《信号转导与肿瘤》PPT课件.ppt

信号转导与抗癌药物研发 朱孝峰 中山大学肿瘤防治中心 细胞信号转导 是指细胞通过细胞表面（或胞内）受体接受外界信号， 通过系统级联传递机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终 引起细胞生理反应或诱导特定基因的表达，引起细胞的应答 反应，这种特定的反应系统称之为细胞信号通路。 一、细胞外信号 信号分子：多肽类生长因子、糖蛋白、疏水的小分 子物质。 与什么受体结合：取决于其化学结构特征 细胞外的多肽和蛋白类信号分子必须与细胞膜上受体结合， 然后经过蛋白质之间的相互作用，细胞骨架改变以及细胞内 大分子运动等中间步骤将信号最终传递到细胞核。 小分子脂溶性调节因子如甾类激素和视黄酸可以很容易地穿 过细胞膜，与细胞内的受体结合，而这些受体一般都是基因 转录调节因子。 二、受 体 膜受体通过细胞外部分识别生长因子或细胞因子等，并 且将信号传递到胞内部分 结合配体能诱导跨膜受体蛋白构象改变，并进一步激活 细胞内的尾部。 癌细胞可通过多种途径影响受体的活性，如基因扩增， 通过基因突变产生组成型激活分子。 受体是一个分子，它与配体结合可以引起生物反应，同 时也存在另一类配体结合蛋白，但它们不能直接引起生 物学反应，因此不能称作受体。 三、蛋白激酶 蛋白质的可逆磷酸化是信号转导过程中一个重要的调节机制 。蛋白质的磷酸化是指在蛋白激酶的催化作用下发生的，激 酶的催化活性通常受磷酸化、与其它蛋白直接结合、第二信 使水平的改变等多种机制调节。 激酶大多数属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，这类蛋白激酶使底物 蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化，包括了cAMP依赖性蛋白 激酶（PKA）、cGMP依赖性蛋白激酶（PKG）、蛋白激酶C（ PKC）、Ca2+-CaM依赖的蛋白激酶，血红素依赖性蛋白激酶等 等；另一类为酪氨酸蛋白激酶，被磷酸化的是底物酪氨酸残基 。 四、联结蛋白 连接蛋白（Adaptor）在信号转导通路起着 重要的桥梁作用，它们本身没有催化活性， 不能直接激活效应蛋白，而是能把信号转导 通路的蛋白连接成信号复合物，使各信号通 路有机地整合成一个信号网络，以整体形式 对特定的信号刺激做出反应。联结蛋白与信 号转导密切相关的蛋白结合区域主要有： SH2区、SH3区、PTB区、PH区等。 五、G蛋白 细胞信号转导中扮演重要角色的G蛋白主要有两类 ：一类是与膜受体偶联的异三聚体蛋白，一般称之 为经典G蛋白或大G蛋白，它们由、三个亚单 位组成，二聚体通过共价结合锚于膜上起稳定 亚基的作用，而亚基本身具有GTP酶活性；另一 类是存在于不同的细胞部位的小分子量G蛋白，也 称为“小G蛋白”。小G蛋白由一条肽链组成，分子 量约为20-26 kDa，即Ras、Rho、Rab、Arf、Ran 和Rad等。 六、第二信使 第二信使（second messenger）是相对细胞外的 第一信号而言，一般指一些受体与配体结合被 激活后，导致细胞内浓度短暂升高（或降低） 的一类小分子物质，它们包括cAMP、cGMP、 DAG、IP3、Ca2+、NO气体等。 七、核受体 尽管大部分生长因子和许多激素等刺激细胞生长 的信号是通过膜受体来完成的，但有些激素是通 过核受体传导信号的。这类受体常位于胞浆中， 当配体与之结合后，形成二聚体，然后转运至核 内，可以作为转录因子，调控某些基因表达。 一、酪氨酸激酶信号转导途径 二、死亡受体信号转导途径 三、DNA损伤checkpoints（检查点）途径 四、应激激活的信号转导途径 五、JAK/STAT信号转导途径 六、Wnt信号转导途径 肿瘤的信号转导 酪氨酸激酶信号转导途径 1. 1979 多瘤病毒中T抗原的酪氨酸磷酸化 2. 1980 v-Src, c-Src, v-Abl和EGF受体的蛋白酪氨酸激酶活性 3. 1981 胰岛素刺激的胰岛素受体酪氨酸激酶活性 4. 1982 V-Src与cAMP依赖性蛋白激酶催化亚单位的序列相似性 C-Abl基因在慢性粒细胞性白血病中重排 5. 1983 多瘤病毒中T抗原与c-Src及其激活相关 6. 1984 v-Erb癌基因源于EGF受体 7. 1985 c-Src被酪氨酸磷酸化而负性调节 8. 1986 Neu癌基因作为EGF受体家族成员带有激活性点突变 9. 1987 果蝇Sevenless是受体酪氨酸激酶 10.1988 乙酰胆碱受体被酪氨酸磷酸化调节 11.1989 酪氨酸磷酸化负性调节细胞周期调节激酶 12.1990 SH2结构域与磷酸化酪氨酸结合 13.1992 单个受体酪氨酸磷酸化位点结合不同的SH2蛋白酪氨酸磷酸化激活STAT转 录因子 14. 1998 首个用于治疗HER2高表达的乳癌的单克隆抗体Herceptin被FDA批准 15. 2001 首个酪氨酸激酶抑制剂STI571被美国FDA批准治疗慢性粒细胞性白血病 酪氨酸磷酸化研究的重要历史事件 u多数细胞生长因子受体都含有酪氨酸激 酶的肽链序列。