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，加上存在的嚴重不良反應，使根治腫瘤還遠不能實現(xiàn)。2、研發(fā)新的高效低毒抗腫瘤藥物是當前一項極受關注而又十分迫切的工作。3、隨著腫瘤學、分子生物學、藥學、化學以及計算機技術等相關科學的發(fā)展，使得抗腫瘤藥物的研究在方法、靶點上都有了長足的進步。 目前抗腫瘤藥物的主要類型 細胞調亡誘導劑腫瘤細胞毒制劑細胞衰老誘導劑腫瘤耐藥逆轉劑細胞分化誘導劑腫瘤化學預防劑腫瘤轉移抑制劑Kamb et al. Nature Reviews Drug Discovery 6, 115120

2、(February 2007) | doi當前抗腫瘤藥物的主要研究方向尋找新的作用靶點(酶、受體、蛋白、基因)尋找新的抗癌活性物質尋找新的實驗方法（組合化學、計算機輔助設計、藥物基因組學、藥物蛋白組學等）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、天然產物中的有效物質： 隨著篩選技術的提高以及抗腫瘤作用靶點的增多，使得從天然產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域的努力，目前，源于微生物、植物、海洋生物及礦物質的篩選已成為新藥發(fā)現(xiàn)的重點（一）抗腫瘤新藥的來源 2、新化學物質的合成： 對現(xiàn)有抗腫瘤藥物進行改造

3、，或以先導化合物為基礎進行修飾和改進，合成新的高效低毒化學物質等(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驗研究走進臨床；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去發(fā)現(xiàn)和應用。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)則是很關鍵的。 經(jīng)過了數(shù)十年的不斷改進與完善，當前一般采取先體外篩選，得到有抗腫瘤活性的物質后，進而采取動物體內模型的篩選。 體外篩選又分腫瘤細胞系分析法及分子靶點分析法。（二）抗腫瘤新藥的篩選1、腫瘤細胞系分析法： 應用已建立的有代表性的腫瘤細胞株，通過體外作用分析抗腫瘤作用。優(yōu)點：可快速進行大樣本藥物篩選，對于能穿透細胞膜的細胞毒性抗腫瘤活性物質的篩選尤為合適缺點：不能明確作用機制，假陽性率高，且不適用于那些通過作用于機體其他系統(tǒng)而產生間接抗腫瘤物質的篩選。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、分子靶點分析法：以確切的抗腫瘤作用靶點進行分析研究（如微管蛋白、酪氨酸激酶等）。優(yōu)點：可以進行大樣本的藥物篩選，而且作用機理明確，針對性強。缺點：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，出于知識產權保護的緣故，各制藥集團及研究機構常會對自己建立起來的分子靶點分析技術采取保密措施，因而不利于廣泛的推廣應用。 （三）抗腫瘤新藥的篩選3.體內篩選法: 以荷瘤動

7、物為模型進行藥物篩選 許多物質在體外具有很強的抗腫瘤活性，但在體內卻往往無效，其中的原因是非常復雜的，所以每一個在體外初篩有效的藥物，都必須經(jīng)過動物體內模型的復篩。 注：復篩無效的物質往往還具有研究開發(fā)的價值，若能弄清它們在體內失去活性的原因，同樣有望被開發(fā)應用。 二、抗腫瘤藥物新進展簡介1、有效藥結構改造（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、信號傳導抑制劑（酪氨酸激酶抑制劑）5、多藥耐藥逆轉劑（反義藥物、鈣拮抗劑）6、腫瘤轉移抑制劑（ BB-94 、蛇毒） 已知有效藥物結構的改造紫杉特爾(

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位上的側鏈。產量有望提高。 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 已知有效藥物結構的改造長春瑞濱(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。 已知有效藥物結構的改造奧沙利鉑(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。 已知有效藥物結構的改造伊立替康(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，尚有許多正在第三期臨床前試驗階段。 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大量生產。 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、激活補體介導的溶解及參與抗體依賴細胞介導的細胞毒作用，有效殺滅CD20陽性的B淋巴瘤細胞；增加化療藥物如CDDP、VP-16的細胞毒作用并誘導凋亡。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)： 為新型的抗血管內皮生長因子受體的人源化單克隆抗體與血管內皮生長因子結合，阻止新生血管形成。 血管生成與抗腫瘤

