靶向ERK信号转导通路抗肿瘤的研究进展
第26卷第3期2006年6月国际病理科学与临床杂志
In ternati onal Journal ofPat h ol ogy and C li n i calM ed ici ne
Vo.l 26 N o .3Jun . 2006
y
靶向ERK 信号转导通路抗肿瘤的研究进展
罗 威 综述 曹 亚 审校
(中南大学湘雅医学院肿瘤研究所分子生物室,长沙410078)
[摘要] R as ,R af 基因突变及MA PK 的过度激活与人类肿瘤的发生密切相关,而且由于ERK 通路在细胞信
号转导中的枢纽地位,其作为抗肿瘤的分子靶受到基础研究与药物开发工作者的广泛关注,为肿瘤治疗提供了可
喜的前景。
[关键词]
M APK; ERK; 蛋白激酶; 抑制剂; 肿瘤
[中图分类号] R 73 3 [文献标识码]
A [文章编号] 1673 2588(2006)03 0200 04
Advance in anti cancer therapy targeted the ERK
signal transducti on pathway
LUO W e,i CAO Ya
(Cancer R esearc h In stit u te ,C entra l Sou t h Un i versit y,Chang s ha 410078,China )
[Abstract] The m utati o n o fRas and Raf gene and the over activation ofMAP K are closely re lated
w it h the occurrence o f hum an cancers i n recent years .B ecause of the pivota l status of ERK pathw ay i n cell signal transduction,m any basic sc i e ntific researchers and dr ug deve l o pers who regar d ERK pathw ay as anti cancer m o lecu lar targets pay m ore attention to it and present a pro m isi n g future .
[Key w ords] MAPK; ERK; pr o te i n k i n ase ; i n h i b itor ; cancer
[Int J Pathol C li n M ed,2006,26(3):0200 04]
丝裂原活化蛋白激酶通路(m itogen activated
pro tein k i n ase pathw ay ,MAP K pathw ay )代表了一连串磷酸化级联事件,涉及3种关键激酶,即MAPK 激酶的激酶(MAPKKK ),MAPK 激酶(MAP KK ),MAPK 。真核细胞中,已确定出ERK (p42/p44MAPK),J NK /SAPK,p38MAPK 及ERK5四条MAPK 信号转导通路。J NK 和p38MAPK 两条通路主要与细胞的应激和凋亡有关,而在细胞信号转导网络中处于枢纽地位的ERK 通路主要与细胞的增殖和分化密切相关。MAP K 通路是一重要信号转导通路,近年来发现Ras ,Raf 基因突变及MAPK 的过度激活与肿瘤发生有关,以这些激酶作为肿瘤治疗的靶点
来阻断增殖信号的传递,显示出多效性[1,2]
。1 ERK 信号通路
上游激活蛋白R as 为21kD 的小G 蛋白;Raf/MAPKKK 是40~75kD 的Ser /Thr 蛋白激酶,有Raf
1/C Ra,f A R a,f B Raf 3种类型;ERK 激酶(M EK )/MAPKK 有分子量为44kD 和45kD 的M E K1和MEK2两种,属于少有的双重特异性蛋白激酶(dua l specificity pr o te i n kinase),既为Tyr 蛋白激酶,又为Ser /Thr 蛋白激酶;胞外信号调节激酶(ex tracell u lar si g na l regulated k i n ase ,ERK )/M AP K 是一种Ser /Thr 蛋白激酶,有ERK1和ERK2两个亚族。R as 被生长因子、细胞因子激活,由失活态Ras GDP 结合构象转变为活化态Ras GTP 结合构象,招募Ra f 激酶家族到胞膜并激活Ra,f 启动Ras 通路。Raf 通过其C 端的激酶功能域催化MEK1/2的丝氨酸残基磷酸化而激活,其中M E K1的两个丝氨酸活化位点是S217和S221;继而MEK1/2的激酶功能域催化ERK1/2亚功能区8中的酪氨酸和苏氨酸残基磷酸化而激活,ERK1的酪氨酸和苏氨酸活化位点分别是Y204和T202,以及ERK2的Y186和T184;ERK1/2由胞浆
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收稿日期:2006 03 22 修回日期:2006 04 19
作者简介:罗威(1981 ),女,湖南湘潭人,硕士研究生,主要从事分子癌变机制的研究。
第3期罗 威,等:靶向ER K信号转导通路抗肿瘤的研究进展 第26卷
移位至细胞核,磷酸化一系列转录因子,调控基因表达,细胞膜、细胞核、细胞骨架及内膜系统的多种功能都受其影响。因此,ERK通路中有3个关键的分子靶:Ras,Raf和MEK。
2 干预ERK信号通路的不同策略
2.1 采用功能缺失(loss o f f u nction,LOF)策略 人类所有癌症中约有30%发现Ras突变,其大多数的点突变存在于R as与鸟苷酸发生相互作用的结构域。突变型Ras蛋白对抗GAP对其内源性活性的负调节,在失控细胞中连续产生活跃的有丝分裂信号。K ras反义RNA明显抑制了胰腺肿瘤细胞的生长[3];3种突变体H ras,N ras和K ras的特异性核酶能有效降解目标Ras mRNA[4~6]。B Raf在近70%黑色素瘤、结肠、卵巢及甲状腺等肿瘤中有突变,约90%的突变为一个谷氨酸残基代替了V al599,这个位点位于激酶活化环内,导致B Raf的组成性活化(constitutive acti v ation)。用反义寡核苷酸(ASO)第一代ISI S5132和第二代ISI S13650与c raf 1mRNA3 端非翻译序列杂交,实验显示不同类型的卵巢癌细胞对ASO的敏感性不同,生长抑制的程度为10%~90%,同时伴有细胞凋亡的增加和在G2 M,S期的积聚[7]。针对B Raf的小分子干扰RNA(si R NA),能有效破坏靶标RNA;其与单克隆抗体技术结合,展示出一种突破性方法!基因组手术?[8,9]。
上述功能缺失策略均存在脱靶!o ff target?的非特异性问题,即除了作用于原设计的目的基因外,还可阻断其他基因[10]。有研究表明RNA i的!off tar ge t?可达到10%[11],许多si R NA能够与序列相似的mRNA交叉反应,A#C,C#A或G#U的碱基错配亦不影响si R NA的作用[12]。因此设计si R NA时应考虑到si R NA和ds RNA的长度及位置、染色体位置、基因密度等影响其特异性的因素[11],可通过分别突变si R NA反义链的5 端、3 端和中间段,来寻找高度特异和有效的si R NA,从而将si R NA技术应用到更广的领域[13]。
2.2 破坏靶蛋白的结构和/或功能