所以，这类受体通称为 酪氨酸激酶受体。 u这些受体具有极为相似的结构：细胞外 的一段糖基化肽链，是与配体结合的部 位；中间是单一的及疏水性的跨膜区； 最后是具有酪氨酸激酶活性的膜内区， C末端的调节区。 受体酪氨酸激酶的基本结构受体酪氨酸激酶的基本结构 u第一类以上皮生长因子受体（EGFR）为代表，包括 EGFR、HER2、HER3、HER4等，此类受体的高表达 常见上皮细胞肿瘤； u第二类为胰岛素受体家族，包括胰岛素受体、胰岛素 样生长因子受体（IGF-R）、胰岛素相关受体（IRR） 等，在血液细胞肿瘤中常见此类受体的高表达； u第三类为血小板衍生的生长因子受体（PDGFR）家族 ，包括PDGFR、PDGFR、克隆刺激因子（CSF-1R ）、c-KIT等，此类受体在脑肿瘤、血液细胞肿瘤等常 见高表达； u第四类为纤维细胞生长因子受体（FGFR）家族，包括 有FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4和角化细胞生长 因子等。此类细胞在血管生成方面起着重要的作用； u第五类为血管内皮细胞生成因子受体（VEGFR），是 血管生成的重要的正性调节因子； u肝细胞生长因子受体（HGFR）类、FibronectinIII型 受体类、神经细胞生长因子受体（NGFR）家族等。 酪氨酸激酶受体分别在不同类型肿瘤中过表达，至 使其细胞内信号的激活，导致细胞转化、不断增殖 ，促进肿瘤的发生、发展，抵抗细胞凋亡，打乱细 胞的生长平衡。 EGFR HER2 HER3 HER4 INSR IGF1R PDGFR PDGFR CSF1R KIT FLK2 FLT1 FLK1 FLT4 FGFR1 FGFR2 FGFR3 FGFR4 EphA1 EphA2 EphA3 . . . RET TRKA TRKB TRKC TIE TEK 受体酪氨酸激酶 kinase FNIII- like Cysteine rich Ig-like Factor VIII- like SRC,YES,FYN,LYN,LCK, BLK,HCK,FGR,YRK FRK,BRK,SRM,SAD BTK,ITK,TEC,MKK2,TXK CSK,CTK ZAP70,SYK ABL,ARG JAK1,JAK2 JAK3,TYK2 FAK,PYK2 FES/FPS,FER ACK,ACK2 DBD BD F-Actin FAT CDC2 BD Proline-Rich 非受体酪氨酸激酶 SH3 SH2 kinase PH Kinase-like Tyrosine Kinase Mechanism of activation Cancer ErbB1 Mutation, Truncation NSCLC, Glioma ErbB2 Amplification Breast PDGFR Chromosome translocation Leukemia KIT Mutation Leukemia，GIST MET Mutation, overexpression Multiple cancer FGFR Mutation Multiple myeloma Abl Chromosome translocation CML Src Overexpression, activation Multiple cancer 酪氨酸激酶与肿瘤 酪氨酸激酶受体基因扩增 酪氨酸激酶受体肿瘤类型 EGFR卵巢癌（35-70%）、头颈 癌（80-100%) 、结直肠（35-50%)、膀胱癌前列腺癌（ 40-80%)、胃癌（33-81%)、NSCLC（40- 80%)、宫颈 癌等 HER2乳腺癌（25-30%)、卵巢癌、前列腺癌等 HER3乳腺癌、结直肠癌、胃癌 PDGFRalpha脑胶质母细胞瘤、胶质瘤 PDGFRbeta肉瘤 MET黑色素瘤、胃癌、结直肠癌、胰腺癌、卵 巢癌等 EphR乳腺癌（EphA2/B2/B4)、胃癌（EphB2)、 结直肠癌（EphB2)、食管癌（EphB2) Growth Factor and Receptor Signal Transduction Pathways Growth Factor R T K R T K P P Active Inactive P L Cg Proliferation S O SR A S G R B 2 M E K R A F M A P K P Growth Factor Receptors Akt/PKB P I-3 K P D Ks P PI-4,5-P2 P P PI-3,4,5-P3 GSK-3 Bad Caspase-9 FKHR BRCA-1 Apoptosis Survival PI3K PKC PTP CXRRSH2FERMCarbonic anhydrase MerpinCadherin-like Immunoglobulin-like PDZ PTP1B SHP2 PEST PTPH1 FAP-1 PTP CD45 PTP PTP 酪氨酸磷酸酶的结构模式 酪氨酸激酶受体激活与肿瘤形成 