抗肿瘤药物研究与发展

抗肿瘤药物研究与发展

ResearchandDevelopmentofAnticancerDrugs1引言

Introduction1、临床上尽管已经有数十种行之有效的抗肿瘤化疗药物，但由于疗效的不确定，加上存在的严重不良反应，使根治肿瘤还远不能实现。2、研发新的高效低毒抗肿瘤药物是目前一项极受关注而又十分迫切的工作。3、伴随肿瘤学、分子生物学、药学、化学以及计算机技术等有关科学的发展，使得抗肿瘤药物的研究在措施、靶点上均有了长足的进步。2目前抗肿瘤药物的重要类型细胞调亡诱导剂肿瘤细胞毒制剂细胞衰老诱导剂肿瘤耐药逆转剂细胞分化诱导剂肿瘤化学防止剂肿瘤转移克制剂3Kambetal.NatureReviewsDrugDiscovery6,115–120(February)|doi:10.1038/nrd21554目前抗肿瘤药物的重要研究方向寻找新的作用靶点(酶、受体、蛋白、基因)寻找新的抗癌活性物质寻找新的试验措施（组合化学、计算机辅助设计、药物基因组学、药物蛋白组学等）5一、抗肿瘤药物的研究方略与措施（一）抗肿瘤新药的来源（二）抗肿瘤新药的筛选6（一）抗肿瘤新药的来源

1、天然产物中的有效物质：伴随筛选技术的提高以及抗肿瘤作用靶点的增多，使得从天然产物中寻找新药变得更受重视。紫杉醇的成功发现，更鼓励着人们在这一领域的努力，目前，源于微生物、植物、海洋生物及矿物质的筛选已成为新药发现的重点7（一）抗肿瘤新药的来源

2、新化学物质的合成：

对既有抗肿瘤药物进行改造，或以先导化合物为基础进行修饰和改善，合成新的高效低毒化学物质等(如紫杉特尔、奥沙利铂等)。8（一）抗肿瘤新药的来源

3、生物治疗药物的出现：肿瘤的生物治疗已从试验研究走进临床；单克隆抗体、基因治疗药物、肿瘤疫苗等象雨后春笋般拥现。尽管这些药物大多仍处在试验阶段，疗效也有待对的评估，但这是抗肿瘤的一条新路子，前景是很被看好的。9（一）抗肿瘤新药的来源

4、老药新用：对既有非抗肿瘤药物的研究也是一条途径，某些药物往往具有潜在的抗肿瘤作用有待人们去发现和应用。如：＊钙拮抗剂用于对抗肿瘤的多药耐药作用＊非甾体类抗炎药用于防止和治疗大肠癌＊氧化砷治疗白血病10（二）抗肿瘤新药的筛选

药物的筛选是发现新药的手段，在明确了筛选的对象之后，选择哪一种筛选系统则是很关键的。通过了数十年的不停改善与完善，目前一般采用先体外筛选，得到有抗肿瘤活性的物质后，进而采用动物体内模型的筛选。体外筛选又分肿瘤细胞系分析法及分子靶点分析法。11（二）抗肿瘤新药的筛选

1、肿瘤细胞系分析法：应用已建立的有代表性的肿瘤细胞株，通过体外作用分析抗肿瘤作用。长处：可迅速进行大样本药物筛选，对于能穿透细胞膜的细胞毒性抗肿瘤活性物质的筛选尤为合适缺陷：不能明确作用机制，假阳性率高，且不合用于那些通过作用于机体其他系统而产生间接抗肿瘤物质的筛选。12附表：美国国立癌症研究所抗癌药物体外筛选使用的细胞株

