蛋白酪氨酸激酶介导的信号转导途径

蛋白酪氨酸激酶介导的信号转导途径

肿瘤的发生和发展是一个多因素的作用，多个基因的参与，一个阶段形成的极其复杂的生物学现象，以及由肿瘤、外部理化因素、遗传因素、癌基因异常和代谢异常引起的抗癌基因反应。随着肿瘤生物学及相关学科的飞速发展,人们逐渐认识到细胞癌变的本质是细胞信号转导通路失调导致的细胞无限增殖。外源性信号(如光线、温度等)和内源性信号(如激素、神经递质、细胞因子等)作用于细胞,可通过不同途径产生各种细胞效应。信号转导(signaltransduction)是指各类细胞信号通过细胞膜和信号分子引起的细胞基因表达改变的过程,可以说,几乎所有重要的生命现象都与细胞内信号转导有关。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。因此,从信号转导途径中所涉及的生物靶标的作用去寻找新型抗肿瘤药物是一个很好的研究课题。很多因素参与信号转导过程,如腺苷酸环化酶、磷脂酶C、蛋白激酶A、蛋白激酶C、丝氨酸/苏氨酸激酶、G蛋白、ATP、钙等,其中蛋白酪氨酸激酶(proteintyrosinekinases,PTKs,简称酪氨酸激酶)是细胞信号转导过程中极为重要的物质,具有多种细胞功能,在正常细胞的调节、通讯和发育生物学方面起着十分重要的作用;酪氨酸激酶也与肿瘤的发生和发展密切相关,酪氨酸激酶的活性过高,导致其下游信号途径激活,从而导致细胞转化、增殖、对抗细胞凋亡、促进细胞生存,最终导致肿瘤的形成。近年来,抗肿瘤药物的研发趋势开始从传统的细胞毒药物转向针对细胞内异常信号转导的药物,陆续有相关药物应用于临床。1998年,Genetech公司首个靶向HER2的人源化单克隆抗体Herceptin被FDA批准用于治疗转移性乳腺癌,2001年首个小分子Bcr-Abl酪氨酸激酶抑制剂Gleevec上市用于慢性髓细胞白血病(chronicmyelogenousleukemia,CML)的治疗,标志着新一代抗肿瘤药物的研发成功。至2007年底已有bevacizumab(Avastin)、pani￣tumumab(Vectibix)、dasatinib(Sprycel)、lapatinib(Tykerb)和nilotinib(Tasigna)等5个单抗和8个小分子抑制剂先后上市,超过100个药物正在进行临床研究。与传统的细胞毒类抗肿瘤药物相比,这类药物疗效高、毒副作用小、易于制备,逐渐成为当前抗肿瘤药物研发的热点。本文简要阐述有关细胞信号转导途径以及作用该途径中相关靶点的抗肿瘤药物。1生长因子受体蛋白酪氨酸激酶按其结构可分为受体酪氨酸激酶(receptorproteintyrosinekinases,RTKs)和非受体酪氨酸激酶(non-receptorproteintyrosinekinases,nrPTKs)。RTKs通常具有一个细胞外结构域、一个跨膜区以及一个细胞内激酶域,根据其细胞外区域结构的不同,该类受体主要分为以下几类:①表皮生长因子受体(epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)家族,其主要成员有EGFR(HER1/erbB-1)、HER2(neu/erbB-2)、HER3(erbB-3)、HER4(erbB-4),许多肿瘤中HERs(humanepidermalgrowthfactorreceptors)表达增强,如结肠直肠癌、头颈鳞状上皮细胞癌、非小细胞肺癌(non-smallcelllungcancer,NSCLC)、乳腺癌、胰腺癌、肾细胞癌等。②血小板衍生生长因子受体(platelet-derivedgrowthfactorreceptor,PDGFR)家族,包括PDGFR-α、PDGFR-β、集落刺激因子1-受体(colony-stimulatingfactor1-receptor,CSF1-R)、Flk-2(fetalliverkinase-2)和干细胞因子受体(stemcellfactorreceptor,c-kit)等,这类受体的激活与许多人类疾病有关,如血管再狭窄、动脉粥样硬化和肿瘤等。