酪氨酸激酶受体与肿瘤的关系 酪氨酸激酶受体与肿瘤转移 酪氨酸激酶受体与肿瘤血管生成 酪氨酸激酶受体与肿瘤预后关系 酪氨酸激酶受体与肿瘤化疗敏感性 ErbB受体 EGFR ErbB2 ErbB3 ErBB4 内源性配体 EGF 无 NRG1 NRG1 TGF NRG2 NRG2 AR NRG3 EP NRG4 BTC Tomoregulin HB-EGF HB-EGF BTC EP EGFR家族的天然配体 u配体与受体胞外区的结合 u受体的过表达诱导二聚体的形成 u反向激活：JAK2，Src, GPCRs激动剂，Wnt等 EGFR受体的激活 EGF受体与配体的突变与器官缺陷 uEGFR 上皮，乳腺，肺，胰腺，小肠，中枢神经系统 uHER2 乳腺，心脏，中枢神经系统 uHER3 心脏，中枢神经系统 uHER4 乳腺，心脏，中枢和外周神经系统 uEGF 前列腺，中枢和外周神经系统 uTGF 上皮，前列腺，眼 uHB-EGF 中枢神经系统 uAR/EGF/TGF 胃肠道 EGFR受体和配体转基因研究 转基因 靶组织 肿瘤类型 EGFR 乳腺 乳腺癌 Neu 乳腺 乳腺癌 ErbB3 乳腺 肺癌 TGF 肝癌或乳腺癌 HRG 乳腺 乳腺癌 EGFR家族酪氨酸激酶受体与肿瘤的关系 非小细胞性肺癌EGFR激酶突变的频率 Characteristics of tumorsN. of tumorsTumors with EGFR mutation NumberRate (%) Smoking history Smokers or former smokers1.387997.1 Never smokers50423145.8 Sex Male1.42414210 Female49819338.7 Histologic type Adenocarcinoma1.12733129.4 Non-adenocarcinoma916171.8 Ethnicity East-Asian84328233.4 Non-East-Asian1.200665.5 TOTAL2.04334817 肿瘤中EGFR家族的基因改变 ReceptorGenetic alterationLigand dependence EGFRGene amplification+ N-terminal truncation (EGFRvI) Deletion exons 1415 (EGFRvII)+ Deletion exons 27 (EGFRvIII) Deletion exons 2527 (EGFRvIV)+ C-terminal truncation (EGFRvV)+ Tandem duplication exons 27+ Tandem duplication exons 1825 Tandem duplication exons 1826 Small in frame deletion or point mutations in the kinase domain (exons 1821) + ErbB-2Gene amplificationNA Splice variants resembling neu mutantsNA Small in frame insertions or missense substitutions in the kinase domain (exons 1824) NA EGFR家族与肿瘤发生发展关系 u促进细胞增殖、转化和肿瘤的形成 u促进血管生成与肿瘤转移 u与肿瘤差的预后相关 u使肿瘤化疗敏感性下降 Src酪氨酸激酶功能与肿瘤的关系 v-Src对细胞周期调节的影响 v-Src作为生存因子 Src在PDGFR下游有丝分裂信号中作用 Src与EGF受体起协同作用 Src对粘附/细胞骨架网络的调控和细胞转移的影响 v-Src底物和肌动蛋白/粘附动力学 Src在细胞粘附和迁移中的作用 Src作为G蛋白信号的效应子 Src对肿瘤血管生成调控 Y Y USH3RSH2Kinase M USH3SH2Kinase M 416 416 Y 527 c-Src v-Src Src的结构示意图 Growth factor receptor GF P I-3 K Survival STAT 3 Mitogenesis Src P P FAK Ras Promotes G1/S phase Rho-GAP Migration Cell membrane Integrins Actin cytoskeleton Src激活的信号途径 BcrSH2SH2VSH2/SH3kinaseNTDNAActin Bcr Abl BCR/ABL的结构 Paxillin Ras pathway JAK-STAT pathway PI3K pathwayFAK Integrin Actin Adhesion Proliferation Transformation Paxillin Ras pathway JAK-STAT pathway PI3K pathwayFAK Integrin Actin Adhesion