多靶点蛋白酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物的研究进展
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ch emopreventive activity of an iridoid glycoside,8-acetylharpagide,from Ajuga decumbens 1J 21Cancer Letters,2000,157(1):87-9211382Jaouad El Hilaly,Badi ?a Lyoussi 1Hypoglycaemic effect of the
lyoph i lised aqueous extract of Ajuga iva i n normal and streptozotocin diabetic rats 1J 21J 1Ethnopharmacol 1,2002,80(2-3):109-11311392Jaouad E-l H i laly,Adil T ahraoui,Zafar H 1Israili,et al 1Hypolipidemic
effects of acute and sub -chronic adminis tration of an aqueous extract of Ajuga iva L 1w hole plant in normal and di abetic rats 1J 21J 1Ethnopharmacol 1,2006,105(3):441-4481
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chronic toxicological studies of Ajuga iva in experimental ani mals 1J 21J 1Ethnopharmacol 1,2004,91(1):43-501
多靶点蛋白酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物的研究进展
张秋荣,陈 婷,于 康,王 慧,周广强,朱 楠,冯贝贝,刘宏民(郑州大学药物研究开发中心郑州450001)
摘要:多靶点的蛋白酪氨酸激酶抑制剂药物的研究成为近几年来抗肿瘤药物研究的热点,本文整合国内外相关文献资料,简要介绍了该类药物
的抗肿瘤作用机理,综合阐述了酪氨酸激酶抑制剂的研究进展。
关键词:多靶点;酪氨酸激酶;抑制剂;抗肿瘤药物
中图分类号:R73011 文献标识码:A 文章编号:1006-3765(2012)-02-0007-04
作者简介:张秋荣,女(196518-)。副教授。主要从事新药教学和科研工作。联系电话:0371-********,E -mail:zhqr010@yahoo 1com 1cn 通讯作者:刘宏民,男。教授,博士生导师。研究方向:药物合成与新药开发。E -mail:liuhm@zzu 1edu 1cn 本课题受国家自然基金资助81172937
Advances in the study on the antineoplastic agents --m ult-i target tyrosine kinase inhibitors
ZH AN G Qiu -rong,CH EN Ting,YU kang,WAN G H ui,ZHOU Guan g -qiang,ZH U Nan,FEN G Be -i bei,LIU Hong -min (N ew Drug R esearch and Development Center,Zhengzhou U niversity,Zhengzhou 450001)
ABSTR ACT:In recent years the research of mult-i target ty rosine kinase inhibitors had become a hot spot on ant-i
neoplastic ag ents,sum marizing the domestic and foreign literature,the present review g ave a brief introduction of the antitumor mechanism of those,and discussed current approaches that mult-i target tyrosine kinase inhibitors in
