《信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與腫瘤》ppt課件

1、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與抗癌藥物研發(fā),朱孝峰中山大學(xué)腫瘤防治中心,,細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 是指細(xì)胞通過細(xì)胞表面（或胞內(nèi)）受體接受外界信號(hào)，通過系統(tǒng)級(jí)聯(lián)傳遞機(jī)制，將胞外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)為胞內(nèi)信號(hào)，最終引起細(xì)胞生理反應(yīng)或誘導(dǎo)特定基因的表達(dá)，引起細(xì)胞的應(yīng)答反應(yīng)，這種特定的反應(yīng)系統(tǒng)稱之為細(xì)胞信號(hào)通路。,一、細(xì)胞外信號(hào),信號(hào)分子：多肽類生長(zhǎng)因子、糖蛋白、疏水的小分子物質(zhì)。與什么受體結(jié)合：取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)特征細(xì)胞外的多肽和蛋白類信號(hào)分子必須與細(xì)胞膜

2、上受體結(jié)合，然后經(jīng)過蛋白質(zhì)之間的相互作用，細(xì)胞骨架改變以及細(xì)胞內(nèi)大分子運(yùn)動(dòng)等中間步驟將信號(hào)最終傳遞到細(xì)胞核。小分子脂溶性調(diào)節(jié)因子如甾類激素和視黃酸可以很容易地穿過細(xì)胞膜，與細(xì)胞內(nèi)的受體結(jié)合，而這些受體一般都是基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。,二、受 體,,?膜受體通過細(xì)胞外部分識(shí)別生長(zhǎng)因子或細(xì)胞因子等，并且將信號(hào)傳遞到胞內(nèi)部分?結(jié)合配體能誘導(dǎo)跨膜受體蛋白構(gòu)象改變，并進(jìn)一步激活細(xì)胞內(nèi)的尾部。?癌細(xì)胞可通過多種途徑影響受體的活性，如基因擴(kuò)增，通

3、過基因突變產(chǎn)生組成型激活分子。?受體是一個(gè)分子，它與配體結(jié)合可以引起生物反應(yīng)，同時(shí)也存在另一類配體結(jié)合蛋白，但它們不能直接引起生物學(xué)反應(yīng)，因此不能稱作受體。,三、蛋白激酶,蛋白質(zhì)的可逆磷酸化是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中一個(gè)重要的調(diào)節(jié)機(jī)制。蛋白質(zhì)的磷酸化是指在蛋白激酶的催化作用下發(fā)生的，激酶的催化活性通常受磷酸化、與其它蛋白直接結(jié)合、第二信使水平的改變等多種機(jī)制調(diào)節(jié)。,激酶大多數(shù)屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，這類蛋白激酶使底物蛋白質(zhì)的絲氨酸或蘇氨酸殘

4、基磷酸化，包括了cAMP依賴性蛋白激酶（PKA）、cGMP依賴性蛋白激酶（PKG）、蛋白激酶C（PKC）、Ca2+-CaM依賴的蛋白激酶，血紅素依賴性蛋白激酶等等；另一類為酪氨酸蛋白激酶，被磷酸化的是底物酪氨酸殘基。,四、聯(lián)結(jié)蛋白,連接蛋白（Adaptor）在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路起著重要的橋梁作用，它們本身沒有催化活性，不能直接激活效應(yīng)蛋白，而是能把信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的蛋白連接成信號(hào)復(fù)合物，使各信號(hào)通路有機(jī)地整合成一個(gè)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)，以整體形式對(duì)特定的信號(hào)

5、刺激做出反應(yīng)。聯(lián)結(jié)蛋白與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)密切相關(guān)的蛋白結(jié)合區(qū)域主要有：SH2區(qū)、SH3區(qū)、PTB區(qū)、PH區(qū)等。,五、G蛋白,細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中扮演重要角色的G蛋白主要有兩類：一類是與膜受體偶聯(lián)的異三聚體蛋白，一般稱之為經(jīng)典G蛋白或大G蛋白，它們由α、β、γ三個(gè)亞單位組成，βγ二聚體通過共價(jià)結(jié)合錨于膜上起穩(wěn)定α亞基的作用，而α亞基本身具有GTP酶活性；另一類是存在于不同的細(xì)胞部位的小分子量G蛋白，也稱為“小G蛋白”。小G蛋白由一條肽鏈組成，分子量約為