Proliferation Transformation Paxillin Bcr-Abl Tyrosine kinase Ras pathway JAK-STAT pathway PI3K pathwayFAK Integrin Actin Adhesion Proliferation Transformation CBL SHC CRKL Grb2 Bcr/ABL激活的信号转导途径 Bcr/Abl的功能 Bcr/Abl改变造血细胞粘附特性 Bcr/Abl诱导细胞骨架功能异常 Bcr/Abl激活造血生长因子信号转导途径和信号转导分子 Ras途径 C-CBL癌蛋白 PI3K途径 接头蛋白CRKL JAK/STAT途径 JAK/STAT信号转导途径 一些细胞因子如IL3、6等与其相应的受体结合， 通过激活JAK/STAT信号转导途径将胞外信号 传递至核内。 NH2TADDBDLinker JH7JH2JH5 STAT Coiled-coilSH2 JH3JH4 JAK JH6JH1 Receptor Binding RegionPseudokinaseKinase P STAT和JAK的结构示意图 gp130 STAT STAT PI3K mTOR AKT JAK JAK TF STAT STAT ISRE/GASAccessory TF MotifCIS, SOCS, APPs, TIMP1, Pim-1, c-myc, cytokiness, TFs, etc. TF PTPase PTPase CIS SOCS Feedback Inhibition ERK ERK ERK MEK Raf Ras SHC Grb2 SHP2 C/EBP NFkB AP-1 SHP2 JAK/STAT Signal Pathway STAT蛋白与肿瘤的形成 l 致癌的酪氨酸激酶激活STAT蛋白 l 持续激活的STAT突变体 l 蛋白调控的靶基因 lBcl-XL lCyclin D1 lp21WAF1 CIP1 lc-Myc 酪氨酸激酶下游酪氨酸激酶下游MAPKMAPK 信号转导途径信号转导途径 激活剂 生长因子，细胞因子 应激,细胞因子, 应激,细胞因子, 生长因子、氧化应激 生长因子,TGF- 生长因子,神经酰胺 高渗透压等刺激 MAPKKK Raf MEKK1-4,MLKs,ASK,TAK1 MEKK1-4,MLKs,ASK,TAK1 MEKK3 MAPKK MEK1/2(MKK1/2) MKK3/6,MKK4 MKK4/7 MEK5 MAPK ERK1/2 p38 JNK/SAPK BMK1/ERK5 底物 90RSK,MNK1/2,Ets, Hsp27，PLA2，MNK1/2，APKAP2, c-Jun, ATF2, Elk1, Sap-1a, Mef2A,C,D Elk1,Myc, STAT1/3,ER Myc, MSK-1, Elk1,ATF-2, STAT1 DPC4,p53, NFAT4 c-jun, c-fos Ras 发生、增殖 与分化 发生、增殖、 分化、炎症、 凋亡、应激反 应 增殖、分化 与凋亡 细胞增殖、 细胞周期 细胞反应 哺乳动物MAPKs主要的级联反应 ERK通路的激活 l酪氨酸激酶受体对Ras的激活 lCa2对Ras的激活 lRas突变 l蛋白激酶C(PKC)对ERK通路的活化 MAPKs与肿瘤发生 JNK信号转导通路与肿瘤发生 p38信号转导通路与肿瘤发生 MAPKs与肿瘤转移 MAPKs信号转导与肿瘤 uMAPK在肿瘤进展和侵袭中的作用 uMAPK诱导蛋白及基质降解 uMAPK诱导细胞运动 u肿瘤细胞在侵袭过程中如何存活 酪氨酸激酶下游PI3K/AKT 信号转导途径 PI3K和AKT能磷酸化并调控许多跟细胞代谢、凋亡、 增殖和分化有关的蛋白，进而能抑制细胞的凋亡并促 进肿瘤的生长。 PI3K信号在人类恶性肿瘤中调节异常的证据 癌症类类型改变类变类型 神经胶质瘤PTEN突变 卵巢癌等位基因不平衡和PTEN突变 AKT1激酶活性增强 AKT2基因扩增和过表达 PI3K的p110基因扩增 PI3K的p85基因突变 乳腺癌AKT1激酶活性增强 AKT2基因扩增和过量表达 RSK基因扩增和过量表达 PTEN位点杂合性缺失 PI3K和AKT活性过高 子宫内膜癌PTEN基因突变 PTEN基因沉默 肝细胞癌PTEN基因突变 恶性黑色素瘤PTEN基因突变 PTEN基因沉默 肺癌 PTEN失活 消化道癌异常的PTEN转录 PI3K的p85基因突变 PI3K的活化机制及PIP3磷酸酶 PTENPTEN AKT蛋白家族的结构特征 AKT蛋白的激活机制 PI3KAKT途径对细胞生存的调控机制 AKTAKT PI3KAKT途径对细胞周期进程的调节 AKT通路 uAKT对细胞生存和抗凋亡的调控机制 uAKT对细胞周期驱动的调控机制 u端粒酶逆转录酶 u雄激素受体 u雌激素受体 l AKT对凋亡基因和抗凋亡基因的调节 l AKT直接磷酸化前凋亡基因 lCyclin D的调节 lP27 PI3KAKT通路失控与人体肿瘤 l基因扩增 lPI3K上游调节物的激活 lPIP3磷酸酶（PTEN） uPI3K基因的扩增 uAKT基因的扩增 uPIK3CA突变 死亡受体信号转导途径 TNF、FasL、Apo3L等能激活死亡受体， 通过一些信号转导导致细胞凋亡。 