




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
抗肿瘤药的分类及发展:第一部分
抗肿瘤药分类
1
烷化剂抗肿瘤药
环磷酰胺Cyclophosphamide
塞替派Thiotepa
司莫司汀Semustine
盐酸氮芥ChlormethineHydrochloride
白消安(马利兰)Busulfan
苯丁酸氮芥Chlorambucil
氮甲Formylmerphalan
卡莫司汀Carmustine
六甲蜜胺Altretamine
洛莫司汀Lomustine
苯丙氨酸氮芥DL-PhenylalanineMustard
硝卡芥Nitrocaphane
异环磷酰胺Ifosfamide
二溴甘露醇Mitobronitol
2
抗代谢类抗肿瘤药
阿糖胞苷Cytarabine
氟尿嘧啶Fluorouracil
甲氨蝶呤Methotrexate
羟基脲Hydroxycarbamide
替加氟Tegafur
甲异靛Meisoindigotin
巯嘌呤Mercaptopurine
3抗生素类抗肿瘤药
放线菌素D(更生霉素)Dactinomycin
丝裂霉素Mitomycin
盐酸阿霉素DoxorubicinHydrochloride
盐酸平阳霉素BleomycinA5Hydrochloride
盐酸表柔比星EpirubicinHydrochloride
盐酸吡柔比星PirarubicinHydrochloride
盐酸柔红霉素DaunorubicinHydrochloride
4天然来源抗肿瘤药
高三尖杉酯碱Homoharringtonine
硫酸长春新碱(醛基长春碱)VincristineSulfate
羟喜树碱Hydroxycamptothecin
依靠泊苷Etoposide
硫酸长春地辛VindesineSulfate
硫酸长春碱VinblastineSulfate
重酒石酸长春瑞宾VinorelbineBitartrate
紫杉醇Paclitaxel
长春质碱
转移因子长春瑞宾碱
多烯紫杉醇
莪术油
人参多糖秋水仙碱
9-氨基喜树碱7-乙基喜树碱
榄香烯
5激素类抗肿瘤药
氨鲁米特Aminoglutethimide
他莫昔芬Tamoxifen
氟他胺Flutamide
戈那瑞林Gonadorelin
醋酸亮丙瑞林LeuprorelinAcetate
来曲唑Lelrozol
6其它
卡铂Carboplatin
盐酸丙卡巴肼(甲基巴肼)ProcarbazineHydrochloride
安吖啶Amsacrine
枸橼酸达卡巴嗪DacarbazineCitrate
门冬酰胺酶(L-门冬酰胺酶)
Asparaginase
顺铂Cisplatin
盐酸米托蒽醌MitoxantroneHydrochloride
烷化剂抗肿瘤药的部分药品介绍
(1)环磷酰胺是一种直接作用于肿瘤细胞的药品,对增殖细胞群的各期都有杀伤作用。进入人体后肝脏或肿瘤组织内存在的过量磷酰胺酶或磷酸酶水解,释放出氮芥基而杀伤肿瘤细胞克制其生长的作用。异环磷酰胺在体外无抗癌活性,进入体内被肝脏或肿瘤内存在的磷酰胺酶或磷酸酶水解,变为活化作用型的磷酰胺氮芥而起作用。其作用机制为与DNA发生交叉联结,克制DNA的合成,也可干扰RNA的功效,属细胞周期非特异性药品。本品抗瘤谱广,对多个肿瘤有克制作用。
(2)硝卡介Nitrocaphane化学名称为:2-[双(β-氯乙基)胺甲基]-5-硝基苯丙氨酸,为细胞周期非特异性药品,克制DNA和RNA的合成,对DNA的合成更为明显。对癌细胞分裂各期都有影响,对增殖和非增殖细胞都有作用。对多个动物肿瘤有克制作用。抗瘤谱广,毒性较低。
(3)盐酸氮芥为双功效烷化剂,重要克制DNA合成,同时对RNA和蛋白质合成也有克制作用。其作用机理是氮芥可与鸟嘌呤第7位氮呈共价结合,产生DNA的双链内交叉联结或DNA的同链内不同碱基的交叉联结,制止DNA复制,造成细胞损伤或死亡。对肿瘤细胞的G1期和M期杀伤作用最强,大剂量时对各期细胞都有杀伤作用,属细胞周期非特异性药品。
(4)司莫司汀为细胞周期非特异性药品,对处在G1-S边界,或S早期的细胞最敏感,对G2期也有克制作用。本品进入体内后其分子从氨甲酰胺键处断裂为两部分,一为氯乙胺部分,将氯解离形成乙烯碳正离子,发挥烃化作用,使DNA链断裂,RNA及蛋白质受到烃化,这与抗肿瘤作用有关;另一部分为氨甲酰基部分变为异氰酸酯,或再转化为氨甲酸,以发挥氨甲酰化作用,重要与蛋白质特别是其中的赖氨酸末端的氨基等反映,这重要与骨髓毒性作用有关,氨甲酰化还破坏某些酶蛋白使DNA被破坏后难以修复,这有助于抗癌作用。
(5)塞替派为细胞周期非特异性药品,在生理条件下,形成不稳定的亚乙基亚胺基,含有较强的细胞毒作用。塞替派是多功效烷化剂,能克制核酸的合成,与DNA发生交叉联结,干扰DNA和RNA的功效,变化DNA的功效,故也可引发突变。
(6)六甲蜜胺为嘧啶类抗代谢药品,重要克制二氢叶酸还原酶,干扰叶酸代谢,选择性克制DNA、RNA和蛋白质的合成。为周期特异性药。
(7)二溴甘露醇为糖类烷化剂,口服吸取完全,在体内释放氢溴酸后,形成双环氧乙烷化合物显效。含有克制癌细胞分裂的作用。
抗代谢类抗肿瘤药的部分药品介绍
(1)氟尿嘧啶进入体内后转变为5-氟尿嘧啶脱氧核苷,可克制胸腺嘧啶核苷合成酶,阻断尿嘧啶脱氧核苷转变为胸腺嘧啶脱氧核苷,影响DNA的生物合成,另外,通过制止尿嘧啶和乳清酸掺入RNA,达成克制RNA合成的作用。本品为细胞周期特异性药,重要克制S期细胞。
(2)甲氨蝶呤是一种作用于细胞蛋白质合成的抗肿瘤药,通过克制二氢叶酸还原酶,使细胞的DNA合成受阻,对增殖旺盛的肿瘤细胞作用更强。
(3)盐酸阿糖胞苷重要作用于细胞S增殖期的嘧啶类抗代谢药品,通过克制细胞DNA的合成,干扰细胞的增殖。阿糖胞苷进入人体后经激酶磷酸化后转为阿糖胞苷三磷酸及阿糖胞苷二磷酸,前者能强有力地克制DNA聚合酶的合成,后者能克制二磷酸胞苷转变为二磷酸脱氧胞苷,从而克制细胞DNA聚合及合成。本品为细胞周期特异性药品,对处在S增殖期细胞的作用最为敏感,对克制RNA及蛋白质合成的作用较弱。
(4)替加氟为氟尿嘧啶的衍生物,在体内经肝脏活化转换为氟尿嘧啶而发挥其抗肿瘤活性,干扰DNA与RNA合成,重要作用于S期,为周期特异性药品。
(5)巯嘌呤片属于克制嘌呤合成途径的细胞周期特异性药品,化学构造与次黄嘌呤相似,因而能竞争性地克制次黄嘌呤的转变过程。本品进入体内后重要的作用环节有二:(1)通过负反馈作用克制酰胺转移酶,因而制止1-焦磷酸-5-磷酸核糖(PRPP)转为1-氨基-5-磷酸核糖(PRA)的过程,干扰了嘌呤核苷酸合成的起始阶段。(2)克制复杂的嘌呤间的互相转变,即能克制次黄嘌呤核苷酸转为腺嘌呤核苷酸及次黄嘌呤核苷酸转为黄嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸的过程,同时本品还克制辅酶I(NAD+)的合成,并减少了生物合成DNA所必需的脱氧三磷酸腺苷(dATP)及脱氧三磷酸鸟苷(dGTP),因而肿瘤细胞不能增殖,本品对处在S增殖周期的细胞较敏感,除能克制细胞DNA的合成外,对细胞RNA的合成亦有轻度的克制作用。
(6)羟基脲是一种核苷二磷酸还原酶克制剂,可制止核苷酸还原为脱氧核苷酸,干扰嘌呤及嘧啶碱基生物合成,选择性地妨碍DNA合成,对RNA及蛋白质合成无阻断作用。周期特异性药,S期细胞敏感。