③血管内皮生长因子受体(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调节因子。④成纤维细胞生长因子受体(fibroblastgrowthfactorreceptor,FGFR)家族,由4个成员组成:FGFR-1、FGFR-2、FGFR-3和FGFR-4,它们调节多种细胞过程,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。⑤IGF-1R/InsR(insulin-likegrowthfactor-1receptor,胰岛素受体)家族,是由2个α单位和2个β单位组成的四聚体,在血细胞肿瘤中常见此类受体高表达。此外,受体酪氨酸激酶还包括肝细胞生长因子受体(hepatocytegrowthfactorreceptor,HGFR)、神经细胞生长因子受体(nervegrowthfactorreceptor,NGFR)、Trk(tropomyosinrelatedkinase)受体和Tie受体等。RTKs是细胞信号转导中的重要角色。nrPTKs一般没有细胞外结构,它们通常与细胞膜耦联或存在于胞质中。与细胞生存和增殖相关的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在细胞增殖、分化和死亡调控中起不同的作用,有些广泛表达,有些则只在特异组织中表达。在肿瘤组织中nrPTKs常被激活,再激活下游的信号转导途径,促进细胞增殖、抵抗细胞凋亡,促使肿瘤发生和发展。RTKs或相应的配体过度表达可导致细胞内信号激活,而nrPTKs主要是通过基因突变、重排等方式激活,两者可以单独激活细胞内信号转导,更多情况下是通过复杂的信号转导网络协同作用,最终致使肿瘤的形成。细胞内信号转导异常复杂,各信号通路间频繁交叉,所以肿瘤的治疗靶点很多,必要时还需从多个靶点联合治疗方能见效。PTKs信号途径与肿瘤之间的关系日益明确,将给肿瘤的治疗方法带来革新。2蛋白酪氨酸激酶细胞的消息转移轨迹2.1下游信号分子细胞外配体如EGF、VEGF、PDGF、FGF等与受体结合,触发受体的同源或异源二聚复合物的形成,激活RTKs使其发生自身磷酸化,从而再激活下游的信号分子。RTKs的主要信号转导是Ras(retrovirus-associatedDNAsequences)/Raf(rapidlyacceleratedfibrosarcoma)/MAPK(mitogenactivatedproteinkinase,丝裂原活化蛋白激酶)途径和PI-3K(phosphatidylinositol-3kinase,磷脂酰肌醇-3激酶)/Akt(proteinkinaseB,PKB)途径(图1)。2.1.1ras-gtp反应的生物学特性、磷酸化作用以及k-s-sos的表达该途径主要是调控细胞增殖和细胞生存过程。受体磷酸化后与接头蛋白如生长因子受体结合蛋白2(growthfactorreceptorbindingprotein2,Grb2)的Src同源结构域2(Srchomologydomains2,SH2)结合,Grb2的Src同源结构域3(Srchomologydomains3,SH3)结构域与下游的G蛋白交换因子(如sonofsevenless,SOS)结合,SOS从细胞浆中募集Ras-GDP至细胞膜,使之转化成活性的Ras-GTP,Ras依次再激活Raf(MAPkinasekinasekinases,MAPKKK)、MEK(MAPkinasekinases,MAPKK)和MAPKs[如细胞外信号调节激酶(extracellularsignal-regulatedkinase,ERK)、JNK(JunN-terminalkinase)、p38(highosmolarityglycerol,HOG)等],活化的MAPKs进入细胞核通过磷酸化作用激活转录因子(如Elk1、Etsl、c-Myc等),从而干扰细胞周期和细胞转化过程,最终导致肿瘤形成;MAPKs还能诱导蛋白及基质降解、促进细胞迁移、维持肿瘤生长。2.1.2pi-3k的激活和调节该通路涉及细胞生长、凋亡抑制、侵袭和转移过程,起着与Ras/Raf/MAPK途径同等重要的作用。PI-3K是由调节亚基p85和催化亚基p110组成的异源二聚体。