以EGFR为靶点的抗肿瘤药物课件

以以EGFR为靶点的抗为靶点的抗肿瘤药物肿瘤药物以EGFR为靶点的抗肿瘤药物2n n表表皮皮生生长长因因子子受受体体(epidermal growth factor receptor，EGFR)是是一一种种广广泛泛分分布布于于人人体体各各组组织织细细胞胞膜膜上上的的多多功功能能糖糖蛋蛋白白，是是HER/ErbB 家家族族成成员员之之一一。该该家家族族包包括括EGFR、HER2、HER3 和和HER4。2表皮生长因子受体(epidermalgrowthfac334n nEGFR的蛋白结构由三部分组成：的蛋白结构由三部分组成：1.1.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，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，由由由由621621个氨基酸残基组成。个氨基酸残基组成。个氨基酸残基组成。个氨基酸残基组成。2.2.跨膜区：锚定在细胞膜上由跨膜区：锚定在细胞膜上由跨膜区：锚定在细胞膜上由跨膜区：锚定在细胞膜上由2323个氨基酸残基构个氨基酸残基构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。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。3.3.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，包含端区域，包含端区域，包含542542个氨基酸残基。个氨基酸残基。个氨基酸残基。个氨基酸残基。4EGFR的蛋白结构由三部分组成：5EGFR的的配配体体包包括括表表皮皮生生长长因因子子（EGF）、转转化化生生长长因因子子TGF、amphiregulin、肝肝素素结结合合表表皮皮生生长长因因子子、betacellulin等等。其其中中EGF和和转转化化生生长长因因子子TGF是是EGFR最最重重要要的的两两个个配配体体。5EGFR的配体包括表皮生长因子（EGF）、转化生长因6nEGFR 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与源二聚体和与erbB 家族其它家族其它成员形成的异源二聚体。成员形成的异源二聚体。6EGFR与其配体结合后在细胞表面形成二聚体。这种二聚体包7n n表皮生长因子受体表皮生长因子受体表皮生长因子受体表皮生长因子受体(EGFR)(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用用,其结构如图其结构如图其结构如图其结构如图a,a,当其被配体当其被配体当其被配体当其被配体EGFEGF活化时活化时活化时活化时,通过二聚化使胞通过二聚化使胞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从而受体被活化从而受体被活化(图图图图b b、c)c)。7表皮生长因子受体(EGFR)在肿瘤生长和分化中起重要作用8n n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。n 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。8受体二聚体化后，内在的蛋白激酶活化，TK磷酸化从而激活其9910n n表皮生长因子受体表皮生长因子受体(EGFR)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。10表皮生长因子受体(EGFR)信号转导途径在调节肿瘤细胞的11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 n非小细胞肺癌非小细胞肺癌非小细胞肺癌非小细胞肺癌n n乳腺癌乳腺癌乳腺癌乳腺癌n n结直肠癌结直肠癌结直肠癌结直肠癌n n胃癌胃癌胃癌胃癌n n前列腺癌前列腺癌前列腺癌前列腺癌n n卵巢癌卵巢癌卵巢癌卵巢癌n n头颈部肿瘤头颈部肿瘤头颈部肿瘤头颈部肿瘤11表皮细胞生长因子受体（EGFR）广泛存在于多种表皮12n n 以 EGFR为靶点的药物主要为靶点的药物主要有有:1.1.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酪氨酸激酶抑制酪氨酸激酶抑制剂剂剂剂(TKI)(TKI)吉非替尼、吉非替尼、吉非替尼、吉非替尼、erlotiniberlotinib、EKB-569EKB-569、PKI-166PKI-166、GW-2016GW-2016及及及及CI-1033CI-1033 2.2.作用于受体胞外区的作用于受体胞外区的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单克隆抗体单克隆抗体(MAb)(MAb)西妥昔单抗西妥昔单抗西妥昔单抗西妥昔单抗(cetuximab)(cetuximab)、ABX-EGFABX-EGF及及及及EMDEMD 7200072000等。等。等。等。3.3.其他类其他类其他类其他类：如免疫导向治疗、基因治疗等。：如免疫导向治疗、基因治疗等。：如免疫导向治疗、基因治疗等。：如免疫导向治疗、基因治疗等。12以EGFR为靶点的药物主要有:13酪氨酸激酶抑制剂酪氨酸激酶抑制剂 (TKI)13酪氨酸激酶抑制剂14n n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 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。14酪氨酸激酶（TK）抑制剂是一种靶向作用于细胞内酪氨酸信号15n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15多种酪氨酸激酶抑制剂在开发中，其中最常用的为：16喹喹唑唑啉啉n喹喹唑唑啉啉类类分分子子能能高高选选择择性性地地与与EGFR结结合合，并并且且是是强强效效的的酪酪氨氨酸酸激激酶酶抑抑制制剂剂。临临床床前前的的研研究究显显示示这这类类药药物物能能使使细细胞胞停停留留在在G1期期。16喹唑啉喹唑啉类分子能高选择性地与EGFR结合，并且是强17n nGefitinib（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。n 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。n 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。应有腹泻、皮疹、胃痛、肝功异常。