CDK4 x CDK9 x CDK6 x PI3K family

自2001年imatinib（伊马替尼，商品名：格列卫）获批以来，小分子激酶抑制剂（SMKI）已发展成为癌症治疗的一类主要靶向疗法。公开资料显示，过去的二十年里，已超过100个SMKI获得了美国食品药品监督管理局(FDA)（约80个）和中国国家药品监督管理局(NMPA)（22个）的批准，为人类健康带来了显著效益。 然而，SMKI存在一个不可忽视的“短板”：即患者会发展出耐药性。这种情况通常在临床治疗大约1-2年后出现，导致需要更换治疗方案，不得不采用其他替代治疗策略或使用更新一代的激酶抑制剂。 本文以Nature Reviews Drug Discovery（2024年影响因子122.7）的一篇综述为蓝本，讨论激酶抑制剂的定义（划分标准）及设计趋势，包括变构和共价抑制剂、双功能抑制剂和化学降解剂的开发。 文末链接可跳转原文 2021年8月5日Uppsala University（瑞典乌普萨拉大学）的Helgi B. Schiöth课题组在Nat. Rev. Drug Discov.以“Trends in kinase drug discovery: targets, indications and inhibitor design”为题发表综述。 全文内容两万余字，详尽阐述了激酶类药物的各方面信息，仅供学术交流。 目 录 1 Introduction / 2 已上市的激酶抑制剂 2.1 激酶家族和靶标中已批准的药物 2.2 肿瘤适应症的激酶抑制剂 2.3 肿瘤适应症之外的激酶抑制剂 2.4 药物分类 3 激酶抑制剂设计的趋势 3.1 激酶催化结构域的结构特征 3.2 理性设计抑制剂的策略 3.3 激酶抑制剂的化学结构趋势 3.4 变构抑制剂 3.5 共价抑制剂 3.6 大环化合物 3.7 双功能抑制剂 4 研究性药物的发展趋势 4.1 激酶抑制剂临床试验的成功率 4.2 激酶家族的在研药物靶标 4.3 新型靶点肿瘤学的激酶抑制剂 4.4 新型靶点肿瘤学以外的激酶抑制剂 4.5 已停止开发抑制剂的激酶 5 展望 /           1. Introduction 由激酶和磷酸酶介导的可逆蛋白质磷酸化在调节细胞功能（例如细胞增殖、凋亡、亚细胞易位、炎症和代谢）方面具有关键作用。人类激酶组由约560种蛋白激酶组成，其中包括约500种真核蛋白激酶(ePK)，分为八个主要组，例如酪氨酸激酶，以及约60种非典型蛋白激酶，例如具有保守激酶的脂质激酶与ePK类似，但与ePK的其他高度保守的序列基序不同。 自20世纪80年代以来，蛋白激酶已被认为是潜在的药物靶点，特别是基于对癌症的分子理解的进展，包括SRC等癌基因的发现。然而，由于细胞中ATP浓度高、对激酶活性调节和保守的ATP结合口袋了解甚少，开发与ATP位点结合的蛋白激酶抑制剂最初被视为难以克服的挑战。尽管如此，天然化合物staurosporine因其强大的激酶抑制活性而受到人们追捧，尽管选择性较差。到20世纪80年代末，这为识别并优化针对ATP结合位点、具有合适药物性质、选择性和效力的合成小分子激酶抑制剂（SMKIs）铺平了道路。 在上世纪90年代此类努力下，两种激酶抑制剂获得了监管部门的批准。Fasudil（法舒地尔）是一种Rho相关卷曲螺旋蛋白激酶（ROCK1和ROCK2）抑制剂，于1995年在日本被批准用于治疗脑血管痉挛，但Fasudil的ROCK抑制活性直到1997年才被描述。Sirolimus（西罗莫司）是一种天然产物，在雷帕霉素机制靶点(mTOR)的发现中发挥了关键作用，于1999年成为第一个在美国上市的激酶抑制剂。FDA批准用于预防器官排斥，现在回想起来，它也是第一个变构激酶抑制剂。鉴于这两种药物的开发经验，伊马替尼（CGP 57148、STI571）于1992年在Ciba-Geigy实验室发现，并于2001年获得FDA批准，被视作激酶抑制剂开发中的一项关键里程碑。