RTKs磷酸化后,与p85的SH2结构域结合,而把p85-p110复合物聚集到细胞膜上并使之激活,活化的PI-3K促使磷脂酰肌醇二磷酸酯(phosphatidylino￣sitol4,5-bisphosphate,PIP2)转化成磷脂酰肌醇三磷酸酯(phosphatidylinositol3,4,5-trispho￣sphate,PIP3)。PIP3作为第二信使激活下游的蛋白如Akt等;RTKs还可以通过Ras途径激活PI-3K/Akt通路。Akt转移至细胞核,通过磷酸化调控多种转录因子(如FKHRL1、NF-κB、Bcl-2等),从而抑制凋亡基因的表达;Akt还能磷酸化糖原合成激酶-3(glycogensynthasekinase3,GSK-3)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammaliantargetofrapamycin,mTOR),从而上调周期蛋白D(CyclinD),以及磷酸化一系列抑制蛋白(如p21CIP1和p27KIP1),引起细胞周期变短,从而导致肿瘤发生。2.2激活下游信号转导这组受体家族能诱导类似于RTKs的反应,但又没有内源性催化活性。T淋巴细胞受体、B淋巴细胞受体、白介素-2受体、免疫球蛋白受体、红细胞生成素受体等能够募集nrPTKs,而后通过酪氨酸磷酸化形成信号转导复合物,再激活下游的信号转导如Ras/Raf/MAPK、PI-3K/Akt、JAK(Januskinase)/STAT(signaltransducerandactivatoroftranscription,信号传导及转录活化因子)等途径,促进细胞增殖,导致肿瘤的形成。2.2.1src激活细胞许多刺激因素都可激活内源性的Src,如通过PTP-α或Csk水解其527位酪氨酸激酶磷酸基团、527位酪氨酸激酶突变或缺失、SH2或SH3结构域被高亲和性配体取代等,使Src转变成活性构象,同时释放对激酶和SH结构域的抑制作用,Src被修饰定位于细胞膜,募集高亲和力的配体到特异性的细胞内位点,再分别激活Ras/Raf/MAPK途径和PI-3K/Akt途径来调控细胞周期、介导细胞的生存。此外,Src也可被RTKs(如PDGFR)激活,形成PDGF/PDGFR/Src/STAT3/c-Myc信号途径;Src与EGFR在生长信号调节中也能起协同作用;Src还可作为G蛋白信号的效应子,使细胞增殖能够不依赖于生长因子。Src激活后也能减弱细胞粘附力、促进迁移,且有助于血管生成。所以,抑制Src的活性会对肿瘤生物学行为产生明显的影响,并可能成为有价值的治疗药物。2.2.2bcr基因的融合Abl酪氨酸激酶存在于细胞质和细胞核中,在细胞分化、分裂、细胞黏附和应激反应过程中起重要作用,基因转位导致B细胞受体(Bcellreceptor,Bcr)和Abl基因头尾融合形成融合基因Bcr-Abl。Bcr-Abl激酶有多个功能结构域,包括SH2、SH3结构域、核定位结构域和3个DNA结构域,其激活有助于白血病的发生。酪氨酸激酶活性对于Bcr-Abl的功能是必需的,Bcr-Abl激活的某些信号途径与造血生长因子激活的途径相似,如Ras、PI-3K、JAK/STAT等。Bcr-Abl的过度激活改变造血细胞的黏附性、诱导细胞骨架功能异常,通过多种途径干扰细胞周期和细胞黏附,促进肿瘤的发生和发展。2.2.3jat信号通路机制细胞因子(cytokine)能够通过多种途径进行细胞内信号转导,从而参与调控细胞生长、分化和凋亡过程。细胞因子受体通常在胞质区没有RTKs结构域,但在细胞因子靶细胞中存在有nrPTKs,以此介导细胞因子与其受体结合后的信号转导。其中JAK激酶与其下游的STAT组成了重要的信号途径。许多细胞因子都能够激活JAK/STAT信号途径,如干扰素(IFN)家族、gp130家族、γC家族、单链家族等。此外,EGF、PDGF和CSF1-R也可以通过RTKs激活JAK/STAT信号通路。细胞因子与其受体结合引起细胞质受体的构象改变,进而激活与受体关联的JAK激酶家族,JAK激酶促使相应的STAT磷酸化而激活,激活的STAT从受体上游离,形成二聚体后进入细胞核,与GAS增强子家族成员结合,从而激活转录、诱导细胞转化、调控某些与细胞增殖和存活相关基因的表达,在肿瘤的发生中起重要的作用。