以EGFR为靶点的抗肿瘤药物(同名1091)课件.ppt

1、2023-1-28以以EGFR为靶点的抗肿为靶点的抗肿瘤药物瘤药物1/28/2023copyright 2006 brainybettynEGFR的蛋白结构由三部分组成：的蛋白结构由三部分组成：1.胞外区：伸出膜外与配体结合的氨基酸区域，胞外区：伸出膜外与配体结合的氨基酸区域，由由621个氨基酸残基组成。个氨基酸残基组成。2.跨膜区：锚定在细胞膜上由跨膜区：锚定在细胞膜上由23个氨基酸残基构个氨基酸残基构成螺旋状结构的中间跨膜区域。成螺旋状结构的中间跨膜区域。3.胞内区：具有蛋白激酶结构域的细胞质内羧基胞内区：具有蛋白激酶结构域的细胞质内羧基端区域，包含端区域，包含542个氨基酸残基。个氨基酸

2、残基。1/28/2023copyright 2006 brainybettyEGFR的配体包括表皮生长因子（的配体包括表皮生长因子（EGF）、）、转化生长因子转化生长因子TGFamphiregulin、肝、肝素结合表皮生长因子、素结合表皮生长因子、betacellulin等。其等。其中中EGF和转化生长因子和转化生长因子TGF是是EGFR最重最重要的两个配体。要的两个配体。1/28/2023copyright 2006 brainybettynEGFR 与其配体结合后在细与其配体结合后在细胞表面形成二聚体。这种二胞表面形成二聚体。这种二聚体包括与其本身形成的同聚体包括与其本身形成的同源二聚体和

3、与源二聚体和与erbB 家族其家族其它成员形成的异源二聚体。它成员形成的异源二聚体。1/28/2023copyright 2006 brainybetty表皮生长因子受体表皮生长因子受体(EGFR)在肿瘤生长和分化中起重要作在肿瘤生长和分化中起重要作用用,其结构如图其结构如图a,当其被配体当其被配体EGF活化时活化时,通过二聚化使胞通过二聚化使胞内酪氨酸激酶结构域被激活内酪氨酸激酶结构域被激活,从而受体被活化从而受体被活化(图图b、c)。1/28/2023copyright 2006 brainybettyn受体二聚体化后，内在的蛋白激酶活受体二聚体化后，内在的蛋白激酶活化，化，TK 磷酸化从

4、而激活其下游的磷酸化从而激活其下游的3 条条主要信号通路：主要信号通路：Ras2/Raf2/MAPK 通路、磷脂酰三磷酸肌醇通路、磷脂酰三磷酸肌醇(P I3K)和和丝苏氨酸蛋白激酶丝苏氨酸蛋白激酶(AKT)通路、通路、JAK 和和STAT通路。通路。n3 条信号转导通路最终介导细胞分化、条信号转导通路最终介导细胞分化、生存、迁移、侵袭、黏附和细胞损伤生存、迁移、侵袭、黏附和细胞损伤修复等一系列过程。修复等一系列过程。1/28/2023copyright 2006 brainybetty1/28/2023copyright 2006 brainybettyn表皮生长因子受体表皮生长因子受体(EG

5、FR)信号信号转导途径在调节肿瘤细胞的生长、转导途径在调节肿瘤细胞的生长、损伤修复和生存、新生血管生成、损伤修复和生存、新生血管生成、侵袭和转移中具有重要的作用，侵袭和转移中具有重要的作用，同时在相当一部分的人类肿瘤中同时在相当一部分的人类肿瘤中都有表达。都有表达。1/28/2023copyright 2006 brainybetty 表皮细胞生长因子受体（表皮细胞生长因子受体（EGFR）广）广泛存在于多种表皮来源的恶性肿瘤泛存在于多种表皮来源的恶性肿瘤细胞当中细胞当中：n非小细胞肺癌非小细胞肺癌n乳腺癌乳腺癌n结直肠癌结直肠癌n胃癌胃癌n前列腺癌前列腺癌n卵巢癌卵巢癌n头颈部肿瘤头颈部肿瘤

6、1/28/2023copyright 2006 brainybettyn 以 EGFR为靶点的药物主要为靶点的药物主要有有:1.作用于受体胞内区的小分子作用于受体胞内区的小分子酪氨酸激酶抑制酪氨酸激酶抑制剂剂(TKI)吉非替尼、吉非替尼、erlotinib、EKB-569、PKI-166、GW-2016及及CI-1033 2.作用于受体胞外区的作用于受体胞外区的单克隆抗体单克隆抗体(MAb)西妥昔单抗西妥昔单抗(cetuximab)、ABX-EGF及及EMD 72000等。等。3.其他类其他类：如免疫导向治疗、基因治疗等。：如免疫导向治疗、基因治疗等。1/28/2023copyright 20

