《MTOR抑制剂的研究进展.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MTOR抑制剂的研究进展.doc（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1. mtor概述mtor（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)是蛋白激酶家族中新的一员，这类蛋白激酶又属于磷酯酰肌醇激酶相关激酶(pikk)1-3。mtor是在研究免疫抑制剂雷帕霉素的过程中发现的，科学家在研究中发现结构相似的免疫抑制剂fk506和雷帕霉素能够与相同的靶蛋白fkbp12 (fk506结合蛋白)结合发挥其免疫抑制作用，但是它却与fk506的免疫抑制机制不同，雷帕霉素与fkbp12结合形成的复合物不能与钙调素结合，并且雷帕霉素也不能抑制t细胞的早期激活或直接减少细胞因子的合成，它是通过不同的细胞因子受体阻断信号传导，阻断t淋巴细胞及其它细胞由g1期至s期的进程，而fk506则是抑制t淋巴细胞
2、由g0期至g1期的增殖4。由于mtor在细胞增殖、分化、转移和存活中的重要地位，mtor已经成为癌症治疗中的一个新靶点。mtor抑制剂的抗癌机制都是通过首先与fkbp-12蛋白生成复合物，此复合物再与mtor的frb区域结合由此抑制mtor的功能，从而抑制了下游的相关因子的功能，将肿瘤细胞阻滞于g1期(前dna合成期)从而使肿瘤细胞的生长受抑制并最终阻滞细胞的增殖甚至使细胞凋亡。2 mtor抑制剂2.1 雷帕霉素及其衍生物 雷帕霉素(rapamycin,sirolimus,rapa,1)属大环内酯类抗生素，与fk506结构相似。早在1975年，从们已从吸水链霉菌(steoptomyces hy
3、proscopicus)的代谢产物中分离出雷帕霉素，但由于其过低的抗菌活性而遭冷遇，直至1977年由于其结构与免疫抑制剂fk506相似而被发现同样具有免疫抑制活性，但令人惊奇的是雷帕霉素与fk506却有着非常不同的免疫抑制机制，这也加深了人们对t细胞活化的理解。1989年雷帕霉素作为抗移植的排斥反应的新药进入临床，现已上市。在上世纪90年代中期，由于雷帕霉素对t淋巴细胞增殖的抑制又引导人们将其用于抗肿瘤细胞治疗，并发现其同样具有较好的抗肿瘤活性，此药作为抗癌药已由美国惠氏公司开发即将进入临床5。雷帕霉素的抗肿瘤活性虽强，但它有两个严重的缺点：稳定性差及溶解性差。雷帕霉素对酸或碱都不稳定，即使在
4、生理ph条件下雷帕霉素也会发生-消除形成,-不饱和酮和发生内酯环的水解形成-羟基酮而活性下降。所以曾有研究者尝试将内酯环附近引入较大位阻的基团以及将32位的羰基还原以阻止雷帕霉素的降解。其修饰的结果表明在1位引入烷基可以延长雷帕霉素衍生物的半衰期，并且烷基的体积增大使得雷帕霉素衍生物的稳定性增加但其fkbp结合活性也随之剧降从而使得mtor抑制活性降低；而将32位的羰基还原成羟基对稳定性和抑制活性的影响都较小6-7。雷帕霉素溶解性差的问题则导致了很难得到其盖仑制剂或口服剂型，一直以来雷帕霉素的使用都是通过非肠道给药系统。为了解决口服给药生物利用度过低的问题，研究者试图在雷帕霉素的结构上引人亲水
5、性的基团。将16位的甲氧基的甲基脱去或者将甲氧基替换成炔氧基可以增加雷帕霉素衍生物的稳定性和生物利用度。而在40位的羟基上的修饰显然对改善雷帕霉素的理化性质更为有利。everolimuscertican,rad001,sdz rad,43-o-(2-hydroxethyl)-rapamycin everolimus（其结构如图1所示）是novartis公司研发的水溶性比雷帕霉素好的半合成衍生物，可以口服给药。体外免疫抑制活性比雷帕霉素低3倍，但在体内与雷帕霉素相当。作为免疫抑制剂与环孢素有协同作用，目前处于肾移植的期临床试验中；evero-limus有抑制血管内皮细胞增殖的作用，已批准作为药物
6、支架的涂层药物；everolimus也是mtor抑制剂，是作用于mtor靶位的抗肿瘤药物，它能与细胞毒抗肿瘤药物联合使用，对非小细胞肺癌有实质性的效果，处在i期临床。对黑色素瘤、直肠癌、胰腺癌有作用，口服剂量2.5 mg/（kgd）8。惠氏的研究人员又从rad001入手研究了将引人的羟乙基制成各种酯，比如水溶性聚乙二醇酯及将40位的羟基成二羟甲基丙酸酯(cci-779) ，由此得到的衍生物不仅有与雷帕霉素相当的活性而且还具有适宜的理化性质。ariad公司开发的ap23573(dimethyl-phosphinic acid c-43 rapamycin ester)ap23573（其结构如图1
7、所示）先是由计算机辅助设计出来的半合成药物，是将40位的羟基成二甲基次磷酸酯，也是mtor抑制剂。在各种有机溶剂、不同ph水溶液、血浆和全血中都很稳定。无免疫抑制活性，但对各种癌症都有很强的作用，可单用、也可同细胞毒药物联合使用。该药由美国ariad公司生产，fda快速审批通道批准用于治疗软组织和骨骼恶性肿瘤。对血液癌(白血病和淋巴瘤)和实体瘤(肉瘤、前列腺、各种胶质细胞瘤)的治疗分别处在期和期临床试验中。ap23573现为静脉注射剂型，2005年第二季度开始申请口服剂型10。上述四种雷帕霉素类新的抗肿瘤靶向药物与已知的细胞毒抗肿瘤药截然不同，它们的不良反应非常轻，如轻度皮肤炎、黏膜炎和腹泻等
8、。2.3 色酮衍生物 ly294002 (6)是最早被发现有抑制p13k作用的化合物。由于mtor的碳端与p13k有相似序列，故研究者也尝试将之用于mtor抑制活性的研究。但ly294002作用的选择性过小，在抑制mtor的同时也抑制了多个p13k依赖的重要信号通路造成了严重的副作用。x衍射分析表明，ly294002的吗啡啉基团的氧原子可能与t882形成氢键从而置换了p13k活性位点处的atp。这促使研究人员针对ly294002的吗啡琳环进行改造以期提高选择性。最终vlahos等发现以n,s,c置换氧原子都能不同程度的降低对p13k的抑制活性，其中尤以哌嗪环替代吗啡琳环得到的ly303511(
9、其结构见图5)对p13k的抑制活性最低，而同时还保留了对mtor的抑制活性。而对于ly294002其它部位的改造不能使p13k的抑制活性有明显下降，甚至7,8位并合一个苯环后成为了dna-pk（dna依赖性蛋白激酶)的抑制剂。amold等证实ly303511同雷帕霉素一样抑制mtor依赖性的s6k通路的激活，从而在体外阻断了a549细胞及pasm细胞的繁殖。但ly303511还可以抑制酪蛋白激酶2(ck2，一种影响g1及g2/m期进程的酶)，这说明ly303511不单纯是mtor的抑制剂，这也解释了对雷帕霉素耐受的a549细胞却对ly303511敏感。由于p13k抑制活性的降低，ly303511只抑制细胞的繁殖而不造成细胞的凋亡，这也使ly303511的体内毒性急剧下降而具有较好的治疗指数。ly303511目前还在进行进一步的药理检测13-14。