6、20-26 kDa，即Ras、Rho、Rab、Arf、Ran和Rad等。,六、第二信使,第二信使（second messenger）是相對(duì)細(xì)胞外的第一信號(hào)而言，一般指一些受體與配體結(jié)合被激活后，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)濃度短暫升高（或降低）的一類小分子物質(zhì)，它們包括cAMP、cGMP、DAG、IP3、Ca2+、NO氣體等。,七、核受體,盡管大部分生長(zhǎng)因子和許多激素等刺激細(xì)胞生長(zhǎng)的信號(hào)是通過膜受體來完成的，但有些激素是通過核受體傳導(dǎo)信號(hào)的。這類受體常位

7、于胞漿中，當(dāng)配體與之結(jié)合后，形成二聚體，然后轉(zhuǎn)運(yùn)至核內(nèi)，可以作為轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控某些基因表達(dá)。,一、酪氨酸激酶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑二、死亡受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑三、DNA損傷checkpoints（檢查點(diǎn)）途徑四、應(yīng)激激活的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑五、JAK/STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑六、Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,腫瘤的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),酪氨酸激酶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,,1. 1979　多瘤病毒中T抗原的酪氨酸磷酸化2. 1980 v-Src, c-Src

8、, v-Abl和EGF受體的蛋白酪氨酸激酶活性3. 1981 胰島素刺激的胰島素受體酪氨酸激酶活性4. 1982　V-Src與cAMP依賴性蛋白激酶催化亞單位的序列相似性　　　　 C-Abl基因在慢性粒細(xì)胞性白血病中重排5. 1983　多瘤病毒中T抗原與c-Src及其激活相關(guān)1984　v-Erb癌基因源于EGF受體1985 c-Src被酪氨酸磷酸化而負(fù)性調(diào)節(jié)1986 Neu癌基因作為EGF受體家族成

9、員帶有激活性點(diǎn)突變1987 果蠅Sevenless是受體酪氨酸激酶1988 乙酰膽堿受體被酪氨酸磷酸化調(diào)節(jié)1989 酪氨酸磷酸化負(fù)性調(diào)節(jié)細(xì)胞周期調(diào)節(jié)激酶1990 SH2結(jié)構(gòu)域與磷酸化酪氨酸結(jié)合1992 單個(gè)受體酪氨酸磷酸化位點(diǎn)結(jié)合不同的SH2蛋白酪氨酸磷酸化激活STAT轉(zhuǎn) 錄因子14. 1998 首個(gè)用于治療HER2高表達(dá)的乳癌的單克隆抗體Herceptin被FDA批準(zhǔn)15

10、. 2001 首個(gè)酪氨酸激酶抑制劑STI571被美國(guó)FDA批準(zhǔn)治療慢性粒細(xì)胞性白血病,酪氨酸磷酸化研究的重要?dú)v史事件,多數(shù)細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體都含有酪氨酸激酶的肽鏈序列。所以，這類受體通稱為酪氨酸激酶受體。這些受體具有極為相似的結(jié)構(gòu)：細(xì)胞外的一段糖基化肽鏈，是與配體結(jié)合的部位；中間是單一的及疏水性的跨膜區(qū)；最后是具有酪氨酸激酶活性的膜內(nèi)區(qū)，C末端的調(diào)節(jié)區(qū)。,受體酪氨酸激酶的基本結(jié)構(gòu),第一類以上皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）為代表，包括EGF

11、R、HER2、HER3、HER4等，此類受體的高表達(dá)常見上皮細(xì)胞腫瘤；第二類為胰島素受體家族，包括胰島素受體、胰島素樣生長(zhǎng)因子受體（IGF-R）、胰島素相關(guān)受體（IRR）等，在血液細(xì)胞腫瘤中常見此類受體的高表達(dá)；第三類為血小板衍生的生長(zhǎng)因子受體（PDGFR）家族，包括PDGFRα、PDGFRβ、克隆刺激因子（CSF-1R）、c-KIT等，此類受體在腦腫瘤、血液細(xì)胞腫瘤等常見高表達(dá)；,第四類為纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體（FGFR）家族，包括

12、有FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4和角化細(xì)胞生長(zhǎng)因子等。此類細(xì)胞在血管生成方面起著重要的作用；第五類為血管內(nèi)皮細(xì)胞生成因子受體（VEGFR），是血管生成的重要的正性調(diào)節(jié)因子；肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體（HGFR）類、FibronectinIII型受體類、神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體（NGFR）家族等。,酪氨酸激酶受體分別在不同類型腫瘤中過表達(dá)，至使其細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的激活，導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化、不斷增殖，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，抵抗細(xì)胞凋亡，打亂細(xì)胞

13、的生長(zhǎng)平衡。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,EGFRHER2HER3HER4,INSRIGF1R,PDGFRPDGFRCSF1RKITFLK2,FLT1FLK1FLT4,FGFR1FGFR2FGFR3FGFR4,,EphA1EphA2EphA3.