2.2.1 Ras蛋白 真核细胞中Ras位于细胞膜内表面是其具有生物活性的先决条件。通过翻译后修饰,将法尼基或香叶香叶基的类异戊二烯部分加到Ras的C端,增加它的疏水性,使其锚定于细胞膜上。这个异戊二烯化反应由法尼基转移酶(FTase)、香叶香叶基转移酶I(GGT I)和GGT II3种不同的酶催化。这3种酶可以成为开发新型抗癌药物的靶点,尤其是FT抑制剂(FT I),临床前模型证明该抑制剂显著抑制肿瘤细胞的生长而又没有明显毒性。现有R115777(Zarnestra),SC H66336(Sarasar),L 778123,B MS 214662和AZD3409五种FT Is进入了临床试验。其中R115777有类似于Ras的CAAX基序,可与Ras竞争FTase,是第一个口服使用并进入I 期临床试验的FTI。FTIs不仅抑制Ras和其它细胞增殖蛋白如RhoB的法尼基化,而且抑制PI3K介导的信号转导,诱导过表达AKT2同源异构体肿瘤细胞的凋亡[14]。进一步研究发现FT Is的抗肿瘤活性不仅依赖于信号中Ras的状态,还取决于Ras突变体的类型,其活性大小依次为:H ras>N ras>>K ras[15],但R115777在晚期胰腺癌患者,尤其K ras 突变发生率高的病人III期临床试验中缺乏有效反应[16]。因为K ras也是一种GGT抑制剂(GGT I)的相关底物,针对K ras组合FT I和GGTI可有力阻止K ras的膜定位。由于部分香叶香叶基化的蛋白为正常细胞生理所必需,因此需要考虑GGTI的细胞毒性。CAAX内蛋白酶Rce1催化所有异戊二烯化蛋白释放最后3个氨基酸,亦成为一个潜在的新靶标[17]。
2.2.2 Raf 在人类肿瘤中发现了B Raf的广泛突变,选择性B Raf抑制剂的开发吸引了越来越多研究者们的关注。许多Ra f 1的抑制剂与ATP竞争目标激酶的ATP结合位点,最新从组合化学库中筛选出来的Ra f 1抑制剂,GW5074和双芳香基脲BAY43 9006最具发展潜力,其中B AY43 9006是第一个口服使用并已进入I,II期临床试验。在体外实验中G W5074抑制Raf 1激酶活性的I C50值是9nmo l/L,而BAY43 9006的I C50值是12nm o l/ L[18,19]。Raf的同源激酶区域高度保守,B R af和Raf 1的激酶区域有81%的相似性,可能BAY43 9006也抑制B R af。实验发现B AY43 9006可同B Raf的非活性组成部分相互作用,因此,B Raf的致癌性突变体对Raf抑制剂的敏感性不如野生型B Ra,f但B AY43 9006缺乏特异性,还抑制其它调控肿瘤细胞生长、增殖的激酶,像PDGF受体酪氨酸激酶和KD受体酪氨酸激酶;而且R af在信号转导中对MEK存在非依赖性,不需激活ERK通路就可产生生物学效应,因此,R af抑制剂比MEK抑制剂有更广的抗肿瘤谱。
Raf 1的功能需要热休克蛋白90(H sp90)的参
201
第3期国际病理科学与临床杂志 第26卷
与。苯醌安莎霉素类抗生素geldana m yci n特异性结合H sp90,破坏H sp90 Raf 1复合物,促进Raf 1降解而使之去稳定化[20]。geldana m yci n的衍生物,17 烯丙胺 17 脱甲氧格尔德霉素(17 AAG)在I期临床试验中取得满意的效果,即将进入II期临床试验[21]。
2.2.3 M E K(MAP K/ERK激酶)和MAP K/ERK MEK1/2在序列上同源,使得小分子MEK抑制剂常同时靶向这两个同系物。从组合化学库中筛选出来的第一代小分子抑制剂有PD98059和U0126, PD98059优先抑制MEK1,而U0126结合MEK1和M EK2的能力相同;人工合成的第二代小分子抑制剂有PD184352(C I 1040),ARRY 142886和PD0325901,提高了生物可利用率。PD98059和U0126可能结合到M E K1的相同或重叠位点。PD98059抑制上游激酶对MEK1的磷酸化,而不能抑制MEK1的活性形式。相反,U0126抑制磷酸化的MEK1和组成性活化的M E K1。在体外PD98059和U0126均抑制MEK1的磷酸化[22]。PD184352是第一个口服使用的MEK抑制剂,因为没有达到预期效果,终止于II期临床试验,但显示了较好的剂量耐受和明显的ERK活性抑制;PD0325901在结构上与PD184352高度相似,作用时效长,对M EK抑制更有力且有更高的溶解性和代谢稳定性,因而具有更高的抗肿瘤效应,现主要用于I期临床试验的实体瘤患者。在H ela细胞中U0126和PD184352既可抑制EGF激活的MEK1/2 ERK1/2通路,亦可以稍高的微摩尔浓度抑制M EK5 ERK5通路[23]。
此类MEK抑制剂不与ATP竞争目标激酶的ATP结合位点,亦不与ERK1/2竞争MEK1/2结合位点。它们表现为变构象的抑制剂,修饰改变M EK1/2的三维结构,使得M EK1/2不能被上游激酶磷酸化,而且抑制磷酸基转移到ERK1/2的活性位点。MEK抑制剂的结合部位在其它激酶上没有同源序列,是所有激酶抑制剂中特异性最强的。很多此类M EK抑制剂的作用是可逆的,停用后激酶可被重新激活。
W yet h Ayerst还确认了一系列3 氰 4 喹啉复合物可为MEK的抑制剂,其中对MEK1激酶活性抑制性最强的复合物I C50值是2.4nmo l/L,其抑制Co l o205,Lovo和S W620人类结肠癌细胞增殖的I C50值为0.2~0.4 mo l/L[24]。
2.3 破坏蛋白与蛋白之间的相互作用 Raf 1的活化需要Ras效应子结构域和R af 1的Ras结合结构域(RBD),以及Raf 1半胱氨酸富集区(CRD)和Ras的另外一个区域(可能是一个法尼基部分)的相互作用。使用人工合成的suli n dac衍生物、一段肽、高亲合力的抗体和RNA apta m er(一类由核糖核酸组成的化合物,可以直接与目标蛋白结合并抑制该蛋白的活性)作用于这些部位,阻止Ras和Ra f的相互作用;亦可人工合成一段肽,竞争结合ERK在MEK上的结合位点,抑制ERK的活化[25]。
Ras/R af/MEK级联反应的关系远不如MEK/ ERK固定,如Raf 1可被Ras或EGF激活,而且可通过与凋亡信号调节激酶1(ASK 1)的N端调节部位发生物理学作用,促进细胞生长。因此在没有进行肿瘤分子分型的情况下,一律试图破坏R as R af或Raf M EK的相互作用是行不通的。研究表明Raf激酶抑制蛋白(RK I P)通过与Raf或MEK结合,从而破坏Ra f MEK相互作用,抑制MEK的活化,而且磷酸化的MEK仍可与RK I P结合,显示了RK I P使MEK失活的巨大潜力[26]。
2.4 利用磷酸酶进行调节 磷酯酶是MAPK s的负性调节子。激酶活化的持续时间和程度取决于信号活化和失活之间的平衡,上调磷酸酶的去磷酸化作用可干预信号的正常转导,进而阻止失控性细胞生长。一系列双重特异性MAPK磷酸酶(MKPs1 7)可使ERK去磷酸化,蛋白磷酸酶 1和2a(PP1和PP2a)是有高度保守氨基酸序列的去磷酸剂。两者均对MAP K通路的成员(R a,f MEK和ERK)有亲合力[27]。
参 考 文 献
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肿瘤缺氧及其靶向治疗研究进展