Fas/CD95 FasL Daxx FADD Ask1 JNK MKK7 bcl2 Caspase8/10 Cyto C caspase6 TRADD FADD TRADD tBid Bid RIP caspase3 Caspase9 Apaf1 IAP NFkB NFkB IkB IKK NIK TRAF2 caspase2 Ask1 TRADD TRADD RIP TRAF2 FADD LaminA Actin Fodrin Gas2 ICAD CAD PARP CAD caspase7 Caspase8,10 Cell shrinkage Membrane blebbing DNA fragmentation DNA repair TNF DR3 APO APO-3L FLIPs IkB TNFR1 FLIPs APO-3L DR4/5 Mitochondria DNA损伤后的信号转导途径 G1/S检查点 G2/M检查点 Growth factor withdrawal GSK3 CyclinD SKP2 p16 p15 p27 DP-1 p21 p53 Cdc25A E2F Rb abl CyclinE CDK2 SCF? SKP2 ATM/ATR CDK4/6 E2F DP-1 Rb HDAC Smad4 smad3 Replicative Senescence TGF DNA damage Replicative Senescence Ubiquitination Ubiquitination OFF p ON S phase genes: Cyclin E, E2F-1, Cdc2, cyclinA, DHFR, TK etc G1RS phase G1 checkpoint DNA DNA-PK Cdc25B/C MDM2 p53 chk2 Wee1 14-3-3Q CHK1/2 Cdc2 ATM/ATR Myt1 BRCA1 PIK1 MDM2 p19Art p53 GADD45 p21 P300/PCAF 14-3-3Q p90rsk G2 PhasecyclinB M Phase G2 checkpoint Wnt信号转导途径 Wnt信号转导途径激活导致Catenin 的稳定性增加，促进细胞增殖。 APC的失活导致Wnt信号激活。 TGFB/BMP B-catenin Cadherin Wnt Frizzled APC Axin B-catenin GSK3 TAK1 NLK NLK CamKII PKC JNK GSK3 CK1 Dsh B-catenin B-catenin HDAC B-catenin Targets SOX GrouchoCBP PP2A TCF TCF Genes ONGenes ON B-TrCP 应激性因子刺激的信号转导途径 一些应激性刺激如UV、H2O2、热等作用于细胞， 细胞将通过应激性信号转导途径将这些信号传递 至核内，调节一些基因的表达，对这些细胞外信 号作用反应。 The Mitogen-activated Protein Kinase Cascades 抗信号转导治疗策略 肿瘤生物学与抗癌药物发展 u上世纪50-60年代 肿瘤由快速分裂的细胞构成；肿瘤细胞处在不断的周期性分裂中；肿瘤细 胞在一定程度上是免疫“异物” （烷化剂） u上世纪60-70年代 肿瘤中分裂细胞所占百分比高 （抗代谢、抗生素、抗微管药物） u上世纪90年代以来新靶点药 癌基因、信号转导、血管生成、永生化 （Herceptin, Glivec, Iressa, Avastin, C225, Sutent, Sorafenib 新靶点抗肿瘤药物的成功经验 uHerceptin (抗体） uRituximab (抗体） uGlivec （小分子） uIressa （小分子） uImC225 (抗体） uTarceva（小分子） uAvastin (抗体） uSutent (小分子) uSorafenib (小分子) HER2高表达乳腺癌 B细胞淋巴瘤 慢性粒细胞白血病 EGFR突变肺癌 EGFR表达的结直肠癌 EGFR表达肿瘤 VEGF高表达结肠癌 晚期肾癌 BRaf晚期肾癌 受体酪氨酸激酶信号途径的抑制剂 Block Inactive Apoptosis Receptor Tyrosine Kinase Signal Pathway Inhibitors MAPK Growth Factor SOS RAS GRB2 Growth Factor Receptors M E K Akt/PKB P I-3 K P D Ks Active PI-4,5-P2 P L Cg PI-3,4,5-P3 GSK-3 Bad Caspase-9 FKHR BRCA-1 Proliferation Survival x x Raf 19831983 19841984 19851985 19871987 