7、06 brainybetty酪氨酸激酶抑制剂酪氨酸激酶抑制剂 (TKI)1/28/2023copyright 2006 brainybettyn酪氨酸激酶（酪氨酸激酶（TK）抑制剂是一种）抑制剂是一种靶向作用于细胞内酪氨酸信号通路靶向作用于细胞内酪氨酸信号通路的小分子物质。的小分子物质。n酪氨酸激酶（酪氨酸激酶（TK）抑制剂能竞争）抑制剂能竞争性地与性地与ATP结合位点结合从而阻结合位点结合从而阻 断配体激活表皮生长因子受体断配体激活表皮生长因子受体（EGFR）。他们的小分子结构使）。他们的小分子结构使其能轻松地进入肿瘤并且能通过口其能轻松地进入肿瘤并且能通过口服用药。服用药。1/28/202

8、3copyright 2006 brainybettyn多种酪氨酸激酶抑制剂在开多种酪氨酸激酶抑制剂在开发中，其中最常用的为：发中，其中最常用的为：1.喹唑啉类喹唑啉类 2.pyralo-/吡咯并吡咯并-/吡啶并嘧吡啶并嘧啶类啶类1/28/2023copyright 2006 brainybetty喹唑啉喹唑啉 n喹唑啉类分子能高选择性地喹唑啉类分子能高选择性地与与EGFR结合，并且是强效结合，并且是强效的酪氨酸激酶抑制剂。临床的酪氨酸激酶抑制剂。临床前的研究显示这类药物能使前的研究显示这类药物能使细胞停留在细胞停留在G1期。期。1/28/2023copyright 2006 brainybe

9、ttynGefitinib（ZD1839，Iressa）-一种选一种选择性，可逆性的择性，可逆性的EGFR酪氨酸激酶抑制剂。酪氨酸激酶抑制剂。nErlotinib（OSI-774，Tarceva）-能够能够高度特异性和可逆性的与细胞高度特异性和可逆性的与细胞EGFR的的TK 结合，在我国目前已被批准用于结合，在我国目前已被批准用于NSCLC、胰腺癌。胰腺癌。nLapatinib(GW572016)是一口服吸收酪是一口服吸收酪氨酸激酶抑制剂，可同时作用于氨酸激酶抑制剂，可同时作用于EGFR 和和Her2 的的TK 部分的两个靶点，主要不良反部分的两个靶点，主要不良反应有腹泻、皮疹、胃痛、肝功异常

10、。应有腹泻、皮疹、胃痛、肝功异常。1/28/2023copyright 2006 brainybettynGefitinib 于于2003 年年5 月被美国月被美国FDA 批准，批准，用于治疗化疗失败的晚期非小细胞肺癌用于治疗化疗失败的晚期非小细胞肺癌(NSCLC)，并已于，并已于2005 年年3 月在中国获月在中国获准上市。准上市。1/28/2023copyright 2006 brainybettynGefitinib（ZD1839，Iressa）能抑能抑制多种人类肿瘤异种移植物的生长，包括制多种人类肿瘤异种移植物的生长，包括非小细胞肺癌（非小细胞肺癌（NSCLC）、前列腺癌、）、前列腺癌

11、、卵卵巢癌巢癌、乳腺癌、乳腺癌、结肠癌结肠癌和外阴癌。和外阴癌。nGefitinib可竞争性结合于细胞表面的表面可竞争性结合于细胞表面的表面生长因子受体生长因子受体-酪氨酸激酶（酪氨酸激酶（EGFR-TK）催化区域催化区域Mg-ATP结合位点上，截断结合位点上，截断EGFR生成信号传到至细胞内，从而起到抗肿瘤生成信号传到至细胞内，从而起到抗肿瘤作用。作用。1/28/2023copyright 2006 brainybettyn在与不同作用方式的化疗药物联合应用抑在与不同作用方式的化疗药物联合应用抑制肿瘤细胞时，制肿瘤细胞时，Gefitinib表现出剂量依表现出剂量依赖性的协同作用。同样的，赖性

12、的协同作用。同样的，Gefitinib在在与放射治疗同时应用时，也具有累加和协与放射治疗同时应用时，也具有累加和协同作用。同作用。1/28/2023copyright 2006 brainybettypyralo-/吡咯并吡咯并-/吡啶并吡啶并嘧啶嘧啶 n这类化合物对这类化合物对EGFR酪氨酸激酶酪氨酸激酶也具有高度的选择性。也具有高度的选择性。1/28/2023copyright 2006 brainybettynCI-1033一种不可逆的一种不可逆的EGFR酪氨酸酪氨酸激酶抑制剂。激酶抑制剂。nPKI 166-在体内实验中，口服应用在体内实验中，口服应用并能抑制肿瘤异种移植物的生长，与并能

