抗腫瘤藥物研究與發(fā)展

抗腫瘤藥物研究與發(fā)展

ResearchandDevelopmentofAnticancerDrugs1引言

Introduction1、臨床上盡管已經(jīng)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)不能實現(xiàn)。2、研發(fā)新的高效低毒抗腫瘤藥物是目前一項極受關(guān)注而又十分迫切的工作。3、伴隨腫瘤學(xué)、分子生物學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)以及計算機(jī)技術(shù)等有關(guān)科學(xué)的發(fā)展，使得抗腫瘤藥物的研究在措施、靶點(diǎn)上均有了長足的進(jìn)步。2目前抗腫瘤藥物的重要類型細(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)防止劑腫瘤轉(zhuǎn)移克制劑3Kambetal.NatureReviewsDrugDiscovery6,115–120(February)|doi:10.1038/nrd21554目前抗腫瘤藥物的重要研究方向?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)尋找新的試驗措施（組合化學(xué)、計算機(jī)輔助設(shè)計、藥物基因組學(xué)、藥物蛋白組學(xué)等）5一、抗腫瘤藥物的研究方略與措施（一）抗腫瘤新藥的來源（二）抗腫瘤新藥的篩選6（一）抗腫瘤新藥的來源

1、天然產(chǎn)物中的有效物質(zhì)：伴隨篩選技術(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)，更鼓勵著人們在這一領(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)7（一）抗腫瘤新藥的來源

2、新化學(xué)物質(zhì)的合成：

對既有抗腫瘤藥物進(jìn)行改造，或以先導(dǎo)化合物為基礎(chǔ)進(jìn)行修飾和改善，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)。8（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試驗研究走進(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階段，療效也有待對的評估，但這是抗腫瘤的一條新路子，前景是很被看好的。9（一）抗腫瘤新藥的來源

4、老藥新用：對既有非抗腫瘤藥物的研究也是一條途徑，某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防止和治療大腸癌＊氧化砷治療白血病10（二）抗腫瘤新藥的篩選

藥物的篩選是發(fā)現(xiàn)新藥的手段，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。通過了數(shù)十年的不停改善與完善，目前一般采用先體外篩選，得到有抗腫瘤活性的物質(zhì)后，進(jìn)而采用動物體內(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。11（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。長處：可迅速進(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)的篩選尤為合適缺陷：不能明確作用機(jī)制，假陽性率高，且不合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。12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,A498,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,NCI-H23,NCI-H322M,NCI-H460,NCI-H522,EKVX,HOP-62,HOP-92

白血病

HL-60,K562,CCRF-CEM,MOLT-4,RPMI-8226

13（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）。長處：可以進(jìn)行大樣本的藥物篩選，并且作用機(jī)理明確，針對性強(qiáng)。缺陷：所需工作條件規(guī)定高、耗資大，不利于一般研究室的開展。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)采用保密措施，因而不利于廣泛的推廣應(yīng)用。14151617（三）抗腫瘤新藥的篩選

3.體內(nèi)篩選法:以荷瘤動物為模型進(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，因此每一種在體外初篩有效的藥物，都必須通過動物體內(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。1819202122二、抗腫瘤藥物新進(jìn)展簡介1、有效藥構(gòu)造改造（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、血管生長克制劑（抗-VEGF抗體、Endostatin）4、信號傳導(dǎo)克制劑（酪氨酸激酶克制劑）5、多藥耐藥逆轉(zhuǎn)劑（反義藥物、鈣拮抗劑）6、腫瘤轉(zhuǎn)移克制劑（BB-94、蛇毒）23已知有效藥物構(gòu)造的改造

紫杉特爾(taxotere):從另一種歐洲植物taxusbaccata的針葉中提取巴卡丁,通過半合成而改造為紫杉特爾，其基本核與紫杉醇相似，不一樣之處一10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。24中國紅豆衫

歐洲矮衫25已知有效藥物構(gòu)造的改造

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。26已知有效藥物構(gòu)造的改造

奧沙利鉑(oxaliplatin)：為第三代鉑類抗癌藥物，對DNA、RNA的合成均有克制作用，抗癌效果優(yōu)于順鉑，對耐順鉑的腫瘤也有一定療效。腎臟的含量僅為順鉑的50％，腎毒性很小。27已知有效藥物構(gòu)造的改造

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SN－38，抗癌效果可躍升數(shù)百倍，目前為抗大腸癌的一線藥物。28抗腫瘤生物制劑-單克隆抗體抗癌單克隆抗體發(fā)展尤其迅速，在抗癌藥物開發(fā)市場目前擁有率＞30％，有１０個已經(jīng)得到ＦＤＡ的同意，尚有許多正在第三期臨床前試驗階段。29抗腫瘤生物制劑-單克隆抗體第１代rmAB全抗體分子，其分子量較大，不輕易穿透細(xì)胞膜。新一代rmAB可以只含一種重鏈和一種輕鏈的可變區(qū)，其分子量只有總抗體分子的1／10，并且可以用基因工程技術(shù)大量生產(chǎn)。30抗腫瘤生物制劑-單克隆抗體

曲妥珠單抗（Trastuzumab）用于治療乳腺癌31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；增長化療藥物如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32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。