19881988 19891989 19911991 19921992 19931993 19941994 19951995 19961996 19981998 20022002 20032003 20042004 EGFREGFR抗抗 体体C225C225 抗瘤作用抗瘤作用 EGFR EGFR cDNAcDNA的的 克隆克隆 EGFR EGFR cDNAcDNA的的 克隆克隆 人人HER2HER2 序列发表序列发表 乳腺癌乳腺癌 中中HER2HER2 扩增扩增 C225C225由由 HybridtechHybridtech 公司公司PhasePhase I I HER2HER2抗抗 体体4D54D5和和 2C42C4抗瘤抗瘤 作用发现作用发现 人鼠嵌合人鼠嵌合 型型C225C225 的发展的发展 HER2HER2抗抗 体体phase Iphase I HER2HER2抗抗 体体phaseIIphaseII HER2HER2抗抗 体体phase IIIphase III ImCloneImClone 公司开发公司开发 C225C225 EGFREGFR小小 分子抑制分子抑制 剂发现剂发现 C225C225 抗体抗体 phase Iphase I EGFREGFR小小 分子抑制分子抑制 剂抗瘤剂抗瘤 作用作用 FDAFDA批准批准 HER2HER2抗抗 体体 日本批准日本批准 EGFREGFR小小 分子抑分子抑 制剂制剂 FDAFDA批准批准 EGFREGFR的小的小 分子抑制分子抑制 瑞士批准瑞士批准 C225C225 FDAFDA批准批准 C225C225 LillyLilly公司并公司并 了了hybridtechhybridtech , , 停了停了C225C225的的 开发开发 1. 靶向生长因子 针对血管内皮生长因子的抗体针对血管内皮生长因子的抗体AvastinAvastin 2. 靶向生长因子受体 针对针对HER2HER2受体的抗体受体的抗体HerceptinHerceptin, EGFR, EGFR抗体抗体 C225, VEGFR2C225, VEGFR2的抗体的抗体DC101DC101 3. 靶向生长因子受体酪氨酸激酶 针对针对EGFREGFR激酶的激酶的IressaIressa, , TarcevaTarceva, , 针对针对 VEGFRVEGFR等多靶点的等多靶点的SutentSutent，SorafenibSorafenib等等 IRESSA lIRESSA 口服EGFR酪氨酸激酶抑制 剂 lIRESSA 第一个被批准的EGFR酪氨 酸激酶抑制剂，治疗进 展期NSCLC lIRESSA 的作用机制不同于细胞毒性 化疗 Tumour response and disease control rates IDEAL 1IDEAL 2 18.4 0 10 20 30 40 50 60 54.4 42.2 11.8 Objective response Disease control Patients (%) Objective response, complete plus partial response Disease control, objective response plus stable disease Fukuoka et al 2003; Kris et al 2003 lNSCLC的EGFR-TK 结构域 (exons 18-24) 30多个突变 lLynch 等发现8/9 (89%)病例有很好的效果(50% 肿瘤缩 小)，而这些肿瘤都有EGFR-TK 突变 lPaez et al noted that: NSCLC的EGFR-TK突变的频率相关于 女性，腺癌 和日本族 5 病例IRESSA有效的病例中5例有EGFR-TK突变 EGFR-TK mutations and response to IRESSA 抗EGFR受体的抗体C225（1） Erbitux (Cetuximab) 针对EGFR受体胞外区的嵌合型的小鼠单克隆抗体。 人鼠嵌合型抗体C225与EGF受体结合亲和性高。 能阻止配体与EGFR受体结合。 阻断配体诱导的酪氨酸激酶活性。 刺激受体的内化。 C225干扰细胞周期演进障碍即G1停止。 G1期停止的诱导伴随P27的上调。 在某些细胞中，IMCC225能诱导细胞凋亡。 抗EGFR受体的抗体C225（2） 329例Erbitux单药或联合Irinotecan，治疗结直肠 癌，其中40%是草酸铂治疗失败的。结果生存时间 延长的中位时间是单药4.2个月，联合治疗为5.7个 月。 138例的另一临床研究结果为15%有效，Irinotecan 治疗失败的12%有效。 主要的副作用 皮肤红疹，乏力，腹泻，腹痛，呕吐，发热等 针对HER2受体的抗体HerceptinTM（1） Herceptin是由Genentech公司开发的、针对HER2 的重组的人源化单克隆抗体。 Herceptin已经被批准在临床应用 临床研究的结果表明，在治疗转移性HER2过表达 的乳腺癌中，单药的完全缓解率为5%，部分缓解 率为18%。与化疗药物合用的有效率为57%64% 。 