国际肿瘤学杂志2006年1月 1期 综述。 肿瘤缺氧及其靶向治疗研究进展 陈文艳综述熊建萍审校 摘要缺氧微环境是多数实体瘤的固有特征之一，其主要机制在于肿瘤血管组织分布紊乱和 结构异常。缺氧可引起细胞发生一系列适应性改变，包括无氧糖酵解的增强、保护性应激蛋白的 表达提高等。研究证实，缺氧不仅导致辐射抗拒，尤其低传能线密度(LET)的照射，也是引起耐药 及肿瘤扩散转移的重要因素。同时，缺氧正逐渐成为肿瘤治疗的一个特异性靶点，如缺氧特异性 细胞毒药物、乏氧细胞放射增敏剂，以及利用缺氧诱导目的基因靶向肿瘤组织表达等均展现出可 喜的应用前景。 关键词缺氧;肿瘤;放射疗法;化学疗法 中图分类号 R730.5 文献标识码 A 文章编号 1673-422X(2006)01-0008-04 正常情况下，组织内氧供能够满足细胞代谢的需 要;在肿瘤组织内氧供往往低于细胞的生长代谢需 要，产生缺氧(hypoxia )。缺氧不仅导致肿瘤细胞对 辐射和化疗药物的抗拒，而且促进肿瘤的恶性转化和 转移，是肿瘤预后不良的重要因素。近年来，人们利
用缺氧这一肿瘤区别于正常组织的生理特征，探索了一些肿瘤治疗新途径，如肿瘤乏氧细胞增敏剂、乏氧特异性细胞毒药物、缺氧靶向的基因治疗等，正在努力使缺氧变成对肿瘤治疗有利。现综述肿瘤组织缺 氧及其产生的机制、缺氧对肿瘤治疗的不利影响以及基金项目 作者单位 国家自然科学基金资助项目(30300097) 330006南昌，江西医学院第一附属医院肿瘤科 缺氧靶向性治疗等。 1 肿瘤缺氧及其分子反应 实体瘤缺氧的主要原因是肿瘤细胞增殖过快。 在正常组织内，结构和功能正常的血管系统，足以提供充足的氧和营养物质供细胞生长代谢。除某些组 织如皮肤和软骨轻度缺氧外，正常组织内的氧分压一般在40mm Hg (1 mm Hg = 0. 133 kPa)以上。快速增长的肿瘤首先依赖于宿主血管的氧供，但这很快不能满足肿瘤细胞的需要，当肿瘤大于2mm时就有明显的细胞缺氧。缺氧诱导血管内皮细胞生长因子(vas- cular endothelial growth factor, VEGF)的产生，启动肿瘤本身的血管形成。然而，肿瘤来源的血管组织与正常血管大有不同，首先是分布的紊乱，导致无血管区
常见的信号通路
1JAK-STAT信号通路 1)JAK与STAT蛋白 JAK-STAT信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路，参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比，这条信号通路的传递过程相对简单，它主要由三个成分组成，即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子STAT。(1)酪氨酸激酶相关受体（tyrosinekinaseassociatedreceptor） 许多细胞因子和生长因子通过JAK-STAT信号通路来传导信号，这包括白介素2?7（IL-2?7）、GM-CSF（粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子）、GH（生 长激素）、EGF（表皮生长因子）、PDGF（血小板衍生因子）以及IFN（干扰素）等等。这些细胞因子和生长因子在细胞膜上有相应的受体。这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性，但胞内段具有酪氨酸激酶JAK 的结合位点。受体与配体结合后，通过与之相结合的JAK的活化，来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。 (2)酪氨酸激酶JAK（Januskinase） 很多酪氨酸激酶都是细胞膜受体，它们统称为酪氨酸激酶受体（receptor tyrosinekinase,RTK），而JAK却是一类非跨膜型的酪氨酸激酶。JAK是英文Januskinase的缩写，Janus在罗马神话中是掌管开始和终结的两面神。之所以称为两面神激酶，是因为JAK既能磷酸化与其相结合的细胞因子受体，又能磷酸、JAK1个成员：4蛋白家族共包括JAK结构域的信号分子。SH2化多个含特定
JAK2、JAK3以及Tyk2，它们在结构上有7个JAK同源结构域（JAKhomologydomain,JH），其中JH1结构域为激酶区、JH2结构域是“假”激酶区、JH6和JH7是受体结合区域。 (3)转录因子STAT（signaltransducerandactivatoroftranscription）STAT被称为“信号转导子和转录激活子”。顾名思义，STAT在信号转导和转录激活上发挥了关键性的作用。目前已发现STAT家族的六个成员，即STAT1-STAT6。STAT蛋白在结构上可分为以下几个功能区段：N-端保守序列、DNA结合区、SH3结构域、SH2结构域及C-端的转录激活区。其中，序列上最保守和功能上最重要的区段是SH2结构域，它具有与酪氨酸激酶Src的SH2结构域完全相同的核心序列“GTFLLRFSS”。 2)JAK-STAT信号通路 与其它信号通路相比，JAK-STAT信号通路的传递过程相对简单。信号传 递过程如下：细胞因子与相应的受体结合后引起受体分子的二聚化，这使得与受体偶联的JAK激酶相互接近并通过交互的酪氨酸磷酸化作用而活化。JAK激活后催化受体上的酪氨酸残基发生磷酸化修饰，继而这些磷酸化的酪氨酸位点与周围的氨基酸序列形成“停泊位点”（dockingsite），同时含有SH2结构域的STAT蛋白被招募到这个“停泊位点”。最后，激酶JAK 催化结合在受体上的STAT蛋白发生磷酸化修饰，活化的STAT蛋白以二 聚体的形式进入细胞核内与靶基因结合，调控基因的转录。值得一提的是，一种JAK激酶可以参与多种细胞因子的信号转导过程，一种细胞因子的信号通路也可以激活多个JAK激酶，但细胞因子对激活的STAT分子却具有一定的选择性。例如IL-4激活STAT6，而IL-12 。STAT4却特异性激活
肿瘤细胞信号转导
摘要 细胞信号转导的存在及其过程是近年细胞生物学、分子生物学和医学领域的研究热点之一。细胞信号转导异常与肿瘤等多种疾病的发生、发展和预后直接相关。综述与肿瘤发生相关的几条主要信号通路, 阐明它们的作用机制对于探索肿瘤发病机制并最终攻克肿瘤具有重要的意义。 关键词:肿瘤;细胞信号转导
Abstract The existence and the process of cell signal transduction is one of the hot topics in cell biology, molecular biology and medicine. Cell signal transduction is directly related to the occurrence, development and prognosis of many diseases, such as cancer. Summary of several major signaling pathways associated with tumor development, to clarify their role in the pathogenesis of cancer and to explore the ultimate tumor has important significance. Key word: tumor cell signal transduction
