喹唑啉又稱(chēng)苯并嘧啶,是一類(lèi)重要的含氮雜環(huán)化合物。它廣泛存在于各種生物堿和具有生物藥理活性的有機分子中,其活性包括抗腫瘤、抗瘧疾、抗炎、抗菌、抗驚厥、抗結核及抗高血壓等,現就其在抗腫瘤領(lǐng)域的應用進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
我們使用藥渡數據庫進(jìn)行喹唑啉結構的子結構檢索得到在全球有105個(gè)臨床階段及以上的化合物(檢索時(shí)間為2018年8月30日)。篩選治療領(lǐng)域為腫瘤的進(jìn)而得到56條相應數據,其中包括8個(gè)中國一類(lèi)新藥。按照研發(fā)階段來(lái)分:上市藥物有10個(gè),NDA申請有2個(gè),臨床三期有2個(gè),臨床二期有25個(gè),臨床一期有17個(gè)。按照靶點(diǎn)來(lái)分:HER家族抑制劑23個(gè),VEGFR抑制劑和TYMS抑制劑各5個(gè),SRC抑制劑和PI3K抑制劑各3個(gè),JAK2抑制劑、KIF11抑制劑和AURKB抑制劑各2個(gè),PDGFR抑制劑、FGFR4抑制劑、PKC抑制劑、B-raf抑制劑、SMO抑制劑、Tubulin抑制劑、TOP1抑制劑、PARP抑制劑、CRBN底物特異性的小分子調節劑、IKK抑制劑以及HDAC抑制劑各1個(gè)。我們將按照這56個(gè)藥物的作用靶點(diǎn)對該部分藥物進(jìn)行一一展示。因篇幅較長(cháng),故分為上下篇,下面將概述HER家族、VEGFR和TYMS、SRC和PI3K及其相應的藥物。
在人類(lèi)基因組中,Her家族屬于19種受體酪氨酸蛋白激酶家族中的一個(gè)大家族,該家族成員包括:EGFR(ErbB-1/HER-1),HER-2/neu(ErbB-2),HER-3(ErbB-3),HER-4(ErbB-4),各成員之間具有高度同源性,均具有酪氨酸激酶活性。Her家族成員與相應配體結合后空間結構發(fā)生二聚體化,并激活細胞內下游信號通路,從而發(fā)揮作用。Her家族主要有三大類(lèi)特異性配體:①能與Her-3、Her-4結合的配體,包括神經(jīng)生長(cháng)調節素、生長(cháng)因子以及神經(jīng)分化因子;②能與Her-1、Her-4結合的配體,包括B-細胞調節素、表皮調節素及肝素結合性生長(cháng)因子;③只能與Her-1結合的,包括轉化生長(cháng)因子、兩性調節蛋白及生長(cháng)因子。目前尚未發(fā)現能與Her-2結合的配體[1]。表皮生長(cháng)因子受體在多種腫瘤細胞中過(guò)度表達和/或突變,對腫瘤的發(fā)生和發(fā)展具有重要影響,因而成為腫瘤治療的靶向位點(diǎn)之一[2]。以下列出了23個(gè)以喹唑啉為藥效基團的Her家族抑制劑:
2VEGFR抑制劑
惡性腫瘤嚴重危害人們的健康,據WHO統計,全世界平均每年死于惡性腫瘤者達700萬(wàn)人。全世界癌癥死亡人數將繼續上升,預計到2030年可能將超過(guò)1310萬(wàn)。腫瘤侵襲轉移是腫瘤治療失敗的主要原因。根據腫瘤血管生成理論,當實(shí)體腫瘤直徑>2mm時(shí)需誘導新的血管生成以獲取血供,否則腫瘤將會(huì )因缺血、缺氧而壞死,因此血管生成抑制劑有很好的療效。多種腫瘤血管生成因子都通過(guò)與相應的酪氨酸受體結合,促進(jìn)血管生成,其中血管內皮生長(cháng)因子(VEGF)是作用最強、特異性最高的促血管生成因子[3]。該家族主要有三個(gè)成員,分別為VEGFR-1,VEGFR-2,VEGFR-3。VEGFR是一類(lèi)酪氨酸激酶跨膜糖蛋白,可分為胞外區、跨膜區和胞內區。血管內皮生長(cháng)因子受體的胞外段是與血管內皮生長(cháng)因子結合的區域,兩者結合后血管內皮生長(cháng)因子受體構象發(fā)生變化,導致受體二聚化,其胞內段酪氨酸位點(diǎn)發(fā)生自磷酸化,激活下游的信號傳導通路。VEGFR-l(Flt-1)對造血干細胞的生長(cháng)起了決定性的作用,VEGFR-2(humanKDR,Flk-1)能促進(jìn)血管內皮生長(cháng)因子的生長(cháng),VEGFR-3(Flt-4)能促進(jìn)淋巴內皮細胞的正常發(fā)育[4]。以VEGF及其受體VEGFR為靶點(diǎn)的藥物,通過(guò)使血管內皮生長(cháng)因子和血管內皮生長(cháng)因子受體表達減少,阻斷其信號轉導通路或耗竭腫瘤細胞產(chǎn)生的血管內皮生長(cháng)因子而抑制腫瘤血管的生成,切斷腫瘤供血,達到抑制腫瘤生長(cháng)、發(fā)展和轉移的目的。血管內皮生長(cháng)因子受體在腫瘤血管內皮細胞中過(guò)度表達,而在相鄰正常血管內皮細胞中幾乎檢測不出。因此VEGF與VEGFR為腫瘤的導向治療提供了特異性較高的靶點(diǎn)[5]。
