(gòu),抑制VEGFR-2(IC50為6nmol·L-1)、VEGFR-3(IC50為4nmol·L-1)、PDGFR(IC50為15nmol·L-1)和c-kit(IC50為1nmol·L-1)多個(gè)靶點(diǎn),但于2007年7月中止于II期臨床研究。AG-013736(axitinib,12)為吲唑結(jié)構(gòu),具有口服活性,同時(shí)抑制VEGFR-1,2,3(IC50為0.25~1.2nmol·L-1)、PDGFR-β(IC50為2.5nmol·L-1)和c-kit(IC50為2nmol·L-1),體外實(shí)驗(yàn)表明能抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和生存、抑制人結(jié)腸癌和肺癌移植小鼠的腫瘤血管生成和腫瘤生長,AG-013736還是CSF1-R抑制劑,IC50值為16nmol·L-1(酶水平)和21nmol·L-1(細(xì)胞水平),III期臨床研究用于治療甲狀腺癌、NSCLC和黑色素瘤等。AMG-706(motesanib,13)為煙堿結(jié)構(gòu),具有口服活性,能同時(shí)抑制VEGFR-1,2,3(IC50為2~10nmol·L-1)、RET(IC50為59nmol·L-1)、c-kit(IC50為6~10nmol·L-1)和PDGFR(IC50為51~110nmol·L-1),抑制VEGF誘導(dǎo)的細(xì)胞(HUVEC)增殖(IC50值為10nmol·L-1),組織學(xué)分析表明AMG-706增加內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡、減少腫瘤的血管區(qū)域,現(xiàn)處于II期臨床,用于治療胃腸道基質(zhì)瘤、甲狀腺癌和NSCLC等。Wyeth公司的HKI-272(neratinib,14)屬3-氰基喹啉類結(jié)構(gòu),不可逆抑制EGFR(IC50為59nmol·L-1)和HER2(IC50為92nmol·L-1),抑制SKBR3癌細(xì)胞IC50值為2nmol·L-1,II期臨床研究用于治療NSCLC和乳腺癌等;另外一類3-氰基喹啉結(jié)構(gòu)的化合物(如SKI-606)具有抑制Src或Bcr-Abl非受體酪氨酸激酶活性,可對(duì)抗imatinib耐藥的CML。AEE-788(15)為吡咯并嘧啶結(jié)構(gòu),能同時(shí)抑制EGFR和VEGFR,抑制EGFR、HER2、VEGFR-1、VEGFR-2的IC50值分別為2、6、59和77nmol·L-1,在細(xì)胞水平抑制EGFR、HER2磷酸化的IC50值分別為11和220nmol·L-1,現(xiàn)處于I期臨床研究,用于治療結(jié)腸直腸癌、乳腺癌和頭頸部癌等。CHIR-258(dovitinib,16)結(jié)構(gòu)新穎,具有口服活性,作用于VEGFR、FGFR、PDGFR等多個(gè)靶點(diǎn),現(xiàn)處于I期臨床研究。3.2ras-raf-mak走上的腫瘤藥物3.2.1法尼基轉(zhuǎn)移酶抑制劑farnesyltransferaseinhibitors,FTIsRas合成后需經(jīng)過法尼基化反應(yīng)定位于細(xì)胞膜,法尼基轉(zhuǎn)移酶(FTase)催化這一過程,抑制FTase即可抑制Ras功能。FTase被認(rèn)為與膀胱癌、結(jié)腸癌、胰腺癌和肺癌的生長有關(guān)。1999年在美國上市的arglabin(17)為第一個(gè)FTI,用于肝癌、乳腺癌和卵巢癌等的治療,副作用較輕。目前,tipifarnib(Zarnestra,18)和lonafarnib(Sarasar,19)是最有代表性的兩個(gè)藥物,均處于III期臨床試驗(yàn),有望在治療乳腺癌、CML和NSCLC等方面發(fā)揮作用。體外試驗(yàn)表明tipifarnib抑制FTase底物laminB和K-rasB肽的IC50值分別為0.86和7.9nmol·L-1,此外還能增強(qiáng)細(xì)胞毒藥物如長春新堿(20%)、阿霉素(46%)和硼替佐米(42%)的療效。lonafarnib口服具有活性,在人乳腺癌細(xì)胞系中,lonafarnib能提高4-羥基他莫昔芬的抗增殖效果,并能阻止MCF-7細(xì)胞從G1期向S期的轉(zhuǎn)移,加速其凋亡。