抗生素类抗肿瘤药的部分药品介绍
(1)阿霉素是一种抗肿瘤抗生素,可克制RNA和DNA的合成,对RNA的克制作用最强,抗瘤谱较广,对多个肿瘤都有作用,属周期非特异性药品,对多个生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用。乳腺癌、肉瘤、肺癌、膀胱癌等其它多个癌症都有一定疗效,多与其它抗癌药联合使用。
(2)放线菌素D重要作用于RNA,高浓度时则同时影响RNA与DNA合成。作用机理为嵌合于DNA双链内与其鸟嘌呤基团结合,克制DNA依赖的RNA聚合酶活力,干扰细胞的转录过程,从而克制mRNA合成。为细胞周期非特异性药品,以G1期尤为敏感,妨碍G1期细胞进入S期。
(3)盐酸吡柔比星为半合成的蒽环类抗癌药,进入细胞核内快速嵌入DNA核酸碱基对间,干扰转录过程,制止mRNA合成,克制DNA聚合酶及DNA拓扑异构酶Ⅱ(TopoisomeraseⅡ,TopoⅡ)活性,干扰DNA合成。因本品同时干扰DNA、mRNA合成,在细胞分裂的G2期阻断细胞周期、克制肿瘤生长,故含有较强的抗癌活性。丝裂霉素为细胞周期非特异性药品。对肿瘤细胞的G1期、特别是晚G1期及早S期最敏感,在组织中经酶活化后,它的作用似双功效或三功效烷化剂,可与DNA发生交叉联结,克制DNA合成,对RNA及蛋白合成也有一定的克制作用。
天然来源抗肿瘤药的部分药品介绍
(1)长春花碱酰胺是一种抗肿瘤植物药,为半合成的长春碱衍生物,属周期特异性药,作用于肿瘤细胞的有丝分裂期。
(2)喜树碱是从喜树的种子或根皮中提炼出的一种生物碱,喜树是生长在我国南方的落叶植物,分布十分广泛。喜树碱是DNA合成克制剂,对DNA合成期的肿瘤细胞有较强的杀伤作用。
(3)紫杉醇Paclitaxel是新型抗微管药品,通过增进微管蛋白聚合克制解聚,保持微管蛋白稳定,克制细胞有丝分裂。
(4)高三尖杉酯碱能克制真核细胞蛋白质的合成,使多聚核糖体解聚,干扰蛋白核体糖功效。本品对细胞内DNA的合成亦有克制作用。
激素类抗肿瘤药的部分药品介绍
(1)戈那瑞林为LH-RH受体拮抗剂。LH-RH是由下丘脑分泌的肽类激素,从下丘脑每隔90分钟释放一次LH-RH,与垂体的LH-RH受体结合生成和释放LH(黄体生成素)和FSH(促卵泡生成素)。应用LH-RH受体拮抗剂后、通过竞争结合了垂体LH-RH的大部分受体,而使LH,FSH的生成和释放呈一过性增强,但这种刺激的持续,会造成受体的吞噬、分解增多,受体数减少,垂体细胞的反映下降,LH和FSH的分泌能力减少,因而克制了卵巢雌激素的生成。
其它抗肿瘤药的部分药品介绍
(1)卡伯是第二代铂类复合物,它能与DNA结合,形成交叉键,破坏了DNA的功效,使其不能再复制合成,对生长各期的肿瘤细胞都有杀伤作用,是一种细胞周期非特异性药品。
(2)盐酸米托蒽醌通过和DNA分子结合,克制核酸合成而造成细胞死亡。本品为细胞周期非特异性药品。
(3)顺铂为铂的金属络合物,作用似烷化剂,重要作用靶点为DNA,作用于DNA链间及链内交链,形成DDP~DNA复合物,干扰DNA复制,或与核蛋白及胞浆蛋白结合。属周期非特异性药。
(4)安吖啶和DNA结合,对腺嘌呤、胸腺嘧啶碱基对的配对有影响。重要克制DNA合成,对S和G2期细胞克制作用较明显,对RNA的合成影响较小。
第二部分
抗肿瘤药品新进展
第一节概述
近50年的抗肿瘤药品研究开发工作使肿瘤化疗获得相称的进步,特别是使血液系统恶性肿瘤患者生存时间明显延长,但严重威胁人类生命健康的占恶性肿瘤90%以上的实体瘤的治疗尚未达成满意的疗效,仍有半数癌症患者对治疗无反映或耐药而最后造成治疗失败。因此,发现并开发新型抗肿瘤药品仍然是药学家所必须面对的十分艰巨而长久的使命与挑战。随着分子肿瘤学、分子药理学的飞速发展使肿瘤本质得以逐步阐明和揭示;大规模快速筛选、组合化学、基因工程等先进技术的发明和应用加速了药品开发的进程;抗肿瘤药品的研究与开发已进入一种崭新的时代。当今抗肿瘤药品的发展战略有下列特点:①以占恶性肿瘤90%以上的实体瘤为主攻对象;②从天然产物中寻找活性成分;③针对肿瘤发生发展的机制寻找新的分子作用靶点(酶、受体、基因);④大规模快速筛选;⑤新技术的导入和应用:组合化学、构造生物学、计算机辅助设计、基因工程、DNA芯片、药品基因组学等。
抗肿瘤药品正从传统的非选择性单一的细胞毒性药品向针对机制的多环节作用的新型抗肿瘤药品发展,现在国内外关注的抗肿瘤作用的新靶点和对应的新型抗肿瘤剂或手段有:①以细胞信号转导分子为靶点:涉及蛋白酪氨酸激酶克制剂、法尼基转移酶(FTase)克制剂、MAPK信号转导通路克制剂、细胞周期调控剂;②以新生血管为靶点:新生血管生成克制剂;③减少癌细胞脱落、黏附和基底膜降解:抗转移药等;④以端粒酶为靶点:端粒酶克制剂;⑤针对肿瘤细胞耐药性:耐药逆转剂;⑥增进恶性细胞向成熟分化:分化诱导剂;⑦特异性杀伤癌细胞:(抗体或毒素)导向治疗;⑧增强放疗和化疗疗效:肿瘤治疗增敏剂;⑨提高或调节集体免疫功效:生物反映调节剂;⑩针对癌基因和抑癌基因:基因治疗——导入野生型抑癌基因、自杀基因、抗耐药基因及反义寡核苷酸、肿瘤基因工程瘤菌。本章就其中某些热点领域及最新进展简述之。
第二节
新的抗肿瘤药品
现在或在相称一段时期内,传统细胞毒性药品仍将是肿瘤药品治疗的主题。该类药品的重要缺点是对实体瘤疗效差,不良反映大,易产生耐药性。因此,新型细胞毒性药品的特点应是①针对实体瘤②从天然产物(植物、海洋生物等)中寻找新的化学构造和活性成分;③针对核心靶点如拓扑异构酶(TOPO)、微管系统、胸腺嘧啶脱氧核苷酸合成酶(TS)、DNA聚合酶、DNA引物酶等以提高选择特异性;④克服耐药性。近来,细胞毒性药品的研发获得了明显的进展,美国国家癌症研究所(NCI)与制药公司和科研机构合作开发出一批前景良好的新型化合物正在临床前和临床I期研究阶段。见表15-1
表15-1.NCI正在研究中的细胞毒性新药
化合物
性质、作用机制
体内有效移植瘤
研究阶段
合作研究机构
PX-52-1(NSC607097)
TOPOI、II克制
人乳癌、黑色素瘤等
临床I期
日本协和发酵
Rebeccamycinanalogue
TOPOI、II克制
小鼠白血病、黑色素瘤
临床I期
BristolMyers
Penclomedine(NSC338720)
DNA合成克制剂
人、鼠乳癌
临床I期
BenVenueLab.
O6Benzylguanine(苄基鸟嘌呤)
DNA烷基转移酶
人结肠癌、胶质瘤
临床I期
Bezelesin(NSC615291)
DNA合成克制剂
人肾癌、结肠癌、乳癌
临床I期
SarCNU(NSC354432)
DNA合成克制剂
人胶质瘤、结肠癌
临床前期
PharmaciaUpjohn
Dolastatin10(NSC376128)
克制微管聚合
人乳腺癌、非小细胞肺癌
临床I期
Knoll
Phizoxin(NSC376128)
克制微管聚合
临床I期
日本藤泽
506U78(NSC686673)
干扰鸟嘌呤代谢
白血病、T细胞淋巴瘤
临床I-II期
GlaxolWellcome
5-Ethynyluracil(NSC687296)
双氢嘧啶脱氢酶
ODCC(NSC668281)
打断DNA链
人肝癌、前列腺癌
临床前
日本麒麟
KPN5500(NSC650426)
不明
人胃癌、乳腺癌、结肠癌
临床I期
一.
抗肿瘤烷化剂
1.