伊马替尼可有效抑制多种酪氨酸激酶，包括BCR-ABL和血小板衍生生长因子受体(PDGFR)，最初被批准用于治疗BCR-ABL驱动的慢性粒细胞性白血病(CML)，随后用于其他适应症，例如治疗KIT驱动的胃肠道肿瘤(GIST)。其显著的临床效果成为肿瘤学领域分子靶向治疗活动激增的催化剂，过去的二十年里，激酶抑制剂在这一领域一直占据着重要地位。     近期对激酶抑制剂的综述描述了激酶药物发现的重要方面，包括靶向途径和蛋白质家族，仅FDA批准的SMKI，相关疾病适应症或结构方面。然而，据我们所知，还没有发表过关于临床试验中激酶抑制剂和激酶靶点的综合分析，由此我们单独撰文（有关数据集和分析的来源的详细信息，参阅正文Box 1）。我们介绍了FDA批准的激酶抑制剂和药物在临床试验中的趋势，这些趋势可以扩大治疗靶向的激酶组的比例。考虑到这些机会，我们还讨论了激酶抑制剂设计的趋势和策略。2. 已上市的激酶抑制剂 自1995年Fasudil获批以来，全球获批的激酶抑制剂数量已增至98种药物[该文发表于2021年，故与笔者在推文开始时的数据有出入]，其中71种为已获得FDA批准的SMKI（截至2021年5月）。值得注意的是，过去5年批准的SMKI数量增加了一倍以上，FDA批准了37个药物，SMKI约占2016-2021年FDA批准的所有新药的15%。FDA还批准了10种靶向受体酪氨酸激酶(RTKs)的单克隆抗体(mAbs)。另外16种SMKI和一种mAb已获得其他监管机构的批准（详见下表）。     2.1 激酶家族和靶标中已批准的药物 FDA批准的71个SMKI靶向21个激酶家族，约占激酶组的20%，这与之前对蛋白激酶靶点覆盖范围的估计相对应。已获得FDA批准的药物靶向的激酶（通常被认为是通过行业标准进行临床验证的）包括八个主要ePK组中五个家族的成员（TK、TKL、STE、CMGC和AGC），其中一个家族属于非典型蛋白激酶组(PIKK)和脂质激酶中的一个家族（PI3K；磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸-3-激酶）。具体来说，这71个SMKI主要抑制这些组中的大约42个蛋白质，其中大多数（49个SMKI）主要针对TK组中15个家族成员的30个蛋白质（图2）。尽管TK组是利用最多的激酶组，但只有大约30%是有针对性的，这表明仍有很大的进一步探索空间。     RTK的HER家族(HER1-4)成员是最具针对性的，有8种FDA批准的SMKI和8种FDA批准的mAb专门针对这些蛋白质。RTK的血管内皮生长因子受体(VEGFR)家族也受到了广泛的研究，其中有7种SMKI和一种mAb已获得FDA批准，尽管所有SMKI都是非选择性抑制剂，也与其他RTK相互作用。Janus激酶(JAK)的抑制是另一种流行的治疗策略，迄今为止，针对该家族的五种SMKI已获得FDA批准。 2.2 肿瘤适应症的激酶抑制剂 有大量临床证据支持激酶在癌症中的驱动作用，因为它们通过易位或激活突变而异常激活。染色体易位产生定位异常的融合蛋白，可能具有潜在致癌性。这些疾病驱动因素的识别和表征促进了分子引导癌症疗法的设计和批准，首先是伊马替尼治疗由BCR-ABL易位驱动的慢性粒细胞白血病（CML）的开创性例子，这种易位导致蛋白的酪氨酸激酶活性升高。 大多数FDA批准的SMKI（61个；89%）和所有FDA批准的靶向激酶的mAb（10种mAb）均具有肿瘤学适应症。继伊马替尼之后，迄今为止还有四种针对ABL的SMKI已获得批准：尼洛替尼、达沙替尼、博舒替尼和帕纳替尼（有关ABL抑制剂开发的详细信息，参见Box 2）。值得注意的是，SMKI治疗CML已被证明是持久的，并且相当大比例的慢性期CML患者(高达40%)在停止治疗后没有复发。     在我们集中处理已批准药物数据中，超过20%（19种SMKI和2种mAb）被批准用于非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗。考虑到肺癌是男性和女性中最主要的癌症死亡原因，并且80-85%的肺癌病例是非小细胞肺癌，这一点非常重要。