抗腫瘤藥物研究與發(fā)展PPT

1、抗腫瘤藥物研究與發(fā)展PPT 引 言 Introduction 1、臨床上盡管已有數(shù)十種行之有效的抗腫瘤化療藥物，但由于療效的不確定，加上存在的嚴(yán)重不良反應(yīng)，使根治腫瘤還遠(yuǎn)不能實(shí)現(xiàn)。2、研發(fā)新的高效低毒抗腫瘤藥物是當(dāng)前一項(xiàng)極受關(guān)注而又十分迫切的工作。3、隨著腫瘤學(xué)、分子生物學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等相關(guān)科學(xué)的發(fā)展，使得抗腫瘤藥物的研究在方法、靶點(diǎn)上都有了長足的進(jìn)步。 目前抗腫瘤藥物的主要類型 細(xì)胞調(diào)亡誘導(dǎo)劑腫瘤細(xì)胞毒制劑細(xì)胞衰老誘導(dǎo)劑腫瘤耐藥逆轉(zhuǎn)劑細(xì)胞分化誘導(dǎo)劑腫瘤化學(xué)預(yù)防劑腫瘤轉(zhuǎn)移抑制劑Kamb et al. Nature Reviews Drug Discovery 6, 115120

2、(February 2007) | doi當(dāng)前抗腫瘤藥物的主要研究方向?qū)ふ倚碌淖饔冒悬c(diǎn)(酶、受體、蛋白、基因)尋找新的抗癌活性物質(zhì)尋找新的實(shí)驗(yàn)方法（組合化學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、藥物基因組學(xué)、藥物蛋白組學(xué)等）一、抗腫瘤藥物的研究策略與方法 （一）抗腫瘤新藥的來源（二）抗腫瘤新藥的篩選（一）抗腫瘤新藥的來源 1、天然產(chǎn)物中的有效物質(zhì)： 隨著篩選技術(shù)的提高以及抗腫瘤作用靶點(diǎn)的增多，使得從天然產(chǎn)物中尋找新藥變得更受重視。紫杉醇的成功發(fā)現(xiàn)，更激勵著人們在這一領(lǐng)域的努力，目前，源于微生物、植物、海洋生物及礦物質(zhì)的篩選已成為新藥發(fā)現(xiàn)的重點(diǎn)（一）抗腫瘤新藥的來源 2、新化學(xué)物質(zhì)的合成： 對現(xiàn)有抗腫瘤藥物進(jìn)行改造

3、，或以先導(dǎo)化合物為基礎(chǔ)進(jìn)行修飾和改進(jìn)，合成新的高效低毒化學(xué)物質(zhì)等(如紫杉特爾、奧沙利鉑等)。（一）抗腫瘤新藥的來源 3、生物治療藥物的出現(xiàn) ： 腫瘤的生物治療已從實(shí)驗(yàn)研究走進(jìn)臨床；單克隆抗體、基因治療藥物、腫瘤疫苗等象雨后春筍般擁現(xiàn)。 盡管這些藥物大多仍處在試驗(yàn)階段，療效也有待正確評估，但這是抗腫瘤的一條新路子，前景是很被看好的。（一）抗腫瘤新藥的來源 4、老藥新用： 對現(xiàn)有非抗腫瘤藥物的研究也是一條途徑，一些藥物往往具有潛在的抗腫瘤作用有待人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。如： 鈣拮抗劑用于對抗腫瘤的多藥耐藥作用 非甾體類抗炎藥用于預(yù)防和治療大腸癌 氧化砷治療白血?。ǘ┛鼓[瘤新藥的篩選 藥物的篩選是發(fā)現(xiàn)新