四氮烯类药品(Tetrazines)
1.1米托唑胺(Mitozolomide)米托唑胺是双功效烷化剂氯乙基重氮的前体药品,在临床前期肿瘤实验及移植人类肿瘤的无胸腺小鼠研究中发现其抗瘤谱很广,骨髓克制是该药的严重毒性,配合自体骨髓解救,其最高剂量可达400mg/m2。
1.2替莫唑胺(temozolomide)替莫唑胺的临床评价工作正在进行,在英国,I期临床实验发现每日分5次口服的给药方案有效,对胶质母细胞瘤有效,亦用于黑色素瘤。
1.3特洛西酮(Teroxirone,TGT)专供胸腹膜腔注射治疗癌性胸腹水。
2。硫酸酯类:Clomesone,Cyclodisone。
3.生物还原性烷化剂:KW2148:是MMC的双硫键化合物,合用于对丝裂霉素(MMC)耐药者,用量100mg/m2。
二.未分类抗肿瘤烷化剂:
阿多来新(adozelesin)阿多来新是人工合成抗生素CC-1065的一种类似物。CC-1065是从一种链丝菌培养液中分离得到的含有极强细胞毒作用的抗生素,有3种类似物adozelesin,bizelesin,carzelesin正在临床实验中。其作用机制独特,研究发现阿多来新对诸多个肿瘤模型有效,普通静脉给药,循环中去除快;剂量限制性毒性是骨髓克制,现在已进入III期临床研究阶段。
三.铂类:
顺铂肾毒性较大,第三代铂类抗癌药品奥沙利铂(oxaliplatin)和萘达铂(nedaplatin)在临床实验中获得了良好的效果。一项国际多中心临床III期实验表明奥沙利铂与5-FU联合应用,对大肠癌的总缓和率超出50%。现在,奥沙利铂已被认为是治疗晚期大肠癌的一线药,与TOPOI和TS克制剂的联合化疗实验正在美国、欧洲、中国等地进行。奥沙利铂(oxaliplatin)肾毒性比顺铂小,奥沙利铂的剂量限制毒性是感觉神经病变,这种副作用有明年多个形式:一种是肢端感觉迟钝,给药后很快即可出现,普通几天内消失,如重复给药,症状持续时间将延长,但无长久性和累积性。第二种神经病变重要累积肢端,oxaliplatin的毒性反映尚有恶心、呕吐,骨髓克制不常见也不严重。JM216和萘达铂(nedaplatin)也有相称的疗效。萘达铂的肾脏毒性较小,临床II期实验表明其对肺癌、头颈部恶性肿瘤、睾丸和女性生殖系统肿瘤有明显的疗效。
四.抗代谢药品:新型抗叶酸药品:
胸腺嘧啶脱氧核苷酸合成酶(TS)把单磷酸脱氧尿嘧啶(dUMP)转换成单磷酸胸腺嘧啶(TMP),是DNA合成过程中的核心酶之一。近年来发展了一系列新的TS特异性克制剂,其中最知名的是raltitrexed(Tomudex)。
1.Raltitrexed是水溶性的TS特异性克制剂,不影响RNA合成等其它细胞内生命活动,因而不良反映较小。临床实验中单药或与其它抗癌药及放疗联用,对头颈部恶性肿瘤、前列腺癌、肺癌、结直肠癌、胃癌、软组织肉瘤、白血病等有较抱负的疗效。
TOMUDEX(ZD1694)正在进行临床II/III期实验,3mg/m2静脉输注5分钟,每三周一次,晚期乳腺癌患者中总有效率为25%,毒副反映重要为白细胞减少、转氨酶升高。
2.双去氮四氢叶酸(LTX,DDA-THF):即洛美曲沙(lometrexol),还能克制甘氨酰胺核苷酸转移酶(GAR),对肺鳞癌、卵巢癌和恶性纤维组织细胞瘤有效,现在正在进行II期临床研究。
3.乙基去氮氨喋呤(EDX,EDAM伊打曲沙):用量80mg/m2,每5周一次,对非小细胞肺癌有效。
4.甲基四氢高叶酸(5MTHHF):还可克制蛋氨酸合成酶,毒副反映为骨髓克制和粘膜炎,用量2.5mg/m2,每5周一次。
5.三甲氧苯氨喹唑啉(Trimetrexate,TMX,TMQ,三甲曲沙):对头颈癌、胃癌、非小细胞肺癌、乳腺癌等有效,用量8-12mg/m2,每5周一次。
6.Piritrexin(PTX,比曲克辛,哌利特森):对泌尿道上皮肿瘤较有效,最大耐受剂量为170mg/m2,毒性重要是骨髓克制。
五.拓扑异构酶克制剂
真核细胞DNA的拓扑构造有两类核心酶TOPOⅠ和TOPOⅡ调节,这两类酶在DNA复制、转录、重组,以及在形成对的的染色体构造、染色体分离、浓缩中发挥重要作用。
1.
TOPOⅠ克制剂:重要为喜树碱(Camptothecin)类化合物,近年发展了2个新的喜树碱类药品,即拓扑特肯(topotecen)和依连洛特肯(irinotecan).
1.
1拓扑特肯(topotecen):即9-二甲胺甲基10-羟喜树碱。临床上重要对卵巢癌、乳腺癌、小细胞和非小细胞性肺癌、宫颈癌、结直肠癌、前列腺癌等疗效较好,用量1.5mg/m2,每天一次,连用五天,每3-4周重复。
1.
2依连洛特肯(irinotecan):喜树碱11(CPT-11),为水溶性,体内受酶解成SN38而显效,毒性重要为骨髓克制,用量100mg-150mg/m2,每七天一次。
其它TOPOⅠ克制剂尚有9A-Camptothecin,Campotosar,DX-8951等。由于TOPOⅠ与DNA片断的共价结合及非共价复合物的三维晶体构造已于近来阐明,新TOPOⅠ克制剂的寻找又成为热点,发展喜树碱类药品的口服制剂以提高治疗指数也显得越来越重要。
2.TOPOⅡ克制剂:TOPOⅡ克制剂种类较多,近年来临床上疗效较好的有DNA嵌入型的阿霉素衍生物去甲柔红霉素(idarubicin)、吡喃阿霉素(pirarubicin)和非DNA嵌入型的鬼臼毒素类药品鬼臼噻芬甙(reniposid,VM-26,Vumon)等。原有克制剂的改造又发现了一批新的TOPOⅡ克制剂,如蒽环类抗生素MX2,AD32,AD198,AD312,吡啶并咔唑衍生物S-16020-2都进入了临床研究阶段。
3.DNA拓扑异构酶TOPOⅠ和TOPOⅡ双重克制剂:9-甲氧基吡唑啉吖啶(pyrazoloacridine,PZA)是为治疗生长缓慢的实体瘤而合成的一类化合物;可嵌入DNA造成DNA的单链和双链断裂,单药II期临床研究显示PZA对实体瘤可能有广泛的应用前景,PZA含有对低氧细胞和静息期细胞及多药抗性细胞的毒性特点,与顺铂合用有协同的细胞毒作用,对于过分体现P-糖蛋白和多药抗性蛋白而产生抗药性的肿瘤细胞仍然有效。
中国科学院上海药品研究所近来从药用植物红根草中提取到有效成分,经修饰后得到一种全新的抗肿瘤化合物沙尔威辛(salvicine),也是TOPOⅡ克制剂,体内外实验显示其对肺癌、胃癌等疗效明显,现已完毕临床前研究工作。
六.微管蛋白活性克制剂
有大量的天然与合成化合物能干扰微管蛋白的功效。它们重要是与微管作用克制微管聚合,使纺锤体无法形成从而使细胞分裂停止在有丝分裂中期;或是增进微管聚合、克制微管解聚而克制细胞分裂。微管蛋白活性克制剂是最有效的抗肿瘤药品之一。
1.克制微管聚合药品:失碳长春碱(5’去甲去氢长春碱,NVB,VRB)为长春碱的半合成品,其特点是在保持克制肿瘤微管形成作用的同时对神经轴索微管的克制较轻,故神经毒性比较小。体外对非小细胞肺癌克制作用强,体内分布在肺组织的药品浓度高,临床多用于非小细胞肺癌,单用有效率为30%,常与DDP、5FU合用,有效率高达65%;对乳腺癌有效,单用有效率可达46%,与ADM、5FU合用,初治病人有效率达40-50%,复治病人有效率达15%以上;用量25-30mg/m2每七天一次。
利索新(Rhizoxin):由霉菌Rhizopussinensis培养液中提取,在ng浓度水平即达成IC50效应,现在尚在实验中。