对于NSCLC的批准药物说明了激酶抑制剂在肿瘤学领域的总体发展趋势：识别肿瘤的分子特征能够促进第一代SMKI的研发及应用，并指导进一步的药物研发以克服耐药性的出现。事实上，针对获得性耐药的下一代抑制剂占到了针对七个主要激酶基因家族（NTRK、ABL、ALK、BTK、FLT3、KIT和MET）的药物的70%。新一代测序（Next-generation sequencing）已经成为非小细胞肺癌中肿瘤测序的金标准，用以检测驱动突变并促进在一个单一检测中全面测试多个基因靶标。这有助于识别EGFR、ALK、ROS1、NTRK和MET等基因中的驱动变异，这些变异现在已成为FDA批准的药物的目标。 在2000年代初期首批被批准用于NSCLC治疗的SMKI是吉非替尼和厄洛替尼，其基于表皮生长因子受体（EGFR）在肿瘤生长和进展中的重要作用而设计的。然而，针对EGFR的SMKI常常会遇到由突变引起的药物耐药性问题。特别是，T790M看门人突变会在接受EGFR抑制剂治疗的患者中高达50%的比例出现。外显子21中的单点替换突变（L858R）和外显子19的缺失，通常被称为“经典”的EGFR激活突变，因为它们占EGFR激酶域突变的85-90%，这些突变被认为是与不同临床病理特征相关的敏化突变。外显子20的插入也是激活突变；然而，它们本身对EGFR抑制剂并不敏感，并且与较差的患者预后相关联。包括阿法替尼和达可替尼在内的下一代共价SMKI已被FDA批准，这些药物对诸如T790M之类的突变有效。此外，第三代抑制剂奥希替尼也被批准，它能特异性地靶向激活突变以及T790M耐药突变。     ALK（间变性淋巴瘤激酶）的重排会产生异常的ALK蛋白，促进细胞增殖和迁移，在大约5%的非小细胞肺癌（NSCLC）病例中被识别。首个ALK抑制剂克唑替尼于2011年获得批准。与ALK密切相关的是ROS1，它同样可以被ALK抑制剂靶向。ROS1的重排在NSCLC中的发生率约为1-2%。此外，在克唑替尼耐药的患者中，获得性ROS1耐药突变的发生率可达60%。为了改进克唑替尼的治疗特性并克服耐药突变，已经开发出了第二代和第三代化合物。自从克唑替尼之后，又有四种额外的SMKI被FDA批准用于ALK或ROS1易位的治疗：色瑞替尼、艾乐替尼、布加替尼和劳拉替尼。最近，又有四种额外的SMKI被批准用于治疗与特定激酶相关的突变引起的NSCLC：塞培利替尼和普拉塞替尼用于RET融合阳性的NSCLC治疗；卡马替尼和特泊替尼用于MET突变阳性的NSCLC治疗。 针对肿瘤血管生成是重要的抗癌策略之一，许多已获批准的激酶抑制剂成功地针对了由VEGFR（血管内皮生长因子受体）、PDGFR（血小板衍生生长因子受体）、KIT、成纤维细胞生长因子受体（FGFRs）和MET驱动的血管生成途径。例如，有五种被FDA批准的SMKI用于肾细胞癌的治疗，这些药物可以抑制VEGFR以及其他受体酪氨酸激酶（RTKs），还有两种获批的雷帕霉素类似物抑制剂，即替西罗莫司和依维莫司，它们靶向mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白），这是VEGFR信号传导途径下游的一个关键分子。转移性结直肠癌（CRC）也通过使用FDA批准的mAb雷莫芦单抗和在中国获批的SMKI呋喹替尼来抑制VEGFR。髓样甲状腺癌则通过VEGFR抑制剂vandetanib、cabozantinib和lenvantinib以及上述提到的RET抑制剂pralsetinib和selpercatinib来进行治疗。 PDGFR和KIT由伊马替尼抑制，并且这种活性促成了其在2002年获得FDA批准用于治疗胃肠道间质瘤（GISTs）。与其他癌症一样，为了提高疗效和/或解决对第一代药物的耐药性问题，进一步开发了更多的SMKI。其中两种药物avapritinib和ripretinib在2020年获得批准，它们靶向特定的PDGFR和KIT激活环突变，这些突变导致高达85%-90%的GISTs患者复发。