前言 信号转导(signal transduction)是20世纪90年代以来生命科学研究领域的热点问题和前沿。信号转导的基本概念是细胞外因子通过与受体(膜受体或核受体)结合,所引发细胞内的一系列生物化学反应,直至细胞生理反应所需基因的转录表达开始的过程[1]。随着癌基因和抑癌基因的发现,细胞信号转导通路的阐明,极大地丰富了人们对细胞癌变机制的认识。通过对癌基因产物(癌蛋白,oncopro- tein)功能的分析,发现许多癌蛋白位于正常细胞信号转导通路的不同部位,对促进细胞分裂增殖起着重要的作用。在肿瘤发生发展的过程中,由于正常的基因调控紊乱,可导致细胞信号传递网络的异常。与正常细胞相比,往往一些通路处于异常活跃状态, 而有一些通路却传递受阻。 1与肿瘤发生相关的几条主要信号通路 1.1 Hedgehog信号通路:Hedgehog信通路是近年来备受关注的一个调控胚胎发育的信号转导途径,而且与人类肿瘤的发生与发展紧密相关。Hedgehog信号通路的异常激活可以导致多种肿瘤的形成, 如基底细胞癌、髓母细胞瘤、肺小细胞癌、胰腺癌、前列腺癌、胃肠道恶性肿瘤等[2]。Hedgehog信号通路主要由3部分组成:Hh信号肽(Shh、Ihh、Dhh)、跨膜受体(Ptch、Smo)和下游转录因子(Gli)。在正常状态下,Hh蛋白由其经过自我裂解产生的N末端裂解物(Hh-N)与胆固醇或脂酰基结合, 附着于细胞模表面。Hh信号通路的激活是通过配体Hh与跨膜蛋白Ptch结合, 进而解除Ptch对另一跨膜蛋白Smo的抑制作用,Smo再通过下游转录 因子Gli来调控基因转录。Hedgehog信号通路成员Shh、Ptch、Smo和Gli-1在结肠癌、胰腺癌及结肠腺瘤细胞中有不同程度的表达, 环靶明(Smo受体特异性小分子抑制剂)对Smo高表达细胞的生长有明显抑制作用,从而说明Hedgehog信号通 路可能在部分消化道肿瘤细胞中被活化[3]。在肝癌组织和肝癌细胞系中,Ihh、Ptch、Smo、Gli基因的转录和蛋白表达可检测到差异,环靶明可使Hedgehog信号转导通路各成员的表达出现不同程度的降低,从而说明原发性肝癌中Hedgehog 信号转导通路是活化的,并且环靶明有阻断Hedgehog信号转导通路的作用[4]。 1.2 Wnt信号通路:Wnt信号通路是一条在进化上保守的信号途径,在胚胎发育和中枢神经系统的形成中起关键作用,可调控细胞的生长、迁移和分化。目前研究表明,在乳腺癌、结直肠癌、胃癌、肝癌、黑色素瘤及子宫内膜癌、卵巢癌中都存在Wnt信号通路异常[5]。Wnt信号通路主要分为3种类型:(1)经典的Wnt 信号途径:通过β-连环蛋白(β-catenin)核易位。激活靶基因的转录活性。(2)细胞平面极性途径:此途径涉及RhoA蛋白和Jun激酶,主要控制胚胎的发育时间和空间。在细胞水平上,此途径通过重排细胞骨架来调控细胞极性。(3)Wnt/Ca2+途径:此途径可诱导细胞内Ca2+浓度增加并激活Ca2+敏感的信号转导组分,如信赖钙调蛋白的蛋白激酶Ⅱ、钙调蛋白敏感的蛋白磷酸酶和活化T细胞核因子NF-AT。在Wnt通路中任何一步发生障碍都可致癌。一是组成Wnt信号途径的蛋白、转录因子或基因被破坏或变异导致该途径关闭或局部途径异常活跃;二是过多的Wnt
肿瘤靶向治疗的现状与展望
肿瘤靶向治疗的现状与展望 摘要：随着分子生物学技术的提高和从细胞受体和增殖调控的分子水平对肿瘤发病机制的进一步认识, 开始了针对细胞受体关键基因和调控分子为靶点的治疗。人们称之为“靶向治疗”。抗癌靶向药物制剂能使药物选择性地与靶组织在细胞或亚细胞水平上发生反应，使药物能够可控性地分布，并于靶区持续缓慢地释放药物，有效降低其对正常组织的毒副作用，从而提高化疗疗效。本文对肿瘤靶向治疗的现状和发展前景进行讨论。 关键词:肿瘤靶向治疗分子生物学 前言：化疗经历了半个多世纪的不断发展和完善，已成为恶性肿瘤综合治疗的重要手段之一。但化疗的疗效却一直处于较低的水平，其原因在于化疗药物用量大，大多缺乏药理活性的专一性，对癌组织及正常组织均产生严重的毒副作用，患者在用药期间发生变态反应和产生多重耐药性(MDR)，被迫停药，贻误治疗时机。随着科技的发展,临床上对于恶性肿瘤的治疗,除了传统的外科手术治疗、放射治疗及药物化疗外,如影像学技术、数字化技术、生物工程技术及细胞免疫及分子生物学技术等都有一定发展,给临床上诊断与治疗恶性肿瘤提供了新方法与思路,尤其是医学分子生物学研究的深入,更是揭示了肿瘤的发生与发展中的关键问题。而如何在无创或者微创的条件下,将肿瘤组织或细胞作为靶点,高效的、特异性的杀伤肿瘤组织和细胞,使周围正常组织少受伤害甚至不受伤害,实现对肿瘤的靶向治疗,也成为了肿瘤分子生物学领域的研究重点与热点。最近20年,针对
肿瘤细胞的特异性受体、关键性基因及以调控分子通路为靶点的新型肿瘤治疗方案已从分子生物学实验室逐步走向临床一线,这更使肿瘤靶向治疗(targeted therapy)成为肿瘤生化领域,甚至是整个肿瘤基础医学研究领域的热点。《Science》曾有专题报道称,关于靶向治疗、个体化治疗及肿瘤干细胞的研究将成为未来30年内肿瘤研究的热点。本文根据国内外相关研究结果,对肿瘤靶向治疗的现状与未来做一定介绍。 一、靶向基因-病毒治疗 所谓靶向基因-病毒治疗就是针对肿瘤细胞与正常细胞所不同的生物特性及转导通路,利用基因工程将病毒的基因结构进行有目的的改造,使之可以特异性的感染某种肿瘤细胞,或者仅在某种肿瘤细胞中特异性的复制与增殖,并最终导致肿瘤细胞裂解而正常组织免受损害,从而达到特异性靶向治疗肿瘤的目的。这种被称作为溶瘤病毒的产物既可以起到直接溶裂解肿瘤细胞的作用,又可以当作抗癌基因的载体,在肿瘤细胞内起到病毒治疗和基因治疗的双重作用,事实证明,这种双重的作用优于单一的病毒治疗及基因治疗。但尽管肿瘤靶向基因-病毒治疗为我们指明了一条攻克肿瘤的道路,但是距离临床应用尚有一段距离,其尚存在一些问题,如从实验动物过渡到人体这一阶段需要较长的周期、特异性靶向肿瘤细胞的问题、静脉给药及中和抗体的问题、基因的选择问题及肿瘤细胞的异质性问题。其中hajitou等已经通过噬菌体与AAV结合技术部分解决了病毒载体的靶向肿瘤问题,俞德超博士通过类似血液透析的方式减少了血液中中和抗体对病毒的影响。但肿瘤靶向基因-病毒治疗的一些关键性问题仍需做进一步研究。 二、靶向肿瘤的单抗治疗
肿瘤常见信号通路
1 JAK-STAT 信号通路 1) JAK 与STAT 蛋白 JAK-STAT 信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路，参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比，这条信号通路的传递过程相对简单，它主要由三个成分组成，即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子STAT。 (1) 酪氨酸激酶相关受体( tyrosine kinase associated receptor ) 许多细胞因子和生长因子通过JAK-STAT 信号通路来传导信号，这包括白介素2?7 (IL-2?7 )、GM-CSF (粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子)、GH (生长激素)、EGF (表皮生长因子)、PDGF (血小板衍生因子)以及IFN (干扰素)等等。这些细胞 因子和生长因子在细胞膜上有相应的受体。这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性，但胞内段具有酪氨酸激酶JAK 的结合位点。受体与配体结合后，通过与之相结合的JAK 的活化，来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。 (2) 酪氨酸激酶JAK ( Janus kinase ) 很多酪氨酸激酶都是细胞膜受体，它们统称为酪氨酸激酶受体( receptor tyrosine kinase, RTK )，而JAK 却是一类非跨膜型的酪氨酸激酶。JAK 是英文Janus kinase 的缩写，Janus 在罗马神话中是掌管开始和终结的两面神。