17Gefitinib（ZD1839，Iressa）-一种18n nGefitinib 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。18Gefitinib于2003年5月被美国FDA批19n nGefitinib（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、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。n 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。19Gefitinib（ZD1839，Iressa）能抑制多20n n在在与与不不同同作作用用方方式式的的化化疗疗药药物物联联合合应应用用抑抑制制肿肿瘤瘤细细胞胞时时，Gefitinib表表现现出出剂剂量量依依赖赖性性的的协协同同作作用用。同同样样的的，Gefitinib在在与与放放射射治治疗疗同同时时应应用用时时，也也具具有有累累加加和和协协同同作作用用。20在与不同作用方式的化疗药物联合应用抑制肿瘤细胞时，Ge21pyralo-/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。21pyralo-/吡咯并-/吡啶并嘧啶这类化合物对EG22n nCI-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。n 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。n 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。22CI-1033一种不可逆的EGFR酪氨酸激酶抑制剂。23单克隆抗体单克隆抗体(MAb)23单克隆抗体(MAb)24n n与与天天然然的的配配体体相相比比，抗抗表表皮皮生生长长因因子子受受体体（EGFR）的的单单克克隆隆抗抗体体与与EGFR结结合合时时，具具有有更更高高的的亲亲和和力力，因因此此阻阻断断EGFR介介导导的的细细胞胞通通路路是是一一种种具具有有极极高高特特异异性性的的作作用用方方式式。24与天然的配体相比，抗表皮生长因子受体（EGFR）的单克25n n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 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。25表达EGFR的健康细胞具有较低的更新率，单克隆抗体在这类26n nEGFR靶向抗体：靶向抗体：n 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 26EGFR靶向抗体：27n n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。n nC225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。27体外研究资料表明，C225能阻断EGF诱导的EGFR磷酸28n nI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。n 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。2829n n其其他他尚尚在在研研究究的的EGFR靶靶向向抗抗体体包包括括：ABX-EGF、MDX447、EMD72000（Matuzumab）、Mab425及及MINT5等等。29其他尚在研究的EGFR靶向抗体包括：30n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30其它31 配配体体-毒毒素素和和免免疫疫毒毒 素素联联结结物物 31配体-毒素和免疫毒素联结物32 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。32配体-毒素和免疫毒素联结物分别由抗表33 能直接作用于能直接作用于EGFR的配体的配体-毒素联毒素联结物包括结物包括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。33能直接作用于EGFR的34n n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 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。34进一步的引起关注的发展是一种融合蛋白的开发，这种蛋白是一35反义核苷酸策略反义核苷酸策略 35反义核苷酸策略36n n反反义义寡寡聚聚核核苷苷酸酸是是人人工工合合成成的的小小片片段段单单链链DNA或或RNA，它它具具有有与与某某些些mRNA互互补补的的序序列列并并与与之之结结合合从从而而抑抑制制其其翻翻译译成成相相应应的的蛋蛋白白质质，例例如如：表表皮皮生生长长因因子子（EGFR）或或它它的的某某一一个个配配体体。这这种种方方法法具具有有很很高高的的敏敏感感性性并并有有可可能能用用于于疾疾病病的的治治疗疗，包包括括抗抗癌癌治治疗疗。36反义寡聚核苷酸是人工合成的小片段单链DNA或RNA，它37n nEGFR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能抑能抑制人类头颈部的鳞状细胞癌制人类头颈部的鳞状细胞癌（SCCHN）。）。37EGFR靶向的反义寡聚核苷酸与细胞毒性药物同时应用于人类38n n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。38转化生长因子（TGF）-，双调蛋白和表皮生长因子相关肽39n n当当EGF样样生生长长因因子子靶靶向向的的反反义义核核苷苷酸酸和和EGFR单单克克隆隆抗抗体体联联合合应应用用时时，同同样样也也能能得得到到累累加加的的细细胞胞抑抑制制作作用用，这这提提示示通通过过多多途途径径来来抑抑制制EGFR通通路路的的治治疗疗方方法法要要比比单单一一治治疗疗方方法法更更有有效效。39当EGF样生长因子靶向的反义核苷酸和EGFR单克隆抗体40n n在在细细胞胞中中有有多多种种内内源源性性和和外外源源性性的的核核酸酸酶酶能能降降解解寡寡聚聚核核苷苷酸酸，因因此此降降低低药药物物的的生生物物利利用用度度，这这可可能能成成为为反反义义核核苷苷酸酸治治疗疗方方法法的的潜潜在在障障碍碍。40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，41 谢谢 谢谢 ！41