4、藥的手段，在明確了篩選的對象之后，選擇哪一種篩選系統(tǒng)則是很關(guān)鍵的。 經(jīng)過了數(shù)十年的不斷改進(jìn)與完善，當(dāng)前一般采取先體外篩選，得到有抗腫瘤活性的物質(zhì)后，進(jìn)而采取動物體內(nèi)模型的篩選。 體外篩選又分腫瘤細(xì)胞系分析法及分子靶點(diǎn)分析法。（二）抗腫瘤新藥的篩選1、腫瘤細(xì)胞系分析法： 應(yīng)用已建立的有代表性的腫瘤細(xì)胞株，通過體外作用分析抗腫瘤作用。優(yōu)點(diǎn)：可快速進(jìn)行大樣本藥物篩選，對于能穿透細(xì)胞膜的細(xì)胞毒性抗腫瘤活性物質(zhì)的篩選尤為合適缺點(diǎn)：不能明確作用機(jī)制，假陽性率高，且不適用于那些通過作用于機(jī)體其他系統(tǒng)而產(chǎn)生間接抗腫瘤物質(zhì)的篩選。附表：美國國立癌癥研究所抗癌藥物體外篩選使用的細(xì)胞株 腎 癌： 786-0 , A

5、498,CAKI-1, RXF-393,SN12C, TK-10,UO-31, 乳腺癌 MCF-7,MCF7,MDA-MB-231,HS578T,MDA-MB- 435,MDA-N,BT-549,T-47D 結(jié)腸癌 COLO205, HCT-116,HCT-15,HT-29,KM12，SW-620， HCC-2998 神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤 U-251，SNB-75，SNB-19，SF-268，SF-295， SF-539 卵巢癌 IGR-OV1，OVCAR-3， OVCAR-4， OVCAR-5， OVCAR-8，SK-OV-3 前列腺癌 PC-3，DU-145 肺癌 A549,NCI-H226, N

6、CI-H23, NCI-H322M, NCI-H460, NCI-H522,EKVX,HOP-62,HOP-92 白血病 HL-60 , K562,CCRF-CEM,MOLT-4,RPMI-8226 （三）抗腫瘤新藥的篩選2、分子靶點(diǎn)分析法：以確切的抗腫瘤作用靶點(diǎn)進(jìn)行分析研究（如微管蛋白、酪氨酸激酶等）。優(yōu)點(diǎn)：可以進(jìn)行大樣本的藥物篩選，而且作用機(jī)理明確，針對性強(qiáng)。缺點(diǎn)：所需工作條件要求高、耗資大，不利于普通研究室的開展。此外，出于知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的緣故，各制藥集團(tuán)及研究機(jī)構(gòu)常會對自己建立起來的分子靶點(diǎn)分析技術(shù)采取保密措施，因而不利于廣泛的推廣應(yīng)用。 （三）抗腫瘤新藥的篩選3.體內(nèi)篩選法: 以荷瘤動

7、物為模型進(jìn)行藥物篩選 許多物質(zhì)在體外具有很強(qiáng)的抗腫瘤活性，但在體內(nèi)卻往往無效，其中的原因是非常復(fù)雜的，所以每一個在體外初篩有效的藥物，都必須經(jīng)過動物體內(nèi)模型的復(fù)篩。 注：復(fù)篩無效的物質(zhì)往往還具有研究開發(fā)的價(jià)值，若能弄清它們在體內(nèi)失去活性的原因，同樣有望被開發(fā)應(yīng)用。 二、抗腫瘤藥物新進(jìn)展簡介1、有效藥結(jié)構(gòu)改造（鉑類、蒽類、烷化劑）2、抗腫瘤生物制劑（抗體、疫苗、溶癌病毒、基因藥物）3、血管生長抑制劑（抗-VEGF抗體、 Endostatin ）4、信號傳導(dǎo)抑制劑（酪氨酸激酶抑制劑）5、多藥耐藥逆轉(zhuǎn)劑（反義藥物、鈣拮抗劑）6、腫瘤轉(zhuǎn)移抑制劑（ BB-94 、蛇毒） 已知有效藥物結(jié)構(gòu)的改造紫杉特爾(