13、抑制肿瘤异种移植物的生长，与EGFR酪氨酸激酶具有很高的亲和力。酪氨酸激酶具有很高的亲和力。nPD 158780-吡啶并嘧啶的一种衍生吡啶并嘧啶的一种衍生物，能有效地对抗物，能有效地对抗EGFR家族的所有成家族的所有成员。员。1/28/2023copyright 2006 brainybetty单克隆抗体单克隆抗体(MAb)1/28/2023copyright 2006 brainybetty与天然的配体相比，抗表皮生长因子受体与天然的配体相比，抗表皮生长因子受体（EGFR）的单克隆抗体与）的单克隆抗体与EGFR结合时，结合时，具有更高的亲和力，因此阻断具有更高的亲和力，因此阻断EGFR介导的

14、介导的细胞通路是一种具有极高特异性的作用方细胞通路是一种具有极高特异性的作用方式。式。1/28/2023copyright 2006 brainybettyn表达表达EGFR的的健康健康细胞具有较低的更新率，细胞具有较低的更新率，单克隆抗体在这类正常细胞上的作用是很单克隆抗体在这类正常细胞上的作用是很小的。小的。n单克隆抗体能与配体竞争性结合单克隆抗体能与配体竞争性结合EGFR，抑，抑制配体激活制配体激活EGFR的酪氨酸激酶活性，并促的酪氨酸激酶活性，并促进进EGFR的内吞和降解，从而起到抗肿瘤效的内吞和降解，从而起到抗肿瘤效应。应。1/28/2023copyright 2006 brainy

15、bettynEGFR靶向抗体：靶向抗体：nC225(又名又名Cetuximab,Erbitux)为目前唯为目前唯一获准上市的新型人一获准上市的新型人-鼠单克隆嵌合抗鼠单克隆嵌合抗EGFR 抗体抗体 1/28/2023copyright 2006 brainybettyn体外研究资料表明，体外研究资料表明，C225能阻断能阻断EGF诱导的诱导的EGFR磷酸化，并促进磷酸化，并促进EGFR的的内吞降解，进而减弱下游信号通路的内吞降解，进而减弱下游信号通路的传递。同时它还可以通过下调传递。同时它还可以通过下调VEGF等等相关因子间接抑制血管生成和肿瘤转相关因子间接抑制血管生成和肿瘤转移。移。nC22

16、5与其它化疗药物还有相加或协同与其它化疗药物还有相加或协同作用。作用。1/28/2023copyright 2006 brainybettynI期临床试验显示，期临床试验显示，C225能达到与能达到与EGFR完全结合的效应。完全结合的效应。nII期临床试验显示，期临床试验显示，C225单药或与放单药或与放化疗联合治疗化疗联合治疗EGFR高表达肿瘤如肾细高表达肿瘤如肾细胞癌、头颈癌、胰腺癌、结肠癌具有胞癌、头颈癌、胰腺癌、结肠癌具有显著疗效。显著疗效。1/28/2023copyright 2006 brainybettyn其他尚在研究的其他尚在研究的EGFR靶向抗体包括：靶向抗体包括：ABX-E

17、GF、MDX447、EMD72000（Matuzumab）、）、Mab425及及MINT5等。等。1/28/2023copyright 2006 brainybettyn其它其它1.免疫导向疗法免疫导向疗法配体配体-毒素和免疫毒素联结物毒素和免疫毒素联结物2.基因治疗基因治疗反义核苷酸策略反义核苷酸策略1/28/2023copyright 2006 brainybetty 配体配体-毒素和免疫毒毒素和免疫毒 素联结物素联结物 1/28/2023copyright 2006 brainybetty 配体配体-毒素和免疫毒素联结物分别毒素和免疫毒素联结物分别由抗表皮生长因子受体（由抗表皮生长因子受

18、体（EGFR）的抗）的抗体或体或EGFR配体与强效的细胞毒素（例配体与强效的细胞毒素（例如：假单胞菌外毒素如：假单胞菌外毒素A或蓖麻毒素）通或蓖麻毒素）通过联结反应而生成。过联结反应而生成。这些联结物与这些联结物与EGFR结合后进入细结合后进入细胞内抑制蛋白合成并诱导细胞死亡。胞内抑制蛋白合成并诱导细胞死亡。1/28/2023copyright 2006 brainybetty 能直接作用于能直接作用于EGFR的配体的配体-毒素毒素联结物包括联结物包括heregulin/neu分化因子、分化因子、EGF或转化生长因子（或转化生长因子（TGF）-与多与多种毒素而通过结合反应而生成的产物。种毒素而