3其他受体药物许多肿瘤细胞中存在信号转导途径的异常,如上皮细胞来源的肿瘤中常见EGFR家族受体过度表达,胶质瘤中常见PDEFR家族受体过度表达,CML中Bcr-Abl过度激活等,这些受体或生长因子的过度表达激活其下游信号转导途径,促进细胞增殖、对抗细胞凋亡,与肿瘤的发生发展密切相关。人们致力于抑制细胞信号转导途径以开发新型抗肿瘤药物,并已取得初步成果。表1和2中列出部分已上市(美国FDA批准)和处于临床阶段的药物信息,下面分述抑制酪氨酸激酶信号转导的抗肿瘤药物,结构见图2~4。3.1在egfr抑制肿瘤生长方面的应用该类抑制剂作用于信号转导途径的最上游,同时阻断多条通路,具有治疗范围广、疗效高等优点。目前阻断生长因子信号转导的方法主要有两种:使用单克隆抗体(如bevacizumab、panitumumab等)和小分子酪氨酸激酶抑制剂。抗体的制备方法和给药方式也一定程度上限制了其临床应用,其种类和发展也没有小分子酪氨酸激酶抑制剂丰富。小分子抑制剂的结构类型较多、差别较大,现阶段研究较多的是EGFR和VEGFR酪氨酸激酶抑制剂,很多化合物可以同时抑制多个靶点,目前认为多靶点抑制剂比单一靶点的抑制剂效率高,可提高疗效和对抗耐药性等。根据现阶段的研究可以简单地将该类小分子抑制剂分为喹唑啉类、吲哚酮类、哒嗪类、氰基喹啉类和吡咯并嘧啶类等结构,本文简要介绍各种结构类型中有代表性的化合物。喹唑啉结构的化合物较多,lapatinib(Tykerb,1)是GlaxoSmithKline公司2007年3月上市的新药,能同时抑制EGFR(IC50为10.8nmol·L-1)和HER2(IC50为9.2nmol·L-1),可口服用于乳腺癌、NSCLC、头颈部癌和胃癌的治疗。ZD-6474(vandetanib,Zactima,2)抑制EGFR、VEGFR-2(IC50为40nmol·L-1)和RET(rearrangedduringtransfectionTK),2005年10月FDA推荐为治疗滤泡型、髓质型、未分化型、以及局部复发或转移的乳突型甲状腺癌的孤儿药(orphandrug),2006年1月获欧洲罕见病药品委员会(COMP)批准,推荐用于治疗髓甲状腺癌(MTC)。其抑制VEGF介导的细胞(HUVEC,humanumbilicalveinendothelialcell)增殖的IC50值为60nmol·L-1,同时抑制依赖于VEGFR的血管生成和依赖于EGFR的细胞增殖和生存,因此ZD-6474对EGFR抑制剂耐药的肿瘤生长有抑制作用,现处于III期临床用于治疗NSCLC、乳腺癌、骨髓瘤等。AZD-2171(cediranib,3)抑制VEGFR-1,2,3(IC50为1~5nmol·L-1)、PDGFR-β(IC50为5nmol·L-1)和c-kit(IC50为2nmol·L-1),同时抑制VEGF介导的细胞增殖和VEGFR-2的磷酸化(IC50值分别为0.4和0.5nmol·L-1),III期临床研究用于NSCLC、结肠直肠癌和肾癌等的治疗。BIBW-2992(4)是不可逆EGFR和HER2双重抑制剂,抑制野生型、耐受和双重耐受(dualresistant)的H1666、H3255和NC11875细胞(IC50值分别为7、6和93nmol·L-1),其结构中6位的α,β-不饱和酰胺侧链被认为是产生不可逆抑制的主要因素,现处于II期临床研究,用于治疗乳腺癌、结肠直肠癌等。另外,喹啉结构的OSI-930(5)和KRN-951(6)也可作用于VEGFR、c-kit等靶点,均已进入临床研究阶段。吲哚酮结构为另一类化合物,其中sunitinib(Sutent,7)于2006年上市,用于治疗胃肠道基质瘤和肾癌。SU-6668(8)选择性抑制VEGFR-2(IC50为2.1μmol·L-1)、PDGFR(IC50为8nmol·L-1)和FGFR,体外实验表明其抑制酪氨酸激酶底物E4Y肽经RET/PTC3磷酸化的IC50值为562nmol·L-1,SU-6668在2007年重新处于II期临床研究,用于治疗卵巢癌、前列腺癌和脑肿瘤等。