最近，FGFR途径的血管生成抑制已被证实是一种有效的治疗策略，这体现在2019年erdafitinib获得FDA批准用于治疗携带FGFR改变的晚期尿路上皮癌，以及2020年pemigatinib获得FDA批准，这是首个针对胆管癌的靶向治疗药物，胆管癌是一种以FGFR驱动突变为特征的侵袭性肿瘤。     其他RTK蛋白家族已被批准的激酶抑制剂用于多种癌症适应症。其中最突出的是针对HER2治疗乳腺癌的药物，这些药物包括已批准的9种激酶靶向药物。1998年批准的针对HER2的单克隆抗体trastuzumab，这是使用RTK靶向药物由伴生诊断指导的先驱案例，以及最近批准的针对HER2的单克隆抗体margetuximab，以及四种SMKIs：lapatinib、neratinib、tucatinib和pyrotinib（在中国批准），这些药物也用于治疗HER2+乳腺癌患者。我们的数据也包含了两种靶向HER2的抗体药物偶联物：曲妥珠单抗-艾美汀辛（trastuzumab-emtansine）和曲妥珠单抗-德鲁克斯替坎（trastuzumab-deruxtecan）。尽管细胞毒性载荷是这些抗体-药物偶联物抗癌活性的关键驱动因素，而不是仅抑制HER2的活性，但我们将其包含在内以完整说明。 各种细胞内激酶也已被批准的SMKIs所靶向。针对在细胞分裂中起重要作用的CDK4和CDK6的靶向治疗非常成功，现在有三种SMKIs：palbociclib、ribociclib和abemaciclib，已成为特定乳腺癌治疗的标准方案。2021年批准的一种CDK4/CDK6抑制剂trilaciclib用于小细胞肺癌的髓细胞保存疗法。转移性黑色素瘤是一种难以治疗的疾病，常见的BRAF突变使其特别具有侵略性。六种SMKIs已被批准用于此适应症：三种是BRAF抑制剂（vemurafenib、dabrafenib和encorafenib），三种是MEK抑制剂（trametinib、cobimetinib和binimetinib）。此外，2018年FDA批准了dabrafenib联合trametinib的MEK/BRAF组合疗法。此外，此外，证据表明，将SMKIs（特别是MEK和BRAF抑制剂）与免疫疗法联合使用，可以实现持久响应，并且具有更好的治疗效果     PI3K-AKT-mTOR途径涉及细胞存活、代谢和细胞生长的调节。在许多癌症中，该途径的失调导致了对它的组分进行靶向的广泛研究。这些研究导致了仅有的批准的激酶抑制剂，这些抑制剂靶向脂质激酶，始于2014年FDA批准idelalisib（针对PI3K δ的第一类SMKI），用于治疗各种淋巴瘤。此后，2017年批准了PI3K α/β双重抑制剂copanlisib用于滤泡性淋巴瘤，2018年批准了PI3K δ/γ双重抑制剂duvelisib用于多种淋巴瘤适应症，以及2019年批准了PI3K α选择性抑制剂alpelisib用于治疗乳腺癌。已经批准了三种靶向mTOR的SMKIs（见上文），包括sirolimus（最早期的激酶抑制剂之一），已被批准用于多种适应症，包括肿瘤性和非肿瘤性适应症。 通过靶向激酶治疗其他血液恶性肿瘤已经取得了实质性进展。值得注意的是，套细胞淋巴瘤和慢性淋巴细胞白血病正在通过FDA批准的三种布鲁顿酪氨酸激酶(BTK)抑制剂来治疗：ibrutinib、acalabrutinib和zanubrutinib。值得注意的是，这三种药物均通过共价作用机制发挥作用，而ibrutinib（伊布替尼）的成功在很大程度上催化了重新评估共价抑制作为药物设计策略的重要性（见下文），与阿法替尼（见上文）一起推动了这一领域的进展。 最后，激酶抑制剂也在引领利用肿瘤的分子特征而非组织来源来开发抗癌药物的先驱努力。在发现NTRK1作为结直肠癌（CRC）中致癌融合基因产物的一部分后的三十年，以及随后发现了NTRK2和NTRK3之后，泛TRK抑制剂larotrectinib成为了仅有的第二种组织无关型疗法进入市场（继pembrolizumab之后），在2018年获得FDA批准用于治疗携带NTRK基因融合的实体瘤患者。