医学丁健分子靶向抗肿瘤药物十年中文终稿.ppt

,分子靶向抗肿瘤药物十年,丁 健,中国科学院上海药物研究所,细胞毒 分子靶向肿瘤药物,2011,2011,Gleevec,Iressa,Avastin,分子靶向药物销售额 2010年325亿美元 2013年预计达485亿美元 未来十年将会增至600亿美元,细胞信号转导 肿瘤新生血管生成 胞外基质 细胞周期,分子靶向抗肿瘤药物主要分类,细胞凋亡 DNA损伤修复系统 泛素化-蛋白酶体系统 表观遗传修饰系统 肿瘤代谢 肿瘤疫苗,蛋白酪氨酸激酶抑制剂 丝/苏氨酸蛋白激酶抑制剂 PI3K-AKT-mTOR信号通路 MAPK信号通路,分子靶向抗肿瘤药物十年,成功与失败相伴,癌基因依赖型肿瘤 罕见肿瘤治疗 广谱型与特异型 耐药性,分子靶向抗肿瘤药物十年启示,联合用药策略 细胞毒类药物 毒副作用 个性化治疗,癌基因依赖型肿瘤(Oncogene Addiction),分子靶向药物十年启示,一种肿瘤、一个基因、一个药物 乳腺癌HER2 慢性粒细胞性白血病BCR-ABL 恶性黑色素瘤B-RAF,癌基因依赖型肿瘤,癌基因依赖(Oncogene Addiction)：肿瘤的发生和发展依赖于某一特定癌基因的现象Weinstein于2002年提出,癌基因依赖型肿瘤：,Osteogenic sarcoma,Osteocytes,-Myc,-Myc,乳腺癌与HER2,受体酪氨酸激酶家族最重要的成员之一 调控肿瘤细胞的增殖、存活、粘附、迁移及分化 在20-30%的早期乳腺癌患者中高表达,靶向HER2的单克隆抗体Herceptin,靶向HER2的单克隆抗体首个用于临床的分子靶向药物 首次于1998年被FDA批准用于HER2阳性的转移性乳腺癌的治疗 单药或与细胞毒类药物Taxol联合用于转移性乳腺癌的一线治疗,慢性粒细胞性白血病(CML)与BCR-ABL,第9号染色体上的Abl原癌基因与第22号染色体上的Bcr基因相互易位形成融合基因，引起蛋白激酶持续性激活 90%以上慢性粒细胞性白血病患者骨髓细胞中存在特征性的费城染色体,靶向BCR-ABL的小分子抑制剂Gleevec,口服用药 专一性强 毒副作用小 对正常细胞影响很小,2001年5月FDA批准Gleevec上市，用于治疗慢性粒细胞白血病,丝-苏氨酸激酶, 是RAS通路下游MEK 的主要激活因子 60的恶性黑色素瘤中存在B-RAF突变 90%B-RAF突变为持续活化的V600E突变,恶性黑色素瘤与B-RAF,Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2004,缬氨酸,谷氨酸,Flaherty et al. N Eng J Med, 2010,Plexxikon公司研发的靶向B-RAFV600E 突变体的抑制剂 口服有效，目前处于临床III期研究 对80%B-RAF V600E突变的恶性黑色素瘤患者有效,B-RAF抑制剂PLX4032治疗恶性黑色素瘤,PLX4032,Johannessen et al, Nature, 2010 Nazarian et al, Nature, 2010 Solit and Sawyers, Nature, 2010,潜在问题耐药性产生,40%患者使用8-12个月后产生显著耐药 耐药机制一：通过COT 激活MEK 耐药机制二：通过RTKs例如PDGFR 代偿MEK下游信号通路,罕见肿瘤治疗,分子靶向药物的十年启示,Hedgehog抑制剂（基底细胞瘤） PARP抑制剂（BRCA突变的乳腺癌）,(Orphan tumor),罕见肿瘤(Orphan tumor),罕见肿瘤(Orphan tumor)：发病极低(200,000)，少获得研究资助,From European Society for Medical Oncology,Hedgehog通路,正常情况 静息和激活两种状态 细胞分泌的Hedgehog抑制靶细胞表面受体Patched (Ptch)，从而削弱后者对效应分子Smoothened (Smo)的抑制作用 在早期发育过程中调节细胞的生长和分化，但在健康的成年人中呈静息状态,调控异常 Hedgehog通路信号分子的突变可导致部分肿瘤的恶性生长，包括儿童最常见的脑部恶性肿瘤髓母细胞瘤以及许多成年人肿瘤，尤其是基底细胞癌,靶向Hedgehog通路抑制剂GDC-0449,阻断Hedgehog-ligand细胞表面受体 