BIBF-1000(9)是具有口服活性的VEGFR-1,2,3(IC50为13~34nmol·L-1)、PDGFR和FGFR抑制剂,还能抑制Src、Lck和Lyn激酶,抑制VEGF介导的细胞增殖IC50值为9nmol·L-1(HUVEC)和12nmol·L-1(HMEC,humanmicrovascularendothelialcell),有望治疗先天性肺纤维化和急性髓细胞白血病(acutemyeloidleukemia,AML)等。Novartis公司的PTK-787(vatalanib,10)为苯并哒嗪结构,同时作用于VEGFR-1(IC50为77nmol·L-1)、VEGFR-2(IC50为37nmol·L-1)、c-kit(IC50为730nmol·L-1)和PDGFR(IC50为580nmol·L-1)多个靶点,抑制VEGF介导的细胞(HMEC)增殖(IC50为30nmol·L-1),不影响正常组织细胞的增殖,III期临床研究用于结肠直肠癌、乳腺癌、脑肿瘤和肾癌等的治疗。Bayer公司的BAY-57-9352(telatinib,11)为呋喃并哒嗪结构,抑制VEGFR-2(IC50为6nmol·L-1)、VEGFR-3(IC50为4nmol·L-1)、PDGFR(IC50为15nmol·L-1)和c-kit(IC50为1nmol·L-1)多个靶点,但于2007年7月中止于II期临床研究。AG-013736(axitinib,12)为吲唑结构,具有口服活性,同时抑制VEGFR-1,2,3(IC50为0.25~1.2nmol·L-1)、PDGFR-β(IC50为2.5nmol·L-1)和c-kit(IC50为2nmol·L-1),体外实验表明能抑制内皮细胞的增殖和生存、抑制人结肠癌和肺癌移植小鼠的肿瘤血管生成和肿瘤生长,AG-013736还是CSF1-R抑制剂,IC50值为16nmol·L-1(酶水平)和21nmol·L-1(细胞水平),III期临床研究用于治疗甲状腺癌、NSCLC和黑色素瘤等。AMG-706(motesanib,13)为烟碱结构,具有口服活性,能同时抑制VEGFR-1,2,3(IC50为2~10nmol·L-1)、RET(IC50为59nmol·L-1)、c-kit(IC50为6~10nmol·L-1)和PDGFR(IC50为51~110nmol·L-1),抑制VEGF诱导的细胞(HUVEC)增殖(IC50值为10nmol·L-1),组织学分析表明AMG-706增加内皮细胞的凋亡、减少肿瘤的血管区域,现处于II期临床,用于治疗胃肠道基质瘤、甲状腺癌和NSCLC等。Wyeth公司的HKI-272(neratinib,14)属3-氰基喹啉类结构,不可逆抑制EGFR(IC50为59nmol·L-1)和HER2(IC50为92nmol·L-1),抑制SKBR3癌细胞IC50值为2nmol·L-1,II期临床研究用于治疗NSCLC和乳腺癌等;另外一类3-氰基喹啉结构的化合物(如SKI-606)具有抑制Src或Bcr-Abl非受体酪氨酸激酶活性,可对抗imatinib耐药的CML。AEE-788(15)为吡咯并嘧啶结构,能同时抑制EGFR和VEGFR,抑制EGFR、HER2、VEGFR-1、VEGFR-2的IC50值分别为2、6、59和77nmol·L-1,在细胞水平抑制EGFR、HER2磷酸化的IC50值分别为11和220nmol·L-1,现处于I期临床研究,用于治疗结肠直肠癌、乳腺癌和头颈部癌等。CHIR-258(dovitinib,16)结构新颖,具有口服活性,作用于VEGFR、FGFR、PDGFR等多个靶点,现处于I期临床研究。3.2ras-raf-mak走上的肿瘤药物3.2.1法尼基转移酶抑制剂farnesyltransferaseinhibitors,FTIsRas合成后需经过法尼基化反应定位于细胞膜,法尼基转移酶(FTase)催化这一过程,抑制FTase即可抑制Ras功能。FTase被认为与膀胱癌、结肠癌、胰腺癌和肺癌的生长有关。1999年在美国上市的arglabin(17)为第一个FTI,用于肝癌、乳腺癌和卵巢癌等的治疗,副作用较轻。