8、taxotere): 從另一種歐洲植物taxus baccata的針葉中提取巴卡丁,經(jīng)過半合成而改造為紫杉特爾，其基本核與紫杉醇相似，不同之處一10位碳上的baccatin環(huán)，二是3位上的側(cè)鏈。產(chǎn)量有望提高。 水溶性好,抗癌活性優(yōu)于紫杉醇,與紫杉醇無完全的交叉耐藥性。中國紅豆衫 歐洲矮衫 已知有效藥物結(jié)構(gòu)的改造長春瑞濱(vinorelbine)： 半合成長春花生物堿,具有很高的親脂性,與長春花類其他藥物相比,抗癌作用相仿，但神經(jīng)毒性較小。 已知有效藥物結(jié)構(gòu)的改造奧沙利鉑(oxaliplatin)： 為第三代鉑類抗癌藥物，對DNA、RNA的合成均有抑制作用，抗癌效果優(yōu)于順鉑，對耐順鉑的腫瘤也有一

9、定療效。腎臟的含量僅為順鉑的50，腎毒性很小。 已知有效藥物結(jié)構(gòu)的改造伊立替康(iirinotecan)： 喜樹堿的半合成衍生物,水溶性好，在組織中羧酸酯酶代謝為SN38，抗癌效果可躍升數(shù)百倍，目前為抗大腸癌的一線藥物?？鼓[瘤生物制劑-單克隆抗體 抗癌單克隆抗體發(fā)展特別迅速，在抗癌藥物開發(fā)市場目前占有率30，有個已經(jīng)得到的批準(zhǔn)，尚有許多正在第三期臨床前試驗(yàn)階段。 抗腫瘤生物制劑-單克隆抗體 第代rmAB全抗體分子，其分子量較大，不容易穿透細(xì)胞膜。新一代rmAB可以只含一個重鏈和一個輕鏈的可變區(qū)，其分子量只有總抗體分子的110，而且可以用基因工程技術(shù)大量生產(chǎn)。 抗腫瘤生物制劑-單克隆抗體 曲妥珠

10、單抗（Trastuzumab） 用于治療乳腺癌 抗腫瘤生物制劑-單克隆抗體利妥昔單抗 Rituximab1、激活補(bǔ)體介導(dǎo)的溶解及參與抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用，有效殺滅CD20陽性的B淋巴瘤細(xì)胞；增加化療藥物如CDDP、VP-16的細(xì)胞毒作用并誘導(dǎo)凋亡。2、用于濾泡性非霍奇金淋巴瘤 抗腫瘤生物制劑-單克隆抗體IMC-C225 (cetuximab)：抗表皮生長因子受體（EGFR）抗體，用于頭頸癌、大腸癌、肺癌等。 抗腫瘤生物制劑-單克隆抗體Bevacizumab (Avastin)： 為新型的抗血管內(nèi)皮生長因子受體的人源化單克隆抗體與血管內(nèi)皮生長因子結(jié)合，阻止新生血管形成。 血管生成與抗腫瘤

11、藥物 前言 腫瘤的生長及轉(zhuǎn)移需要有相應(yīng)的血管生成，腫瘤及其周圍細(xì)胞具有分泌刺激因子促進(jìn)血管生成的能力。 抑制血管生成可產(chǎn)生抗腫瘤作用。刺激血管生成的物質(zhì)大體有7類：1、生長因子: VEGF、bFGF、HGF、PDGF;2、蛋白酶: 組織蛋白酶、尿激酶、白明膠酶; 3、微量元素: 銅離子;4、癌基因: c-myc、ras、v-raf、c-jun;5、細(xì)胞因子: IL-1、IL-6、IL-8;6、信號傳導(dǎo)分子: 胸腺嘧啶脫氧核苷磷酸化酶;7、內(nèi)源性誘導(dǎo)物: 整合素、NO合成酶、血小板 激活因子、血栓形成素.抑制血管生成的抗腫瘤藥物1.蛋白酶抑制劑： Neovastat(E-941):Endosta