之所以称为两面神激酶，是因为JAK既能磷酸化与其相结合的细胞因子受体，又能磷酸化多个含特定 SH2结构域的信号分子。JAK蛋白家族共包括4个成员：JAK1、JAK2、JAK3以及Tyk2，它们在结构上有7个JAK同源结构域(JAK homology domain, JH )，其中JH1结构域为激酶区、JH2结构域是“假”激酶区、JH6和JH7是受体结合区域。 (3) 转录因子STAT ( signal transducer and activator of transcription ) STAT 被称为“信号转导子和转录激活子”。顾名思义，STAT在信号转导和转录激活上发挥了关键性 的作用。目前已发现STAT家族的六个成员，即STAT1-STAT6。STAT蛋白在结构上可分为以下几个功能区段：N-端保守序列、DNA结合区、SH3结构域、SH2结构域及C-端的转录激活区。其中，序列上最保守和功能上最重要的区段是SH2结构域，它具 有与酪氨酸激酶Src的SH2结构域完全相同的核心序列“ GTFLLRFSS ”。 2) JAK-STAT 信号通路 与其它信号通路相比，JAK-STAT 信号通路的传递过程相对简单。信号传递过程如下：细胞因子与相应的受体结合后引起受体分子的二聚化，这使得与受体偶联的JAK激酶相互接近并通过交互的酪氨酸磷酸化作用而活化。JAK激活后催化受体上的酪氨酸残 基发生磷酸化修饰，继而这些磷酸化的酪氨酸位点与周围的氨基酸序列形成“停泊位
肿瘤常见信通路
1 JAK-STAT信号通路 1) JAK与STAT蛋白 JAK-STAT信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路，参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比，这条信号通路的传递过程相对简单，它主要由三个成分组成，即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子STAT。 (1) 酪氨酸激酶相关受体（tyrosine kinase associated receptor） 许多细胞因子和生长因子通过JAK-STAT信号通路来传导信号，这包括白介素2?7（IL-2?7）、GM-CSF（粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子）、GH（生长激素）、EGF （表皮生长因子）、PDGF （血小板衍生因子）以及IFN（干扰素）等等。这些细胞因子和生长因子在细胞膜上有相应的受体。这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性，但胞内段具有酪氨酸激酶JAK的结合位点。受体与配体结合后，通过与之相结合的JAK的活化，来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。 (2) 酪氨酸激酶JAK（Janus kinase） 很多酪氨酸激酶都是细胞膜受体，它们统称为酪氨酸激酶受体（receptor tyrosine kinase, RTK），而JAK却是一类非跨膜型的酪氨酸激酶。JAK是英文Janus kinase的缩写，Janus在罗马神话中是掌管开始和终结的两面神。之所以称为两面神激酶，是因为JAK既能磷酸化与其相结合的细胞因子受体，又能磷酸化多个含特定SH2结构域的信号分子。JAK蛋白家族共包括4个成员：JAK1、JAK2、JAK3以及Tyk2，它们在结构上有7个JAK同源结构域（JAK homology domain, JH），其中JH1结构域为激酶区、JH2结构域是“假”激酶区、JH6和JH7是受体结合区域。(3) 转录因子STAT（signal transducer and activator of transcription）STAT被称为“信号转导子和转录激活子”。顾名思义，STAT在信号转导和转录激活上发挥了关键性的作用。目前已发现STAT家族的六个成员，即STAT1-STAT6。STAT蛋白在结构上可分为以下几个功能区段：N-端保守序列、DNA结合区、SH3结构域、SH2结构域及C-端的转录激活区。其中，序列上最保守和功能上最重要的区段是SH2结构域，它具有与酪氨酸激酶Src的SH2结构域完全相同的核心序列“GTFLLRFSS”。 2) JAK-STAT信号通路 与其它信号通路相比，JAK-STAT信号通路的传递过程相对简单。信号传递过程如下：细胞因子与相应的受体结合后引起受体分子的二聚化，这使得与受体偶联的JAK
靶向ERK信号转导通路抗肿瘤的研究进展
第26卷第3期2006年6月国际病理科学与临床杂志 In ternati onal Journal ofPat h ol ogy and C li n i calM ed ici ne Vo.l 26 N o .3Jun . 2006 y 靶向ERK 信号转导通路抗肿瘤的研究进展 罗 威 综述 曹 亚 审校 (中南大学湘雅医学院肿瘤研究所分子生物室,长沙410078) [摘要] R as ,R af 基因突变及MA PK 的过度激活与人类肿瘤的发生密切相关,而且由于ERK 通路在细胞信 号转导中的枢纽地位,其作为抗肿瘤的分子靶受到基础研究与药物开发工作者的广泛关注,为肿瘤治疗提供了可 喜的前景。 [关键词] M APK; ERK; 蛋白激酶; 抑制剂; 肿瘤 [中图分类号] R 73 3 [文献标识码] A [文章编号] 1673 2588(2006)03 0200 04 Advance in anti cancer therapy targeted the ERK signal transducti on pathway LUO W e,i CAO Ya (Cancer R esearc h In stit u te ,C entra l Sou t h Un i versit y,Chang s ha 410078,China ) [Abstract] The m utati o n o fRas and Raf gene and the over activation ofMAP K are closely re lated w it h the occurrence o f hum an cancers i n recent years .B ecause of the pivota l status of ERK pathw ay i n cell signal transduction,m any basic sc i e ntific researchers and dr ug deve l o pers who regar d ERK pathw ay as anti cancer m o lecu lar targets pay m ore attention to it and present a pro m isi n g future . [Key w ords] MAPK; ERK; pr o te i n k i n ase ; i n h i b itor ; cancer [Int J Pathol C li n M ed,2006,26(3):0200 04] 丝裂原活化蛋白激酶通路(m itogen activated pro tein k i n ase pathw ay ,MAP K pathw ay )代表了一连串磷酸化级联事件,涉及3种关键激酶,即MAPK 激酶的激酶(MAPKKK ),MAPK 激酶(MAP KK ),MAPK 。