針對B細(xì)胞相關(guān)腫瘤的新型靶向藥物研究.pdf

1、B細(xì)胞相關(guān)的腫瘤是指由于B細(xì)胞發(fā)生病變而導(dǎo)致的惡性疾病。它主要包括B細(xì)胞淋巴瘤和起源于B淋巴細(xì)胞異常增殖的白血病。BTK激酶是一個從屬于TEC激酶家族的非受體酪氨酸激酶，也是目前TEC激酶家族中的唯一經(jīng)過驗證的藥物開發(fā)的靶點激酶。BTK激酶是BCR信號通路的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，對B-細(xì)胞的發(fā)育，分化和信號傳到起著非常關(guān)鍵的作用。它在不同類型的淋巴瘤和白血病中廣泛表達(dá)，并且BTK異常在多種B-細(xì)胞相關(guān)的疾病中都有被發(fā)現(xiàn)，所以BTK成為治療B細(xì)胞

2、腫瘤的重要靶點蛋白。依魯替尼(Ibrutinib，PCI32765)是BTK的不可逆抑制劑，被廣泛的用作工具分子探究BTK在B細(xì)胞腫瘤中的生理功能。美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)已分別在2013、2014、2015年授予Ibrutinib“突破性”地位用于治療復(fù)發(fā)或難治性套細(xì)胞淋巴瘤(MCL)、慢性淋巴性白血病(CLL)及華氏巨球蛋白血癥（WM）。依魯替尼是目前為止研究的最為深入和廣泛的BTK抑制劑。本論文共分4個部分，圍繞新型BTK

3、抑制劑以及臨床上使用的BTK激酶抑制劑依魯替尼開展藥物作用機(jī)制和藥效研究。
　　第1部分:針對B細(xì)胞淋巴瘤的高活性不可逆BTK抑制劑QL47的研究
　　我們運用以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的藥物設(shè)計理念結(jié)合激酶選擇性篩選和細(xì)胞水平活性測試，針對B細(xì)胞淋巴瘤設(shè)計和開發(fā)了靶向BTK激酶的小分子化合物QL47。它可以通過共價結(jié)合對靶點蛋白產(chǎn)生“永久性”的抑制而引起靶點蛋白的降解，從而可以更加徹底的抑制信號通路。該化合物在激酶組中具有良好的選擇性，

4、對BTK的抑制活性是含有等效的半胱氨酸的結(jié)構(gòu)TEC家族激酶JAK3、BLK以及EGFR家族的EGFR、HER2、HER4的100多倍。該化合物對B細(xì)胞淋巴瘤中過度表達(dá)的BTK激酶的自磷酸化及下游底物具有較好抑制作用，能有效使B細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期停滯在DNA合成前期，對細(xì)胞具有很強(qiáng)的抑制增殖作用。目前，對BTK激酶在癌癥病理過程中的作用還有待繼續(xù)探索，選擇性抑制劑QL47的發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步揭示BTK激酶在人體內(nèi)的生理和病理功能奠定了基礎(chǔ)

5、。
　　第2部分:新型BTK/MNK激酶雙靶點抑制劑的藥物研究
　　有研究表明，MNK激酶在B-細(xì)胞淋巴瘤中起關(guān)鍵作用，但是單獨抑制MNK激酶本身對癌癥的抑制效果有限。而根據(jù)信號通路的分析，我們認(rèn)為同時抑制BTK激酶和MNK激酶有可能增強(qiáng)對B細(xì)胞淋巴癌的抑制效果。因此，我們在仔細(xì)分析BTK激酶和MNK激酶的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用前期開發(fā)不可逆抑制劑總結(jié)的經(jīng)驗和設(shè)計理念，采用以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的計算機(jī)輔助設(shè)計為手段的理性藥物設(shè)計方法研發(fā)

6、出第一個可以同時靶向激酶BTK和MNK的高選擇性高活性的雙靶點抑制劑QL-X-138。相比較目前的單獨的BTK抑制劑和MNK抑制劑，通過同時打擊BTK/MNK相關(guān)信號通路，QL-X-138可更有效的抑制一些對BTK激酶抑制劑不敏感的B細(xì)胞腫瘤細(xì)胞系，有效的抑制急性髓細(xì)胞性白血病(AML)、慢性淋巴細(xì)胞性白血病(CLL)病人原代細(xì)胞系的增殖，且能有效的將此類癌癥的細(xì)胞周期阻滯在DNA合成前期，誘導(dǎo)此類細(xì)胞凋亡。在臨床前動物模型實驗中，QL

7、-X-138可以有效的減緩急性髓細(xì)胞性白血病腫瘤在小鼠體內(nèi)的增長。此項工作證明了同時靶向BTK/MNK激酶是一種有效可行的策略，“一箭雙雕”可以更好的提高抑制劑的抗癌癥效果。開發(fā)多靶點的藥物是靶向原癌基因進(jìn)行癌癥治療的重要有效途徑之一，但是如何提高多靶點藥物的選擇性是這種設(shè)計理念的瓶頸。此項研究證明以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的理性藥物設(shè)計可以實現(xiàn)多靶點藥物的理性開發(fā)，為提供高選擇性強(qiáng)作用效果的新型靶向藥物提供了先導(dǎo)性驗證。
　　第3部分針對B細(xì)

8、胞腫瘤的高活性高選擇性不可逆BTK/GST01雙重抑制劑的研究
　　隨著對BTK激酶抑制劑研究的深入，通過變換與激酶蛋白上的半胱氨酸反應(yīng)的活性化學(xué)基團(tuán)的方法，我們發(fā)現(xiàn)了一種新型高活性的BTK不可逆抑制劑MM2-48。該化合物可非常有效地抑制B細(xì)胞腫瘤的生長和促進(jìn)細(xì)胞凋亡。MM2-48對BTK激酶具有極強(qiáng)的抑制作用（EC50為0.06nM），抑制活性是PCI32765的100多倍。在細(xì)胞水平上，MM2-48可以特異性的抑制B細(xì)胞腫瘤

9、細(xì)胞的增殖特別是對PCI32765不敏感的細(xì)胞也具有明顯的抑制效果。該化合物可以明顯的抑制BTK信號通路及下游信號通路，強(qiáng)烈的引起B(yǎng)TK蛋白的降解。這一現(xiàn)象強(qiáng)烈暗示MM2-48含有除BTK激酶以外的靶點，通過質(zhì)譜蛋白質(zhì)組學(xué)研究證明GST01是MM2-48的另一個作用靶點。而將BTK抑制劑和GST01抑制劑進(jìn)行聯(lián)合用藥時表現(xiàn)出很好的協(xié)同效果，進(jìn)一步的驗證了這個結(jié)論。在臨床前動物模型實驗中，MM2-48可以有效的減緩腫瘤在小鼠體內(nèi)的增長。此

10、項工作證明了同時靶向BTK和GST01是一種有效可行的策略，為B細(xì)胞腫瘤的有效治療提供新的思路。
　　第4部分BTK激酶抑制劑依魯替尼新適應(yīng)癥的發(fā)現(xiàn)——選擇性靶向FLT3-ITD陽性AML細(xì)胞
　　我們利用自主開發(fā)的以激酶為靶點的全細(xì)胞高通量篩選庫，發(fā)現(xiàn)依魯替尼可以選擇性地有效抑制FLT3-ITD陽性急性髓細(xì)胞白血病癌癥細(xì)胞的增殖而不影響FLT3野生型的急性髓細(xì)胞白血病癌癥細(xì)胞的增殖。經(jīng)一系列體外生化水平研究后發(fā)現(xiàn)，該化合物