19、通过结合反应而生成的产物。这些合成物在体外实验、裸鼠和这些合成物在体外实验、裸鼠和人类恶性肿瘤异种移植物实验中都表人类恶性肿瘤异种移植物实验中都表现出抑制肿瘤的作用。现出抑制肿瘤的作用。1/28/2023copyright 2006 brainybettyn进一步的引起关注的发展是一种融合蛋白进一步的引起关注的发展是一种融合蛋白的开发，这种蛋白是一种的开发，这种蛋白是一种EGFR配体与酪氨配体与酪氨酸激酶（酸激酶（TK）抑制剂的合成物。）抑制剂的合成物。n例如，人类表皮生长因子（例如，人类表皮生长因子（EGF）与）与genestein的合成物，的合成物，genestein是一种天是一种天然的酪

20、氨酸激酶抑制剂，它能在低浓度的然的酪氨酸激酶抑制剂，它能在低浓度的条件下快速地发动细胞凋亡。条件下快速地发动细胞凋亡。1/28/2023copyright 2006 brainybetty反义核苷酸策略反义核苷酸策略 1/28/2023copyright 2006 brainybetty反义寡聚核苷酸是人工合成的小片段单链反义寡聚核苷酸是人工合成的小片段单链DNA或或RNA，它具有与某些，它具有与某些mRNA互补的互补的序列并与之结合从而抑制其翻译成相应的序列并与之结合从而抑制其翻译成相应的蛋白质，例如：表皮生长因子（蛋白质，例如：表皮生长因子（EGFR）或）或它的某一个配体。这种方法具有很高

21、的敏它的某一个配体。这种方法具有很高的敏感性并有可能用于疾病的治疗，包括抗癌感性并有可能用于疾病的治疗，包括抗癌治疗。治疗。1/28/2023copyright 2006 brainybettynEGFR靶向的反义寡聚核苷酸与细胞毒靶向的反义寡聚核苷酸与细胞毒性药物同时应用于人类结肠细胞株时，性药物同时应用于人类结肠细胞株时，可以抑制细胞增生，诱导凋亡。同样可以抑制细胞增生，诱导凋亡。同样在体外实验中，抗在体外实验中，抗EGFR寡聚核苷酸也寡聚核苷酸也能抑制乳腺癌和能抑制乳腺癌和胃癌胃癌细胞株的生长，细胞株的生长，同时在体内实验中同时在体内实验中EGFR反义反义RNA能能抑制人类头颈部的鳞状细

22、胞癌抑制人类头颈部的鳞状细胞癌（SCCHN）。）。1/28/2023copyright 2006 brainybettyn转化生长因子（转化生长因子（TGF）-，双调蛋白，双调蛋白和表皮生长因子相关肽（和表皮生长因子相关肽（cripto）寡）寡核苷酸能在体外实验中抑制一些人类核苷酸能在体外实验中抑制一些人类肿瘤细胞株的增生，包括卵巢癌、结肿瘤细胞株的增生，包括卵巢癌、结肠癌和头颈部鳞癌。在应用化疗药物肠癌和头颈部鳞癌。在应用化疗药物处理卵巢癌细胞株后，使细胞继续暴处理卵巢癌细胞株后，使细胞继续暴露在反义核苷酸中，可以得到累加的露在反义核苷酸中，可以得到累加的细胞抑制作用。细胞抑制作用。1/28

23、/2023copyright 2006 brainybetty当当EGF样生长因子靶向的反义核苷酸样生长因子靶向的反义核苷酸和和EGFR单克隆抗体联合应用时，同样单克隆抗体联合应用时，同样也能得到累加的细胞抑制作用，这提也能得到累加的细胞抑制作用，这提示通过多途径来抑制示通过多途径来抑制EGFR通路的治疗通路的治疗方法要比单一治疗方法更有效。方法要比单一治疗方法更有效。1/28/2023copyright 2006 brainybetty在细胞中有多种内源性和外源性的核在细胞中有多种内源性和外源性的核酸酶能降解寡聚核苷酸，因此降低药酸酶能降解寡聚核苷酸，因此降低药物的生物利用度，这可能成为反义核物的生物利用度，这可能成为反义核苷酸治疗方法的潜在障碍。苷酸治疗方法的潜在障碍。1/28/2023copyright 2006 brainybetty