肾癌：786-0,A498,CAKI-1,RXF-393,SN12C,TK-10,UO-31,乳腺癌MCF-7,MCF7,MDA-MB-231,HS578T,MDA-MB-435,MDA-N,BT-549,T-47D

结肠癌

COLO205,HCT-116,HCT-15,HT-29,KM12，SW-620，HCC-2998

神经系统肿瘤

U-251，SNB-75，SNB-19，SF-268，SF-295，SF-539

卵巢癌

IGR-OV1，OVCAR-3，OVCAR-4，OVCAR-5，OVCAR-8，SK-OV-3

前列腺癌

PC-3，DU-145

肺癌A549,NCI-H226,NCI-H23,NCI-H322M,NCI-H460,NCI-H522,EKVX,HOP-62,HOP-92

白血病

HL-60,K562,CCRF-CEM,MOLT-4,RPMI-8226

13（三）抗肿瘤新药的筛选

2、分子靶点分析法：以确切的抗肿瘤作用靶点进行分析研究（如微管蛋白、酪氨酸激酶等）。长处：可以进行大样本的药物筛选，并且作用机理明确，针对性强。缺陷：所需工作条件规定高、耗资大，不利于一般研究室的开展。此外，出于知识产权保护的缘故，各制药集团及研究机构常会对自己建立起来的分子靶点分析技术采用保密措施，因而不利于广泛的推广应用。14151617（三）抗肿瘤新药的筛选

3.体内筛选法:以荷瘤动物为模型进行药物筛选许多物质在体外具有很强的抗肿瘤活性，但在体内却往往无效，其中的原因是非常复杂的，因此每一种在体外初筛有效的药物，都必须通过动物体内模型的复筛。

注：复筛无效的物质往往还具有研究开发的价值，若能弄清它们在体内失去活性的原因，同样有望被开发应用。1819202122二、抗肿瘤药物新进展简介1、有效药构造改造（铂类、蒽类、烷化剂）2、抗肿瘤生物制剂（抗体、疫苗、溶癌病毒、基因药物）3、血管生长克制剂（抗-VEGF抗体、Endostatin）4、信号传导克制剂（酪氨酸激酶克制剂）5、多药耐药逆转剂（反义药物、钙拮抗剂）6、肿瘤转移克制剂（BB-94、蛇毒）23已知有效药物构造的改造

紫杉特尔(taxotere):从另一种欧洲植物taxusbaccata的针叶中提取巴卡丁,通过半合成而改造为紫杉特尔，其基本核与紫杉醇相似，不一样之处一10位碳上的baccatin环，二是3′位上的侧链。产量有望提高。水溶性好,抗癌活性优于紫杉醇,与紫杉醇无完全的交叉耐药性。24中国红豆衫

欧洲矮衫25已知有效药物构造的改造

长春瑞滨(vinorelbine)：半合成长春花生物碱,具有很高的亲脂性,与长春花类其他药物相比,抗癌作用相仿，但神经毒性较小。26已知有效药物构造的改造

奥沙利铂(oxaliplatin)：为第三代铂类抗癌药物，对DNA、RNA的合成均有克制作用，抗癌效果优于顺铂，对耐顺铂的肿瘤也有一定疗效。肾脏的含量仅为顺铂的50％，肾毒性很小。27已知有效药物构造的改造

伊立替康(iirinotecan)：喜树碱的半合成衍生物,水溶性好，在组织中羧酸酯酶代谢为SN－38，抗癌效果可跃升数百倍，目前为抗大肠癌的一线药物。28抗肿瘤生物制剂-单克隆抗体抗癌单克隆抗体发展尤其迅速，在抗癌药物开发市场目前拥有率＞30％，有１０个已经得到ＦＤＡ的同意，尚有许多正在第三期临床前试验阶段。29抗肿瘤生物制剂-单克隆抗体第１代rmAB全抗体分子，其分子量较大，不轻易穿透细胞膜。新一代rmAB可以只含一种重链和一种轻链的可变区，其分子量只有总抗体分子的1／10，并且可以用基因工程技术大量生产。30抗肿瘤生物制剂-单克隆抗体

曲妥珠单抗（Trastuzumab）用于治疗乳腺癌31抗肿瘤生物制剂-单克隆抗体利妥昔单抗Rituximab1、激活补体介导的溶解及参与抗体依赖细胞介导的细胞毒作用，有效杀灭CD20阳性的B淋巴瘤细胞；增长化疗药物如CDDP、VP-16的细胞毒作用并诱导凋亡。2、用于滤泡性非霍奇金淋巴瘤32抗肿瘤生物制剂-单克隆抗体IMC-C225(cetuximab)：抗表皮生长因子受体（EGFR）抗体，用于头颈癌、大肠癌、肺癌等。