2克制微管解聚药品:紫杉醇(Taxol,Paclitaxel)类药品是近年来发现的新作用机制的细胞毒类抗肿瘤药品,从短叶紫杉(Taxusbrevifolia)及中国红豆杉树皮提取,产量低;因其化学构造复杂,人工合成存在诸多困难。紫杉醇及其衍生物紫杉特尔(docetaxel,Taxotere)能促使微管蛋白快速聚集成微管,并结合到微管上克制微管的解聚,从而使细胞有丝分裂终止。临床上对卵巢癌、乳腺癌、非小细胞肺癌、头颈部恶性肿瘤等有明显疗效。单药用药对乳腺癌有效率可达56%,可与ADM、CTX、DDP等合用,有效率可高达94%,用量135-175mg/m2每3—4周一次。由于紫杉醇的溶解度很低,注射剂中需加入大量聚氧乙基蓖麻油(CremophorEL)助溶,因而可能易过敏;不良反映大和耐药性的产生,许多研究机构正在探寻新的紫杉醇衍生物,并开发缓释等紫杉醇等紫杉醇新剂型。
七胞信号转导分子为靶点的抗肿瘤药品
细胞的活性受外部信号控制,外部信号转导到细胞内部引发细胞内一系列反映,信号转导涉及多个细胞内途径,最典型的为丝裂原活化的蛋白激酶(MAPK)信号转导通路,在肿瘤生长、转移过程中起重要作用的某些生长因子及其受体都是通过MAPK信号转导通路起作用的。
1.丝裂原活化的蛋白激酶(MAPK)克制剂Sebolt-Leopold等证明克制MAPK信号传导通路在体外可使肿瘤细胞恢复到非转化的表型,体内则能克制肿瘤的生长。激活的MAPK体现水平增高已在人的多个肿瘤细胞中检测到,涉及乳腺癌、恶性胶质瘤和肾、结肠、肺原发性肿瘤。细胞信号转导异常,造成恶性肿瘤快速增殖、无限生长。针对MAPK信号转导通路的各个环节研究MAPK通路特异性克制剂,从理论上讲能够从根本上防治恶性肿瘤,。Sebolt-Leopold等测定了MEK的一种新克制剂PD184352的性质,证明其特异性地克制MEK1,并且在相对低浓度下制止多个肿瘤细胞的MAPK活化。然而,鉴于MAPK通路在从免疫反映和神经细胞功效到卵母细胞成熟的正擦黑能够信号传递中无处不在的广泛作用,评价MEK克制剂对正常生理活动的潜在负效应是非常重要的。下列介绍两类研究最活跃、进展较快的细胞信号转导过程中核心酶的克制剂。
2.蛋白酪氨酸激酶(PTK)克制剂PTK是一组能催化ATP上的磷酸基转移到许多重要的蛋白质的酪氨酸残基上使其磷酸化,从而激活多个底物酶,通过一系列反映影响细胞的生长、增殖和分化。真核细胞的生长因子如EGF、PDGF、胰岛素的受体和许多癌基因的体现产物都含有PTK活性。多个肿瘤细胞PTK活性异常增高,因此PTK
是一种含有非常重要意义的抗肿瘤靶点。现在PTK克制剂重要有黄酮类、肉桂酰胺类、苯乙烯类、芪和苯胺类、二底物型克制剂、吡哆嘧啶类、吡哆并喹唑啉和联硒双吲哚类等。来源于天然产物的有三羟异黄酮,erbstatin,lavendustinA,herbimycinA等;其中erbstatin是PTK的双底物竞争性克制剂;herbimycinA则是一种不可逆的共价克制剂;这种奇特的作用方式将为发展新型PTK克制剂提供思路。合成的PTK克制剂有tyrphostin,它是基于erbstatin和酪氨酸的构造设计的,随即有发展了多个构造各异的克制剂。迄今为止已证明许多PTK克制剂有抗癌活性,部分可诱导白血病细胞分化,PTK克制剂与其它抗癌药品合用治疗癌症也获得了某些可喜的成果。小分子肽类受体酪氨酸激酶(RTK)克制剂的研究已获得明显的进展,如含有RTK活性的表皮生长因子(EGF)受体小分子肽类克制剂PD158780、PD169540、CL387785、ZD1839、CP358744、CGP59326、CGP59326-A等在体内外实验中显示出很强的抗肿瘤活性,已准备进入临床实验;含有RTK活性的血小板源性生长因子(PDGF)受体小分子肽类克制剂PD-166285可明显延长荷瘤裸鼠的生存时间;SU-101已进入III期临床实验,且因其能增加细胞毒类抗肿瘤药品BCNU的作用,正在准备将两药合用进行II期临床实验。
3.法尼基转移酶(FTase)克制剂Ras基因的体现产物Ras蛋白存在于多个肿瘤中,Ras蛋白是一种三磷酸鸟苷(GTP)的结合蛋白,调控细胞的有丝分裂。Ras蛋白在细胞的增殖和恶性转化方面起重要作用,其最后须与胞浆膜结合才干发挥生物学作用,从胞浆到胞膜需要Ras蛋白的翻译后修饰,即从半胱氨酸残基法尼基化开始,法尼基后,3个C末端的氨基酸残基被蛋白酶水解;法尼基集团的结合使分子容易插到胞膜中,这是Ras成熟必须的第一步.FTase是近年来发现的与Ras蛋白异戊二烯化修饰亲密有关的一种必需酶,克制FTase活性,制止Ras蛋白的法尼基化,能够有效地克制肿瘤细胞的增殖。正在进行临床前和临床研究的FTase克制剂(FTIs)可分为:①法尼基二磷酸(FPP)竞争性FTase克制剂(FPPcompetitiveFTIs):FPP是FTase的作用底物之一,被FTase的α亚基所识别,法尼基转移到受体肽上需与Mg2+配位,这一机制为设计FTIs提供了思路。这类FTIs如ManumycinA,L-704272,BMS-186511,J-104871等正在进行临床前研究。②CAAX-competitiveFTIs:FTase催化的法尼基反映是在C端含有CAAX序(其中C为半胱氨酸,A常为脂肪类氨基酸,X常为甲硫氨酸、丝氨撒、丙氨酸、谷氨酸)的Ras蛋白,如K-RasB,K-RasA,N-Ras,H-Ras等。基于所需CAAX的构造特性与酶构象上的适应性,现已设计并合成了含有FTase识别与结合的Ras蛋白C端CAAX序四肽构造特性的肽模拟物,如L-739749,L-739550,L-744832,L-745631,FTI-276,FTI-277,Sch-44342,Sch-54329,Sch-66336,Sch-59228等。可克制有H-Ras,K-Ras和N-Ras突变的恶性肿瘤。其中Sch-66336已进入临床I期研究。
八.肿瘤新生血管生成(TA)克制剂
原发肿瘤的生长和转移是依赖于新血管生成(angiogenesis)的。肿瘤侵袭转移是肿瘤治疗失败的重要因素。以肿瘤的血管生成的各个环节及其发生过程中的生化变化为靶点,开发和研究克制血管生成,有效地制止肿瘤的生长和转移的药品——TA克制剂是当今新型抗肿瘤药品研究最活跃的领域之一。总体来说,血管生成克制剂有以下4种作用途径:①阻断内皮细胞降解周边基质的能力;②直接克制内皮细胞的功效;③阻断血管生成因子的合成和释放,拮抗其作用;④阻断内皮细胞表面整合素的作用。TA克制剂含有诸多优点:1肿瘤发生时,血管形成已被启动,故含有较高的特异性;2血管内皮细胞暴露于血流中,药品能直接发挥作用,剂量小、疗效高、不良反映小;3内皮细胞基因体现相对稳定,不易产生耐药性。现在已有20余种TA克制剂分别进入I-III期临床实验,大致可分为5大类,见表15-2。
表15-2临床实验中的血管生成克制剂
类别
化合物/作用机制
研究阶段
研制机构
1.1.调节基质反映克制基底膜降解的药品
Marimastat
临床III期:胰腺癌、乳腺癌
BritishBiotech
AG3340
临床III期:前列腺癌、非小细胞肺癌
Agouron
Neovastat
临床III期:非小细胞肺癌
Aetema
CGS27023A
临床I/II期
Novartis
COL-3
临床I期
Collagenex
BMS-27529
临床I期
Bristol-MyersSquibb
直接克制内皮细胞的药品
TNP470/克制内皮细胞增殖
临床II期:成人实体瘤晚期
TAPPharmaceut
Thalidomide/未知
临床II期:Kaposi肉瘤、乳腺癌
Commerciallyavailable
Squalamine/克制H/Na交换
临床I期
Magainin
CA4P/诱导增殖的内皮细胞凋亡
临床I/II期
Oxigene
Endostatin/克制内皮细胞增殖
临床I期
EntreMed/BMS
克制血管生长因子活化的药品
VEGF单克隆抗体
临床II/III期:肺癌、乳腺癌、前列腺癌
Genetech
SU5416/阻滞VEGF受体信号
临床I/II期:Kaposi肉瘤,实体瘤