Herceptin与化疗药物合用的临床试验结果 Enrolled TTP(mo) RR(%) AE(%) CT alone 234 5.5 36.2 56 H+CT 235 8.8 62 89 AC alone 145 6.5 42.1 71 H+AC 146 9.0 64.9 66 Paclitaxel 89 4.2 25 59 H+Paclitaxel 89 7.1 57.3 70 针对HER2受体的抗体HerceptinTM（2） Tarceva是一个新的抗肿瘤化合物，为EGFR受体酪 氨酸激酶强力的抑制剂。 研究表明Tarceva对EGFR受体酪氨酸激酶抑制的 IC50值为2nM，为一可逆性的ATP竞争性抑制 剂。 研究其对Src、Abl、胰岛素、胰岛素样的酪氨酸 激酶的抑制作用发现，该抑制剂对EGFR受体酪 氨酸激酶的选择性超过1000倍。 EGFR酪氨酸激酶小分子抑制剂Tarceva （1） Tarceva在体外对EGFR过表达的肿瘤细胞的受体 自身磷酸化有明显抑制作用，其IC50值为20nM 。 同时，发现该抑制剂在体内外对EGFR过表达的 上皮细胞肿瘤HN5和A431肿瘤具有明显抑制作用 ，具对肿瘤生长的抑制与对EGFR磷酸化抑制相 符。 EGFR酪氨酸激酶小分子抑制剂Tarceva （2） uII期和III期临床试验表明，Tarceva在150mg/天治疗化疗 耐受的非小细胞肺癌、卵巢癌、头颈癌的抗瘤活性中等 。 u主要毒性是皮肤红疹和腹泻。 uTarceva对57例化疗耐药的非小细胞肺癌患者的完全缓解 率为1.8%，部分缓解率为14%，病情稳定达26%。中位 生存期为37周，1年生存率为48%。 uTarceva 处理124例化疗耐药的头颈癌患者，部分缓解率 6%，病情稳定为40%。Tarceva对34例化疗耐药的卵巢癌 ，部分缓解为6%，病情稳定为50%。 HER2和EGFR激酶口服小分子选择性抑制剂 临床前研究表明其抑制EGFR和HER2高表达的肿 瘤生长 临床I期研究表明其耐受性好，轻度腹泻和皮疹是 其常见的毒副作用 临床研究发现其对HER2阳性乳腺癌有效，尤其 对Herceptin耐药的肿瘤仍有效 与capecitabine合用治疗HER2阳性转移性乳腺癌 (Herceptin+ADR+Tax失败)的中位进展时间8.4月 ，单药capecitabine为4.4月 Lapatinib PHA-665752为Met激酶抑制剂 ATP竞争性抑制剂 抑制Met的自身磷酸化和c-Cbl结合点 抑制肺癌细胞体内外生长 抑制血管生长因子的产生与上调抑制因 子。 已进入临床研究 Met激酶抑制剂PHA-665752 Simplified overview of some key steps in tumour angiogenesis u作用靶点：多种酪氨酸激酶(VEGFR、Flt3、PDGFR、RET等) u主要临床应用： 胃肠道间质肿瘤： Sutent延长了肿瘤或新损伤在患者体内变成这种罕见型胃癌所历的 时间；使用Sutent治疗的患者的肿瘤进展时间中位时间为23周，而未 以Sutent治疗的患者为6周。 晚期肾细胞癌： Sutent能够缩小患者的肿瘤大小。在接受细胞因子疗法后肿瘤已 恶化的转移性肾癌患者中，发现Sutent的整体有效率为26-37%。 u副作用：腹泻、皮肤变色、口腔发炎、虚弱和味觉改变 VEGFR酪氨酸激酶小分子抑制剂Sutent PTK787/ZK222584 ZD6474 临床试验中VEGFR酪氨酸激酶抑制剂还有 Inactive VEGF VEGFR Active Proliferation Migration Inactive Apoptosis VEGFR Tyrosine Kinase Signal Pathway MAPK VEGF SOS RAS GRB2 VEGFR M E K Akt/PKB P I-3 K P D Ks Active PI-4,5-P2 P L Cg PI-3,4,5-P3 GSK-3 Bad Caspase-9 FKHR BRCA-1 Proliferation Survival Raf Avastin STAT3 STAT3 Migration Tube formation Genentech公司开发了一种重组人抗VEGF抗体（ rhuMab-VEGF） 研究表明其抑制VEGF诱导的内皮细胞增殖和肿瘤生长 。 I期临床研究表明rhuMab-VEGF是安全的。已有二个II 期临床试验结果报告。 第一个临床研究报告用了99例进展期转移性非小细胞肺 癌，随机将其分为三组，分别给予卡铂/紫杉醇，卡铂/紫 杉醇7.5mg/kg rhuMab-VEGF，卡铂/紫杉醇 15mg/kg rhuMab-VEGF，结果有效率分别为31.3%（ 12/32）、21.9%（7/32）和40.0%（14/35）。 另一临床试验，用104例转移性结直肠癌，同样随 机分为三组，分别用5-Fu/叶酸、5-Fu/叶酸 5mg/kg rhuMab-VEGF和5-Fu/叶酸10mg/kg rhuMab-VEGF治疗，有效率分别为17%（6/36） 、40%（14/35）和24%（8/33）。 