本文選題：BTK激酶 + 不可逆抑制劑��； 參考：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：B細(xì)胞相關(guān)的腫瘤是指由于B細(xì)胞發(fā)生病變而導(dǎo)致的惡性疾病。它主要包括B細(xì)胞淋巴瘤和起源于B淋巴細(xì)胞異常增殖的白血病。BTK激酶是一個(gè)從屬于TEC激酶家族的非受體酪氨酸激酶,也是目前TEC激酶家族中的唯一經(jīng)過驗(yàn)證的藥物開發(fā)的靶點(diǎn)激酶。BTK激酶是BCR信號通路的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,對B-細(xì)胞的發(fā)育,分化和信號傳到起著非常關(guān)鍵的作用。它在不同類型的淋巴瘤和白血病中廣泛表達(dá),并且BTK異常在多種B-細(xì)胞相關(guān)的疾病中都有被發(fā)現(xiàn),所以BTK成為治療B細(xì)胞腫瘤的重要靶點(diǎn)蛋白。依魯替尼(Ibrutinib, PCI32765)是BTK的不可逆抑制劑,被廣泛的用作工具分子探究BTK在B細(xì)胞腫瘤中的生理功能。美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)已分別在2013、2014、2015年授予Ibrutinib“突破性”地位用于治療復(fù)發(fā)或難治性套細(xì)胞淋巴瘤(MCL)、慢性淋巴性白血病(CLL)及華氏巨球蛋白血癥(WM)。依魯替尼是目前為止研究的最為深入和廣泛的BTK抑制劑。本論文共分4個(gè)部分,圍繞新型BTK抑制劑以及臨床上使用的BTK激酶抑制劑依魯替尼開展藥物作用機(jī)制和藥效研究。第1部分：針對B細(xì)胞淋巴瘤的高活性不可逆BTK抑制劑QL47的研究我們運(yùn)用以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的藥物設(shè)計(jì)理念結(jié)合激酶選擇性篩選和細(xì)胞水平活性測試,針對B細(xì)胞淋巴瘤設(shè)計(jì)和開發(fā)了靶向BTK激酶的小分子化合物QL47。它可以通過共價(jià)結(jié)合對靶點(diǎn)蛋白產(chǎn)生“永久性”的抑制而引起靶點(diǎn)蛋白的降解,從而可以更加徹底的抑制信號通路。該化合物在激酶組中具有良好的選擇性,對BTK的抑制活性是含有等效的半胱氨酸的結(jié)構(gòu)TEC家族激酶TAK3、BLK以及EGFR家族的EGFR、HER2、HER4的100多倍。該化合物對B細(xì)胞淋巴瘤中過度表達(dá)的BTK激酶的自磷酸化及下游底物具有較好抑制作用,能有效使B細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期停滯在DNA合成前期,對細(xì)胞具有很強(qiáng)的抑制增殖作用。目前,對BTK激酶在癌癥病理過程中的作用還有待繼續(xù)探索,選擇性抑制劑QL47的發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步揭示BTK激酶在人體內(nèi)的生理和病理功能奠定了基礎(chǔ)。第2部分：新型BTK/MNK激酶雙靶點(diǎn)抑制劑的藥物研究有研究表明,MNK激酶在B-細(xì)胞淋巴瘤中起關(guān)鍵作用,但是單獨(dú)抑制MNK激酶本身對癌癥的抑制效果有限。而根據(jù)信號通路的分析,我們認(rèn)為同時(shí)抑制BTK激酶和MNK激酶有可能增強(qiáng)對B細(xì)胞淋巴癌的抑制效果。因此,我們在仔細(xì)分析BTK激酶和MNK激酶的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,利用前期開發(fā)不可逆抑制劑總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)理念,采用以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為手段的理性藥物設(shè)計(jì)方法研發(fā)出第一個(gè)可以同時(shí)靶向激酶BTK和MNK的高選擇性高活性的雙靶點(diǎn)抑制劑QL-X-138。相比較目前的單獨(dú)的BTK抑制劑和MNK抑制劑,通過同時(shí)打擊BTK/MNK相關(guān)信號通路,QL-X-138可更有效的抑制一些對BTK激酶抑制劑不敏感的B細(xì)胞腫瘤細(xì)胞系,有效的抑制急性髓細(xì)胞性白血病(AML)、慢性淋巴細(xì)胞性白血病(CLL)病人原代細(xì)胞系的增殖,且能有效的將此類癌癥的細(xì)胞周期阻滯在DNA合成前期,誘導(dǎo)此類細(xì)胞凋亡。