自此以后，多激酶抑制剂entrectinib也加入进来，它同样被批准用于携带NTRK基因融合的实体瘤患者的治疗。其他激酶抑制剂也在无组织特异性的开发项目中进行研究，其中包括已获批的RET抑制剂pralsetinib和selpercatinib。 [Box 2的部分内容*] BCR-ABL激酶抑制剂的发展揭示了一些激酶药物发现的一般性教训。首先，别构激酶抑制剂可以非常具有选择性；asciminib是合成选择性激酶抑制剂（SMKIs）中最具选择性的抑制剂之一。其次，寻找激酶抑制剂的生化筛选实验最好使用天然且全长的蛋白质进行，如果可能的话，这样可以获得多样化的调控相互作用的信息。第三，理解激酶抑制剂的作用机制需要投入大量的时间和劳动密集型工作至药物化学、药理学、生物化学、生物物理学、细胞生物学和结构生物学等领域。从伊马替尼获得批准到asciminib进入一期临床试验，历经了13年的时间。最后，了解激酶抑制剂所治疗的疾病是非常重要的。伊马替尼和其他靶向ABL治疗慢性粒细胞白血病（CML）的抑制剂，在疗效方面仍然非常突出，相比过去二十年为其他癌症开发的许多激酶抑制剂而言，它们的疗效前所未有。这可能反映出伊马替尼和其他BCR-ABL抑制剂在概念上更接近预防癌症，即防止CML的急性期（爆裂危象）而非仅仅治疗癌症，后者往往在较晚阶段才被诊断。实际上，慢性粒细胞白血病的慢性期，尤其是在早期阶段，更像是一种骨髓增生性疾病而非癌症。许多骨髓增生性疾病是由酪氨酸激酶驱动的，例如真性红细胞增多症（JAK2）、慢性粒单核细胞白血病（PDGFR）和嗜酸性粒细胞增多综合征（PDGFR），尽管它们很少转变为癌症，与CML不同。     2.3 肿瘤适应症之外的激酶抑制剂 许多激酶参与免疫反应的调节。例如，JAK是辅助性T细胞（TH1、TH2和TH17）免疫反应的关键成分，因为它们是许多细胞因子（包括干扰素和白细胞介素）的辅助信使。11种SMKI（占已获批SMKI的13%以上）已被批准用于免疫系统相关适应症，主要是自身免疫性疾病和炎症性疾病。 第一个在肿瘤学之外获得批准的激酶抑制剂是ruxolitinib，这是一种JAK1和JAK2抑制剂，在认识到JAK2中的激活突变导致一组骨髓增生性肿瘤后，于2011年被FDA批准用于治疗中度或高危骨髓纤维化患者。JAK2抑制剂fedratinib也于2019年被批准用于此类疾病。     类风湿性关节炎是获批SMKI最多的自身免疫性疾病（总共5种，FDA批准了3种）。所有五种SMKI都选择性地靶向JAK的亚型，包括第一个被批准用于类风湿性关节炎的SMKI：2012年的托法替布（其次是baricitinib、upadacitinib、peficitinib和filgotinib）。Peficitinib主要抑制JAK3，并于2019年获得日本药品和医疗器械管理局（PMDA）的批准。Filgotinib是一种选择性JAK1抑制剂，已获得EMA和PMDA的批准；但是，出于安全原因，FDA推迟了对其新药申请的决定。JAK激酶抑制剂也正在研究其他免疫疾病，而delgocitinib是一种泛JAK 抑制剂，于2020年获得PMDA批准，是第一个被批准用于皮肤病特应性皮炎的激酶抑制剂。 激酶SYK参与先天性和适应性免疫反应，与过敏和自身免疫性疾病以及血液系统恶性肿瘤的发展有关。Fostamitinib是一种一流的SYK抑制剂，由于其能够减少抗体介导的血小板破坏，于2018年被FDA批准用于治疗慢性免疫性血小板减少症。器官移植的排斥反应预防和移植物抗宿主病也是适合激酶抑制的免疫相关问题。两种药物已被批准用于这些疾病中的每一种：依鲁替尼和芦可替尼。 另外，几种SMKI已被批准用于肿瘤学和免疫学以外的疾病。其中包括用于脑血管痉挛的 ROCK1和ROCK2抑制剂法舒地尔（如上所述）、用于结节性硬化症复合物相关部分性癫痫发作的mTOR抑制剂依维莫司、用于特发性肺纤维化的VEGFR抑制剂尼达尼布、用于晚期系统性肥大细胞增多症的FLT3抑制剂米哚妥林和另一种ROCK1/ROCK2抑制剂奈他舒地尔，用于青光眼和高眼压症。 