抑制了FTase的活性,Ras還可經(jīng)GGTase催化發(fā)生牻牛兒烯反應(yīng)(geranylgeranylation)定位活化,而FTIs和GGTIs合用則毒性太大,因此FTIs作為有前景的抗腫瘤藥物仍需進(jìn)一步研究。3.2.2rafenib、vegfr-2、pdgfr-Raf具有絲氨酸/蘇氨酸激酶活性,通過磷酸化激活下游信號(hào)分子。目前進(jìn)入臨床的Raf抑制劑有反義核苷酸和小分子抑制劑。后者包括sorafenib(Nexavar,20),sorafenib為雙芳基脲結(jié)構(gòu),能抑制Raf(IC50為6nmol·L-1)、VEGFR-2(IC50為90nmol·L-1)、VEGFR-3(IC50為20nmol·L-1)、PDGFR-β(IC50為57nmol·L-1)和c-kit(IC50為68nmol·L-1)等多個(gè)靶點(diǎn),2005年FDA批準(zhǔn)用于治療腎癌,其III期臨床試驗(yàn)用于治療肝細(xì)胞癌、黑色素瘤和NSCLC。Exelixis公司的XL-281為特異性Raf抑制劑,2007年進(jìn)入I期臨床,擬在63例實(shí)體瘤病人中評(píng)定其安全性、耐受性和藥動(dòng)學(xué)。3.2.3mek抑制劑的使用除ERK-1和ERK-2外,MEK不再作用于其他底物,這種獨(dú)特的選擇性與其將外來信號(hào)整合到MAPK通路是一致的。PD-0325901(21)和ARRY-886(AZD-6244,22)為口服MEK-1,2抑制劑,II期臨床研究用于黑色素瘤、乳腺癌和NSCLC患者。PD-0325901為CI-1040結(jié)構(gòu)類似物,能抑制轉(zhuǎn)基因肝細(xì)胞癌小鼠模型的腫瘤生長(43%)。ARRY-886抑制MEK-1的IC50值為14nmol·L-1,對(duì)多種人源腫瘤模型如乳腺癌、結(jié)腸癌、肺癌、黑色素瘤和胰腺癌都有抑制活性,與阿霉素合用時(shí)抑制腫瘤生長療效遠(yuǎn)大于兩者單獨(dú)使用。XL-518為特異性MEK抑制劑,臨床前研究表明能抑制某些異種移植瘤模型的生長。在MAPK家族中,目前只發(fā)現(xiàn)了JNK和p38的特異性抑制劑。前者包括吡唑蒽酮類化合物JNK-401(CC-401,SP-600125,23),抑制rh-JNK2的IC50為110nmol·L-1,抑制乳腺癌、前列腺癌、HMEC細(xì)胞增殖的IC50分別為7、7和3μmol·L-1,可用于治療癌癥、自身免疫性疾病、炎癥等。CEP-1347(24)為半合成的JNK抑制劑,通過抑制上游的MLKs(mixedlineagekinases)而抑制JNK通路,其抑制MLK-1、MLK-2、MLK-3的IC50值分別為38、64、23nmol·L-1,現(xiàn)處于III期臨床研究。通過阻斷特定的MAPK通路,有望為臨床治療炎癥、血栓和腫瘤等疾病提供新的思路。3.3pi-3k或akt抑制劑PI-3K/Akt信號(hào)通路具有抗細(xì)胞凋亡作用,為一個(gè)很有希望的抗腫瘤治療靶點(diǎn)。LY-294002(25)能抑制PI-3K(IC50為10μmol·L-1)、mTOR及NSCLC小鼠的腫瘤增長(68%),且無明顯體重減輕,在人前列腺癌小鼠模型中,給藥50~100mg·kg-1·d-1兩周,91%的腫瘤生長受到抑制,且耐受性較好,2007年進(jìn)入臨床研究,用于治療前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌和腎癌等。Exelixis公司2007年進(jìn)入臨床研究的XL-147和XL-765均為PI-3K抑制劑,XL-765還抑制mTOR,臨床前研究表明,XL-147具有抗乳腺癌、卵巢癌、肺癌和神經(jīng)膠質(zhì)瘤活性,并能提高一些化療藥物和EGFR抑制劑的療效。Akt抑制劑包括D-21266(perifosine,26)和XL-418等。D-21266為磷酸酯衍生物,還可作用于MAPK途徑,體外實(shí)驗(yàn)表明D-21266能加速細(xì)胞凋亡,可與放療協(xié)同作用阻止腫瘤生長,II期臨床研究用于治療前列腺癌、乳腺癌、胰腺癌和黑色素瘤等。XL-418的I期臨床研究表明其通過抑制Akt而抑制腫瘤細(xì)胞的生長和對(duì)化療的耐藥性。