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伊布替尼作为首个布鲁顿酪氨酸激酶(BTK)抑制剂,于2013年在美国上市后,一年内便成为销售额增长最快的抗肿瘤药物之一。该药也是一种不可逆抑制剂,以共价键的形式结合BTK,这种罕见的结合方式,也成为药物设计的典范。
BTK是以一位美国医生 Ogden Bruton (1914-2003 年) 的名字命名的,因为他在 1952 年最早发现布鲁综合症,即性联无丙种球蛋白血症。此病是一种性连锁遗传, 其不正常基因 BTK位于 Xq22 染色体上,且BTK基因在1993年被发现。而BTK则作为是调节信号转导的重要因子,是B细胞受体(B cell receptor,BCR)信号通路的关键一环,在B细胞的生长和分化中起重要作用。BTK主要在B细胞和髓细胞中表达,分布在淋巴系统、造血及血液系统,但在T细胞和浆细胞中也发现了较低水平的BTK表达。体外与临床实验均表明,BTK参与B细胞恶性肿瘤(如弥漫性大B细胞淋巴瘤、慢性淋巴细胞白血病等)与自身免疫病(如类风湿性关节炎与红斑狼疮)。伊布替尼可以与BTK特异性结合,中断B细胞信号通路,阻碍B细胞的黏着迁移,最终造成B细胞的死亡。
伊布替尼的发现
BTK的酪氨酸残基与ATP结合之后,才能实现磷酸化,BTK抑制剂竞争性地与ATP 活性位点结合,达到阻断B细胞信号通路的作用。但大部分BTK抑制剂不具有选择性,安全性不佳。如何寻找高效安全的BTK抑制剂成为研究的热点。
在本世纪初,一个基因测序公司Celera创造性地提出了共价不可逆的 BTK 抑制剂的思路,并成功合成多种活性化合物,其中就包括PCI-32765(也就是后来的伊布替尼)。并于2006将成果发表在ChemMedChem期刊上。
ATP的活性位点是高度保守的,这也是BTK抑制剂活性较差的原因之一。经过多次尝试,研究人员发现亲电抑制剂的活性比较好。首先,科学家合成了化合物1,对BTK显示出中等活性,对BTK与LCK有较高选择性。
研究人员继续合成1的类似物,将R基团的五元环换成六元环,产物活性明显增加。经过测试,化合物4,也就是伊布替尼的各项指标均是最优的,该化合物以共价键的形式结合到BTK上,化合物4的结构中含有特殊的 Michael 受体,可与 BTK 的 ATP催化中心附近的半磺胺酸-481(Cys481)通过共 价键结合,从而不可逆地抑制 BTK 的活性。该化合物的活性在类风湿性关节炎动物模型上得到很好的验证。如有需要,请咨询海外医疗医学顾问:或扫码添加下方微信,我们将竭诚为您服务!
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