14、..,RET,TRKATRKBTRKC,TIETEK,受體酪氨酸激酶,,,,,,,kinase,FNIII-like,Cysteinerich,Ig-like,Factor VIII-like,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,SRC,YES,FYN,LYN,LCK,BLK,HCK,FGR,YRK,FRK,BRK,SRM,SAD,BTK,ITK,TEC,MK

15、K2,TXK,CSK,CTK,ZAP70,SYK,ABL,ARG,JAK1,JAK2JAK3,TYK2,FAK,PYK2,FES/FPS,FER,ACK,ACK2,DBD BD,F-Actin,FAT,CDC2 BD,Proline-Rich,非受體酪氨酸激酶,SH3 SH2 kinase,PH,Kinase-like,,,,Tyrosine Kinase

16、 Mechanism of activation Cancer,ErbB1 Mutation, Truncation NSCLC, GliomaErbB2 Amplification Breast PDGFR

17、 Chromosome translocation LeukemiaKIT Mutation Leukemia，GISTMET Mutation, overexpression Multiple cancerFGF

18、R Mutation Multiple myelomaAbl Chromosome translocation CMLSrc Overexpression, activation

19、 Multiple cancer,酪氨酸激酶與腫瘤,酪氨酸激酶受體基因擴(kuò)增?,PI3K,,PKC,,,,,,,酪氨酸磷酸酶的結(jié)構(gòu)模式,?酪氨酸激酶受體激活與腫瘤形成,酪氨酸激酶受體與腫瘤的關(guān)系,?酪氨酸激酶受體與腫瘤轉(zhuǎn)移,?酪氨酸激酶受體與腫瘤血管生成,?酪氨酸激酶受體與腫瘤預(yù)后關(guān)系,?酪氨酸激酶受體與腫瘤化療敏感性,,ErbB受體　EGFR　ErbB2 ErbB3 ErBB4,,內(nèi)源性配體　EGF 無　　

20、　NRG1 NRG1　　　　　　TGF　　　　　NRG2　　NRG2　　　　　　AR NRG3　　　　　　EP NRG4　　　　　　BTC Tomoregulin　　　　　HB-EGF

21、 HB-EGF BTC EP,,EGFR家族的天然配體,配體與受體胞外區(qū)的結(jié)合受體的過表達(dá)誘導(dǎo)

22、二聚體的形成反向激活：JAK2，Src, GPCRs激動(dòng)劑，Wnt等,EGFR受體的激活,EGF受體與配體的突變與器官缺陷,EGFR 上皮，乳腺，肺，胰腺，小腸，中樞神經(jīng)系統(tǒng)HER2 乳腺，心臟，中樞神經(jīng)系統(tǒng)HER3 心臟，中樞神經(jīng)系統(tǒng)HER4 乳腺，心臟，中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)EGF

23、 前列腺，中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)TGF 上皮，前列腺，眼HB-EGF 中樞神經(jīng)系統(tǒng)AR/EGF/TGF 胃腸道,,,EGFR受體和配體轉(zhuǎn)基因研究,轉(zhuǎn)基因 靶組織 腫瘤類型EGFR 乳腺 乳腺癌Neu 乳腺 乳腺癌

24、ErbB3 乳腺 肺癌TGF 肝癌或乳腺癌HRG 乳腺 乳腺癌,,,,EGFR家族酪氨酸激酶受體與腫瘤的關(guān)系,非小細(xì)胞性肺癌EGFR激酶突變的頻率,腫瘤中EGFR家族的基因改變,EGFR家族與腫瘤發(fā)生發(fā)展關(guān)系,促進(jìn)細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)化和腫瘤的形成促進(jìn)血管生

25、成與腫瘤轉(zhuǎn)移與腫瘤差的預(yù)后相關(guān)使腫瘤化療敏感性下降,Src酪氨酸激酶功能與腫瘤的關(guān)系,v-Src對(duì)細(xì)胞周期調(diào)節(jié)的影響 v-Src作為生存因子 Src在PDGFR下游有絲分裂信號(hào)中作用 Src與EGF受體起協(xié)同作用 Src對(duì)粘附/細(xì)胞骨架網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控和細(xì)胞轉(zhuǎn)移的影響 v-Src底物和肌動(dòng)蛋白/粘附動(dòng)力學(xué) Src在細(xì)胞粘附和遷移中的作用 Src作為G蛋白信號(hào)的效應(yīng)子 Src對(duì)腫瘤血管生成調(diào)控,Src的結(jié)構(gòu)示意圖,Src