抑制Akt下游分子mTOR的雷帕霉素(sirolimus,rapacan,rapamycin,27,)及其結(jié)構(gòu)類似物everolimus(RAD-001,Certican)、temsirolimus(CCI-779,Torisel,28)都已上市,用于治療器官移植排斥、腎癌等;結(jié)構(gòu)類似物AP-23573(deforolimus)也已進(jìn)入III期臨床研究,有望治療腎癌、淋巴瘤和肉瘤等。抑制上游分子PI-3K或Akt會(huì)同時(shí)阻斷下游的多條通路,毒副作用較大;而mTOR抑制劑在臨床試驗(yàn)中卻體現(xiàn)出較好的治療效果,對(duì)乳腺癌、前列腺癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和胰腺癌等具有明顯的治療作用,顯示出良好的開發(fā)前景。3.4imatinib30-32eWyeth公司的一類3-氰基喹啉結(jié)構(gòu)化合物屬于Src激酶抑制劑,化合物29抑制Src的IC50值為0.78nmol·L-1(酶水平)和13nmol·L-1(細(xì)胞水平),是目前此類結(jié)構(gòu)中活性最好的化合物之一。SKI-606(bosutinib,30)為Src(IC50為1.2nmol·L-1)和Bcr-Abl(IC50為25nmol·L-1)的雙重抑制劑,抑制細(xì)胞水平Bcr-Abl的IC50值為5nmol·L-1(KU812)和20nmol·L-1(K562,MEG-01),II期臨床研究用于治療乳腺癌、胰腺癌、CML和NSCLC,并能對(duì)抗部分imatinib耐藥的腫瘤細(xì)胞。AZD-0530(31)為5位取代的喹唑啉類結(jié)構(gòu),能同時(shí)抑制Src和Abl,有阻止腫瘤細(xì)胞侵襲和對(duì)抗代謝的治療作用,用于實(shí)體瘤和血液惡性腫瘤的治療。KX2-391(KXO-1,32)為非ATP競爭性Src抑制劑,具有口服活性,2007年7月進(jìn)入臨床研究。Src激酶抑制劑可與Bcr-Abl激酶抑制劑(imatinib)合用,對(duì)白血病療效更明顯。3.5inib和imatinib2001年上市的imatinib(Gleevec,Glivec,33)是首個(gè)小分子酪氨酸激酶抑制劑,競爭性結(jié)合于酪氨酸激酶的ATP口袋中,抑制Bcr-Abl(IC50為50~100nmol·L-1)及其下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,對(duì)CML療效十分顯著。但也發(fā)現(xiàn)對(duì)imatinib耐藥的現(xiàn)象,Gorre等研究發(fā)現(xiàn)主要是由于Bcr-Abl基因突變或擴(kuò)增所致。新型的Src-Abl雙重抑制劑如dasatinib(Sprycel,34)和SKI-606等,均是對(duì)imatinib耐藥的Bcr-Abl激酶的有效抑制劑。dasatinib是Bristol-MyersSquibb公司2006年上市的藥物,能同時(shí)作用于Bcr-Abl、Src、c-kit、PDGFR等多個(gè)靶點(diǎn),IC50分別為1nmol·L-1(Bcr-Abl)、0.5nmol·L-1(Src)、0.4nmol·L-1(Lck)、0.5nmol·L-1(Yes)和0.2nmol·L-1(Fyn),用于治療imatinib耐藥的CML和ALL(acutelymphocyticleukaemia,急性淋巴細(xì)胞白血病)。Nilotinib(AMN-107,Tasigna,35)為imatinib結(jié)構(gòu)類似物,作用于Bcr-Abl、c-kit和PDGFR等靶點(diǎn),抑制Ph+CML(Philadelphia-positiveCML)和Ph+ALL(Philadelphia-positiveALL)中造血細(xì)胞增殖的IC50值為12nmol·L-1,抑制Ph+ALL的作用比imatinib強(qiáng)20~40倍,而且生物利用度更好,可口服用于治療imatinib耐藥白血病,于2007年10月份獲FDA批準(zhǔn)上市。Innovive公司2007年進(jìn)入臨床研究的NS-187(INNO-406,36)是口服的Bcr-Abl和Lyn雙重抑制劑,與imatinib結(jié)構(gòu)類似,抑制Bcr-Abl強(qiáng)于imatinib10倍(體內(nèi))和25~55倍(體外),抑制HMC-1細(xì)胞增殖的IC50為51nmol·L-1,有望對(duì)抗imatinib耐藥的腫瘤。3.6jaks抑制劑JAK/STAT通路的異常