12、tin3.血管生長因子的拮抗劑： 抗-VEGF抗體;4.銅螯合劑: 青霉胺5.其他: 核酶、IL-12、P53等抗血管生成抗癌藥作用的關(guān)鍵1、抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的增生2、抑制內(nèi)皮細(xì)胞遷移TNP-470抑制bFGF、PDGF對內(nèi)皮的刺激作用應(yīng)用于乳腺癌、前列腺癌、肺癌Endostatin 膠原18的c末端一段20KD片段，該分子中結(jié)合的zn2+是其作用的基礎(chǔ)，主要抑制內(nèi)皮增生.Angiostatin38KDa內(nèi)源性抗血管增生蛋白與內(nèi)皮細(xì)胞表面 ATP合成酶結(jié)合誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞調(diào)亡抑制內(nèi)皮細(xì)胞遷移及血管形成與endostatin具有協(xié)同作用可增強(qiáng)放療的作用。除與銅螯合外，還抑制尿激酶的作用注：

13、腫瘤患者常發(fā)生銅的增多; 銅可刺激內(nèi)皮細(xì)胞遷移及增生.青霉胺抗VEGF抗體療效尚可，但不良反應(yīng)明顯COMBRETASTATINS機(jī)理較獨(dú)特：誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞調(diào)亡抗腫瘤轉(zhuǎn)移藥腫瘤轉(zhuǎn)移一般分為:1、腫瘤細(xì)胞從原發(fā)腫瘤灶脫離;2、降解基底膜,向外浸潤、遷移并粘附于血管內(nèi)皮細(xì)胞;3、進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),隨著淋巴和血流到達(dá)并停留于遠(yuǎn)處組織;4、穿過血管,侵入細(xì)胞外基質(zhì)(ECM),在組織或器官形成轉(zhuǎn)移灶。*尋找阻斷上述環(huán)節(jié)的藥物是研制抗腫瘤轉(zhuǎn)移藥物的靶點(diǎn)。1、抑制癌細(xì)胞粘附的藥物：蛇毒； 2、抑制腫瘤對ECM降解的藥物： BB-94,人工合成的小分子量的基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑； 3、抑制癌細(xì)胞運(yùn)動的藥物：失碳長春堿、

14、紫杉醇能明顯抑制自分泌移動因子誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞運(yùn)動和腫瘤細(xì)胞對ECM的粘附,影響腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移;4、抑制腫瘤新生血管形成藥物。 腫瘤的分子靶向治療 1、傳統(tǒng)的化療和放療由于缺乏特異性，取得療 效的同時(shí)也往往給患者帶來較大的毒副作用。 2、選擇腫瘤細(xì)胞特異的靶點(diǎn)，針對靶點(diǎn)進(jìn)行治 療，避免對正常細(xì)胞的傷害，取得高效低毒 的治療效果，是當(dāng)前抗腫瘤藥物的主要發(fā)展 方向。腫瘤的分子靶向治療 1、腫瘤分子靶向治療常用的靶點(diǎn)有： 細(xì)胞受體、信號傳導(dǎo)、新生血管等。 2、此類藥物主要有： 單克隆抗體、小分子化合物、基因藥物 腫瘤的分子靶向治療小分子化合物 甲磺酸伊馬替尼（ Gleevec，格列衛(wèi)）： 機(jī)制：在細(xì)胞

15、膜內(nèi)與底物競爭，抑制Ber-Abl酪氨酸激酶磷酸化，阻斷腫瘤細(xì)胞信號的傳導(dǎo)，抑制腫瘤細(xì)胞的生長，誘導(dǎo)其調(diào)亡。腫瘤的分子靶向治療甲磺酸伊馬替尼腫瘤的分子靶向治療甲磺酸伊馬替尼適應(yīng)證：1.慢性髓細(xì)胞白血病CML，緩解率55752.胃腸基質(zhì)瘤，有效率8090不良反應(yīng)：臉腫、頭暈、疲勞，缺乏食欲，嘔吐等 腫瘤的分子靶向治療小分子化合物埃羅替尼（erlotinib,OSI771） 腫瘤的分子靶向治療埃羅替尼 作用與用途： 抑制上皮細(xì)胞生長因子受體（HER1EGFR）的活性，用于非小細(xì)胞性肺癌（）的治療。腫瘤的分子靶向治療小分子化合物 Tykerb（Lapatinib） 腫瘤的分子靶向治療 Tykerb機(jī)