26、激活的信號(hào)途徑,,BCR/ABL的結(jié)構(gòu),Bcr/ABL激活的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,Bcr/Abl的功能,Bcr/Abl改變?cè)煅?xì)胞粘附特性 Bcr/Abl誘導(dǎo)細(xì)胞骨架功能異常 Bcr/Abl激活造血生長(zhǎng)因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子 Ras途徑 C-CBL癌蛋白 PI3K途徑接頭蛋白CRKL JAK/STAT途徑,JAK/STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,一些細(xì)胞因子如IL3、6等與其相應(yīng)的受體結(jié)合，通過激活JAK/STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑將

27、胞外信號(hào)傳遞至核內(nèi)。,STAT和JAK的結(jié)構(gòu)示意圖,,,,,gp130,STAT,STAT,PI3K,mTOR,AKT,,,,JAK,JAK,,,,,,,,,,,,TF,STAT,STAT,,,,,,,,,ISRE/GAS,Accessory TF Motif,,,,,,CIS, SOCS, APPs, TIMP1, Pim-1, c-myc, cytokiness, TFs, etc.,TF,,,PTPase,,,PTPase,

28、,,,CIS,SOCS,,,,FeedbackInhibition,,,,,,,ERK,,,ERK,ERK,MEK,Raf,,,,Ras,SHC,Grb2,SHP2,,C/EBPNFkBAP-1,,SHP2,,,JAK/STAT Signal Pathway,STAT蛋白與腫瘤的形成,致癌的酪氨酸激酶激活STAT蛋白 持續(xù)激活的STAT突變體 蛋白調(diào)控的靶基因,Bcl-XL Cyclin D1 p21WAF1 CIP1

29、c-Myc,酪氨酸激酶下游MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,發(fā)生、增殖與分化,發(fā)生、增殖、分化、炎癥、凋亡、應(yīng)激反應(yīng),增殖、分化與凋亡,細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期,細(xì)胞反應(yīng),哺乳動(dòng)物MAPKs主要的級(jí)聯(lián)反應(yīng),ERK通路的激活,酪氨酸激酶受體對(duì)Ras的激活 Ca2＋對(duì)Ras的激活 Ras突變蛋白激酶C(PKC)對(duì)ERK通路的活化,? MAPKs與腫瘤發(fā)生 ? JNK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與腫瘤發(fā)生 ? p38信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與腫瘤發(fā)生 ? MAPKs與腫

30、瘤轉(zhuǎn)移,MAPKs信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與腫瘤,MAPK在腫瘤進(jìn)展和侵襲中的作用MAPK誘導(dǎo)蛋白及基質(zhì)降解 MAPK誘導(dǎo)細(xì)胞運(yùn)動(dòng) 腫瘤細(xì)胞在侵襲過程中如何存活,酪氨酸激酶下游PI3K/AKT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,PI3K和AKT能磷酸化并調(diào)控許多跟細(xì)胞代謝、凋亡、增殖和分化有關(guān)的蛋白，進(jìn)而能抑制細(xì)胞的凋亡并促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)。,PI3K信號(hào)在人類惡性腫瘤中調(diào)節(jié)異常的證據(jù),,PI3K的活化機(jī)制及PIP3磷酸酶,PTEN,,AKT蛋白家族的結(jié)構(gòu)特征,,AKT蛋

31、白的激活機(jī)制,,PI3K－AKT途徑對(duì)細(xì)胞生存的調(diào)控機(jī)制,AKT,,PI3K－AKT途徑對(duì)細(xì)胞周期進(jìn)程的調(diào)節(jié),AKT通路,AKT對(duì)細(xì)胞生存和抗凋亡的調(diào)控機(jī)制 AKT對(duì)細(xì)胞周期驅(qū)動(dòng)的調(diào)控機(jī)制 端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶 雄激素受體 雌激素受體,AKT對(duì)凋亡基因和抗凋亡基因的調(diào)節(jié) AKT直接磷酸化前凋亡基因,Cyclin D的調(diào)節(jié)P27,PI3K－AKT通路失控與人體腫瘤,基因擴(kuò)增 PI3K上游調(diào)節(jié)物的激活 PIP3

32、磷酸酶（PTEN）,PI3K基因的擴(kuò)增 AKT基因的擴(kuò)增PIK3CA突變,死亡受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,TNF、FasL、Apo3L等能激活死亡受體，通過一些信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。,FasL,,Daxx,,FADD,Ask1,JNK,MKK7,bcl2,,,Caspase8/10,Cyto C,caspase6,TRADD,,,,,,FADD,TRADD,,,,,tBid,Bid,RIP,,,,caspase3,Caspase9,Ap