33抗肿瘤生物制剂-单克隆抗体Bevacizumab(Avastin)：为新型的抗血管内皮生长因子受体的人源化单克隆抗体与血管内皮生长因子结合，制止新生血管形成。34血管生成与抗肿瘤药物35序言肿瘤的生长及转移需要有对应的血管生成，肿瘤及其周围细胞具有分泌刺激因子增进血管生成的能力。克制血管生成可产生抗肿瘤作用。36刺激血管生成的物质大体有7类：1、生长因子:VEGF、bFGF、HGF、PDGF;2、蛋白酶:组织蛋白酶、尿激酶、白明胶酶;3、微量元素:铜离子;4、癌基因:c-myc、ras、v-raf、c-jun;5、细胞因子:IL-1、IL-6、IL-8;6、信号传导分子:胸腺嘧啶脱氧核苷磷酸化酶;7、内源性诱导物:整合素、NO合成酶、血小板激活因子、血栓形成素.37克制血管生成的抗肿瘤药物1.蛋白酶克制剂：Neovastat(E-941)2.克制内皮细胞的增生与迁移:Endostatin3.血管生长因子的拮抗剂：抗-VEGF抗体;4.铜螯合剂:青霉胺5.其他:核酶、IL-12、P53等38抗血管生成抗癌药作用的关键1、克制血管内皮细胞的增生2、克制内皮细胞迁移39401.什么是老式机械按键设计？老式的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功能的一种设计方式。老式机械按键设计要点：1.合理的选择按键的类型，尽量选择平头类的按键，以防按键下陷。2.开关按键和塑胶按键设计间隙提议留0.05~0.1mm，以防按键死键。3.要考虑成型工艺，合理计算累积公差，以防按键手感不良。老式机械按键构造层图：按键开关键PCBA42TNP-470克制bFGF、PDGF对内皮的刺激作用应用于乳腺癌、前列腺癌、肺癌43Endostatin

胶原18的c末端一段20KD片段，该分子中结合的zn2+是其作用的基础，重要克制内皮增生.44Angiostatin38KDa内源性抗血管增生蛋白与内皮细胞表面ATP合成酶结合诱导内皮细胞及肿瘤细胞调亡克制内皮细胞迁移及血管形成与endostatin具有协同作用可增强放疗的作用。45除与铜螯合外，还克制尿激酶的作用注：肿瘤患者常发生铜的增多;铜可刺激内皮细胞迁移及增生.青霉胺46抗VEGF抗体疗效尚可，但不良反应明显47COMBRETASTATINS机理较独特：诱导内皮细胞调亡48抗肿瘤转移药肿瘤转移一般分为:1、肿瘤细胞从原发肿瘤灶脱离;2、降解基底膜,向外浸润、迁移并粘附于血管内皮细胞;3、进入循环系统,伴随淋巴和血流抵达并停留于远处组织;4、穿过血管,侵入细胞外基质(ECM),在组织或器官形成转移灶。*寻找阻断上述环节的药物是研制抗肿瘤转移药物的靶点。491、克制癌细胞粘附的药物：蛇毒；2、克制肿瘤对ECM降解的药物：BB-94,人工合成的小分子量的基质金属蛋白酶克制剂；3、克制癌细胞运动的药物：失碳长春碱、紫杉醇能明显克制自分泌移动因子诱导的肿瘤细胞运动和肿瘤细胞对ECM的粘附,影响肿瘤细胞的转移;4、克制肿瘤新生血管形成药物。50肿瘤的分子靶向治疗1、老式的化疗和放疗由于缺乏特异性，获得疗效的同步也往往给患者带来较大的毒副作用。2、选择肿瘤细胞特异的靶点，针对靶点进行治疗，防止对正常细胞的伤害，获得高效低毒的治疗效果，是目前抗肿瘤药物的重要发展方向。51肿瘤的分子靶向治疗1、肿瘤分子靶向治疗常用的靶点有：细胞受体、信号传导、新生血管等。2、此类药物重要有：单克隆抗体、小分子化合物、基因药物52肿瘤的分子靶向治疗－小分子化合物甲磺酸伊马替尼（Gleevec，格列卫）：机制：在细胞膜内与底物竞争，克制Ber-Abl酪氨酸激酶磷酸化，阻断肿瘤细胞信号的传导，克制肿瘤细胞的生长，诱导其调亡。53肿瘤的分子靶向治疗－甲磺酸伊马替尼54肿瘤的分子靶向治疗－甲磺酸伊马替尼适应证：1.慢性髓细胞白血病CML，缓和率55－75％2.胃肠基质瘤，有效率80－90％不良反应：脸肿、头晕、疲劳，缺乏食欲，呕吐等55肿瘤的分子靶向治疗－小分子化合物埃罗替尼（erlotinib,OSI－771）