注意的副作用： 胃肠穿孔，出血 针对小鼠的VEGFR2受体的抗体DC101，拮抗VEGF与受 体的结合，从而阻断VEGF激活的信号途径，抑制内皮细 胞的生长。 DC101在裸鼠体内对多种移植瘤和转移瘤有抗血管生成和 抗肿瘤活性，诱导肿瘤细胞凋亡。 在动物体内未见明显的毒副作用。但DC101并不与人源性 的VEGFR2（KDR）受体交叉反应，不能应用于人源性肿 瘤的治疗。 ImClone公司据此研制出了一种鼠/人融合抗体IMC-1C11。 该抗体能与人源性KDR受体结合，阻断VEGF诱导的 P42/44激活和VEGF刺激的内皮细胞的有丝分裂。目前， IMC-1C11正在进行临床I期试验。 SU101 由SUGEN公司研究开发的针对PDGFR受 体酪氨酸激酶抑制剂。 SU101能抑制PDGFR受体增殖性信号转导。 PDGFR受体酪氨酸激酶抑制剂SU101 Block Inactive Apoptosis Receptor Tyrosine Kinase Signal Pathway Inhibitors MAPK Growth Factor SOS RAS GRB2 Growth Factor Receptors M E K Akt/PKB P I-3 K P D Ks Active PI-4,5-P2 P L Cg PI-3,4,5-P3 GSK-3 Bad Caspase-9 FKHR BRCA-1 Proliferation Survival x x Raf 1 2 3 Ras的抑制剂（法尼基转移酶抑制剂） FTI GGTI Ftase GGTase 1. Isoprenylation Ras FPP GGPP Ras CAAX SH CAAX S-F AAXRas C-S-F Ras C-S-F SAM Me Ras C Me P P S F 2. Proteolysis 3. Methylation 4. Palmitoylation 法尼基转移酶底物的结构 CAAX 法尼基转移酶抑制剂的研究主要集中在 以下4类化合物： 法尼基焦膦酸酯（FPP）类似物 CAAX四肽及其类似物 双底物类似物 天然产物 法尼基转移酶抑制剂临床试验 化合物 临床试验阶段 肿瘤 效果 R115777 I 期 实体瘤 有效 耐药实体瘤 有效 L-778123 I 期 复发实体瘤 有效 SCH66336 II 期 转移性胰腺癌 有效 Raf的抑制剂Sorafenib u针对突变的BRaf，VEGFR，PDGFR uSorafenib治疗晚期肾癌 u临床研究治疗甲状腺癌、晚期黑色素瘤 u副作用：腹泻、皮疹、疲乏、手足综合征、高 血压、脱发、恶心呕吐和食欲不振 Block Receptor Tyrosine Kinase Inhibitors erbB-2 v.s. EGFR MAPK Growth Factor SOS RAS GRB2 Growth Factor Receptors M E K Akt/PKB P I-3 K P D Ks Active Inactive PI-4,5-P2 P L Cg PI-3,4,5-P3 GSK-3 Bad Caspase-9 FKHR BRCA-1 Apoptosis Proliferation Survival x Raf MEK抑制剂PD184352 PD184352是由Parke Davis药物研究中心研究开发 的一个针对MEK的选择性抑制剂。 在体外内均抑制MEK的活性，从而阻断MAPK的 激活，抑制细胞 的生长。 体内研究表明在48200mg/kg每天给药对结肠癌26 的抑制率为5379%。对HT29、SKOV3移植性肿瘤 均有明显的抑制作用。 Block Receptor Tyrosine Kinase Inhibitors erbB-2 v.s. EGFR MAPK Growth Factor SOS RAS GRB2 Growth Factor Receptors M E K Akt/PKB P I-3 K P D Ks Active Inactive PI-4,5-P2 P L Cg PI-3,4,5-P3 GSK-3 Bad Caspase-9 FKHR BRCA-1 Apoptosis Proliferation Survival x Raf PI3KAKT途径的抑制剂 uPI3K uAKT GSK690693 umTOR的抑制剂CCI-779和RAD001 PI3K抑制剂 PI3K/AKT是酪氨酸激酶受体的下游信号转导途 径中的分子。PI3K /AKT是一条生存通路，具有 抗细胞凋亡作用。美国礼来公司开发针对PI3K的 抑制剂，发现LY294002能抑制PI3K的活性，该 抑制剂能诱导卵巢癌细胞凋亡，体内外均具有抑 制卵巢癌生长的作用。 PX866 有希望的新抗癌药物 GSK690693 AKT的小分子抑制剂 抑制AKT的活性，阻断其信号转导途径 抗肿瘤作用明显 对血糖影响是一过性，先增高后恢复正常 已进入临床试验 Temsirolimus (CCI779