真核细胞中,已确定出ERK (p42/p44MAPK),J NK /SAPK,p38MAPK 及ERK5四条MAPK 信号转导通路。J NK 和p38MAPK 两条通路主要与细胞的应激和凋亡有关,而在细胞信号转导网络中处于枢纽地位的ERK 通路主要与细胞的增殖和分化密切相关。MAP K 通路是一重要信号转导通路,近年来发现Ras ,Raf 基因突变及MAPK 的过度激活与肿瘤发生有关,以这些激酶作为肿瘤治疗的靶点 来阻断增殖信号的传递,显示出多效性[1,2] 。1 ERK 信号通路 上游激活蛋白R as 为21kD 的小G 蛋白;Raf/MAPKKK 是40~75kD 的Ser /Thr 蛋白激酶,有Raf 1/C Ra,f A R a,f B Raf 3种类型;ERK 激酶(M EK )/MAPKK 有分子量为44kD 和45kD 的M E K1和MEK2两种,属于少有的双重特异性蛋白激酶(dua l specificity pr o te i n kinase),既为Tyr 蛋白激酶,又为Ser /Thr 蛋白激酶;胞外信号调节激酶(ex tracell u lar si g na l regulated k i n ase ,ERK )/M AP K 是一种Ser /Thr 蛋白激酶,有ERK1和ERK2两个亚族。R as 被生长因子、细胞因子激活,由失活态Ras GDP 结合构象转变为活化态Ras GTP 结合构象,招募Ra f 激酶家族到胞膜并激活Ra,f 启动Ras 通路。Raf 通过其C 端的激酶功能域催化MEK1/2的丝氨酸残基磷酸化而激活,其中M E K1的两个丝氨酸活化位点是S217和S221;继而MEK1/2的激酶功能域催化ERK1/2亚功能区8中的酪氨酸和苏氨酸残基磷酸化而激活,ERK1的酪氨酸和苏氨酸活化位点分别是Y204和T202,以及ERK2的Y186和T184;ERK1/2由胞浆 200 y 收稿日期:2006 03 22 修回日期:2006 04 19 作者简介:罗威(1981 ),女,湖南湘潭人,硕士研究生,主要从事分子癌变机制的研究。
肿瘤靶向治疗研究进展
肿瘤靶向治疗研究进展 关键字：治疗抑制剂肿瘤细胞酪氨酸研究单克隆抗体受体病人信号药 物临床乳腺癌 摘要：治疗近年来有了突破性性进展。靶向药物的研究无疑是当前临床研究最活 跃的领域之一。这些领域包括具有靶向性的表皮生长因子受体（EGFR）阻断剂，针 对某些特定细胞标志物的单克隆抗体，针对某些癌基因和癌的细胞跗学标志的药 物，抗肿瘤血管生成的药物，抗肿瘤疫苗，基因治疗等等。它们的共同特点是：具 有非细胞毒性和靶向性；具调节器节作用和细胞稳定（cytostatic）性作用；毒性 的作用谱和临床表现与现在常用的细胞毒类（cytostatic）药物有很大区别；与常 规治疗（化疗、放疗）合用有更好的效果等等。本文扼要对发展的现状和经 发表于：2010-11-15 06:30:34 由于免疫学和分子生物学的发展，我们对肿瘤形成过程中的受体、基因和信信号转导有了比较深入的了解。在此基础上发展的靶向治疗近年来有了突破性性进展。靶向药物的研究无疑是当前临床研究最活跃的领域之一。这些领域包括具有靶向性的表皮生长因子受体（E GFR）阻断剂，针对某些特定细胞标志物的单克隆抗体，针对某些癌基因和癌的细胞跗学标志的药物，抗肿瘤血管生成的药物，抗肿瘤疫苗，基因治疗等等。它们的共同特点是：具有非细胞毒性和靶向性；具调节器节作用和细胞稳定（cytostatic）性作用；毒性的作用谱和临床表现与现在常用的细胞毒类（cytostatic）药物有很大区别；与常规治疗（化疗、放疗）合用有更好的效果等等。本文扼要对发展的现状和经过批准已经上市的产品加以介绍。 一、人类发现和发展新药的历史 传统上，新药的研究与生命科学的进步密不可分。19世纪和20世纪前页，药物的来源主要是从天然产物中分离和提取。这一时期的代表药如吗啡、奎宁、阿司匹林、磺胺类药物、胰岛素、青霉素和激素。100多年前，德国细菌学家保罗#8226;艾利克（Paul Ehrlich ，1 854-1915）观察到有些染料特异必于浓聚于某些微生物，并推论朋可能利用这各对于细菌的特异性毒性物质达到治疗的目的。他提出了化学治疗（chemotherapy）这一名词，从而开创了寻找“魔弹”的新时代。但直到20世纪40年代提纯青霉素并证明在动物和临床具有突出抗感染作用以后，他的设想才真正得到实现。青霉素的作用是破坏DNA合成过程中重要的酶，所以对增殖活跃的细菌有杀伤作用，而哺乳动物细胞一般拼无细胞壁，因之毒性很小。这无疑是抗感染化学治疗的一个重要里程碑。根据同样设想，人们开始了针对肿瘤细胞可能存在的“特异性”靶点，其中包括生物化学，免疫学和分子生物学方面的特点。但迄今抗肿瘤化学尚未达到抗感染化疗的水平。其原因是除了来源于胎盘活跃的增殖。因之，现在的药物攻击的靶点多集中于细胞的活跃增殖，或导致异常增殖的物质如DNA，蛋白质和基因等，这就是我们常驻说的细胞毒类药物。公正地说这些药物也都有作用的靶点，只是特异性不强
肿瘤分子靶向治疗进展
第３２卷第５期 ２０１１年９月 武汉大学学报（医学版） Ｍｅｄｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．５ Ｓｅｐｔ，２０１１ 作者简介：张迪，女，１９８５－，医学硕士生，主要从事肿瘤靶向治疗研究 通讯作者：戈伟，男，１９６０－，教授，主要从事恶性肿瘤的综合治疗研究 肿瘤分子靶向治疗进展 张 迪 综述 戈 伟 审校 武汉大学人民医院肿瘤科 湖北 武汉 ４３００６０ 摘要 分子靶向治疗作为肿瘤治疗的新手段，以其低毒、高效等特性正成为肿瘤研究的热点。分子靶向药物包括表皮生长因子受体通路抑制剂、抗血管生成剂、环氧化酶－２抑制剂、抗ＣＤ２０单克隆抗体等。大量临床应用结果表明，分子靶向药物在肿瘤治疗中具有显著疗效。本文综述了近年来肿瘤分子靶向治疗领域的进展。 关键词 肿瘤；分子靶向治疗；表皮生长因子受体；抗血管生成 中图分类号 Ｒ７３０．５ 文献标识码 Ａ 文章编号 １６７１－８８５２（２０１１）０５－０７０５－０４ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｔａｒｇｅｔｅｄ Ｔｈｅｒａｐｙ ＺＨＡＮＧ Ｄｉ，ＧＥ Ｗｅｉ Ｄｅｐｔ．ｏｆ Ｏｎｃｏｌｏｇｙ，Ｒｅｎｍｉｎ Ｈｏｓｐｉｔａｌ ｏｆ Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００６０，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｔａｒｇｅｔｅｄ ｔｈｅｒａｐｙ ｉｓ ａ ｎｅｗ ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ｔｕｍｏｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆｌｏｗｅｒ ｔｏｘｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｉｓ ａｐｐｒｏａｃｈ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｆｏｃｕｓ ｏｆ ｔｕｍｏｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｔ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｅｐｉｄｅｒｍａｌ ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒ ｒｅｃｅｐｔｏｒ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ，ａｎｔｉ－ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ ｄｒｕｇｓ，ｃｙｃｌｏｏｘｙｇｅｎａｓｅ－ ２ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ，ａｎｔｉ－ＣＤ２０ｍｏｎｏｃｌｏｎａｌ ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ，ｅｔｃ．