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喹唑啉在抗癌药物中的应用

2020-05-06 23:02栏目:运动健康

Src激酶家族(SFK)是一类膜相关非受体酪氨酸激酶,其成员包括c-Src、Fyn、c-Yes、Lyn、Lck、c-Fgr、Blk、Hck以及Yrk[7]。Lyn、Lck、c-Fgr、Blk、Hck仅在造血细胞中表达,而c-Src、Fyn、c-Yes则在多种细胞中都有表达[8]。Src激酶家族(SFK)成员的结构相似,通常由4个的Src同源结构域(SH1~SH4)、每种激酶特有的特殊结构域是一种胞内磷脂酰肌醇激酶,属于细胞内重要的信号转导分子,参与调节细胞的增殖、凋亡与分化等生理过程。研究发现,PI3K依赖性信号通路在肿瘤发生中的主要特征和关键作用。PI3K介导的信号转导通路控制着众多在肿瘤发生发展中至关重要的细胞生物学过程,通路中j的主要组件或上游调控因子的遗传学和表观遗传学的突变导致PI3K依赖性信号通路过度表达,造成肿瘤细胞的发生和持续发展。在过去的几十年中,以PI3K-Akt-mTOR通路为靶点的治疗已经取得很大进步,使得人们认识到PI3K抑制剂在肿瘤的治疗中发挥的重要作用。