以下列出了5個(gè)以喹唑啉為藥效基團的VEGFR抑制劑:
3TYMS抑制劑
胸苷酸合成酶(Thymidylatesynthase,TS/TYMS)系由相同亞基構成的同源二聚體胞漿酶,它參與體內脫氧核糖核酸(DNA)生物合成所需的胸腺嘧啶核苷酸的起始合成過(guò)程,是該過(guò)程的限速酶。細胞在沒(méi)有外源性的胸腺嘧啶供應時(shí),這一限速反應是體內胸腺嘧啶脫氧核苷酸(dTMP)的唯一來(lái)源以及其后DNA合成的唯一途徑。由于腫瘤細胞內的DNA合成水平明顯高于正常細胞,因此腫瘤細胞在沒(méi)有外源性的胸腺嘧啶的情況下,抑制TS活性將引起胞內胸腺嘧啶的缺失,從而使胞內的DNA合成不能正常進(jìn)行,隨之產(chǎn)生缺陷的DNA合成、裂解以及細胞凋亡。因此,TS已成為化療藥物一個(gè)非常重要的理想作用靶點(diǎn)[6]。以下列出了5個(gè)以喹唑啉為藥效基團的TYMS抑制劑:
4SRC抑制劑
Src激酶家族(SFK)是一類(lèi)膜相關(guān)非受體酪氨酸激酶,其成員包括c-Src、Fyn、c-Yes、Lyn、Lck、c-Fgr、Blk、Hck以及Yrk[7]。Lyn、Lck、c-Fgr、Blk、Hck僅在造血細胞中表達,而c-Src、Fyn、c-Yes則在多種細胞中都有表達[8]。Src激酶家族(SFK)成員的結構相似,通常由4個(gè)的Src同源結構域(SH1~SH4)、每種激酶特有的特殊結構域(UD)以及含有酪氨酸殘基的碳端結構域(CT)組成。SFK可以調節許多生物學(xué)過(guò)程,如細胞的增殖、分化、自噬、黏附、死亡、侵襲、血管生成等。Src激酶家族(SFK)在許多惡性腫瘤中均有高表達,對于腫瘤細胞的惡性行為具有廣泛的調節作用[9]。以下列出了3個(gè)以喹唑啉為藥效基團的Src激酶抑制劑:
5PI3K抑制劑
磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphoinositide3-kinase,PI3K)是一種胞內磷脂酰肌醇激酶,屬于細胞內重要的信號轉導分子,參與調節細胞的增殖、凋亡與分化等生理過(guò)程。研究發(fā)現,PI3K依賴(lài)性信號通路在腫瘤發(fā)生中的主要特征和關(guān)鍵作用。PI3K介導的信號轉導通路控制著(zhù)眾多在腫瘤發(fā)生發(fā)展中至關(guān)重要的細胞生物學(xué)過(guò)程,通路中j的主要組件或上游調控因子的遺傳學(xué)和表觀(guān)遺傳學(xué)的突變導致PI3K依賴(lài)性信號通路(以PI3K-Akt-mTOR通路為主)過(guò)度表達,造成腫瘤細胞的發(fā)生和持續發(fā)展。在過(guò)去的幾十年中,以PI3K-Akt-mTOR通路為靶點(diǎn)的治療已經(jīng)取得很大進(jìn)步,使得人們認識到PI3K抑制劑在腫瘤的治療中發(fā)揮的重要作用。
P110催化亞基可具體分為PI3Kα、PI3Kβ、PI3Kγ、PI3Kδ四種亞型,其中用于腫瘤治療的主要是PI3Kα抑制劑和PI3Kδ抑制劑[10]。以下列出了3個(gè)以喹唑啉為藥效基團的PI3K抑制劑:
清熱解毒,散瘀止痛。用于熱毒瘀血壅滯腸胃而致的胃癌、食道癌、賁門(mén)癌、直腸癌等消化道腫瘤。
健客價(jià): ¥38清熱解毒,散瘀止痛,用于熱毒瘀血壅滯腸胃而致的胃癌,食道癌、賁門(mén)癌、直腸癌等消化道腫瘤。
健客價(jià): ¥46本品增強免疫功能,用于抗癌化療、放療的輔助治療,老年性免疫功能缺陷等。可配合化療、放療及聯(lián)合應用于白血病、多發(fā)性骨髓瘤、骨髓增生異常綜合癥及造血干細胞移植后,以及其它實(shí)體瘤患者。
健客價(jià): ¥88本品增強免疫功能,用于抗癌化療、放療的輔助治療,老年性免疫功能缺陷等。可配合化療、放療及聯(lián)合應用于白血病、多發(fā)性骨髓瘤、骨髓增生異常綜合癥及造血干細胞移植后,以及其它實(shí)體瘤患者。
健客價(jià): ¥42抗癌藥。用于肺癌,肺癌腦轉移,消化道腫瘤及肝癌的輔助治療劑。
健客價(jià): ¥44抗癌,消炎,平喘。用于食道癌、胃癌、肺癌,對大腸癌、宮頸癌、白血病等多種惡性腫瘤,亦有一定療效,亦可配合放療、化療及手術(shù)后治療。并用于治療慢性氣管炎及支氣管哮喘。
健客價(jià): ¥16.9