cancer treatment and research 1KE Y WORD S:M ult-i target;T y rosine kinases;I nhibitors;A ntineoplastic agents
恶性肿瘤严重危害人类健康,随着人们对肿瘤产生机制的不断研究,发现细胞癌变的本质是细胞信号转导通路失调导致细胞的无限增值,从而导致了肿瘤的发生。信号转导贯
穿在在整个生命过程中,细胞信号转导过程的异常会导致细胞生长、分化、代谢和生物学行为障碍,进而引起各种疾病乃至肿瘤的发生。在各种因素参与的信号转导过程中,蛋白酪氨酸激酶介导的信号转导与肿瘤的发生发展有直接相关112。蛋白酪氨酸激酶是一类具有酪氨酸激酶活性的蛋白质,可分为受体型(RT Ks)和非受体型(nrPT K s)两类122,RT Ks 受体主要分为以下几类:1表皮生长因子受体(EGFR )家族,它与结肠直肠癌、头颈鳞状上皮细胞癌、非小细胞肺癌(NSCL C)、乳腺癌、胰腺癌、肾细胞癌的发病有关;o血小板
衍生生长因子受体(PDG FR)家族,它的激活与人类许多疾病有关,如血管再狭窄、动脉粥样硬化和肿瘤等;?血管内皮生长因子受体(V EG F)家族,它是生理或病理性血管生成的重要调节因子;?成纤维细胞生长因子受体(F GFR)家族,它可调节多种细胞过程,包括细胞生长、分化、迁移和生存,在血管生成、伤口愈合和肿瘤发生中起重要作用;?胰岛素受体家族,它在血细胞肿瘤中常见。RT Ks受体还包括肝细胞生长因子受体(HGFR)、神经细胞生长因子受体(N GFR)、T r k受体和T ie受体等等。nrPT Ks有Src激酶家族和其他酪氨酸激酶如Jak、FAK、A ck、Fes、Rak、Brk等,它们能催化AT P上磷酸基转移到许多重要蛋白质的酪氨酸残基上,使其发生磷酸化;从而激活下游的信号转导途径,调控细胞的增殖、分化、和死亡等一系列生命活动。酪氨酸激酶的活性过高,受体磷酸化导致其下游信号途径激活,导致细胞转化、增殖、对抗细胞调亡、促进细胞生存,最终导致肿瘤的形成。
肿瘤细胞中的信号转导相互交错,相互影响。几年来随着单靶点的酪氨酸激酶抑制剂的应用及研究发现已经很难达到理想的阻断肿瘤细胞发生发展和对特定的肿瘤治疗,也有可能引起耐药。因此,多靶点酪氨酸激酶抑制剂成为抗肿瘤药物的研究热点。多靶点酪氨酸激酶抑制剂能作用于多个靶点、效率高、安全性好、抑制肿瘤效果显著。
本文就近几年多靶点酪氨酸激酶抑制剂的研究进展进行综述,以最先上市的甲磺酸伊马替尼为里程碑,开拓了多靶点酪氨酸激酶抑制剂的新纪元。
1已上市的多靶点酪氨酸激酶抑制剂
111甲磺酸伊马替尼(imat inib mesylate,Gleevec)甲磺酸伊马替尼作为首个上市的分子靶向治疗抗肿瘤药物,是由诺华公司研究开发的,并于2001年5月10日经美国食品药品管理局(F DA)批准上市,用于慢性粒细胞白血病(CM L)治疗132。2002年2月1日FDA又批准了该药新的适应症:用于治疗无法切除的或转移性的恶性胃肠道间质肿瘤142。本品还可以用于治疗骨髓纤维化、胃肠基质瘤;还可以抑制裸鼠的小细胞肺癌(SCL C)生长152。动物试验证实本品亦可抑制裸鼠脑内胶质母细胞瘤162的生长。
本品属于2-苯基氨基嘧啶类化合物,化学名为4-1(4-甲基-1-哌嗪基)甲基2-N-14-甲基-3-114-(3-吡啶基)-2-嘧啶基2氨基2苯基2苯甲酰胺甲磺酸盐,它是一种特异性很强的酪氨酸激酶抑制剂。它可以选择性的抑制bcr-abl、C-kit和血小板衍生生长因子受体(PDG FR)等酪氨酸激酶,其抗肿瘤机制是作为A T P竞争性抑制剂,阻滞酪氨酸激酶的磷酸化,抑制bcr-abl表达,从而阻止细胞的增殖和肿瘤形成172。
112索拉菲尼(sor afenib,Nexavar)索拉菲尼是第一个口服的多靶点酪氨酸激酶抑制剂,是由拜耳公司和ON YX公司共同研制的,2005年12月获美国F DA批准上市用于晚期肾细胞癌治疗,2007年10月获欧洲药品管理局批准用于肝细胞癌的治疗;另外,对于黑色素瘤、非小细胞肺癌等实体瘤也有抗癌作用,现处于ó期临床研究之中;用于结直肠癌、胰腺癌、卵巢癌、前列腺癌、急性和慢性髓细胞性白血病等的研究处于ò期临床阶段182,与化疗联合治疗晚期非小细胞肺癌的临床试验也已经开始192。
本品是一种双芳基尿素,化学名4-{4-13-(4-氯-3-三氟甲基-苯基)-酰脲2-苯氧基}-吡啶-2-羧酸甲胺。临床使用的为索拉菲尼的甲苯磺酸盐。它具有双重的抗肿瘤作用,一方面通过抑制RAF/M EK/ERK信号转导通路直接抑制肿瘤的生长,另一方面通过抑制血管内皮生长因子和血小板衍生生长因子受体而阻断肿瘤新生血管的形成,切断肿瘤细胞的营养供应而达到抑制肿瘤的目的1102。