11、藥物 前言 腫瘤的生長及轉移需要有相應的血管生成，腫瘤及其周圍細胞具有分泌刺激因子促進血管生成的能力。 抑制血管生成可產生抗腫瘤作用。刺激血管生成的物質大體有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、細胞因子: IL-1、IL-6、IL-8;6、信號傳導分子: 胸腺嘧啶脫氧核苷磷酸化酶;7、內源性誘導物: 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鍵1、抑制血管內皮細胞的增生2、抑制內皮細胞遷移TNP-470抑制bFGF、PDGF對內皮的刺激作用應用于乳腺癌、前列腺癌、肺癌Endostatin 膠原18的c末端一段20KD片段，該分子中結合的zn2+是其作用的基礎，主要抑制內皮增生.Angiostatin38KDa內源性抗血管增生蛋白與內皮細胞表面 ATP合成酶結合誘導內皮細胞及腫瘤細胞調亡抑制內皮細胞遷移及血管形成與endostatin具有協(xié)同作用可增強放療的作用。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; 銅可刺激內皮細胞遷移及增生.青霉胺抗VEGF抗體療效尚可，但不良反應明顯COMBRETASTATINS機理較獨特：誘導內皮細胞調亡抗腫瘤轉移藥腫瘤轉移一般分為:1、腫瘤細胞從原發(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皮細胞;3、進入循環(huán)系統(tǒng),隨著淋巴和血流到達并停留于遠處組織;4、穿過血管,侵入細胞外基質(ECM),在組織或器官形成轉移灶。*尋找阻斷上述環(huán)節(jié)的藥物是研制抗腫瘤轉移藥物的靶點。1、抑制癌細胞粘附的藥物：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金屬蛋白酶抑制劑； 3、抑制癌細胞運動的藥物：失碳長春堿、

14、紫杉醇能明顯抑制自分泌移動因子誘導的腫瘤細胞運動和腫瘤細胞對ECM的粘附,影響腫瘤細胞的轉移;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 效的同時也往往給患者帶來較大的毒副作用。 2、選擇腫瘤細胞特異的靶點，針對靶點進行治 療，避免對正常細胞的傷害，取得高效低毒 的治療效果，是當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有： 細胞受體、信號傳導、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)）： 機制：在細胞

15、膜內與底物競爭，抑制Ber-Abl酪氨酸激酶磷酸化，阻斷腫瘤細胞信號的傳導，抑制腫瘤細胞的生長，誘導其調亡。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證：1.慢性髓細胞白血病CML，緩解率55752.胃腸基質瘤，有效率8090不良反應：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： 抑制上皮細胞生長因子受體（HER1EGFR）的活性，用于非小細胞性肺癌（）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

16、制：可逆性的EGFR/ErbB2酪氨酸激酶抑制劑， 用于HER2過度表達的乳腺癌優(yōu)點：口服給藥；制造成本較低。腫瘤的分子靶向治療的特點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，轉錄編碼P53蛋白，P53通過調節(jié)P21蛋白的水平而產生調節(jié)細胞生長的作用，在DNA損傷時可誘導P53的表達，促進DNA的修復。 人類腫瘤中超過半數(shù)存在P53的缺陷。 將正常P53基因轉入腫瘤細胞中，表達有正常功能的P53蛋白，能抑制腫瘤的生長，誘導凋亡;同時可顯著增加

17、化療、放療的敏感性。自殺基因： HSV-TK可把無細胞毒的丙氧鳥苷（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，被轉染細胞周圍的腫瘤細胞也會隨轉染細胞一起死亡，稱為“旁觀者效應”，對其原因目前尚未明了，但“旁觀者效應”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：最常應用的是 2型和5型；E1A基因產物是最重要的轉錄調控物，缺乏 E1A病毒將不能復制；E1B基因產物可與P53蛋白質結合，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用一、基因治療:作為轉基因的載體二、溶癌細胞作用腺 病 毒 載 體被敲除E1及E3基因，不具有自主復制能力;目的基因可通過MLP或CMV啟動子進行表達;該載體不整合入宿主細胞基因中，故非常安全，且易于操作;Ad-P53、Ad-HSV/TK已進入臨床試驗;目前正探索應用具有復制能力的缺陷型腺病毒做為基因載體。腺病毒的溶細胞作用 生成子代病毒病毒復制 抑制宿主細胞DNA及蛋白質合成 細胞死亡 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，可調節(jié) PSA表達）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基因異常激活的細胞對 reovirus易感Ras基因異常的腫瘤（約占30%）胰腺癌 90%結腸癌 50%肝癌 40%髓性白血病