在臨床前動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)中,QL-X-138可以有效的減緩急性髓細(xì)胞性白血病腫瘤在小鼠體內(nèi)的增長。此項(xiàng)工作證明了同時(shí)靶向BTK/MNK激酶是一種有效可行的策略,“一箭雙雕”可以更好的提高抑制劑的抗癌癥效果。開發(fā)多靶點(diǎn)的藥物是靶向原癌基因進(jìn)行癌癥治療的重要有效途徑之一,但是如何提高多靶點(diǎn)藥物的選擇性是這種設(shè)計(jì)理念的瓶頸。此項(xiàng)研究證明以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的理性藥物設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)多靶點(diǎn)藥物的理性開發(fā),為提供高選擇性強(qiáng)作用效果的新型靶向藥物提供了先導(dǎo)性驗(yàn)證。第3部分針對B細(xì)胞腫瘤的高活性高選擇性不可逆BTK/GSTO1雙重抑制劑的研究隨著對BTK激酶抑制劑研究的深入,通過變換與激酶蛋白上的半胱氨酸反應(yīng)的活性化學(xué)基團(tuán)的方法,我們發(fā)現(xiàn)了一種新型高活性的BTK不可逆抑制劑MM2-48。該化合物可非常有效地抑制B細(xì)胞腫瘤的生長和促進(jìn)細(xì)胞凋亡。MM2-48對BTK激酶具有極強(qiáng)的抑制作用(EC50為0.06nM),抑制活性是PCI32765的100多倍。在細(xì)胞水平上,MM2-48可以特異性的抑制B細(xì)胞腫瘤細(xì)胞的增殖特別是對PCI32765不敏感的細(xì)胞也具有明顯的抑制效果。該化合物可以明顯的抑制BTK信號通路及下游信號通路,強(qiáng)烈的引起B(yǎng)TK蛋白的降解。這一現(xiàn)象強(qiáng)烈暗示MM2-48含有除BTK激酶以外的靶點(diǎn),通過質(zhì)譜蛋白質(zhì)組學(xué)研究證明GSTO1是MM2-48的另一個(gè)作用靶點(diǎn)。而將BTK抑制劑和GSTO1抑制劑進(jìn)行聯(lián)合用藥時(shí)表現(xiàn)出很好的協(xié)同效果,進(jìn)一步的驗(yàn)證了這個(gè)結(jié)論。在臨床前動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)中,MM2-48可以有效的減緩腫瘤在小鼠體內(nèi)的增長。此項(xiàng)工作證明了同時(shí)靶向BTK和GST01是一種有效可行的策略,為B細(xì)胞腫瘤的有效治療提供新的思路。第4部分BTK激酶抑制劑依魯替尼新適應(yīng)癥的發(fā)現(xiàn)——選擇性靶向FLT3-ITD陽性AML細(xì)胞我們利用自主開發(fā)的以激酶為靶點(diǎn)的全細(xì)胞高通量篩選庫,發(fā)現(xiàn)依魯替尼可以選擇性地有效抑制FLT3-ITD陽性急性髓細(xì)胞白血病癌癥細(xì)胞的增殖而不影響FLT3野生型的急性髓細(xì)胞白血病癌癥細(xì)胞的增殖。經(jīng)一系列體外生化水平研究后發(fā)現(xiàn),該化合物對急性髓細(xì)胞白血病中的FLT3-ITD陽性的FLT3激酶自磷酸化及下游信號通路具有較好抑制作用,且能有效使細(xì)胞周期停滯在DNA合成前期,能夠誘導(dǎo)此類細(xì)胞凋亡,而這些作用并不依賴于依魯替尼的原有靶點(diǎn)BTK激酶。鑒于依魯替尼的安全性和人體藥物動(dòng)力學(xué)己通過臨床前測試,該發(fā)現(xiàn)可能有助于快速將此藥物推向治療急性髓細(xì)胞性白血病的臨床應(yīng)用,是在精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代個(gè)性化精準(zhǔn)靶向用藥的又一個(gè)例證。
[Abstract]:BTK kinase is a non - reversible inhibitor of BTK , which is widely used as a key regulator of BCR signaling pathway . It is a key regulator of BTK for B cell lymphoma . It is used widely as a tool molecule to study the physiological function of BTK in B cell tumor .

【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R733

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本文編號：1763131