2.4 药物分类 几乎所有FDA批准的SMKI都针对激酶ATP结合位点（63个SMKI），除了3种雷帕霉素类、4种MEK抑制剂和靶向肽底物位点的双重SRC和微管蛋白聚合抑制剂tirbanibulin（结合模式的进一步讨论见下文）。ATP结合位点在人类激酶组中的保守性意味着“ATP模拟物”经常与许多其他不同的激酶发生交叉反应，从而产生具有混杂特征的化合物。达沙替尼或舒尼替尼等混杂化合物被称为多激酶抑制剂，可能具有一些毒理学问题。然而，这种交叉反应也可能是潜在的优势。例如，伊马替尼对多种激酶的活性使其能够应用于多种适应症，例如BCR-ABL易位驱动的CML、KIT驱动的GIST和PDGFR α失调驱动的嗜酸性粒细胞增多综合征。通过阻断两种或多种激酶来抑制细胞网络中的多个节点也可以产生可能具有临床有用的协同作用；例如，用前面提到的达拉非尼加曲美替尼的组合靶向BRAF和MEK通路。     RTK的细胞表面位置已被10种FDA批准的mAb成功用于治疗乳腺癌、CRC、NSCLC、软组织肉瘤和肝细胞癌。此类药物的作用机制比SMKI抑制激酶活性更复杂，可能包括阻断配体结合（从而阻止激酶激活）、促进受体内化和抗体依赖性细胞毒性3. 激酶抑制剂设计的趋势 通过了解其结合位点的结构，SMKI的鉴定已大大推进。迄今为止已发表5500多种催化结构域结构，涵盖104个家族的约300种激酶。在本节中，我们概述了与基于结构的药物设计相关的主要特征以及不同类型SMKI开发的趋势。 3.1激酶催化结构域的结构特征 蛋白激酶折叠结构的架构最早是由Knighton等人在1991年描述的，他们报道了蛋白激酶A(PKA)与ATP-Mg2+及抑制性肽结合的结构。这一结构揭示了一个双叶状的排列，包括一个较小的N端叶，其中含有一个五条链组成的反平行β-层状结构(β1至β5)、保守的调控α-C螺旋、两个额外的螺旋片段，以及一个主要由α螺旋构成的较大的C端叶（下图a）。     ATP辅助因子夹在两个叶之间，并在腺嘌呤环和铰链区之间形成氢键，从而建立了连接叶的骨架。这些氢键代表了ATP模拟抑制剂设计的重要锚点，并定义了碱性激酶抑制剂支架。ATP也由富含甘氨酸的环 [G-loop，也称为磷酸盐结合环(P-loop)]协调。这是一个高度灵活的区域，存在于β折叠结构β1和β2中，共有序列基序GXGXφG，其中φ代表疏水残基。第二个关键序列基序（V）AxK位于β3中。 活跃态激酶的一个标志性结构特征是，在(V)AxK基序中的赖氨酸残基与位于α-C螺旋中的保守谷氨酸之间形成的一个保守盐桥，该盐桥将α-C螺旋定位（“α C-in”构象）。α-C螺旋具有重要的调控作用，因为(V)AxK盐桥有助于ATP磷酸基团的配位。在非活跃态激酶中，α-C螺旋从其在活跃状态下的位置向外移动（“α C-out”构象），并且通常还会使中心的保守谷氨酸旋转远离ATP结合位点。 在α C-in状态下，α C螺旋的C末端通过与保守的三肽Asp-Phe-Gly (DFG)基序相互作用而得到进一步稳定，后者还锚定了激活段的N末端。在其活跃的“DFG-in”构象中，DFG天冬氨酸残基指向ATP的磷酸基团，协调一个对催化非常重要的Mg2+。在非活跃态激酶中，DFG处于可动状态，使苯丙氨酸残基移位。这种所谓的“DFG-out”构象开启了一个深且主要是疏水性的结合口袋（见下文）。DFG-out运动也会导致激活段的无序化，这是一个长度和序列可变的可动结构元件，包含DFG基序、激活环（A-loop）并在末端以螺旋状的APE (Ala-Pro-Glu)基序结束。A-loop还包含调控激酶活化的磷酸化位点，对于非组成性活跃的激酶来说，可通过自身磷酸化或跨磷酸化来进行调控。最后，催化环包含一个高度保守的Y/HRD (Tyr/His-Arg-Asp)基序，其中严格保守的天冬氨酸是催化所必需的。     ePKs (可被调节的蛋白激酶) 的三维结构高度保守，包括一组结构上重要的疏水性残基。