PTCH 和/或 SMO Cruis和Roche联合研发 自2009年2月起开始临床II期研究，单药给药用于晚期基底细胞癌患者,GDC-0449治疗晚期基底细胞癌,Von Hoff et al, N Engl J Med, 2009,Phase I study 33例原位或转移的晚期基底细胞癌患者 GDC-0449单药口服给药 PR(16/33) , CR(2/33), SD (11/33), PD (4/33),GDC-0449治疗晚期基底细胞癌最新进展,AACR , 2011,Phase II report from 2011 AACR annual conference,36例基底细胞癌病人，24例每日150 mg GDC-0449口服给药，其他12例给予安慰剂 GDC-0449给药组比对照组肿瘤体积显著减小 GDC-0449预防新的肿瘤的发生 多发性基底细胞癌的高危患者，有效的药物治疗来代替多次手术，可避免手术导致的毁容,BRCA mutation cancer risk,BRCA与乳腺癌,重要的 DNA 损伤修复蛋白 BRCA 基因产物的缺乏与散发性或遗传性恶性肿瘤的发生有关,Courtesy: Myriad Genetics. Inc,PARP抑制剂治疗BRCA缺失乳腺癌,单用： BRCA1-/- 、 BRCA2-/- 细胞,联合用药：增敏 烷化剂: temozolomide Topo I抑制剂: Irinotecan DNA交联剂: Cisplatin 离子辐射,PARP1抑制剂特异作用于同源重组修复通路 缺陷的肿瘤病人,正常细胞,肿瘤细胞,修复通路,协同致死,临床研究PARP-1抑制剂,BSI-201* Triple negative breast cancer Phase III Brain cancer(malignant glioma); uterine Phase II (endometrial)cancer;ovarian cancer AZD2281* Metastatic breast cancer Phase III advanced ovarian cancer; Ovarian cancer Phase I ABT-888 Metastatic breast cancer, Phase II metastatic melanoma, brain cancer AG-14699 Solid tumors, metastatic breast cancer Phase II advanced ovarian cancer INO-1001 Malignant melanoma Phase II MK-4827 Ovarian cancer; advanced solid tumors Phase I CEP-9722 advanced solid cancer Phase I,Agent Indication Phase of development,广谱型与特异性,分子靶向药物十年启示,广谱型抑制剂,特异型抑制剂,广谱型的酪氨酸激酶抑制剂靶向多个靶点/通路，比特异性的酪氨酸激酶抑制剂具有更好临床表现，但毒副作用大 广谱型酪氨酸激酶抑制剂如Sunitinib、 ZD6474、 Sorafenib已经证实比特异性抑制剂具有更好的治疗效果，毒副作用可耐受,特异型酪氨酸激酶抑制剂靶点专一、毒副作用小、但疗效不理想。 特异型抑制剂如SU5416 SU6668临床试验失败，主要是激活下游信号通路的交互代偿作用和旁路导致,多年新药研发的经验表明，广谱型酪氨酸激酶抑制剂体现出更有希望的前景,Nature Reviews Drug Discovery, 2009,上市和正在临床研究的代表性广谱型抑制剂,代表性广谱型抑制剂,口服的ATP竞争性酪氨酸激酶抑制剂 抑制肿瘤生长和新生血管生成 FDA于2006年批准Sunitinib上市，作为晚期/转移性肾细胞癌的一线治疗药物，以及对Gleevec不耐受或耐药的胃肠道间质肿瘤,Sunitinib,Nature Reviews Drug Discovery, 2007,最早作为Raf 激酶抑制剂进行开发 2005年12月，FDA批准其上市治疗晚期肾细胞癌 