乳腺癌是全世界女性最常见的恶性肿瘤,发病率在逐年上升,且具有年轻化的趋势,其病死率居女性恶性肿瘤首位,为提高患者的生存率及生活质量,我们要寻求新的治疗方法以降低乳腺癌的复发率。靶向治疗作为继手术、放疗、化疗三大传统治疗手段之外的一种全新的治疗方法,具有特异性强、疗效显著、毒副反应小等优点,伴随着药理学和分子生物学研究的深入,靶向药物的研究和应用也取得了突破性进展。目前乳腺癌靶向治疗所针对的靶点或通路主要包括HER-2、VEGF、EGFR、PARP、PI3K/Akt/mTOR、CDK4/6等。针对HER-2靶点药物人类表皮生长因子受体2在正常组织中不表达,但在肿瘤组织中过表达。20%~30%的乳腺癌患者发现HER-2基因过表达,其高表达与乳腺肿瘤的发生、发展、预后和转移密切相关,且该类乳腺癌侵袭性强,预后差。抗HER-2靶向药物出现后改善了乳腺癌患者的预后,靶向HER2的药物主要分3大类:第1类是单克隆抗体,包括曲妥珠单抗和帕妥珠单抗。第2类是小分子酪氨酸激酶抑制剂,代表药物为拉帕替尼。第3类药物为单克隆抗体和化疗药的偶联体,代表药物为抗体偶联药物曲妥珠单抗-emtansine。曲妥珠单抗曲妥珠单抗(trastuzumab)是全球首个针对HER-2人源化单克隆抗体,与HER2受体胞外Ⅳ区域特异性结合,抑制HER2受体活化。该药物1998年由美国食品与药物管理局批准上市。曲妥珠单抗在乳腺癌的辅助治疗、新辅助治疗和转移性治疗方面均占主导地位。研究表明曲妥珠单抗辅助治疗1年,可使乳腺癌复发相对风险降低46%~52%,死亡相对风险降低约33%。联合化疗可以显著改善新辅助治疗的病理完全缓解率、客观缓解率和疾病无进展生存期。但需注意曲妥珠单抗的心脏毒性。帕妥珠单抗帕妥珠单抗(pertuzumab)是第2个针对HER-2靶标的重组人源化单克隆抗体,与HER2受体胞外Ⅱ区域特异性结合,抑制HER2受体活化。帕妥珠单抗联合曲妥珠单抗可治疗曲妥珠单抗单药治疗失败的转移性乳腺癌患者,且能够改善患者的临床缓解率。2014年英国癌症协会决定将曲妥珠单抗、多西他赛、帕妥珠单抗作为治疗HER-2阳性转移性乳腺癌的标准方案。帕妥珠单抗单药使用对于心脏具有毒性作用,但这种副作用要远小于曲妥珠单抗。拉帕替尼拉帕替尼(lapatinib)是喹唑啉衍生物,一种口服新型小分子酪氨酸激酶抑制剂,可同时作用于EGFR和HER-2两个靶点。拉帕替尼口服耐受性好,能够透过血脑屏障,联合化疗对于乳腺癌脑转移患者疗效较好。目前拉帕替尼主要应用于曾接受过化疗和曲妥珠单抗治疗的HER-2过表达患者的二线治疗。研究显示,联合曲妥珠单抗和拉帕替尼这两种靶向药物治疗一线治疗后进展的HER-2阳性乳腺癌患者效果优于单独使用拉帕替尼,其主要表现在PFS明显延长,临床获益率明显提高,总生存有明显改善的趋势。拉帕替尼也表现出了心脏毒性,但与曲妥珠单抗相比毒性较轻。T-DM1T-DM1是曲妥珠单抗与微管抑制剂美坦辛DM1偶连在一起的一种新型HER-2靶向治疗药物。它不仅具有曲妥珠单抗的靶向治疗作用及细胞毒物的抗肿瘤作用,更能促进细胞毒性药物与HER-2表面受体结合,增强对肿瘤细胞的杀伤力,降低不良反应。T-DM1单药疗效优于拉帕替尼联合卡培他滨,可显著延长mPFS和OS。目前临床上T-DM1已经取代拉帕替尼成为HER2阳性晚期乳腺癌曲妥珠单抗治疗失败的二线标准治疗。来那替尼来那替尼(neratinib)是针对HER-2和HER-1多靶点的不可逆性的泛ErbB受体酪氨酸激酶抑制剂。使用曲妥珠单抗耐药的HER-2阳性乳腺癌患者在选用来那替尼治疗后,依然取得良好的治疗效果。对曲妥珠单抗敏感以及耐药的乳腺癌患者,选择曲妥珠单抗和来那替尼联合治疗方案可能会比单药治疗方案更有效。针对VEGF靶点的药物血管内皮生长因子是血管生成的关键因素,而血管新生是导致肿瘤发生、发展、转移的主要原因,因此,靶向血管新生的治疗也是乳腺癌治疗的重要策略之一。目前,可应用于乳腺癌的抗血管新生药物包括:靶向VEGF的贝伐单抗和靶向血管内皮细胞生长因子受体2的雷莫卢单抗,以及多靶点的索拉非尼和舒尼替尼。贝伐单抗贝伐单抗(bevacizumab)是全球首个针对血管内皮生长因子A亚型的重组DNA人源化单克隆抗体,可选择性与VEGF结合并阻断其生物学活性,影响新生血管的形成,从而抑制肿瘤的生长。2004年2月美国FDA批准贝伐单抗作为全球第一个抑制血管生长的单克隆抗体应用于临床。但后续研究发现贝伐单抗联合化疗能提高HER-2阴性局部复发或转移性乳腺癌的mPFS,但OS不获益,且严重不良反应发生率增加。因此,2011年11月美国FDA出于其安全性和有效性的原因撤销了贝伐单抗用于乳腺癌治疗的适应证。但贝伐单抗在晚期乳腺癌的研究并未终止,IMELDA、TINIA等多项研究显示贝伐单抗联合化疗一线治疗进展后,二线及三线贝伐单抗联合单药化疗仍可取得PFS及OS获益。尽管以上阳性结果重新唤起人们对贝伐单抗治疗的信心,但是,鉴于获益与风险的评估,2014年美国ASCO进展期HER2阴性乳腺癌治疗指南提出,贝伐单抗只适合于症状严重或危及生命的内脏转移病人。索拉菲尼索拉菲尼(sorafenib)是一种针对包括VEGFR等多个酪氨酸激酶受体的多靶点抗血管生成的口服药物。研究比较索拉菲尼联合化疗对治疗期间或之后进展的HER-2阴性转移性乳腺癌的疗效显示PFS具有统计学意义,但改善的临床意义较小,还有待进一步的临床研究。雷莫卢单抗雷莫卢单抗(ramucirumab)是针对VEGF2完全人源化单克隆抗体。