33、af1,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 shrinkageMembrane blebbing,DNA fragmentation,DN

34、A repair,,,,,,,TNF,,DR3APO,APO-3L,,FLIPs,IkB,,TNFR1,,,FLIPs,,,,APO-3L,,,,,,,,DR4/5,,,Mitochondria,,,DNA損傷后的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,G1/S檢查點(diǎn)G2/M檢查點(diǎn),Growth factor withdrawal,,GSK3β,CyclinD,SKP2,p16,p15,p27,DP-1,p21,p53,Cdc25A,E2F,Rb,abl

35、,CyclinE,CDK2,SCF?,SKP2,ATM/ATR,CDK4/6,E2F,DP-1,Rb,HDAC,Smad4,smad3,,,,,,,,,,,,,,,,,,ReplicativeSenescence,,TGFβ,DNA damage,,,,ReplicativeSenescence,,,Ubiquitination,,Ubiquitination,,,,,,OFF,,,,p,,,,ON,S phase genes:C

36、yclin E, E2F-1, Cdc2, cyclinA, DHFR, TK etc,,G1,,,R,S 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,,,,,,

37、,,,,p90rsk,,,,,,,,,,,,,,,G2 Phase,cyclinB,M Phase,,G2 checkpoint,Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑激活導(dǎo)致Catenin的穩(wěn)定性增加，促進(jìn)細(xì)胞增殖。APC的失活導(dǎo)致Wnt信號(hào)激活。,TGFB/BMP,,,,,,B-catenin,,,,Cadherin,,Wnt,,Frizzled,,APC,Axin,B-catenin,GSK3,TAK1,NLK,NLK,,

38、,,CamKII,PKC,JNK,GSK3,CK1,Dsh,B-catenin,B-catenin,HDAC,B-catenin,Targets,SOX,Groucho,CBP,,,,,,,,,,,,PP2A,,,,,,TCF,TCF,,,,,,,Genes ON,Genes ON,,,,,,,,,,B-TrCP,應(yīng)激性因子刺激的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,一些應(yīng)激性刺激如UV、H2O2、熱等作用于細(xì)胞，細(xì)胞將通過應(yīng)激性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑將這些信號(hào)傳遞

39、至核內(nèi)，調(diào)節(jié)一些基因的表達(dá)，對(duì)這些細(xì)胞外信號(hào)作用反應(yīng)。,The Mitogen-activated Protein Kinase Cascades,抗信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)治療策略,腫瘤生物學(xué)與抗癌藥物發(fā)展,上世紀(jì)50-60年代　　腫瘤由快速分裂的細(xì)胞構(gòu)成；腫瘤細(xì)胞處在不斷的周期性分裂中；腫瘤細(xì)胞在一定程度上是免疫“異物”　（烷化劑）上世紀(jì)60-70年代　腫瘤中分裂細(xì)胞所占百分比高?。勾x、抗生素、抗微管藥物） 上世紀(jì)90年代以來新

40、靶點(diǎn)藥 　 癌基因、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、血管生成、永生化?。℉erceptin, Glivec, Iressa, Avastin, C225, Sutent, Sorafenib,,,,,,,新靶點(diǎn)抗腫瘤藥物的成功經(jīng)驗(yàn),Herceptin (抗體）Rituximab (抗體）Glivec?。ㄐ》肿樱㊣ressa?。ㄐ》肿樱㊣mC225　 (抗體）Tarceva（小分子）Avastin　 (抗體）Sutent (小分子)

41、Sorafenib (小分子),HER2高表達(dá)乳腺癌B細(xì)胞淋巴瘤慢性粒細(xì)胞白血病EGFR突變肺癌EGFR表達(dá)的結(jié)直腸癌EGFR表達(dá)腫瘤VEGF高表達(dá)結(jié)腸癌晚期腎癌BRaf晚期腎癌,,,,受體酪氨酸激酶信號(hào)途徑的抑制劑,Block,,1983　1984　1985　1987　1988　1989　1991　1992　1993　1994　1995　1996　1998　2002　2003　2004,EGFR抗體C225抗瘤作

42、用,EGFR cDNA的克隆,EGFR cDNA的克隆,,,人HER2序列發(fā)表,,乳腺癌中HER2擴(kuò)增,,C225由Hybridtech公司Phase I,,HER2抗體4D5和2C4抗瘤作用發(fā)現(xiàn),,人鼠嵌合型C225的發(fā)展,,HER2抗體phase I,,HER2抗體phaseII,HER2抗體phase III,,,ImClone公司開發(fā)C225,,EGFR小分子抑制劑發(fā)現(xiàn),,C225抗體