Sugen.Inc
SU6668/阻滞VEGF,FGF,EGF受体信号
临床I期
Sugen.Inc
PTK787/ZK22584/阻滞VEGF受体信号
临床I/II期
Novartis
IFN-α/克制Bfgf,VEGF产生
临床II/III期
Commerciallyavailable
克制内皮细胞特异性整合素的药品
Vitaxin/αVβ3人源化单克隆抗体
临床II期
Ixsys
EMD121974/αVβ3小分子拮抗剂
临床III期
Merck
其它
PF4/克制内皮细胞增殖
临床II期
Repligen
羧基氨咪唑/克制钙内流
临床III期
NCI
IM862/未知
临床III期
Cytran
苏拉明
临床II期
Parke-Davis
IL-12
临床II期
Genetics.Inc
DS-4152
临床II期
Daiichi
ZD-0101/CM101
临床II期
Zeneca
AE-941
临床II期
AEtema
以此方略为基础研制开发的抗肿瘤药品—TA克制剂将不同于传统的细胞毒类药品。血管生成克制剂直接作用于运动的及增殖的毛细血管内皮细胞,特异性高的TA克制剂不太可能造成骨髓克制、胃肠道反映或脱发等传统化疗药品的毒副反映,但由于其对肿瘤血管内皮细胞及正常血管内皮细胞并无特异的选择性,因此对伤口愈合及女性生殖系统的生理功效(如月经和妊娠)可能会有一定影响。TA克制剂使生长的毛细血管床退化是一非常缓慢的过程,因此其给药方案将是长久的;相对于溶瘤而言,研究证明,TA克制剂在引发新生血管退化的同时能够引发瘤体的消退。人的抗血管生成治疗始于1988年,现在大概有20中血管生成克制剂已进入临床实验。大部分I、II期临床实验重要观察药品的安全性、给药剂量、副作用及初步疗效,III期临床重要考察药品的有效性。全部患者在治疗中均离不开常规的治疗,即二分之一患者接受常规治疗同时予以血管生成克制剂,另一组患者接受常规治疗的同时予以安慰剂。Endostatin和angiostatin虽是现在已知的较强的内源性血管生成克制剂,但现在两者均未用于临床研究,因素是无法获得足量的这些小分子蛋白,生产高纯度安全制剂的工艺有待进一步完善。总而言之,TA克制剂的应用将成为控制肿瘤生长和转移的一种重要方略,选择合理的治疗时机和治疗方案,与化疗、疗的联合应用,是提高传统化、放疗的疗效并使处在肿瘤消退期的患者微转移处在静息状态,从而控制肿瘤的转移和复发。
九.耐药逆转剂(RRA)
临床化疗失败的重要因素是肿瘤细胞对化疗药品产生耐药性,大多数肿瘤患者的死因与耐药直接或间接有关。因此,寻找耐药逆转剂是抗肿瘤药品研究的重要方略之一。肿瘤耐药多为多药耐药(MDR),也有单药耐药,产生的可能因素是药品代谢障碍、DNA修复机制障碍、DNA多聚酶活性变化等。另外,耐药是凋亡克制的体现。某些与凋亡克制有关的癌基因(如bcl-2,bcr/abl,NF-κB等)的体现产物可阻断或妨碍多个因素(如化疗药品、辐射、激素等)诱导的肿瘤细胞凋亡,产生耐药性。抱负的MDR逆转剂应当含有下列条件:①安全,对正常组织毒性小;②在体内及肿瘤组织能达成体外有效浓度;③本身含有一定的抗肿瘤活性;④稳定,体内半衰期长;⑤其代谢物也有效。多药耐药逆转战略为:以Pgp及上述耐药有关蛋白为作用靶点,筛选设计合成耐药有关蛋白逆转剂;寻找耐药肿瘤有效的凋亡诱导剂。现在正在研究中的作用于Pgp的逆转剂有:①钙拮抗剂,重要有verapamil及其衍生物等,在mdr1翻译水平克制Pgp合成及其活性,部分药品已在临床使用;②钙调蛋白拮抗剂,涉及chlorpromazine等吩噻嗪类衍生物以进入临床实验;③环孢菌素类:环孢菌素A及其构造类似剂PSC833,SDZ280-466等,阻断P-glycoprotein,能变化抗癌药品的药代动力学,以显示出良好的临床应用前景;④喹啉类:quinidine等已进入临床实验;⑤抗雌激素类化合物:其中tamoxifen研究较进一步,tamoxifen与verapamil联用疗效更加好。以上药品疗效报道不一,不良反映较大。其它耐药逆转剂有:①反义核酸与核酶:针对mdr1的反义核酸或核酶,破坏肿瘤细胞PgpmRNA的体现;临床应用需要适宜的转移载体;②细胞因子TNF-α;③GSH耗竭剂VitaminK3,BSO(丁硫氨酸亚砜胺);④蛋白药品交联剂等。
结语
人类通过近五十年的不懈努力,恶性肿瘤的药品治疗已获得巨大进步。分子生物学的飞速发展以及对恶性肿瘤发生演进过程的进一步认识和研究正在逐步揭示恶性肿瘤的本质,抗肿瘤药品研发已进入一种新的阶段。紫杉醇等药品的研究成功,表明继续寻找有新作用机制及独特化学构造的细胞毒性药品仍有重要意义。新型抗肿瘤药品如生长因子克制剂、肿瘤血管生成克制剂、生物反映调节剂、肿瘤耐药逆转剂、端粒酶克制剂、基因工程药品等有着美妙的研究开发前景,从而最后达成根治恶性肿瘤的目的。第三部分
蛋白酪氨酸激酶——前景光明的抗肿瘤靶点
第一节前言
癌症极大威胁人类健康,抗肿瘤研究是当今生命科学中极富挑战性且意义重大的领域。现在,临床上惯用的抗肿瘤药品重要是细胞毒类药品,这类抗癌药含有难以避免的选择性差、毒副作用强、易产生耐药等缺点。近年来,随着生命科学研究的飞速进展,恶性肿瘤细胞内的信号转导、细胞周期的调、细胞凋亡的诱导、血管生成以及细胞与胞外基质的互相作用等多个基本过程正在被逐步阐明。以某些与肿瘤细胞分化增殖有关的细胞信号转导通路的核心酶作为药品筛选靶点,发现选择性作用于特定靶点的高效、低毒、特异性强的新型抗癌药品已成为当今抗肿瘤药品研究开发的重要方向。
蛋白酪氨酸激酶是一类含有酪氨酸激酶活性的蛋白质,可分为受体型和非受体型两种,它们能催化ATP上的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。蛋白酪氨酸激酶在细胞内的信号转导通路中占据了十分重要的地位,调节着细胞体内生长、分化、死亡等一系列生理化过程。
蛋白酪氨酸激酶功效的失调则会引发生物体内的一系列疾病。已有的资料表明,超出50%的原癌基因和癌基因产物都含有蛋白酪氨酸激酶活性,它们的异常体现将造成细胞增殖调节发生紊乱,进而造成肿瘤发生。另外,酪氨酸基酶的异常体现还与肿瘤的侵袭和转移,肿瘤新生血管的生成,肿瘤的化疗抗性亲密有关。因此,以酪氨酸激酶为靶点进行药品研发成为国际上抗肿瘤药品研究的热点,为此投入的研究经费也是其它任何一种非传统的肿瘤靶点所无法匹敌的。
现在为止,已有十多个蛋白酪氨酸激酶克制剂和抗体进入I-Ⅱ期临床实验阶段,个别的已经上市,并获得了令人鼓舞的治疗成果。基中,Genentech公司和罗氏药厂联合研究和生产的HerceptinTM(Trastuzumab)是一种抗酪氨酸激酶受体HER2/neu的人源化的单克隆抗体。1998年,美国食品的药品管理局(FoodandDrugAdministration,FDA)正式同意Herceptin用于治疗某些HER2阳性的转移性乳腺癌。5月,Novartis公司研发的针对酪氨酸激酶Bcr-Abl的克制剂GleevecTM(imatinibmesylate)由于对治疗慢性髓样白血病(chronicmyelogenousleukemia,CML)含有非常好的疗效,尚未完毕Ⅲ期临床就被FDA同意提前上市,用于治疗费城染色体呈阳性(Philadelphiachromosome–positive,Ph+)的慢性髓样白血病患者,引发了巨大的轰动。GleevecTM是第一种在理解癌症的病因后鸽是设计开发,并获得了明显成效和的肿瘤治疗药品,它的研发成功能够说是癌症治疗的一种里程碑。这一重大成就被美国《科学》杂志列入十大科技新闻。纽约《时代》杂志将其作为杂志的封面,称GleevecTM开创了药品研发的新时代。2月,美国FDA又同意GleevecTM用于胃肠基质瘤(gastrointestinalstromaltumors,GLST)的治疗。7月,AstraZeneca公司研发的IressaTM(ZD1839又被美国FDA同意用于治疗通过原则含铂类方案和紫杉萜化疗后仍然继续恶化的终未期非小细胞肺癌患者,这也是第一种用于实体瘤治疗的针对特定靶点挑战分子酪氨酸激酶克制剂。