这些残基形成了两条脊柱，在活跃状态下连接并正确对齐两个激酶叶，并定位关键的序列基序以利于催化过程。一条脊柱被称为催化脊柱(C-spine)，它由辅因子ATP的腺嘌呤环系统补充，并连接激酶域铰链侧的结构元件。另一条疏水性脊柱被称为调控脊柱(R-spine)，在活跃状态下感知β4片层、α C螺旋、DFG基序和下叶α E螺旋的正确排列（上图b）。在非活跃状态下，R-spine残基的移位会导致R-spine断裂。通过突变研究实验验证了脊柱残基的功能重要性，这些研究表明脊柱残基的疏水接触对于适当的催化功能是必需的。由于它们靠近ATP结合位点，许多激酶抑制剂会与脊柱残基相互作用，甚至插入或改变脊柱的相互作用。 称为“守门人”残基（gatekeeper，也可译为门控残基）连接着C-spine和R-spine（在PKA中为M120），位于铰链区域的N末端。守门人残基对于药物开发的重要性很早就被认识到。虽然不常见，但如果存在像苏氨酸这样的小型守门人残基，则能够设计出针对其他激酶具有选择性的抑制剂，因为它使得后口袋对小分子开放；这意味着与该口袋结合的抑制剂无法与其他在守门人位置拥有大型疏水性残基的激酶结合。人类激酶中守门人位置不存在甘氨酸残基，这促使人们设计出了特异性靶向激酶守门人突变体的大体积ATP类似物。然而，转变为体积更大的残基从而在空间上排除抑制剂的守门人突变是激酶药物耐药性的常见原因。[译者注：这句话比较拗口，推测作者的意思是：守门人残基（gatekeeper）通常不会出现甘氨酸这样的小体积残基。因为甘氨酸作为最小的氨基酸，它的侧链仅有一个氢原子，这使得它能够适应各种空间环境；当它缺少时能为设计特异性更强的抑制剂提供了一种契机。然而，当守门人位置发生突变，变成了体积更大的残基时，这些突变可能会阻止原本有效的抑制剂与激酶结合，从而导致药物耐药性。强调守门人残基的特性对于激酶抑制剂设计的重要性。]     3.2 理性设计抑制剂的策略 蛋白激酶结构的高度动态特性允许设计识别活性或多种非活性构象的抑制剂。激酶的失活状态在结构上特别多样化，并在药物开发中得到了广泛的探索。已对激酶催化结构域中存在的80多个可能的配体结合位点进行了编目和描述。对该领域的详细描述超出了本综述的范围，因此我们的描述仅限于现代激酶药物发现中已经确立的主要结合模式。 1型抑制剂（Type 1）针对激酶的活跃状态。抑制剂中的中心嘌呤部分模仿了ATP在铰链区形成的氢键结合，同时α C螺旋和DFG基序均处于它们的活跃“in”位置。然而，在这一结构中，G-loop并未形成活跃构象与嘌呤环和Y253形成芳香性堆积相互作用。芳香族氨基酸经常出现在G-loop的末端。在ATP结合的活跃状态下，这些残基朝向远离ATP结合位点的方向排列。有趣的是，在许多激酶抑制剂复合物中观察到了所谓的“折叠P-loop构象”，并且这种构象被认为与有利的抑制剂选择性相关联。 2型抑制剂（Type 2）结合到非活跃态的激酶，其特征是DFG-out构象。DFG基序向外移动形成了一个大的疏水性口袋，这一口袋被该抑制剂中的三氟甲基苯基部分靶向。α C螺旋保持其活跃状态下的α C-in位置，这一点通过(V)AxK K271与保守的α C谷氨酸E286之间形成的经典盐桥得以体现，而G-loop则维持其折叠构象。     在经典的Type 1和Type 2之间的结合模式之间存在许多中间状态，一些作者引入了类型1.5（Type 1.5）的结合模式。然而，在激酶文献中，类型1.5抑制剂的定义并不明确。严格来说，类型1.5抑制剂可以定义为破坏R-spine的抑制剂，但这个词也被用来描述那些结合后导致任何偏离理想活跃构象的结构偏差的抑制剂，包括异常的G-loop构象和激活段的自我抑制构象。由于这些结构元素高度可动，并且它们的构象可能取决于晶体堆积，我们认为将这种结合模式限定为破坏R-spine而不靶向经典Type 2特有的DFG-out口袋的抑制剂更为有用。