目前,tipifarnib(Zarnestra,18)和lonafarnib(Sarasar,19)是最有代表性的两个药物,均处于III期临床试验,有望在治疗乳腺癌、CML和NSCLC等方面发挥作用。体外试验表明tipifarnib抑制FTase底物laminB和K-rasB肽的IC50值分别为0.86和7.9nmol·L-1,此外还能增强细胞毒药物如长春新碱(20%)、阿霉素(46%)和硼替佐米(42%)的疗效。lonafarnib口服具有活性,在人乳腺癌细胞系中,lonafarnib能提高4-羟基他莫昔芬的抗增殖效果,并能阻止MCF-7细胞从G1期向S期的转移,加速其凋亡。抑制了FTase的活性,Ras还可经GGTase催化发生牻牛儿烯反应(geranylgeranylation)定位活化,而FTIs和GGTIs合用则毒性太大,因此FTIs作为有前景的抗肿瘤药物仍需进一步研究。3.2.2rafenib、vegfr-2、pdgfr-Raf具有丝氨酸/苏氨酸激酶活性,通过磷酸化激活下游信号分子。目前进入临床的Raf抑制剂有反义核苷酸和小分子抑制剂。后者包括sorafenib(Nexavar,20),sorafenib为双芳基脲结构,能抑制Raf(IC50为6nmol·L-1)、VEGFR-2(IC50为90nmol·L-1)、VEGFR-3(IC50为20nmol·L-1)、PDGFR-β(IC50为57nmol·L-1)和c-kit(IC50为68nmol·L-1)等多个靶点,2005年FDA批准用于治疗肾癌,其III期临床试验用于治疗肝细胞癌、黑色素瘤和NSCLC。Exelixis公司的XL-281为特异性Raf抑制剂,2007年进入I期临床,拟在63例实体瘤病人中评定其安全性、耐受性和药动学。3.2.3mek抑制剂的使用除ERK-1和ERK-2外,MEK不再作用于其他底物,这种独特的选择性与其将外来信号整合到MAPK通路是一致的。PD-0325901(21)和ARRY-886(AZD-6244,22)为口服MEK-1,2抑制剂,II期临床研究用于黑色素瘤、乳腺癌和NSCLC患者。PD-0325901为CI-1040结构类似物,能抑制转基因肝细胞癌小鼠模型的肿瘤生长(43%)。ARRY-886抑制MEK-1的IC50值为14nmol·L-1,对多种人源肿瘤模型如乳腺癌、结肠癌、肺癌、黑色素瘤和胰腺癌都有抑制活性,与阿霉素合用时抑制肿瘤生长疗效远大于两者单独使用。XL-518为特异性MEK抑制剂,临床前研究表明能抑制某些异种移植瘤模型的生长。在MAPK家族中,目前只发现了JNK和p38的特异性抑制剂。前者包括吡唑蒽酮类化合物JNK-401(CC-401,SP-600125,23),抑制rh-JNK2的IC50为110nmol·L-1,抑制乳腺癌、前列腺癌、HMEC细胞增殖的IC50分别为7、7和3μmol·L-1,可用于治疗癌症、自身免疫性疾病、炎症等。CEP-1347(24)为半合成的JNK抑制剂,通过抑制上游的MLKs(mixedlineagekinases)而抑制JNK通路,其抑制MLK-1、MLK-2、MLK-3的IC50值分别为38、64、23nmol·L-1,现处于III期临床研究。通过阻断特定的MAPK通路,有望为临床治疗炎症、血栓和肿瘤等疾病提供新的思路。3.3pi-3k或akt抑制剂PI-3K/Akt信号通路具有抗细胞凋亡作用,为一个很有希望的抗肿瘤治疗靶点。LY-294002(25)能抑制PI-3K(IC50为10μmol·L-1)、mTOR及NSCLC小鼠的肿瘤增长(68%),且无明显体重减轻,在人前列腺癌小鼠模型中,给药50~100mg·kg-1·d-1两周,91%的肿瘤生长受到抑制,且耐受性较好,2007年进入临床研究,用于治疗前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌和肾癌等。Exelixis公司2007年进入临床研究的XL-147和XL-765均为PI-3K抑制剂,XL-765还抑制mTOR,临床前研究表明,XL-147具有抗乳腺癌、卵巢癌、肺癌和神经胶质瘤活性,并能提高一些化疗药物和EGFR抑制剂的疗效。Akt抑制剂包括D-21266(perifosine,26)和XL-418等。