113舒尼替尼(Sunitinib,Sutent)舒尼替尼是美国辉瑞公司研发的口服小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂,它是目前已知的作用靶点最多的靶向抗肿瘤药物之一,具有广谱的抗肿瘤活性。它是第一个被欧盟批准为转移性肾细胞癌一线药物。2006年1月美国食品药品管理局(F DA)批准用于治疗转移性肾细胞癌和不能耐受或伊马替尼治疗失败的转移性胃肠道间质瘤1112。目前,本品用于乳腺癌治疗的研究均处于ó期临床阶段,对甲状腺癌、前列腺癌、恶性黑色素瘤等多个适应证处于ò期临床研究。另外,在神经内分泌肿瘤、非小细胞肺癌、结肠癌、原发性肝癌和乳腺癌等其他多种实体瘤中也显示出较强的抗肿瘤活性112,132。舒尼替尼的化学名称为N-12-(二乙胺基)乙基2-5-1(Z)-(5-氟-1,2-二氢-2-氧-3H-吲哚-3-亚基)甲基2-2,4-二甲基-1H-吡咯-3-羧酰胺。它是一种新型的多靶点酪氨酸激酶抑制剂,具有抗肿瘤和抗血管生成的双重作用。它是血管内皮生长因子受体、血小板衍生生长因子受体、干细胞因子受体、酪氨酸激酶等的抑制剂1142。
114拉帕替尼(lapatinib,T ykerb)拉帕替尼是葛兰素史克公司研制的针对EGF R/ErbB-2的双靶点酪氨酸激酶抑制剂。2007年3月获得FDA批准上市用于治疗晚期乳腺癌,还用于治疗Her-2阳性晚期或转移性乳腺癌,临床适应症是已接受过蒽环类、紫杉类和tras-tuzumab治疗转移或侵袭性的HER-2过表达的乳癌患者1152。它是通过多条靶向途径抑制肿瘤生长。较大蛋白质分子单克隆抗体曲妥珠单抗靶向作用于肿瘤细胞外HER-2蛋白,小分子拉帕替尼可进入肿瘤细胞内阻断其和其它蛋白质的功能。由于两药的作用机制不同,故联合用药治疗HER-2乳腺癌。此外目前正在进行本品用于治疗肺癌、膀胱癌、胃肠道肿瘤、头颈部肿瘤和肾脏肿瘤的ó期临床研究以及用于用于结肠直肠癌和脑肿瘤治疗的ò期临床研究。拉帕替尼是4-苯胺基喹唑啉类激酶抑制剂,以甲苯磺酸盐水化物的形式存在。化学名称为N-(3-氯4-{1(3-氟代苯)甲基2氧}苯)-6-15-({12-(甲磺酰)乙基2氨基}甲基)-2-呋喃24-喹唑啉双(4-甲苯磺酸)一水化合物。它是可逆的多靶点酪氨酸激酶抑制剂,其作用机制是抑制细胞内的EGF R (ErbB-1)/HERE(Er bB-2)的A T P位点,阻止肿瘤细胞磷酸化和激活,通过EGFR(ErbB-1)/HER E(ErbB-2)的同质和异质二聚体阻断下调信号,从而抑制乳腺癌细胞的增生,诱导凋亡以达到抗肿瘤的目的1162。
115尼罗替尼(nilotinib,T asigna)尼罗替尼是由诺华公司开发研制的一种口服酪氨酸激酶抑制剂。2007年10月29日经美国FDA批准上市。主要用于治疗对伊马替尼耐药或者不能耐受的慢性期或加速期的慢性粒细胞性白血病
(CM L)的成年患者。单独使用或将其与伊马替尼合用,对胃肠道肿瘤也有疗效1172。
本品属于苯胺嘧啶类衍生物,化学名称为4-甲基-N-13-(4-甲基-1H-咪唑-1-基)-5-(三氟甲基)苯基2-3-14-(3-吡啶基)嘧啶-2-基氨基2苯甲酰胺。其作用机制是选择性的抑制酪氨酸激酶Bcr-Abl,并对干细胞因子受体Kit和血小板衍生生长因子受体(PDG FR)激酶有拮抗作用。
116达沙替尼(dasat inib,Sprycel)达沙替尼是由美国百时美施贵宝公司研发的一种口服的多靶点酪氨酸激酶抑制剂。2006年6月通过美国FDA批准用于治疗慢性髓性白血病的患者。临床实验表明,其疗效超过使用高剂量伊马替尼治疗的效果,且未发现其耐药性。基于达沙替尼的多种作用机制,研究发现对其他肿瘤也有作用,包括肺癌、结肠癌和前列腺癌1182。达沙替尼化学名:N-(2-氯-6-甲基苯基)-2-116-14-(2-羟乙基)-1-哌嗪基2-2-甲基-4-嘧啶基2氨基2-5-噻唑甲酰胺一水合物。它是替尼类A BL和SRC激酶双重抑制剂,其与IM 结合于ABL相同的AT P结合位点。但是IM只与A环处于关闭状态的酪氨酸非活性结构结合,而在生化分析中达沙替尼对于血液肿瘤和实体肿瘤中A BL的活性与非活性结构均有AT P竞争活性119,202。
2处于临床试验的多靶点酪氨酸激酶抑制剂
211瓦他拉尼(vatalanib,PT K787)瓦他拉尼是2006年诺华制药公司和德国先灵制药公司共同研制开发的口服小分子VEGFR和PDGFR酪氨酸激酶抑制剂。目前仍在对本品单独使用和联用对各种癌症,包括脑肿瘤、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、胃肠间质瘤和骨髓增生异常综合征及年龄相关性黄斑变性(AM D)的疗效进行临床试验1212。