Herceptin,Gleevec以及Iressa的上市进一步证明了以特定靶点特别是以酪氨酸激酶为靶点进行抗肿瘤药品的研发是21世纪最有可能获得突破性进展的抗肿瘤药品领域,含有十分广阔的前景。本文将就酪氨酸激酶在肿瘤发生发展中的作用,以及靶向于酪氨酸激酶的小分子克制剂及抗体研发的最新进展做一终述。
第二节
受体型酪氨酸激酶与肿瘤
现在最少已有近六十种分属20个家族的受体酪氨酸激酶被子识别。全部受体酷氨酸激酶都属于I型膜蛋白,其分子含有相似的拓朴构造:糖基化的胞外配体结合区,疏水的单次跨膜区,以及胞内的酪氨酸激酶催化构造域及调控序列。不同受体酪氨酸激酶结合,将造成受体发生三聚化,并进一步使受体胞内区特异的受体酪氨酸残基发生本身磷酸化或交叉磷酸化,从而激活下游的信号转导通路。许多肿瘤的发生、发展都与酪氨酸激酶的异常体现有着极其亲密的联系,下面将对几类与肿瘤的发生发展最为亲密的受体酪氨酸激酶的研究迸展做一介绍。
一、表皮生长因子受体(Epidermalgrovthfactorreceptor,EGFR)家族
EGFRPE涉及EGFR、ErbB2、ErbB4等4个组员,其家族受体酪氨酸激酶(RTK)以单体形式存在,在构造上由胞外区、跨膜区、胞内区3个部分构成,胞外区含有2个半氨酸丰富区,胞内区有典型的ATP结合位点和酪氨酸激酶区,其酪氨酸激酶活性在调节细胞增殖及分化中起着至关重要的作用。
人的egfr基因定位于第7号染色体的短臂(7p12.3-p12.1),它编码的产物EGFR由1210个氨基酸构成,蛋白分子量约为170kDa,其中,712-979位属于酪氨酸激酶区。EGFR的专一配体有EGF、TGF、amphiregulin,与其它EGFR家庭组员共有的配体有(cellulin(BTC)、heparin-bindingEGF(HB-EGF)、Epiregulin(EPR))等。
EGFR在许多上皮业源的肿瘤细胞中体现,如非小细胞性肺癌,乳腺癌、头颈癌,膀胱癌,胃癌,前列腺癌,卵巢癌、胶质细胞瘤等。另外,在某些肿瘤如恶性胶质瘤、非小细胞性肺癌、乳腺癌、小朋友胶质瘤、成神经管细胞瘤及卵巢癌等中还可检测到EGFR缺失。最为常见的EGFR缺失突变型是EGFRⅧ,EGFRⅧ失去了配体结合区,但是可本身活化酪氨酸激酶,刺激下游信号通路的激活,而不依赖于与其配全结合。
EGFR在许多肿瘤中的过体现和/或突变,借助信号转导至细胞生长失控和恶性化。另外,EGFR的异常体现还与新生血管生成,肿瘤的侵袭和转移,肿瘤的化疗抗性及预后亲密有关。EGFR高体现的肿瘤患者,肿瘤恶性程度高,易发生转移,复发间期短,复发率高,患者的存活期短。
ErbB2,又名HER-2/neu,是EGFR家族的第二号组员,ErbB2通过与EGFR家族中其它三位组员构成异源二聚体,而发挥生物学作用,尚未发现能与其直接结合的配体。编码ErbB2的基因neu最早从大鼠神经母细胞瘤中分离得到,人类体细胞内neu基因的同源基因,又称为HER-2或erbB2,位于人第17号染色体的长臂(17q21.1),它编码的产物ErbB2由1255个氨基酸构成,蛋白分子量约为185Kda,其中,720-987位属于酪氨酸激酶区。
ErbB2普通只在胎儿时期体现,成年后来只在极少数组织内低水平体现。然而在多个人类肿瘤中却过分体现,如乳腺癌(25-30%)、卵巢癌(25-32%、肺静癌(30-35%)、原发性肾细胞癌(30-40%)等。过分体现的因素重要是ErbB2基因扩增(95%)或转录增多(5%)。
1987年,Slamon等人首行先报道了ErbB2扩增和乳腺癌临床预后不良之间的明显关系,其明显性高于雌激素、孕激素等指标,并在后来的研究中得到大量证明。随即,ErbB2体现水平和乳腺癌治疗效果间的关系得到广泛研究,人们发现ErbB2高体现乳腺癌患者对他莫昔芬(tamoxifen)治疗、单独的激素疗法、以及环磷酰胺、甲氨喋呤、5-氟脲嘧啶联合化疗产生耐受。研究还表明,ErbB2在细胞的恶性转化中发挥重要作用,并能增进恶性肿瘤转移。ErbB2受体过分体现往往提示乳腺癌恶性程度高,转移潜力强,进展快速,化疗缓和期短,易产生化疗和激素治疗抗性,生存率和生存期短,复发率高。
和ErbB4对肿瘤的作用现在尚不清晰,但在肿瘤形成模型的临床前研究发现,ErbB3、Erb3与EGFR、ErbB2共体现后会使肿瘤恶性程度明显增加。
二、血管内皮细胞生长因子受体(Vascularendothelialgrowthfactorreceptor,VEGFR)家族VEGFR家族的组员涉及:VEGFR1(Flt-1)、VEGFR2(KDR/Flk-1)、VEGFR3(Flt-4),这一家族的受体在细胞外存在着7个免疫球蛋白样的构造域,在胞内酪氨酸激酶区则含有一段亲水手插入序列。
VEGFR1位于人第13号染色体的长臂(13q12),由1338个氨基酸构成,827-1158位属于酪氨酸激酶区。VEGFR2位于第13号染色体的长臂(4q12),由1356个氨基酸构成,845-1173位属于酪氨酸激酶区。VEGFR3位于第5号染色体的长臂(5q35.5),由1298个氨基酸构成,845-1173位属于酪氨酸激酶区。
Flt-1的配体有VEGFR121,VEGFR165,VEGF-B,PIGF;KDR/Flk-1的配体有VEGFR121,VEGFR145,VEGFR165,VEGF-C,VEGF-D;Flk-4的配体有VEGF-C,VEGF-D。这些配体都属于血管内皮生长因子(VascularEndothelialGrovthFactr,VEGF)超家族,其中VEGFR121,VEGFR145,VEGFR165是VEGF-A(即普通所指的VEGF)经不同剪切形成的不同的多肽形式,VEGFR165又是重要作用形式,与VEGF的生物学活性亲密有关。
在实体瘤的恶性生长和转移中,肿瘤的新生血管生成起着非常重要的作用,它为肿瘤的生长提供了所必需的营养和氧气。VEGF作为已知最强的血管渗入剂和内皮细胞特异的有丝分裂源,在内皮细胞的增殖、迁移和血管构建中起着重要的作用。它的体现水平和肿瘤组织的血管化程度及恶性程度呈现明显的正有关。VEGF重要是通过作用于血管内皮细胞上高亲和力的受体Flk-1和KDR/Flk-1而发挥其生物学作用的,两者含有不同信号转导途径。其中KDR/Flk-1在介导VEGF的生物效应中最为重要,与细胞趋化性、细胞的分裂、肌动蛋白重组亲密有关。Flk-1即使与VEGF结合的亲和力更强,并且磷酸化作用也相似,但对细胞的促分裂作用却小得多。基因剔除小鼠的研究发现,在KDR/Flk-1缺失的小鼠中,内皮细胞无法生成,从而使血管岛,血管的开成无法进行;而在Flk-1缺失的小鼠中,内皮细胞能够生成,但是内皮细胞排列形成血管管腔的过程受到了克制。
Flk-4高度体现于胚胎血管发生时的血管母细胞、静脉和淋巴管,但是在发育到胎儿后来,Flk-4仅在淋巴内皮细胞体现。在多个肿瘤的病程中,Flk-4介导了VEGF-C,VEGF-D的生物学效应,诱导肿瘤淋巴管形成,增进肿瘤淋巴侵入和淋巴结转移。另外,Flk-4缺失的小鼠中,务砭和新生血管能够生成,但是由于血管管腔的缺少,使得某些较大的血管无法规则地排列,这一成果提示,Flk-4在新生血管生成中发挥了重要的作用。