43、phase I,,EGFR小分子抑制劑抗瘤作用,,FDA批準(zhǔn)HER2抗體,,日本批準(zhǔn)EGFR小分子抑制劑,,FDA批準(zhǔn)EGFR的小分子抑制,瑞士批準(zhǔn)C225,,,FDA批準(zhǔn)C225,,Lilly公司并了hybridtech,停了C225的開發(fā),,1. 靶向生長(zhǎng)因子,針對(duì)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的抗體Avastin,2. 靶向生長(zhǎng)因子受體,針對(duì)HER2受體的抗體Herceptin, EGFR抗體C225, VEGF

44、R2的抗體DC101,3. 靶向生長(zhǎng)因子受體酪氨酸激酶,針對(duì)EGFR激酶的Iressa, Tarceva, 針對(duì)VEGFR等多靶點(diǎn)的Sutent，Sorafenib等,IRESSA,IRESSA 口服EGFR酪氨酸激酶抑制劑IRESSA 第一個(gè)被批準(zhǔn)的EGFR酪氨酸激酶抑制劑，治療進(jìn)展期NSCLCIRESSA 的作用機(jī)制不同于細(xì)胞毒性化療,Tumour response and disease control rates,IDEA

45、L 1,IDEAL 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 responseDisease control, objective response plus stable disea

46、se,Fukuoka et al 2003;Kris et al 2003,NSCLC的EGFR-TK 結(jié)構(gòu)域 (exons 18-24) 30多個(gè)突變Lynch 等發(fā)現(xiàn)8/9 (89%)病例有很好的效果(>50% 腫瘤縮小)，而這些腫瘤都有EGFR-TK 突變Paez et al noted that:NSCLC的EGFR-TK突變的頻率相關(guān)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

47、變,EGFR-TK mutations and response to IRESSA,抗EGFR受體的抗體C225（1）Erbitux (Cetuximab),針對(duì)EGFR受體胞外區(qū)的嵌合型的小鼠單克隆抗體。人鼠嵌合型抗體C225與EGF受體結(jié)合親和性高。能阻止配體與EGFR受體結(jié)合。阻斷配體誘導(dǎo)的酪氨酸激酶活性。刺激受體的內(nèi)化。C225干擾細(xì)胞周期演進(jìn)障礙即G1停止。G1期停止的誘導(dǎo)伴隨P27的上調(diào)。在

48、某些細(xì)胞中，IMC－C225能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。,抗EGFR受體的抗體C225（2）,329例Erbitux單藥或聯(lián)合Irinotecan，治療結(jié)直腸癌，其中40%是草酸鉑治療失敗的。結(jié)果生存時(shí)間延長(zhǎng)的中位時(shí)間是單藥4.2個(gè)月，聯(lián)合治療為5.7個(gè)月。138例的另一臨床研究結(jié)果為15%有效，Irinotecan治療失敗的12%有效。主要的副作用 皮膚紅疹，乏力，腹瀉，腹痛，嘔吐，發(fā)熱等,針對(duì)HER2受體的抗體Hercep

49、tinTM（1）,Herceptin是由Genentech公司開發(fā)的、針對(duì)HER2的重組的人源化單克隆抗體。Herceptin已經(jīng)被批準(zhǔn)在臨床應(yīng)用臨床研究的結(jié)果表明，在治療轉(zhuǎn)移性HER2過表達(dá)的乳腺癌中，單藥的完全緩解率為5%，部分緩解率為18%。與化療藥物合用的有效率為57%~64%。,,,,Herceptin與化療藥物合用的臨床試驗(yàn)結(jié)果 Enrolled TTP(mo)

50、 RR(%) AE(%)CT alone 234 5.5 36.2 56H+CT 235 8.8 62 89AC alone 145 6.5 42.1 71H+AC

51、 146 9.0 64.9 66Paclitaxel 89 4.2 25 59H+Paclitaxel 89 7.1 57.3 70,,,,針對(duì)HER2受體的抗體HerceptinT

52、M（2）,,Tarceva是一個(gè)新的抗腫瘤化合物，為EGFR受體酪氨酸激酶強(qiáng)力的抑制劑。研究表明Tarceva對(duì)EGFR受體酪氨酸激酶抑制的IC50值為2nM，為一可逆性的ATP競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。研究其對(duì)Src、Abl、胰島素、胰島素樣的酪氨酸激酶的抑制作用發(fā)現(xiàn)，該抑制劑對(duì)EGFR受體酪氨酸激酶的選擇性超過1000倍。,EGFR酪氨酸激酶小分子抑制劑Tarceva （1）,Tarceva在體外對(duì)EGFR過表達(dá)的腫瘤細(xì)胞的受體自身磷酸化有