16、制：可逆性的EGFR/ErbB2酪氨酸激酶抑制劑， 用于HER2過度表達(dá)的乳腺癌優(yōu)點(diǎn)：口服給藥；制造成本較低。腫瘤的分子靶向治療的特點(diǎn)1、 治療更趨于個體化2、 治療變得簡便可行3、一般沒有劑量依賴性4、改善腫瘤病人的生活質(zhì)量5、不受傳統(tǒng)化療藥多藥耐藥性影響基因藥物P53基因自殺基因HSV-TK P53基因是一個重要的抑癌基因，轉(zhuǎn)錄編碼P53蛋白，P53通過調(diào)節(jié)P21蛋白的水平而產(chǎn)生調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的作用，在DNA損傷時(shí)可誘導(dǎo)P53的表達(dá)，促進(jìn)DNA的修復(fù)。 人類腫瘤中超過半數(shù)存在P53的缺陷。 將正常P53基因轉(zhuǎn)入腫瘤細(xì)胞中，表達(dá)有正常功能的P53蛋白，能抑制腫瘤的生長，誘導(dǎo)凋亡;同時(shí)可顯著增加

17、化療、放療的敏感性。自殺基因： HSV-TK可把無細(xì)胞毒的丙氧鳥苷（GCV）、無環(huán)鳥苷（ACV）代謝為有毒的丙氧鳥苷磷酸（GCV-TP）和無環(huán)鳥苷三磷酸（ACV-TP）而發(fā)揮抗腫瘤作用。 此外，被轉(zhuǎn)染細(xì)胞周圍的腫瘤細(xì)胞也會隨轉(zhuǎn)染細(xì)胞一起死亡，稱為“旁觀者效應(yīng)”，對其原因目前尚未明了，但“旁觀者效應(yīng)”大大提高了“自殺基因”抗腫瘤的效果。 溶 癌 病 毒1、腺病毒2、呼腸孤病毒3、皰疹病毒 腺 病 毒 人腺病毒有超過40種血清型：最常應(yīng)用的是 2型和5型；E1A基因產(chǎn)物是最重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)控物，缺乏 E1A病毒將不能復(fù)制；E1B基因產(chǎn)物可與P53蛋白質(zhì)結(jié)合，從而抑制 P53的正常功能。CARInteg

18、rin腺病毒的感染過程腺病毒在抗癌中的應(yīng)用一、基因治療:作為轉(zhuǎn)基因的載體二、溶癌細(xì)胞作用腺 病 毒 載 體被敲除E1及E3基因，不具有自主復(fù)制能力;目的基因可通過MLP或CMV啟動子進(jìn)行表達(dá);該載體不整合入宿主細(xì)胞基因中，故非常安全，且易于操作;Ad-P53、Ad-HSV/TK已進(jìn)入臨床試驗(yàn);目前正探索應(yīng)用具有復(fù)制能力的缺陷型腺病毒做為基因載體。腺病毒的溶細(xì)胞作用 生成子代病毒病毒復(fù)制 抑制宿主細(xì)胞DNA及蛋白質(zhì)合成 細(xì)胞死亡 ONYX-015的基因缺失圖 C - - - - - - - - - - 2022 2496 3323 T E1B-55KDa蛋白缺失 Onyx-015抗癌模式圖ONYX-015:（E1B-55KD缺失）CN706: （整合了外源基因X，可調(diào)節(jié) PSA表達(dá)）dL038: （E1B-55KD，19KD均缺失）FGR: （E1B-55KD缺失，加入CD/HSV-1TK基因）現(xiàn)在正研究應(yīng)用E1A基因部分缺失的腺病毒抗腫瘤現(xiàn)有的抗癌腺病毒制品 呼 腸 孤 病 毒雙鏈RNA病毒可引起上呼吸道、消化道感染，但 癥狀較輕抗腫瘤的思路Ras PKR 病毒蛋白合成提示：Ras基因異常激活的細(xì)胞對 reovirus易感Ras基因異常的腫瘤（約占30%）胰腺癌 90%結(jié)腸癌 50%肝癌 40%髓性白血病