对肝癌和黑色素瘤也有较好效果,Sorafenib,Sorafenib治疗晚期肝癌,晚期肝癌患者使用Sorafenib中位生存期和疾病进展时间及均比对照组延长3个月,Llovet et al., N Engl J Med, 2008,耐药性,分子靶向药物的十年来启示,EGFR抑制剂耐药,酪氨酸激酶抑制剂耐药性,基因突变导致药物不结合 导致其他激酶激活 导致磷酸酶功能降低,获得性耐药,内在性耐药,冗余激酶的同步激活 激酶下游分子突变 癌基因沉默,抑制EGFR导致c-Met激活 EGFR磷酸酶功能降低,激活的IGF1R、INSR EGFR下游KRAS突变 E-cadherin基因沉默,EGFR突变导致耐药,Nature Reviews Cancer, 2011,EGFR二次突变,耐药性突变,增敏性突变,EGFR酪氨酸790位点的突变 (T790M )是EGFR抑制剂最重要的耐药机制之一 EGFR抑制剂耐药的病人中约有50%具有该突变,c-Met扩增导致EGFR抑制剂耐药,McDermott et al. J Clin Oncol, 2009,Engelman et al., Science. 2007,EGFR抑制剂耐药的肺癌细胞中c-Met扩增 c-Met通过ERBB3激活AKT从而产生耐药,Nature Reviews Cancer, 2011,克服EGFR耐药的治疗策略同时靶向多条通路,联合用药及其策略,分子靶向药物十年启示,联合用药,分子靶向与细胞毒类药物联合用药主导 分子靶向药物联合用药 其他（与激素、放射治疗联用等）,基于药物作用特点的联合用药 基于药物作用机制的联合用药 基于药物毒性的联合用药 基于耐药机制的联合用药 基于给药方案的联合用药,联合用药策略：,联合用药方式：,分子靶向药物联合用药,Kummar et al., Nature Reviews Drug Discovery, 2010,抑制同一作用靶点,抑制通路上下游,抑制具有代偿功能的不同通路,分子靶向药物联合用药,Regales et al., J Clin Invest. 2009,新一代不可逆的EGFR抑制剂BIBW-2992与EGFR单克隆抗体cetuximab联用能显著抑制erlotinib耐药的EGFRT790M移植瘤,靶向同一作用靶点,分子靶向药物联合用药,靶向通路上下游,Li et al., Cancer Cell. 2007,不可逆EGFR抑制剂HKI-272与Rapamycin联用，能显著抑制EGFR T790M-L858突变的肺癌移植瘤,分子靶向药物联合用药,靶向具有代偿功能的不同通路,Engelman et al., Nature Medicine, 2008,Azad et al., J. Clin. 2008,Sorafenib和bevacizumab联用在卵巢癌中显示出较好的疗效,Table. Clinical Outcomes,Erlotinib和bevacizumab联用治疗肾细胞癌（RCC)，毒性可耐受，但治疗效果未见显著改善,J Clin Oncol., 2007,J Clin Oncol., 2010,Everolimus 和bevacizumab联用治疗肾透明细胞癌（CCRC)毒性可耐受，但治疗效果的改善仍有待证实,细胞毒药物重要性,分子靶向药物十年启示,主导地位 联合用药,细胞毒类药物在肿瘤治疗中的主导地位,市场份额 传统的治疗手段仍然是临床治疗第一选择，化疗药以产品数量计占有最大的癌症治疗市场 化疗药市场在2004-2013年内会显示稳定的成长，年均增速8.8%,适应症 对绝大多数肿瘤有效,1470亿美元,2200亿美元,联合优势： 降低有效药物剂量 减少毒性 克服细胞毒类药物对细胞内某些信号通路激活对抗肿瘤作用造成的影响,分子靶向药物与细胞毒药物联合用药,Bevacizumab与细胞毒类药物联用,重组的人类单克隆抗体，拮抗血管内皮生长因子VEGF，抑制肿瘤新生血管生成 2004年获得FDA批准上市 与多种化疗药物联合用药治疗20余种恶性肿瘤 2010年销售额超过60亿美元,Bevacizumab临床应用主要通过与细胞毒类药物联合用药,Bevacizumab与细胞毒类药物联用,402例转移性结肠癌患者 IFL(Fluorouracil, leucovorin)+ bevacizumab/placebo Bevacizumab组比对照组患者存活率显著提高,Hurwitz