Ａ ｌａｒｇｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｔａｒｇｅｔｅｄ ｔｈｅｒａｐｙ ｈａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｕｍｏｒ．Ｔｈｉｓ ｒｅｖｉｅｗ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏ－ ｇｒｅｓｓ ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｔａｒｇｅｔｅｄ ｔｈｅｒａｐｙ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ Ｔｕｍｏｒ；Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｔａｒｇｅｔｅｄ Ｔｈｅｒａｐｙ；Ｅｐｉｄｅｒｍａｌ Ｇｒｏｗｔｈ Ｆａｃｔｏｒ Ｒｅｃｅｐｔｏｒ；Ａｎ－ ｔｉ－Ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ 分子靶向治疗（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｔａｒｇｅｔｅｄ ｔｈｅｒａｐｙ，ＭＴＴ）是近年来肿瘤治疗领域中的研究热点，已在胃肠间质瘤、淋巴瘤、乳腺癌、结直肠癌、非小细胞肺癌等治疗中显示出高效、低毒等特点［１］。它是以肿瘤细胞过度表达的某些标志性分子为靶点，选择针对性阻断剂，有效干预受该分子调控、并与肿瘤发生密切相关的信号转导通路，从而达到抑制肿瘤生长、进展及转移的效果。这类药物与传统化疗药物相比，具有靶向性和非细胞毒性特点，主要对肿瘤细胞起调节和稳定作用［２］。本文旨在对近年来分子靶向治疗进展作一综述。１ 表皮生长因子受体通路抑制剂 １．１ 西妥昔单抗（ｃｅｔｕｘｉｍａｂ） 西妥昔单抗是人鼠嵌合性ＩｇＧ单克隆抗体，可高效、特异地结合于表皮生长因子受体（ＥＧＦＲ）细胞外段，阻断受体与配体结合，抑制受体磷酸化，从而阻断下行信号传导。Ｃｕｎ－ｎｉｎｇｈａｍ等研究西妥昔单抗联合依立替康治疗转移性结直肠癌发现，西妥昔单抗无论是单药还是联合用药都有显著疗效［３］。２００９年美国临床肿瘤学会（ＡＳＣＯ）年会上报告了３０多年来首个关于改善晚期头颈部肿瘤患者总生存率的随机临床研究，表明西妥昔单抗可以增强传统化疗的效果，显著延长总生 DOI:10.14188/j.1671-8852.2011.05.030
靶向治疗药物在肿瘤治疗中的研究进展
靶向治疗药物在肿瘤治疗中的研究进展 摘要：肿瘤的分子靶向治疗药物是指设计出对应靶点的分子治疗药物，在细胞 分子水平上，针对已经明确的致癌位点（该位点可以是肿瘤细胞内部的一个蛋白 分子，也可以是一个基因片段），在无创或微创条件下以该位点为靶点, 通过精 准定、靶向打击,以期能有效控制肿瘤的进展, 同时降低肿瘤周围正常组织细胞损 伤为目标的新兴的肿瘤治疗方式。该治疗方式的发展迅猛，成为近些年肿瘤治疗 研究的热点方向，在肿瘤治疗中起到了不可取代的作用,具有很多突出的优势，如：针对性较强、毒副反应小、患者依从性强、便于实施等。虽然肿瘤的分子靶向治 疗带来了之前肿瘤治疗方式所不能比拟的效果，但其也存在自身的局限性，如： 高昂的治疗费用、使用对象的局限性、长期用药的耐药性等。本文就临床上几种 常见的恶性肿瘤（肺癌、胃癌、大肠癌）的靶向治疗研究进展进行分析。 关键词：靶向治疗肿瘤治疗研究进展 [中图分类号]R735.7 [文献标识码]A [文章编号]1439-3768-（2019）-1-WT 引言：靶向治疗，是目前热门的肿瘤治疗研究方向。其通过前期的基因检测，筛选出适合使用该方法的患者，将针对目的基因而设计的分子靶向药物送入体内，药物会与致癌位点特异地相结合而对肿瘤进行打击，导致肿瘤细胞特异性死亡， 却不会波及肿瘤周围的正常组织细胞，因此分子靶向治疗又被称为“生物导弹”。 靶点定位的准确程度在很大程度上影响着肿瘤靶向治疗的效果，因此前期的基因 检测就尤为重要，同时在治疗过程中可靠的制导设备也是靶向治疗不可缺少的重 要环节。在靶向治疗前用计算机确定靶区，制定治疗计划，精确定向引导，实时 监测，保证准确地杀死靶区局部的肿瘤细胞，最大限度地减少周围正常组织的损伤，以达到精准杀灭的目的。 1.靶向治疗在肺癌治疗过程中的研究 随着其发病率和死亡率也逐年上升，肺癌已跃居我国恶性肿瘤的首位，预计 到2025年，我国内肺癌患者将突破100万，成为世界第一肺癌大国。肺癌的常 规治疗方法包括手术、化疗、放疗、中药等。近年新兴的靶向治疗由于其明确的 治疗靶点，高效精确地打击肿瘤细胞，却不累及或很少累及正常细胞的优势[1]。 加之其起效快，副作用相对较小，是那些晚期的、病情较重的、错过最佳手术时 机或术后复发的肺癌患者的不二选择。随着靶向药物进入临床并取得可喜的效果，靶向治疗也给更多的晚期肺癌患者带来了新的希望。以下介绍几种常见的肺癌靶 向治疗药物。 1.1作用于调节癌基因的 当患者体内检测到有 alk 基因突变时可用克唑地尼、赛可瑞。肺癌患者体内 检测到原癌基因K-ras突变、BRAF基因突变、c-MET基因扩增、EML4-ALK基因重 组等，都可以选择相应的药物进行靶向治疗。 1.2作用于肿瘤营养血管的 作用于肿瘤营养血管的靶向治疗药物有两种：分别是抗血管内皮细胞生长因 子的单克隆抗体和血管内皮抑素，代表药物分别是阿瓦斯汀(学名叫贝伐珠单抗) 和恩度。 1.3针对信号传导通路的 针对肿瘤表皮生长因子受体抑制剂和针对EGFR突变的小分子TKI抑制剂是肿 瘤细胞信号传导通路上靶向治疗的两类药物。前者的代表药物有达克替尼、吉非 替尼、奥西替尼，后者的代表药物是易瑞沙(吉非替尼)、特罗凯(厄罗替尼)。
靶向抗肿瘤药物研究进展
靶向抗肿瘤药物研究进展 2001年Dennis Slamon等报导抗HER2单克隆抗体trastuzumab(Herceptin, Genentech)治疗乳腺癌开始，靶向治疗作为肿瘤研究史上的一个里程碑，成为基础与临床医学研究的热点。近年随着肿瘤多步骤理论、DNA修复理论、细胞凋亡理论的形成，细胞周期核心机制、细胞周期启动机制、细胞中多条信号转导途径的阐明，抗肿瘤药物从以往的非选择性的细胞毒药物的筛选转向高选择性的靶向药物的寻找。现就抗肿瘤药物靶点的研究综述如下。 1. 血管内皮生长因子及其受体(VEGF和VEGFR) 以VEGF及其受体VEGFR为靶点[1],阻断其信号转导通路或耗竭肿瘤细胞产生的VEGF而抑制肿瘤血管的生成。治疗策略主要有:①基因治疗:在基因水平用反义寡核苷酸抑制基因的表达是首选的策略。反义基因治疗是肿瘤基因治疗的重要组成部分,它是指应用反义核酸在转录或翻译水平阻断某些异常基因的表达,使肿瘤细胞进入正常分化轨道或导致瘤细胞凋亡。