針對B細胞相關腫瘤的新型靶向藥物研究.pdf

1、B細胞相關的腫瘤是指由于B細胞發(fā)生病變而導致的惡性疾病。它主要包括B細胞淋巴瘤和起源于B淋巴細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信號通路的關鍵調節(jié)因子，對B-細胞的發(fā)育，分化和信號傳到起著非常關鍵的作用。它在不同類型的淋巴瘤和白血病中廣泛表達，并且BTK異常在多種B-細胞相關的疾病中都有被發(fā)現(xiàn)，所以BTK成為治療B細胞

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”地位用于治療復發(fā)或難治性套細胞淋巴瘤(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制和藥效研究。
　　第1部分:針對B細胞淋巴瘤的高活性不可逆BTK抑制劑QL47的研究
　　我們運用以結構為基礎的藥物設計理念結合激酶選擇性篩選和細胞水平活性測試，針對B細胞淋巴瘤設計和開發(fā)了靶向BTK激酶的小分子化合物QL47。它可以通過共價結合對靶點蛋白產生“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構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細胞淋巴瘤中過度表達的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細胞淋巴瘤細胞的細胞周期停滯在DNA合成前期，對細胞具有很強的抑制增殖作用。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)為進一步揭示BTK激酶在人體內的生理和病理功能奠定了基礎

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-細胞淋巴瘤中起關鍵作用，但是單獨抑制MNK激酶本身對癌癥的抑制效果有限。而根據信號通路的分析，我們認為同時抑制BTK激酶和MNK激酶有可能增強對B細胞淋巴癌的抑制效果。因此，我們在仔細分析BTK激酶和MNK激酶的結構的基礎上，利用前期開發(fā)不可逆抑制劑總結的經驗和設計理念，采用以結構為基礎的計算機輔助設計為手段的理性藥物設計方法研發(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細胞腫瘤細胞系，有效的抑制急性髓細胞性白血病(AML)、慢性淋巴細胞性白血病(CLL)病人原代細胞系的增殖，且能有效的將此類癌癥的細胞周期阻滯在DNA合成前期，誘導此類細胞凋亡。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胞性白血病腫瘤在小鼠體內的增長。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計理念的瓶頸。此項研究證明以結構為基礎的理性藥物設計可以實現(xiàn)多靶點藥物的理性開發(fā)，為提供高選擇性強作用效果的新型靶向藥物提供了先導性驗證。
　　第3部分針對B細

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的活性化學基團的方法，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細胞腫瘤的生長和促進細胞凋亡。MM2-48對BTK激酶具有極強的抑制作用（EC50為0.06nM），抑制活性是PCI32765的100多倍。在細胞水平上，MM2-48可以特異性的抑制B細胞腫瘤

9、細胞的增殖特別是對PCI32765不敏感的細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，強烈的引起B(yǎng)TK蛋白的降解。這一現(xiàn)象強烈暗示MM2-48含有除BTK激酶以外的靶點，通過質譜蛋白質組學研究證明GST01是MM2-48的另一個作用靶點。而將BTK抑制劑和GST01抑制劑進行聯(lián)合用藥時表現(xiàn)出很好的協(xié)同效果，進一步的驗證了這個結論。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癥的發(fā)現(xiàn)——選擇性靶向FLT3-ITD陽性AML細胞
　　我們利用自主開發(fā)的以激酶為靶點的全細胞高通量篩選庫，發(fā)現(xiàn)依魯替尼可以選擇性地有效抑制FLT3-ITD陽性急性髓細胞白血病癌癥細胞的增殖而不影響FLT3野生型的急性髓細胞白血病癌癥細胞的增殖。經一系列體外生化水平研究后發(fā)現(xiàn)，該化合物