33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，制止新生血管形成。34血管生成與抗腫瘤藥物35序言腫瘤的生長及轉(zhuǎn)移需要有對應(yīng)的血管生成，腫瘤及其周圍細(xì)胞具有分泌刺激因子增進(jìn)血管生成的能力?？酥蒲苌煽僧a(chǎn)生抗腫瘤作用。36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.37克制血管生成的抗腫瘤藥物1.蛋白酶克制劑：Neovastat(E-941)2.克制內(nèi)皮細(xì)胞的增生與遷移:Endostatin3.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38抗血管生成抗癌藥作用的關(guān)鍵1、克制血管內(nèi)皮細(xì)胞的增生2、克制內(nèi)皮細(xì)胞遷移39401.什么是老式機(jī)械按鍵設(shè)計？老式的機(jī)械按鍵設(shè)計是需要手動按壓按鍵觸動PCBA上的開關(guān)按鍵來實現(xiàn)功能的一種設(shè)計方式。老式機(jī)械按鍵設(shè)計要點(diǎn)：1.合理的選擇按鍵的類型，盡量選擇平頭類的按鍵，以防按鍵下陷。2.開關(guān)按鍵和塑膠按鍵設(shè)計間隙提議留0.05~0.1mm，以防按鍵死鍵。3.要考慮成型工藝，合理計算累積公差，以防按鍵手感不良。老式機(jī)械按鍵構(gòu)造層圖：按鍵開關(guān)鍵PCBA42TNP-470克制bFGF、PDGF對內(nèi)皮的刺激作用應(yīng)用于乳腺癌、前列腺癌、肺癌43Endostatin

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)，重要克制內(nèi)皮增生.44Angiostatin38KDa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)亡克制內(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。45除與銅螯合外，還克制尿激酶的作用注：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46抗VEGF抗體療效尚可，但不良反應(yīng)明顯47COMBRETASTATINS機(jī)理較獨(dú)特：誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞調(diào)亡48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),伴隨淋巴和血流抵達(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)。491、克制癌細(xì)胞粘附的藥物：蛇毒；2、克制腫瘤對ECM降解的藥物：BB-94,人工合成的小分子量的基質(zhì)金屬蛋白酶克制劑；3、克制癌細(xì)胞運(yùn)動的藥物：失碳長春堿、紫杉醇能明顯克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、克制腫瘤新生血管形成藥物。50腫瘤的分子靶向治療1、老式的化療和放療由于缺乏特異性，獲得療效的同步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，防止對正常細(xì)胞的傷害，獲得高效低毒的治療效果，是目前抗腫瘤藥物的重要發(fā)展方向。51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、此類藥物重要有：單克隆抗體、小分子化合物、基因藥物52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)胞膜內(nèi)與底物競爭，克制Ber-Abl酪氨酸激酶磷酸化，阻斷腫瘤細(xì)胞信號的傳導(dǎo)，克制腫瘤細(xì)胞的生長，誘導(dǎo)其調(diào)亡。53腫瘤的分子靶向治療－甲磺酸伊馬替尼54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，緩和率55－75％2.胃腸基質(zhì)瘤，有效率80－90％不良反應(yīng)：臉腫、頭暈、疲勞，缺乏食欲，嘔吐等55腫瘤的分子靶向治療－小分子化合物埃羅替尼（erlotinib,OSI－771）

56腫瘤的分子靶向治療－埃羅替尼作用與用途：克制上皮細(xì)胞生長因子受體（HER1／EGFR）的活性，用于非小細(xì)胞性肺癌（ＮＳＣＬＣ）的治療。57腫瘤的分子靶向治療－小分子化合物

Tykerb（Lapatinib）

58腫瘤的分子靶向治療－

Tykerb機(jī)制：可逆性的EGFR/ErbB2酪氨酸激酶克制劑，用于HER2過度體現(xiàn)的乳腺癌長處：①口服給藥；②制導(dǎo)致本較低。

59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、不受老式化療藥多藥耐藥性影響60基因藥物P53基因自殺基因HSV-TK61P53基因是一種重要的抑癌基因，轉(zhuǎn)錄編碼P53蛋白，P53通過調(diào)整P21蛋白的水平而產(chǎn)生調(diào)整細(xì)胞生長的作用，在DNA損傷時可誘導(dǎo)P53的體現(xiàn)，增進(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，體既有正常功能的P53蛋白，能克制腫瘤的生長，誘導(dǎo)凋亡;同步可明顯增長化療、放療的敏感性。62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。63

溶癌病毒1、腺病毒2、呼腸孤病毒3、皰疹病毒

64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，從而克制P53的正常功能。65CARIntegrin腺病毒的感染過程66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67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)行體現(xiàn);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;目前正探索應(yīng)用品有復(fù)制能力的缺陷型腺病毒做為基因載體。68腺病毒的溶細(xì)胞作用生成子代病毒病毒復(fù)制克制宿主細(xì)胞DNA及蛋白質(zhì)合成

細(xì)胞死亡69

ONYX-015的基因缺失圖

———C—----------——24963323TE1B-55KDa蛋白缺失70Onyx-015抗癌模式圖71ONYX-015:（E1B-55KD缺失）CN706:（整合了外源基因X，可調(diào)整PSA體現(xiàn)）dL038:（E1B-55KD，19KD均缺失）FGR:（E1B-55KD缺失，加入CD/HSV-1TK基因）目前正研究應(yīng)用E1A基因部分缺失的腺病毒抗腫瘤既有的抗癌腺病毒制品72

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73抗腫瘤的思緒RasPKR病毒蛋白合成提醒：Ras基因異常激活的細(xì)胞對reovirus易感74