三、血小板衍生生长因子受体(Platelet-derivedgrowthfactorreceptor,PDGFR)家族PDGFR家族的组员除了PDGFRα和PDGFRβ这外,还涉及集落刺激因子1受体(Colonystimulatingfactor-1receptor,CSF-1R)、干细胞生长因子受体(Stemcellfactorreceptor,SCFR/KIT)、FLK2/FLT3。这一家族的受体在细胞外存在着5个免疫球蛋白样的构造域,在胞内酪氨酸激酶区则含有一段亲水插入序列。
PDGFRα位于人第4号染色体的长臂(4q12),由1089个氨基酸构成,593-954位属于
酪氨酸激酶区。PDGFRβ位于人第5号染色体的长臂(5q3-q32),由1106个氨基酸构成,600-962位属于酪氨酸激酶区。
PDGFRα、PDGFRβ的配体为血小板衍生生长因子PDGF,功效性的PDGF是由A链和B链通过二硫键连接成的二聚体,涉及:PDGF-AA、PDGF-BB和PDGF-AB。PDGFRAA只能与受体二聚体PDGFRαα结合;PDGF-AB能够与PDGFRαα和PDGFRαβ结合;而PDGFR-BB与PDGFRαα、PDGFRαβ、PDGFRββ三种PDGFRα二聚体类型都能结合。
PDGFR重要存在于成纤维细胞、平滑肌细胞中,但也同时在肾、睾丸、脑中体现。PDGFR与肿瘤发生有亲密的关系,在大多数胶质母细胞瘤中,存在着PDGF及其受体形成的自分泌环路,这一环路与肿瘤的发生,发展有着极其亲密的关系。另外,相似的环路也在黑色素瘤、脑膜瘤、神经内分泌肿瘤、卵巢癌、前列腺癌、肺癌和胰腺癌中存在。另外,PDGFR的酪氨酸激酶区和Tel基因发生T(5:12)染色体易位,形成融合蛋白Tel-PDGFR,在慢性粒单核细胞白血病患者的细胞中大量体现。
KIT/SCFR位于人第4号染色体的长臂(4q12),由976个氨基酸构成,589-937位属于蛋白激酶区。干细胞生长因子(Stemcellfactor,SCF)是KIT/SCFR的配体。KIT/SCFR与机体的造血功效,肥大细胞的发育,黑素生成,配子形成以及Cajal间质细胞的发育亲密有关。
研究发现,KIT/SCFR存在着30多个功效获得性(gain-of-function,GOF)突变形式,它们是许多肿瘤发生、发展的直接诱因。在大多数胃肠道基质瘤(gastrointestinalstronaltumor,GIST)患者中,c-kit基因在近膜区(外显子11)发生了GOF点突变,使得KIT/SCFR构造性地激活;增进了肿瘤的生长;c-kit基因在激酶区(外显17)的GOF点突变与肥大细胞白血病,无性细胞瘤的发生亲密有关;c-kit基因的GOF点突变及及部分基因缺失还与急性髓样白血病(acutemyeloidleukemia)的发生发展亲密有关。另外,在70%的小细胞肺癌患者中存在着SCF及KIT/SCFR自分泌环路,这一环路的存在有助于肿瘤不依赖于生长因子的生长。
FLK2/FLT3位于人第13号染色体的长臂(13q12),由993个氨基酸构成,610-943位属于蛋白激酶区。FL是FLK2/FLT3的配体。FLK2/FLT3重要体现于未成熟的造血细胞、胎盘及脑中,与其它造血生长因子协同作用,共同维持干细胞、祖细胞以及抗原递呈细胞DC、自然杀伤细胞的生长。研究发现,约1/3的急性粒细胞白血病(acutemyeloblasticleukaemias)患者联重复序列发生突变,使近膜区的长度出现多态性,引发FLK2/FLT3酪氨酸激酶不依赖配体持续活化,它可能性与其它染色体易位协同作用。共同增进白血病的发生。
四、成纤维细胞生长因子受(Fibroblastgrowthfactorreceptor,FGFR)
FGFR家族组员涉及FGFR1(flg)、FGFR2(bek)、FGF3R、FGFR4。这一家族的受体在细胞外存在着3个免疫球蛋白样的构造域和一段酸性残基序列,在胞内酷氨酸激酶区则含有一段亲水插入序列。
FGFR的配体为成纤维细胞生长因子。FGF只有在辅助分子肝素硫酸糖蛋白(heparinsulfateproteoglycan,HSPG)的协同作用下,才干与FGFR作用。FGF与FGFR以2:2:2的比例形成二聚体,每个FGF与其中一种受全的D2、D3区互相作用的同时,还与另一受体的D2区结合,以增进配受体复合物的稳定。
FGFs重要由中胚层来源的细胞产生,有强烈促增殖和分化作用,对内皮细胞、血管平滑肌细胞、成纤维细胞等都有很强的促有丝分裂作用。体内外实验均表明它含有促血管生成的作用。FGF在血管生成的作用涉及:(1)促过血管内皮细胞的增殖和迁移;(2)加速含有降解基底膜作用的蛋白激酶释放;(3)增进内皮细胞形成管状构造。另外,FGF还与肿瘤细胞的迁移有关。FGFRs在内皮细胞和多个肿瘤细胞中都有体现,近来的显性失活突变体实验表明FGFR-1在小鼠胚胎发育过程中,对于维管结无能的形成和维持含有极其重要的作用。
五、胰岛素受体(Insulinreceptor,InsR)家族InsR受体家族的组员涉及胰岛素受体的有关性受体Insulinreceptor-relatedreceptor,IRR)三个组员。这亚家族的受体由2个(半分子通过二硫键形成三个异源二聚体),亚基包含1个半胱氨酸丰富区,且提供了生长因子结合产位,而亚基则提供了跨膜区和胞内的酪氨酸激酶区。
IGF1R位于人第15号染色体的长臂(15q25-q26),涉及一种130kDa的α亚基和一种95kDa的β亚基。由1367个氨基酸构成,979-1254位属于蛋白激酶区。IGF1R能与IGF-I(Insulin-likegrowthfactor-I)和IGF-Ⅱ(Insulin-likegrowthfactor-Ⅱ)以提高的亲和力(Kd分别为1nM和3nM)结合,IGF1R也能够和胰岛素结合,但是亲和力低了100倍。
IGF-I、IGF-Ⅱ对乳腺癌、颈癌、结肠癌和肺癌等多个肿瘤有促增殖和克制凋亡的作用。IGF1R在乳腺癌颈癌中过体现,且对乳腺癌的病理过程有很大的影响。另外,IGF1R与眼色素底的黑色素瘤的转移亲密有关,是这类肿瘤转移的预示因子。
六、肝细胞生长因子受体(Hepatocytegrowthfactorreceptor,HGFR)家族HGFR家族的受体涉及Met/HGFR和RON/MSPR。这一家族的受体以一种异二聚体的形式存在,涉及α、β二个亚基,二亚基以二硫键相连,α亚基位于胞外,β亚基伸入膜内,且含有一种酪氨酸激酶区。
Met位于人第7号染色体的长臂(7q31),涉及一种50kDa的α亚基和一种145kDa的β
亚基。由1408个氨基酸构成,1096*1355位属于酪氨酸激酶区。肝细胞生长因子(hepatocytegrowthfactor,HGF),又名分散因子(Scatterfactor,SF)是Met的配体。
Met与HGF/SF在乳腺癌、结肠癌、胃癌、前列腺癌等多个肿瘤中共体现,Met的过体现、HGF/SF的上调与这些肿瘤的转移和复发亲密有关,已有的研究表明,Met极有可能成为诊疗肿瘤转移和评价预后反映的重要指标。进一步分子机理研究表明,HGF/SF能够诱导β-连环蛋白(β-catenin)的酪氨酸磷酸化,破化肿瘤细胞间的粘附,从而增进细胞运动。HGF/SF还能够诱导尿激酶及其受体的体现,从而激活蛋白磷信号途径,引发胞外基质的降解。蛋白酶降解胞外基质,破坏细胞粘附,提高细胞运动性是肿瘤细胞侵袭的核心。
另外,Met的GOF点突变与肾癌的发生发展亲密有关。
七、Tie家族
Tie家族涉及两个组员:Tie1和Tie2(Tek)。Tie家族组员都有2个胞外的Ig-like构造域和一种胞内的酪氨酸酶活性区域。Tie2位于人第9叼染色体的短臂(9p21),由1124个氨基酸构成,814-1096位属于蛋白激酶区;Tie1位于人第1号染体的短臂(1p34--p33),由1138个氨基酸构成,839-1118位属于蛋白激酶区。