本品属于苯胺酞嗪类化合物,化学名为N-(4-氯苯基)-4-(嘧啶基-4-甲基)-酞嗪-1-胺。其作用机制在AT P结合位点可逆、竞争性地、有效地抑制血管内皮生长因子受体(V EG-F R)家族成员可抑制包括V EG FR-1/Fit-1、VEGFR-2/K DR和VEGFR-3/F LT-4在内的所有已知的血管内皮生长因子受体家族成员、血小板衍生生长因子受体B(PDGFR B)及c-Kit受体激酶,从而抑制酪氨酸激酶的磷酸化,阻断信号传导,抑制肿瘤新生血管的形成以抑制肿瘤的生长。
与已获准上市的转移性结肠直肠癌治疗药贝伐单抗相比,它有许多优点:对更多的受体酪氨酸激酶有抑制作用,且口服有效,便于患者长期服用;分子质量更小,故比贝伐单抗更易穿透肿瘤细胞和血-脑脊液屏障。
212凡德他尼(V ander tanib,Zactima)凡德他尼是由阿斯利康公司研发的口服小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂。本品在2005年11月美国上市用于治疗甲状腺癌。2006年1月获欧洲药品委员会(COM P)批准用于治疗髓甲状腺癌、乳腺癌、骨髓瘤等。本品用于晚期非小细胞肺癌(N SCL C)治疗,ó期临床研究目前正在全球包括美国、英国、法国和中国在内的24个国家进行。体内实验还表明:凡德他尼联合泰素或健择能更为显著地抑止肿瘤生长122,232,它也可同时联合传统的化疗药物治疗NSCLC能增强放疗的抗肿瘤效应124,252。
本品属于苯胺喹唑啉化合物,化学名为:N-(4-溴-2-氟苯基)-6-甲氧基-7-1(1-甲基哌啶-4)甲氧基2喹唑林-4-胺。其作用机制是通过作用于肿瘤细胞EGFR、V EGFR和RET等酪氨酸激酶,抑制酪氨酸激酶磷酸化,阻断肿瘤细胞信号的转导,抑制肿瘤细胞的损伤修复、使细胞分裂阻滞在G1期、诱导和维持细胞凋亡、抗新生血管形成等1262。
3结语与展望
综上所述,目前对于多靶点酪氨酸激酶抑制剂药物的研究与开发工作进行地如火如荼;这类药的发现为肿瘤患者的治疗带来了新的选择与光明,从而开辟了抗肿瘤药物研究的新天地;多靶点酪氨酸激酶抑制剂与传统的抗肿瘤药物相比具有特异性和有效性,同时对胃肠道反应和血液学不良反应少等优点,因此它具有更为广阔的发展前景。
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脂肪酶及酯酶定点突变研究进展及其应用
祝 玲,周 琼,詹冰津,池丽影,张军玲(福建师范大学生命科学学院福州350108)
摘要:重点介绍了利用定点突变技术对脂肪酶及酯酶性质的改造,包括酶的稳定性,活性,最适温度,最适作用pH 以及对映选择性。综述了理
性设计在脂肪酶及酯酶改造中的应用现状、存在问题以及前景。
关键词:脂肪酶和酯酶;定点突变
中图分类号:T Q925+16;Q754 文献标识码:A 文章编号:1006-3765(2012)-02-0010-04
作者简介:祝 玲,女(198813-)。毕业于福建师范大学。联系电话:135********
Progress and applications of site -directed mutagenesis of lipases and es -terases
ZH U Ling,ZHOU Qiong,ZH AN Bin g -jin,CHI L-i ying,ZH AN G Jun -ling(School of life science,Fu jian N ormal U mversity Fu zhou 350108)
ABSTR ACT :T his paper focused on the eng ineering of lipase and esterase using site -directed mutag enesis,w hich can improve the stability,catalytic activity,optimal temperature,optimal pH and enantioselectivity of enzyme 1The application status,problems and prospects of rational desig n in the eng ineering of lipase and esterase w ere re -view ed 1
KE Y WORD S:L ipase;Esterase;Site
-directed mutagenesis