实验表明VEGF16反义核酸降低了肿瘤组织中VEGF165表达水平,从而抑制了肿瘤的生长;②封闭VEGF及VEGFR:应用抗VEGF及其受体的单克隆抗体可封闭已分泌的VEGF及VEGFR,从而达到干扰、阻断VEGF与其受体诱发的内皮细胞信号传导,抑制血管形成;③切断信号传导路: VEGF信号传导路可见, VEGF和VEGFR表达时,可以通过某些药物阻断该传导路,抑制内皮细胞的生长和血管渗透性的增加。可溶性的VEGFR(sVEGFR)是通过剪切VEGFR的胞外区或改变胞外区结构而形成,只具备和VEGF结合的能力,不能诱发信号传导;④导向治疗:VEGFR在肿瘤血管内皮细胞中过度表达,而在相邻正常血管内皮细胞中几乎检测不出。VEGF可与其它抗肿瘤药物、毒素、放射性核素等联用,用于肿瘤的导向治疗。 1.1针对VEGF的靶向治疗 1.1.1VEGF单克隆抗体阻止与内皮细胞表面的VEGFR结合[2]。 Hurwitz等[3]进行的随机Ⅲ期临床试验研究了贝伐单抗联合伊立替康/5-FU/LV（IFL方案）一线治疗转移性结直肠癌的疗效。此外，贝伐单抗在其他肿瘤，如乳腺癌[4]，也显示了一定的治疗效果。贝伐单抗的不良反应有高血压(10％～15％)、蛋白尿(3％~5％)、出血和血栓形成(12％)，比较严重的是肠穿孔[5]。贝伐单抗、干扰素α联合治疗组均显示出更高的无疾病进展生存率。因此，贝伐单抗联合干扰素α的方案已被推荐作为转移性肾癌的一线治疗方案。 1.1.2HuMV833抗hVEGF-A抗体（HuMV833）可明显减少裸鼠体内肿瘤微血管密度,临床Ⅱ试验即将开展[6]。 1.1.3VEGF-Trap已进行Ⅱ期、Ⅲ期试验、晚期非小细胞性肺癌、晚期结直肠癌二线治疗Ⅲ期试验正在进行中。 1.2针对VEGFR的靶向治疗 1.2.1舒尼替尼舒尼替尼是靶向于VEG-FR-1、VEGFR-2、VEGFR-3、c-Kit、PDGFR-α、PDGFR-β、FLT3及RET的小分子酪氨酸激酶抑制剂。胃肠间质瘤常因c-Kit、PDGFR-α激酶区的特异性突变而产生对伊马替尼耐药,而舒尼替尼 1
转铁蛋白受体在肿瘤靶向治疗中的研究进展
转铁蛋白受体在肿瘤靶向治疗中的研究进展 转铁蛋白受体（Transferrin receptor，TfR）是参与体内铁代谢过程的重要蛋白质。研究表明，TfR在肿瘤细胞表面高度表达，因此以其作为靶点与药物结合可应用于肿瘤治疗。现对TfR的结构功能以及在肿瘤靶向治疗中的研究进展进行概述。 标签：转铁蛋白受体；肿瘤 铁是细胞增殖和能量代谢的重要元素，与氧气运输和呼吸链电子传递过程有着密切关系。TfR是体内铁代谢所必需的重要蛋白成分，在其介导下，机体的铁代谢、免疫功能和细胞调节得以正常运行。因此，TfR对于快速增殖的肿瘤细胞的代谢活动有一定作用，与肿瘤疾病的发生存在一定关系，可与相关药物结合应用于肿瘤疾病的靶向治疗。 1 转铁蛋白受体 转铁蛋白受体（Transferrin receptor，TfR）是跨膜糖蛋白，是由双同源二聚体的亚基通过二硫键交联形成。每个单体由一个大的胞外C端区域，一个短的N 端区域和一个单跨膜区域组成[1]。C端区域包含与Tf结合的位点，是外功能区。TfR与Tf互相作用介导体内铁的摄取吸收。增殖加快的肿瘤细胞对Fe的需量大，其表面TfR呈高密度分布。目前已经发现两种TfR，TfR1和TfR2。TfR1在一般细胞中均可表达，可以根据机体PH的变化而改变其构象，并凭借构象改变来改变与转铁蛋白的亲和性。TfR2常在肝细胞内表达，调控并维持机体内的铁离子动态平衡[2]。 2 转铁蛋白受体的功能 2.1 参与铁离子转运 大部分TfR在血清中与Tf结合形成复合体。细胞表面的TfR优先选择有两个铁离子的Tf结合，TfR-Tf复合体通过内吞方式进入细胞，PH下降促使Tf构象改变，Tf释放Fe2+，提高了TfR对脱铁转铁蛋白（apo Tf）的亲和性。Tf的346组氨基酸残基与TfR的641位色氨酸和760位苯丙氨酸的残基之间的相互作用，导致构象改变进而使Fe2+从C端释放。在正常生理PH下，带有两个Fe2+的Tf对TfR的亲和性通常是apo Tf的10～100倍。 2.2 参与细胞的免疫调节 Moura等的研究表明，在人的肾小球系膜上TfR能够与IgA结合，在肾小球系膜细胞上高度表达。因此，TfR与IgA结合后可以调节免疫，参与细胞的凋亡与增生过程。TfR能够提供激活T细胞的第二信号。
肿瘤细胞信号转导通路
肿瘤细胞的信号转导通路 信号传导通路是将胞外刺激由细胞表面传入细胞内，启动了胞浆中的信号转导通路，通过多种途径将信号传递到胞核内，促进或抑制特定靶基因的表达。 一、MAPK信号通路 MAPK信号通路介导细胞外信号到细胞内反应。 丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase，MAPK)主要位于细胞浆，很多生长因子所激活，活化后既可以磷酸化胞浆内的靶蛋白，也能进入细胞核作用于对应的转录因子，调节靶基因的表达。 调节着细胞的生长、分化、分裂、死亡各个阶段的生理活动以及细胞间功能同步化过程，并在细胞恶变和肿瘤侵袭转移过程中起重要作用，阻断MAPK途径是肿瘤侵袭转移的治疗新方向。 MAPK信号转导通路是需要经过多级激酶的级联反应，其中包括3个关键的激酶，即MAPK激酶激酶（MKKK）→MAPK激酶（MKK）→MAPK。 （一）MKKK： 包括Raf、Mos、Tpl、SPAK、MUK、MLK和MEKK等，其中Raf又分为A-Raf、B-Raf、Raf-1等亚型； MKKK是一个Ser/Thr蛋白激酶，被MAPKKKK、小G蛋白家族成员Ras、Rho激活后可Ser/Thr磷酸化激活下游激酶MKK。MKK识别下游MAPK分子中的TXY序列（“Thr-X-Tyr”模序，为MAPK第Ⅷ区存在的三肽序列Thr-Glu-Tyr、Thr-Pro-Tyr或Thr-Gly-Tyr），将该序列中的Thr和Tyr分别磷酸化后激活MAPK。
注：TXY序列是MKK活化JNK的双磷酸化位点，MKK4和MKK7通过磷酸化TXY 序列的第183位苏氨酸残基(Thr183)和第185位酪氨酸残基(Tyr185)激活JNK1。 （二）MKK：包括MEK1-MEK7，主要是MEK1/2； （三）MAPK： MAPK是一类丝氨酸/苏氨酸激酶，是MAPK途径的核心，它至少由4种同功酶组成，包括：细胞外信号调节激酶(Extracellular signal Regulated Kinases，ERK1/2）、C-Jun 氨基末端激酶（JNK）/应激激活蛋白激酶（Stress-activated protein kinase，SAPK）、p38（p38MAPK）、ERK5/BMK1(big MAP kinase1)等MAPK亚族，并根据此将MAPK 信号传导通路分为4条途径。 1、MAPK /ERK通路：即Ras-to-MAPK（Ras/MAPK）通路。 细胞外信号调节激酶(extracellular signal regulated kinase，ERK)包括5个亚组，ERK3/4和ERK5。ERK1/2与细胞增殖最为密切,其上游激酶为MAPK激酶(MEK1/2)，MEK1与细胞分化有关,而MEK2与细胞增殖有关。 ERK1/2是MAPK系统主要的、经典的通路，也是研究较多的一条通路，ERK1/2的活化是将细胞丝裂原信号从细胞膜表面受体转导至细胞核的关键，参与调节细胞周期及促进细胞增殖分化。 ERK1/2（ERK1/ERK2）包括两种异构体ERK1和ERK2，相对分子量分别为44kD和42kD，它们有将近90%的同源性。ERK1/2为脯氨酸导向的丝氨酸/苏氨酸激酶，可以使脯氨酸相邻的丝氨酸/苏氨酸磷酸化。 未激活的ERK1/2位于胞浆内，激活后迅速进入细胞核内，再激活与其偶联的转录因子（Elk-1、c-Myc、Jun、c-Fos、ATF2等），通过调节各自靶基因mRNA的转录及翻译过