53、明顯抑制作用，其IC50值為20nM。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)該抑制劑在體內(nèi)外對(duì)EGFR過表達(dá)的上皮細(xì)胞腫瘤HN5和A431腫瘤具有明顯抑制作用，具對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的抑制與對(duì)EGFR磷酸化抑制相符。,EGFR酪氨酸激酶小分子抑制劑Tarceva （2）,II期和III期臨床試驗(yàn)表明，Tarceva在150mg/天治療化療耐受的非小細(xì)胞肺癌、卵巢癌、頭頸癌的抗瘤活性中等。主要毒性是皮膚紅疹和腹瀉。Tarceva對(duì)57例化療耐藥的非小細(xì)胞肺癌患者的完全緩

54、解率為1.8%，部分緩解率為14%，病情穩(wěn)定達(dá)26%。中位生存期為37周，1年生存率為48%。Tarceva 處理124例化療耐藥的頭頸癌患者，部分緩解率6%，病情穩(wěn)定為40%。Tarceva對(duì)34例化療耐藥的卵巢癌，部分緩解為6%，病情穩(wěn)定為50%。,HER2和EGFR激酶口服小分子選擇性抑制劑臨床前研究表明其抑制EGFR和HER2高表達(dá)的腫瘤生長(zhǎng)臨床I期研究表明其耐受性好，輕度腹瀉和皮疹是其常見的毒副作用臨床研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)HE

55、R2陽性乳腺癌有效，尤其對(duì)Herceptin耐藥的腫瘤仍有效 與capecitabine合用治療HER2陽性轉(zhuǎn)移性乳腺癌(Herceptin+ADR+Tax失敗)的中位進(jìn)展時(shí)間8.4月，單藥capecitabine為4.4月,Lapatinib,PHA-665752為Met激酶抑制劑ATP競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑抑制Met的自身磷酸化和c-Cbl結(jié)合點(diǎn)抑制肺癌細(xì)胞體內(nèi)外生長(zhǎng)抑制血管生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生與上調(diào)抑制因子。已進(jìn)入臨床研究,Met激酶

56、抑制劑PHA-665752,Simplified overview of some key steps in tumour angiogenesis,作用靶點(diǎn)：多種酪氨酸激酶(VEGFR、Flt3、PDGFR、RET等)主要臨床應(yīng)用： 胃腸道間質(zhì)腫瘤： Sutent延長(zhǎng)了腫瘤或新?lián)p傷在患者體內(nèi)變成這種罕見型胃癌所歷的時(shí)間；使用Sutent治療的患者的腫瘤進(jìn)展時(shí)間中位時(shí)間為23周，而未以Sutent治療的患者為6周。

57、 晚期腎細(xì)胞癌： Sutent能夠縮小患者的腫瘤大小。在接受細(xì)胞因子療法后腫瘤已惡化的轉(zhuǎn)移性腎癌患者中，發(fā)現(xiàn)Sutent的整體有效率為26-37%。副作用：腹瀉、皮膚變色、口腔發(fā)炎、虛弱和味覺改變,,VEGFR酪氨酸激酶小分子抑制劑Sutent,,PTK787/ZK222584 ZD6474,臨床試驗(yàn)中VEGFR酪氨酸激酶抑制劑還有,,Inactive,Apoptosis,,VEGFR Tyrosine

58、Kinase Signal Pathway,VEGF,,VEGFR,,,,Akt/PKB,P I-3 K,Active,,P L Cg,,Nucleus,Proliferation,Survival,,,,,Raf,Avastin,,,,,STAT3,,,,STAT3,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,MigrationTube formation,,,Genentech公司開發(fā)了一種重組人抗

59、VEGF抗體（rhuMab-VEGF）研究表明其抑制VEGF誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞增殖和腫瘤生長(zhǎng)。I期臨床研究表明rhuMab-VEGF是安全的。已有二個(gè)II期臨床試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告。第一個(gè)臨床研究報(bào)告用了99例進(jìn)展期轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌，隨機(jī)將其分為三組，分別給予卡鉑/紫杉醇，卡鉑/紫杉醇＋7.5mg/kg 　rhuMab-VEGF，卡鉑/紫杉醇＋15mg/kg　 rhuMab-VEGF，結(jié)果有效率分別為31.3%（12/32）、21.9