et al. N Engl J Med, 2008,J. Clin. Oncol., 2011 No benefit from the addition of bevacizumab to the infusional chemotherapy regimen FOLFOX (leucovorin, 5- fluorouracil and oxaliplatin) J. Clin. Oncol., 2011 Combination of bevacizumab (for 12 months) with FOLFOX (for 6 months) was associated with a slight but significant decrement in overall survival,联合用药的挑战 对分子靶向药物作用机制有待全面了解 缺乏高效、标准化的临床前评价体系 缺乏有效药物作用靶标的临床评价手段与合理临床方案 临床试验的病例数目有限 大批新药和新靶点的出现，临床试验明显滞后 知识产权限制,临床毒副作用,分子靶向药物十年启示,分子靶向药物一般不良反应,分子靶向药物严重毒副作用,Rapid tumor re-growth and rebound revascularization (“tumor flare”) after therapy is stopped （肿瘤反弹、血管重建） Increase in malignant aggressiveness (invasiveness/metastasis) （肿瘤转移）,55岁妇女，8年前肾癌右肾切除5年后用干扰素alpa ，9个月后复发；IL-2用3个月无法耐受停药 改用Sunitinib，起始剂量50 mg/day，6周一疗程，其中4周用药治疗、2周间歇，期间发生骨转移 一项63例病例回顾性调查出现骨转移占9.5% Sunitinib的4/2治疗方案可导致肿瘤flare-up已成为事实,TKI治疗前 TKI停药期间,Sunitinib对RRC治疗给药间歇引起肿瘤转移,Wolter et al., Acta Oncol. 2009,VEGFR抑制剂抑制肿瘤生长同时，促进肿瘤转移,2009,采用临床相同治疗方案， 在SCID小鼠印证Sunitinib 能够明显导致多器官肿瘤转移,Ebos et al. Cancer Cell, 15: 232-239, 2009,Antiangiogenic Therapy,H1F-1,Angiogenesis inhibitors: motivators of metastasis? Steeg P. Nature Medicine, 2003,A hypoxic twist in metastasis? Peinado H. Nature Cell Biology, 2008,Tumor Response and Elevated Tumor Hypoxia,proangiogenic genes,invasion-related genes (e.g. c-met),metastasis-related genes (e.g. “twist“),增加/加重肿瘤缺氧状态、导致肿瘤转移复发,个体化治疗与生物标志物,分子靶向药物十年来启示,全球销售排行榜排名前30位的“重磅炸弹”级药物通常有效性也不过40-60% 一种抗肿瘤药物仅对个别肿瘤组织类型的部分患者有一定疗效 约1/6的使用者发生不同程度的不良反应，药物不良反应已经成为人类第5大死亡原因 遗传因素、环境因素、遗传-环境因素的相互作用，是造成药物反应（药物效应和毒性）个体和种族差异的主要原因,个体化治疗的必要性,甄别遗传和非遗传因素在药物反应中的细微差别，区分药物反应潜在的“有效人群”、“无效人群”和“毒性人群”，才能科学指导临床合理用药，提供安全、有效的联合用药方案，避免药物不良反应，实现量体裁衣的个体化药物治疗,治疗非小细胞肺癌明星药物Iressa,选择性抑制EGFR酪氨酸激酶： EGFR (ErbB-1)：IC50=0.033 M Other cellular kinases：IC50 3 M,2002年7月，Iressa在日本被批准用于治疗不可手术的或者是复发的非小细胞性肺癌 2003年5月，Iressa又被美国FDA批准用于治疗经过标准含铂类方案和