D-21266为磷酸酯衍生物,还可作用于MAPK途径,体外实验表明D-21266能加速细胞凋亡,可与放疗协同作用阻止肿瘤生长,II期临床研究用于治疗前列腺癌、乳腺癌、胰腺癌和黑色素瘤等。XL-418的I期临床研究表明其通过抑制Akt而抑制肿瘤细胞的生长和对化疗的耐药性。抑制Akt下游分子mTOR的雷帕霉素(sirolimus,rapacan,rapamycin,27,)及其结构类似物everolimus(RAD-001,Certican)、temsirolimus(CCI-779,Torisel,28)都已上市,用于治疗器官移植排斥、肾癌等;结构类似物AP-23573(deforolimus)也已进入III期临床研究,有望治疗肾癌、淋巴瘤和肉瘤等。抑制上游分子PI-3K或Akt会同时阻断下游的多条通路,毒副作用较大;而mTOR抑制剂在临床试验中却体现出较好的治疗效果,对乳腺癌、前列腺癌、胶质母细胞瘤和胰腺癌等具有明显的治疗作用,显示出良好的开发前景。3.4imatinib30-32eWyeth公司的一类3-氰基喹啉结构化合物属于Src激酶抑制剂,化合物29抑制Src的IC50值为0.78nmol·L-1(酶水平)和13nmol·L-1(细胞水平),是目前此类结构中活性最好的化合物之一。SKI-606(bosutinib,30)为Src(IC50为1.2nmol·L-1)和Bcr-Abl(IC50为25nmol·L-1)的双重抑制剂,抑制细胞水平Bcr-Abl的IC50值为5nmol·L-1(KU812)和20nmol·L-1(K562,MEG-01),II期临床研究用于治疗乳腺癌、胰腺癌、CML和NSCLC,并能对抗部分imatinib耐药的肿瘤细胞。AZD-0530(31)为5位取代的喹唑啉类结构,能同时抑制Src和Abl,有阻止肿瘤细胞侵袭和对抗代谢的治疗作用,用于实体瘤和血液恶性肿瘤的治疗。KX2-391(KXO-1,32)为非ATP竞争性Src抑制剂,具有口服活性,2007年7月进入临床研究。Src激酶抑制剂可与Bcr-Abl激酶抑制剂(imatinib)合用,对白血病疗效更明显。3.5inib和imatinib2001年上市的imatinib(Gleevec,Glivec,33)是首个小分子酪氨酸激酶抑制剂,竞争性结合于酪氨酸激酶的ATP口袋中,抑制Bcr-Abl(IC50为50~100nmol·L-1)及其下游信号转导途径,对CML疗效十分显著。但也发现对imatinib耐药的现象,Gorre等研究发现主要是由于Bcr-Abl基因突变或扩增所致。新型的Src-Abl双重抑制剂如dasatinib(Sprycel,34)和SKI-606等,均是对imatinib耐药的Bcr-Abl激酶的有效抑制剂。dasatinib是Bristol-MyersSquibb公司2006年上市的药物,能同时作用于Bcr-Abl、Src、c-kit、PDGFR等多个靶点,IC50分别为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),用于治疗imatinib耐药的CML和ALL(acutelymphocyticleukaemia,急性淋巴细胞白血病)。Nilotinib(AMN-107,Tasigna,35)为imatinib结构类似物,作用于Bcr-Abl、c-kit和PDGFR等靶点,抑制Ph+CML(Philadelphia-positiveCML)和Ph+ALL(Philadelphia-positiveALL)中造血细胞增殖的IC50值为12nmol·L-1,抑制Ph+ALL的作用比imatinib强20~40倍,而且生物利用度更好,可口服用于治疗imatinib耐药白血病,于2007年10月份获FDA批准上市。Innovive公司2007年进入临床研究的NS-187(INNO-406,36)是口服的Bcr-Abl和Lyn双重抑制剂,与imatinib结构类似,抑制Bcr-Abl强于imatinib10倍(体内)和25~55倍(体外),抑制HMC-1细胞增殖的IC50为51nmol·L-1,有望对抗imatinib耐药的肿瘤。3.6jaks抑制剂JAK/STAT通路的异常