60、%（7/32）和40.0%（14/35）。,另一臨床試驗(yàn)，用104例轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌，同樣隨機(jī)分為三組，分別用5-Fu/葉酸、5-Fu/葉酸＋5mg/kg rhuMab-VEGF和5-Fu/葉酸＋10mg/kg rhuMab-VEGF治療，有效率分別為17%（6/36）、40%（14/35）和24%（8/33）。注意的副作用： 胃腸穿孔，出血,針對(duì)小鼠的VEGFR2受體的抗體DC101，拮抗VEGF與受體的結(jié)合，從而阻斷VEGF激活的

61、信號(hào)途徑，抑制內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)。DC101在裸鼠體內(nèi)對(duì)多種移植瘤和轉(zhuǎn)移瘤有抗血管生成和抗腫瘤活性，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。在動(dòng)物體內(nèi)未見明顯的毒副作用。但DC101并不與人源性的VEGFR2（KDR）受體交叉反應(yīng)，不能應(yīng)用于人源性腫瘤的治療。ImClone公司據(jù)此研制出了一種鼠/人融合抗體IMC-1C11。該抗體能與人源性KDR受體結(jié)合，阻斷VEGF誘導(dǎo)的P42/44激活和VEGF刺激的內(nèi)皮細(xì)胞的有絲分裂。目前，IMC-1C11正在

62、進(jìn)行臨床I期試驗(yàn)。,SU101 由SUGEN公司研究開發(fā)的針對(duì)PDGFR受體酪氨酸激酶抑制劑。 SU101能抑制PDGFR受體增殖性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。,PDGFR受體酪氨酸激酶抑制劑SU101,Block,,1,2,3,,,Ras的抑制劑（法尼基轉(zhuǎn)移酶抑制劑）,,,,,FTIGGTI,,,FtaseGGTase,1. Isoprenylation,,Ras,FPPGGPP,,Ras,,CAAX,,SH,,CAAX,,S-F,,AA

63、X,Ras,,C-S-F,,Ras,,C-S-F,,SAM,,,Me,,,,Ras,,C,Me,P,P,,,S,,F,2. Proteolysis,3. Methylation,4. Palmitoylation,法尼基轉(zhuǎn)移酶底物的結(jié)構(gòu),CAAX,法尼基轉(zhuǎn)移酶抑制劑的研究主要集中在以下4類化合物：?法尼基焦膦酸酯（FPP）類似物? CAAX四肽及其類似物?雙底物類似物?天然產(chǎn)物,,法尼基轉(zhuǎn)移酶抑制劑臨床試驗(yàn),,,,化合物

64、 臨床試驗(yàn)階段 腫瘤 效果,R115777 I 期 實(shí)體瘤 有效 耐藥實(shí)體瘤 有效,L-778123 I 期 復(fù)發(fā)實(shí)體瘤 有效,SCH66336

65、 II 期 轉(zhuǎn)移性胰腺癌 有效,Raf的抑制劑Sorafenib,針對(duì)突變的BRaf，VEGFR，PDGFRSorafenib治療晚期腎癌臨床研究治療甲狀腺癌、晚期黑色素瘤副作用：腹瀉、皮疹、疲乏、手足綜合征、高血壓、脫發(fā)、惡心嘔吐和食欲不振,Block,,,Receptor Tyrosine Kinase InhibitorserbB-2 v.s. EGFR,Growt

66、hFactor,,Growth FactorReceptors,,,,Akt/PKB,P I-3 K,Active,Inactive,,P L Cg,,Nucleus,Apoptosis,Proliferation,Survival,,,,,,x,,Raf,,MEK抑制劑PD184352,PD184352是由Parke Davis藥物研究中心研究開發(fā)的一個(gè)針對(duì)MEK的選擇性抑制劑。在體外內(nèi)均抑制MEK的活性，從而阻斷MAPK的

67、激活，抑制細(xì)胞 的生長(zhǎng)。體內(nèi)研究表明在48~200mg/kg每天給藥對(duì)結(jié)腸癌26的抑制率為53~79%。對(duì)HT29、SKOV3移植性腫瘤均有明顯的抑制作用。,Block,,,Receptor Tyrosine Kinase InhibitorserbB-2 v.s. EGFR,GrowthFactor,,Growth FactorReceptors,,,,Akt/PKB,P I-3 K,Active,Inactive,

68、,P L Cg,,,Nucleus,Apoptosis,Proliferation,Survival,,,,,,x,,Raf,,PI3K－AKT途徑的抑制劑,PI3K　AKT GSK690693mTOR的抑制劑CCI-779和RAD001,PI3K抑制劑,PI3K/AKT是酪氨酸激酶受體的下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的分子。PI3K /AKT是一條生存通路，具有抗細(xì)胞凋亡作用。美國(guó)禮來公司開發(fā)針對(duì)PI3K的抑制劑，發(fā)現(xiàn)LY294002能抑