56肿瘤的分子靶向治疗－埃罗替尼作用与用途：克制上皮细胞生长因子受体（HER1／EGFR）的活性，用于非小细胞性肺癌（ＮＳＣＬＣ）的治疗。57肿瘤的分子靶向治疗－小分子化合物

Tykerb（Lapatinib）

58肿瘤的分子靶向治疗－

Tykerb机制：可逆性的EGFR/ErbB2酪氨酸激酶克制剂，用于HER2过度体现的乳腺癌长处：①口服给药；②制导致本较低。

59肿瘤的分子靶向治疗的特点1、治疗更趋于个体化2、治疗变得简便可行3、一般没有剂量依赖性4、改善肿瘤病人的生活质量5、不受老式化疗药多药耐药性影响60基因药物P53基因自杀基因HSV-TK61P53基因是一种重要的抑癌基因，转录编码P53蛋白，P53通过调整P21蛋白的水平而产生调整细胞生长的作用，在DNA损伤时可诱导P53的体现，增进DNA的修复。人类肿瘤中超过半数存在P53的缺陷。将正常P53基因转入肿瘤细胞中，体既有正常功能的P53蛋白，能克制肿瘤的生长，诱导凋亡;同步可明显增长化疗、放疗的敏感性。62自杀基因：

HSV-TK可把无细胞毒的丙氧鸟苷（GCV）、无环鸟苷（ACV）代谢为有毒的丙氧鸟苷磷酸（GCV-TP）和无环鸟苷三磷酸（ACV-TP）而发挥抗肿瘤作用。此外，被转染细胞周围的肿瘤细胞也会随转染细胞一起死亡，称为“旁观者效应”，对其原因目前尚未明了，但“旁观者效应”大大提高了“自杀基因”抗肿瘤的效果。63

溶癌病毒1、腺病毒2、呼肠孤病毒3、疱疹病毒

64腺病毒人腺病毒有超过40种血清型：最常应用的是2型和5型；E1A基因产物是最重要的转录调控物，缺乏E1A病毒将不能复制；E1B基因产物可与P53蛋白质结合，从而克制P53的正常功能。65CARIntegrin腺病毒的感染过程66腺病毒在抗癌中的应用一、基因治疗:作为转基因的载体二、溶癌细胞作用67腺病毒载体被敲除E1及E3基因，不具有自主复制能力;目的基因可通过MLP或CMV启动子进行体现;该载体不整合入宿主细胞基因中，故非常安全，且易于操作;Ad-P53、Ad-HSV/TK已进入临床试验;目前正探索应用品有复制能力的缺陷型腺病毒做为基因载体。68腺病毒的溶细胞作用生成子代病毒病毒复制克制宿主细胞DNA及蛋白质合成

细胞死亡69

ONYX-015的基因缺失图

———C—----------——24963323TE1B-55KDa蛋白缺失70Onyx-015抗癌模式图71ONYX-015:（E1B-55KD缺失）CN706:（整合了外源基因X，可调整PSA体现）dL038:（E1B-55KD，19KD均缺失）FGR:（E1B-55KD缺失，加入CD/HSV-1TK基因）目前正研究应用E1A基因部分缺失的腺病毒抗肿瘤既有的抗癌腺病毒制品72

呼肠孤病毒双链RNA病毒可引起上呼吸道、消化道感染，但症状较轻73抗肿瘤的思绪RasPKR病毒蛋白合成提醒：Ras基因异常激活的细胞对reovirus易感74