Tie2受体的专一配体重要为Angiopietin(Ang)家族组员,涉及Ang1、Ang2、Ang3、Ang4。Ang1和Ang2都能够与Tie2结合,但只有Ang1能够磷酸化激活Tie2,Ang2则是Tie2受体的拮抗剂,有关Ang3、Ang4的研究刚刚开始,Ang4的作用可能与Ang1相似。Tie1的配体现在尚不清晰。
Tie家族重要在内皮细胞中体现,胎儿时期全部的内皮细胞中均可能检测到Tie1和Tie2的体现,而在成人组织的内皮细胞中,重要只检测到Tie2的体现,而Tie1仅发现在部分血管内皮细胞中有体现,另外,在毛细血管母细胞瘤,血管内皮细胞瘤,胃腺癌细胞中发现Tie过体现。
与VEGFR家族组员类似,Tie家族组员对肿瘤新血管生血管生成有重要增进作用。基因剔除小鼠的研究发现,在Tie2缺失的小鼠中,内皮细胞数量正常,集成管腔,但由于缺少外周内皮细胞,血管幼稚,呈散在排列,无法形成网络样分支。同时内皮细胞呈圆形,与周边基质连接疏松,阐明Tie-2参加构建血管非内皮细胞的部分,使得血管构造得以定整;而Tie1缺失的小鼠,可延至出生后死亡,镜下发现血管出血、水肿,提示Tie-1参加调控微血管液体交换及血流动力学过程。
第三节
非受体型酪氨酸激酶与肿瘤
非受体酪氨酸激酶家族重要有十大家族:SRC、ABL、JAK、CSK、FAK、FES、FRK、TEC、SYK/(图3)。它们在信号转导通咱起着重要作用,近来发现32个胞浆内的蛋白酪氨酸激酶近二分之一与人类癌症亲密有关,下列介绍几类恶性肿瘤的发生发展亲密有关的非受体型酪氨酸激酶。
一、SRC家族
SRC家族已经鉴定的组员有Fgr、Fyn、Sre、Yes、BIK、Hck、Lck、Lyn。家族中的许多组员有组织分布特异性,并在特定的造血细胞中体现,只有Fyn、Sre、Yes普遍体现。SRC家族蛋白的过体现与相称多肿瘤疾病有关,认为其与生长因子有协同作用,含有癌基因活性。Sre家族激酶的构造在很大程度上含有相似性,有相似的构造域和调节机制。他们含有一种或者多个氨基端的酰基化位点(膜定位所需的),一种独特的构造域(鉴定保个组员)、SH3构造域、SH2构造域、催化构造域和羧基未端Tyr529(克制位)。
SRC家族在生长因子诱导的胞内反映中起着重要作用,涉及增殖、存活、粘连和迁移。许多直接的证据证明c-Src与人类癌症亲密有关,如乳腺癌、肝癌和结肠癌等。在恶性肿瘤细胞中c-Src大量聚集在核周,而在正常的细胞内c-Src相对均匀的散布于细胞质内。已发现c-Src在结肠癌中活性极高,特别是在肿瘤转移到肝脏中后。与正常乳腺组织相比,c-Src在人乳腺癌中的活性提高了4-30倍,同时c-Src蛋白体现量也对应增加。
二、ABL家族
ABL家族涉及两个组员:Abl和Arg。Abl基因位于9号染色体长臂(9q34.1),编码145-KD的Abl蛋白。c-Abl蛋白是有酪氨酸激酶活性的复合物,含有SH3、SH2、PTK、DNA结合域、肌动蛋白结合构造域等,有克制细胞生长的作用。已知有两类c-Abl,由两个不同的启动子P1和P2分别是控制,对外元进行不同的剪接,形成两个不同的Abl蛋白,分别为c-AbIa和1b。c-Ab1重要位于细胞核,靠其C端的核定位信号(NLS)定位,当蛋白过体现时也能够在细胞质中发现。细胞分裂时,cdkl或蛋白激酶C(PKC)磷酸化其C端的DNA结合区域,制止其与DNA的结合。c-Ab1随着细胞周期进行磷酸化和去磷酸化,但其特异性磷酸化的靶蛋白现在还没有得到。除了单倍体生殖细胞外,c-Ab1在造血组织和其它组织中有广泛体现。过体现c-Ab1会诱导p21的体现,下调cdk2,引志细胞周期停滞。细胞生长的克制需要酪氨酸激酶活性区域、核定位域和完整的SH2构造域的协同作用。
费城染色体(Philadelphiachromosome,PH)是迄今发现的首例染色体异常与特殊类型的白血病紧密有关。Ber-Abl融合蛋白在慢性髓样白血病(CML)患者体内普遍体现,该融合蛋白是由于CML患者体内存在费城染色体,其9号染色体和22号染色体发生易位,9号染色体长臂未端(9q34)的c-Abl原癌基因断裂,并与22号染色体长臂未端(22q11)的c-Bcr基因的3端发生融合形成。CML患者的Bcr-Abl融合蛋白的分子量大概为210kDa[43]。P210Bcr-Abl融合蛋白对CML的恶性转化含有核心作用。与Abl蛋白酪氨酸激酶相比,P210Bcr-Abl的激酶活性大大增强,重要是自磷酸化水平明显提高。P210Bcr-Abl自磷酸化后,为Grb-2、SHC、CRKL等一系列衔接蛋白分子提供结合位点,从而起始激活RAS/MAPK信号途径或Jak/Stat信号途径,[44],上调核内基因c-myc、bcl-2、c-fos等的体现。并且,在P210Bcr-Abl中,Abl蛋白的actin结合功效也有提高。这些信号途径的异常使骨髓前体细胞发生癌变,增殖异常,分化和凋亡受到克制,并且减少了这些细胞与骨髓基质的粘附作用,使其被释放到血液循环而进入CML的慢性潜伏阶段。
三、JAK(JamusKinase)家族
JAK在细胞因子信号转导的初始环节中起着至关紧要的作用。JAK家族涉及四个组员:TYK2、JAD1、JAK2、JAK3,它们分处在三个染色体簇中,分子量介于110-140kDa。编码JAK1的基因位于人1号染色体短臂(1p31.1)。JAK2在9号染色体(9p24),JAK3和TYK2位于19号染色体短臂(分别是19p13.1和19p13.2)。TYK2、JAK1TJAK2体现普遍,而JAK3的体现重要局限于造血细胞。JAKs的氨基酸序列排列提示了它们拥有7个高度保守的构造域(JH1-JH7);它们各自的催化域和共同的功效在很大的程度上还不很清晰。JAK家族组员有两个独特的性质:第一,羧基端有一前一后两个激酶和激酶样的组件(JH1、JH2)。第二,JAK氨基端区域(JH7-JH3)与其它10个非受体酸呀氨酸、激酶家族组员之间没有显示同源性。JAK与少数几个人类白血病亲密有关,另外,在几个恶性肿瘤发现它的下游底物Stat3和Stat5都处在磷酸化的活化状态。
四、FAK家族
此家族组员,除了FAK外,尚有Pyk2(CAKβ/RAFTK/cadTK/FAK2)。FAK基因位于8号染色体的长臂(8q24-qter),PYK2位于8号染色体的短臂(8p22-p11.2).粘着斑激酶(FAK)是一类特殊的胞质内蛋白酪氨酸激酶家族,它没有SH2和SH3构造域,其粘着斑导向序列位于蛋白C端。FAK有六个酷氨酸化位点,通过它能够与Src激酶的SH2构造域反映。在崔化构造域中的两位酪氨酸576和577位是磷酸化作用的调节们位点,增强催化活性。位于FAK羧基端上925位酷氨酸化产生一Grb2的SH2构造域结合的位点,从而激活Ras/MAPK途径。FAK羧基端脯氨酸富集序列含有SH3构造域的结歙闰点和介导着p
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 地产投资的合同范本
- 承包大棚施工合同范本
- 托管转让协议合同范本
- 长期租车合同含司机配备
- 出租餐车合同范本
- 投资加盟协议合同范本
- 正规房租租凭合同范本
- 水磨钻施工合同范本
- 容器租赁合同范本
- 口罩网签合同范例
- 茶楼棋牌经营管理方案
- 水准测量记录数据自动生成表
- 2024年宜都市高新技术产业投资有限公司招聘笔试参考题库含答案解析
- 2024年英语专业四级考试真题及详细答案
- 初中数学八年级下册 一次函数的概念 全市获奖
- 肺占位性病变查房
- 公司经营合同-公司代持股份协议范本新
- 水平三(五年级)体育《障碍跑-红军长征路》教学设计及教案
- 弹性计算:无处不在的算力
- 供应商自我申报表
- 汽车维修工中级单选模拟考试题+答案
评论
0/150
提交评论