研究表明,雷莫卢单抗联合多西他赛对比多西他赛联合安慰剂治疗转移性乳腺癌患者的PFS有所提高,但并未达到mPFS,所以雷莫卢单抗是否可用于乳腺癌患者,需要进一步的临床研究来证实。舒尼替尼舒尼替尼(sunitinib)作为多靶点酪氨酸激酶抑制剂,在抑制VGFR和PDGFR的同时,还能抑制Fms样酪氨酸激酶受体。一项Ⅲ期临床研究显示,舒尼替尼单药对比卡培他滨治疗既往接受过治疗的HER2阴性晚期乳腺癌并未带来生存获益,所以关于舒尼替尼治疗晚期转移性乳腺癌的方案仍需更多的临床试验进一步证实。针对EGFR的药物表皮生长因子受体是一种具有酪氨酸激酶活性的跨膜受体。EGFR在正常乳腺的发育、成熟、退化过程中担任重要角色。EGFR也与肿瘤细胞的增殖、转移、侵袭、血管生成及细胞凋亡的抑制有关。西妥昔单抗西妥昔单抗(cetuximab)可以特异性地作用于EGFR胞外区,竞争性阻断表皮生长因子及其他配体与EGFR的结合使得受体失去活性,从而阻断肿瘤细胞内信号传导,抑制增殖并诱导凋亡。在治疗乳腺癌方面,大量的临床前研究已证实西妥昔单抗联合化疗或放疗可发挥协同作用,相比西妥昔单抗单药治疗时的客观缓解率有所提高。吉非替尼吉非替尼(gefitinib)作为一种小分子、可逆的EGFR酪氨酸激酶抑制剂。体外实验研究表明可以抑制动物乳腺癌的生长,但是多项用于晚期转移性乳腺癌的Ⅱ期临床试验显示的疗效并不理想。有研究表明,对于他莫昔芬治疗后转移或复发的乳腺癌患者,吉非替尼联合他莫昔芬临床获益率高于他莫昔芬联合安慰剂。厄洛替尼厄洛替尼对于曾使用贝伐珠单抗和厄洛替尼的节律性化疗的HER-2阴性转移性乳腺癌患者,使用卡培他滨联合环磷酰胺、厄洛替尼及贝伐珠单抗治疗后,临床获益率显著提高,中位进展时间明显延长。而在一些体外的研究表明厄洛替尼可显著性抑制炎性乳腺癌恶化,为以后炎性乳腺癌的治疗提供了一个可选择的方法。针对mTOR的药物磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳类动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/mTOR)是细胞内存在的一个重要的信号通路,在乳腺癌的发生发展过程中,PI3K/AKT/mTOR通路发挥重要作用。它一方面处于HER2通路下游,PI3K/AKT/mTOR通路活化参与曲妥珠单抗治疗耐药;另一方面,它还与雌激素受体信号通路交互激活,参与内分泌治疗继发耐药的发病机制。坦西莫司坦西莫司(temsirolimus)是第一个mTOR抑制剂,Ⅱ期临床试验证实坦西莫司联合来曲唑治疗转移性乳腺癌的疗效,研究结果表明,90名乳腺癌患者的临床获益率均大于75%。依维莫司依维莫司是mTOR靶蛋白的抑制剂,大量研究证明,依维莫司通过抑制PI3K/AKT/mTOR通路活性,逆转芳香化酶抑制剂耐药。依维莫司联合曲妥珠单抗应用于HER-2阳性乳腺癌能够逆转曲妥珠单抗的耐药性,同时增强曲妥珠单抗的抗肿瘤活性。对于芳香化酶抑制剂治疗失败的绝经后晚期乳腺癌病人,换用其他内分泌药物联合依维莫司将成为逆转内分泌治疗耐药的新策略。2012年7月FDA批准依维莫斯用于治疗激素受体阳性、HER-2阴性绝经后晚期乳腺癌患者。针对CDK4/6抑制剂周期蛋白依赖性激酶4/6是一类丝氨酸/苏氨酸激酶,通过与细胞周期素D结合,从而调节细胞由G1期向S期转换。哌泊塞克雷哌泊塞克雷(palbociclib)是一种CDK4/6抑制剂,能够抑制CDK4/6,从而阻断肿瘤细胞增殖。Ⅱ期研究结果显示,哌泊塞克雷联合来曲唑对比单药来曲唑一线治疗绝经后ER阳性、HER2阴性晚期乳腺癌病人,PFS显著获益(20.2个月vs.10.2个月,P<0.001)。基于Ⅱ期试验取得的重大成果,2015年2月美国FDA加速批准了哌泊塞克雷联合来曲唑作为初始方案治疗绝经后ER阳性、HER2阴性晚期乳腺癌。针对BRCA1/2突变的PARP抑制剂聚腺苷二磷酸核糖聚合酶通过影响DNA损伤修复,造成DNA损伤累积,最终诱导肿瘤细胞凋亡。在三阴性乳腺癌中,由于BRCA1/2常缺陷或突变,PARP抑制剂能抑制BRCA1/2介导的同源重组DNA修复,达到促进肿瘤细胞凋亡的目的,从而可增强放疗以及烷化剂和铂类化疗药物的疗效。目前,iniparib,veliparib和olaparib作为PARP抑制剂的代表均在进行相关的临床试验。其他新型的靶向药物氧化酶-2COX-2在大部分正常组织中不表达,但在多种恶性肿瘤中COX-2过表达。COX-2过表达与肿瘤的生长、增殖、HER-2过表达及患者无瘤生存期降低密切相关。此外有临床研究表明,COX-2抑制剂联合芳香化酶抑制剂药物效果优于单用芳香化酶抑制剂类药物。COX-2抑制剂作为新的治疗靶点,它的疗效还需要进一步的研究去证实。热休克蛋白热休克蛋白90是生物进化过程中一组高度保守的分子伴侣,在肿瘤发生、发展、预后过程中发挥重要作用,已成为新兴的抗肿瘤药物的作用靶点。Hsp90重要的蛋白激酶包括跨膜氨酸激酶受体HER-2、血管内皮生长因子受体、CDK4等。其中HER-2是HSP90最敏感的蛋白激酶,HSP90抑制剂有利于提高肿瘤药物治疗的敏感性。PD-1及PD-L1程序性死亡受体1及程序性死亡受体-配体1是参与肿瘤免疫逃逸的信号通路,目前有研究提示在三阴乳腺癌患者PD-L1表达阳性时,免疫治疗药物(如avelumab)可作为该类患者重要的治疗手段。

在人类基因组中,Her家族属于19种受体酪氨酸蛋白激酶家族中的一个大家族,该家族成员包括:EGFR,HER-2/neu,HER-3,HER-4,各成员之间具有高度同源性,均具有酪氨酸激酶活性。Her家族成员与相应配体结合后空间结构发生二聚体化,并激活细胞内下游信号通路,从而发挥作用。Her家族主要有三大类特异性配体:①能与Her-3、Her-4结合的配体,包括神经生长调节素、生长因子以及神经分化因子;②能与Her-1、Her-4结合的配体,包括B-细胞调节素、表皮调节素及肝素结合性生长因子;③只能与Her-1结合的,包括转化生长因子、两性调节蛋白及生长因子。目前尚未发现能与Her-2结合的配体[1]。表皮生长因子受体在多种肿瘤细胞中过度表达和/或突变,对肿瘤的发生和发展具有重要影响,因而成为肿瘤治疗的靶向位点之一[2]。以下列出了23个以喹唑啉为药效基团的Her家族抑制剂:

恶性肿瘤严重危害人们的健康,据WHO统计,全世界平均每年死于恶性肿瘤者达700万人。全世界癌症死亡人数将继续上升,预计到2030年可能将超过1310万。肿瘤侵袭转移是肿瘤治疗失败的主要原因。根据肿瘤血管生成理论,当实体肿瘤直径2mm时需诱导新的血管生成以获取血供,否则肿瘤将会因缺血、缺氧而坏死,因此血管生成抑制剂有很好的疗效。多种肿瘤血管生成因子都通过与相应的酪氨酸受体结合,促进血管生成,其中血管内皮生长因子(VEGF)是作用最强、特异性最高的促血管生成因子[3]。该家族主要有三个成员,分别为VEGFR-1,VEGFR-2,VEGFR-3。VEGFR是一类酪氨酸激酶跨膜糖蛋白,可分为胞外区、跨膜区和胞内区。血管内皮生长因子受体的胞外段是与血管内皮生长因子结合的区域,两者结合后血管内皮生长因子受体构象发生变化,导致受体二聚化,其胞内段酪氨酸位点发生自磷酸化,激活下游的信号传导通路。VEGFR-l(Flt-1)对造血干细胞的生长起了决定性的作用,VEGFR-2(humanKDR,Flk-1)能促进血管内皮生长因子的生长,VEGFR-3(Flt-4)能促进淋巴内皮细胞的正常发育[4]。以VEGF及其受体VEGFR为靶点的药物,通过使血管内皮生长因子和血管内皮生长因子受体表达减少,阻断其信号转导通路或耗竭肿瘤细胞产生的血管内皮生长因子而抑制肿瘤血管的生成,切断肿瘤供血,达到抑制肿瘤生长、发展和转移的目的。血管内皮生长因子受体在肿瘤血管内皮细胞中过度表达,而在相邻正常血管内皮细胞中几乎检测不出。因此VEGF与VEGFR为肿瘤的导向治疗提供了特异性较高的靶点[5]。

4SRC抑制剂

胸苷酸合成酶系由相同亚基构成的同源二聚体胞浆酶,它参与体内脱氧核糖核酸生物合成所需的胸腺嘧啶核苷酸的起始合成过程,是该过程的限速酶。细胞在没有外源性的胸腺嘧啶供应时,这一限速反应是体内胸腺嘧啶脱氧核苷酸的唯一来源以及其后DNA合成的唯一途径。由于肿瘤细胞内的DNA合成水平明显高于正常细胞,因此肿瘤细胞在没有外源性的胸腺嘧啶的情况下,抑制TS活性将引起胞内胸腺嘧啶的缺失,从而使胞内的DNA合成不能正常进行,随之产生缺陷的DNA合成、裂解以及细胞凋亡。因此,TS已成为化疗药物一个非常重要的理想作用靶点[6]。以下列出了5个以喹唑啉为药效基团的TYMS抑制剂:

2VEGFR抑制剂

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