在BRAF-dabrafenib复合物中，α C螺旋向外移动，导致R-spine断裂和(V)AxK (K483)与α C谷氨酸(E591)之间的盐桥断裂，而DFG基序仍保持在DFG-in位置。     上图为3型抑制剂（Type 3）结合模式在激酶MEK1中的示例。抑制剂占据了一个由α C-out移动和激活段的非活跃螺旋构象共同形成的口袋（虚线圈）。辅因子ATP-Mg2+以球棍模型表示，结合到ATP结合位点，而DFG基序处于DFG-in构象。 非经典结合模式代表了吸引人的设计策略，因为这类化合物通常比经典的Type 1和Type 2抑制剂具有更高的选择性和更长的目标驻留时间。例如，EGFR抑制剂拉帕替尼结合到DFG-in构象，但它诱导了显著的结构重排，这解释了它对EGFR的高度选择性。同样，蛋白激酶R (PKR)-样内质网激酶(PERK)抑制剂GSK2606414和MET抑制剂SGX523靶向激活段的一种非活跃构象。ERK1/ERK2抑制剂SCH772984特异性地与由α C-out和折叠P-loop构象共同形成的独特结合口袋相互作用。Kinase-Ligand Interaction Fingerprints and Structures (KLIFS)数据库为研究配体相互作用和整个激酶组中不同结合模式的分布提供了一个宝贵的资源。 近期的研究也探讨了水在配体设计中的作用。早期的模型仅从简单的熵增观点考虑了配体置换结合位点水分子的情况。现在，更加精细的计算工具能够详细分析结构模型中观察到的每个水分子，以评估水在配体效力、构象变化和配体解离速率中的作用。 3.3 激酶抑制剂的化学结构趋势 ATP结合位点是已批准的SMKI靶向的主要位点，占FDA批准的71种药物中的63种。与ATP腺嘌呤环类似，ATP模拟物抑制剂通过氢键锚定到激酶铰链骨架上。已经开发了几种充当铰链粘合剂的支架。融合的六元环体系（Fused six-membered ring systems）：如（异）喹啉和喹唑啉，首先在法舒地尔的开发中建立，随后是吉非替尼和厄洛替尼，是最常用的ATP模拟物，有18个获批SMKI。用于伊马替尼的氨基嘧啶和密切相关的氨基吡啶部分也仍然是经常使用的铰链结合剂，有17种SMKI获得批准（下图，氢键供体和受体用红色箭头表示）。 译者注：在药物小分子的开发中，由于Lipinski等类药经验规则的因素，常需要考量一个化学结构中的“氢键供体”、“氢键受体”数量，以便更好的成药。 这里的供体很好找，但氢键受体不能简单的将N、O原子加和。氢键通常发生在含孤对电子的原子与氢原子之间，因此，即使在一个化学结构中有多个杂原子，也不一定所有这些杂原子都能充当有效的氢键受体。例如，在某些杂环化合物中，氮原子如果参与了环的共轭体系，可能就不太容易作为氢键受体，因为其孤对电子参与了π电子体系，没有多余的孤对电子去形成氢键。所以上图中红色箭头只标注了特定的一些杂原子。     图源：《Drug-Like Properties》 Li Di, Edward H. Kerns. 第三类铰链结合基团是融合的五元和六元环系统，例如吡咯并嘧啶、吡咯并吡啶、嘌呤、氧吲哚和吡咯或咪唑三嗪。从结构上看，吡唑并氨基嘧啶和咪唑并氨基吡嗪也与这一类铰链结合基团相关，但根据它们的铰链结合模式，应将其视为氨基嘧啶的衍生物。非芳香性铰链结合基团由酰胺代表。共有17种SMKIs含有多种铰链结合支架，但在开发三分之二已批准的SMKIs的过程中探索的化学空间之狭窄令人惊讶。 3.4 变构抑制剂 大多数信号激酶以非活性状态表达，该状态被许多不同的机制激活，例如由翻译后修饰或通过与支架蛋白或侧翼调节结构域的相互作用诱导的结构变化。因此，激酶调节细胞信号传导的关键作用需要高度的催化结构域可塑性。通过开发阻止激酶激活的变构抑制剂，这一特性得到了广泛的探索。 变构激酶抑制剂在它们阻止的激活机制上有所不同，因此仅根据其结合位置对它们进行分类。3型抑制剂（Type 3）在α C-out构象诱导的口袋中与ATP结合位点附近结合，在某些情况下由A-loop的非活性构象诱导。所有四种临床批准的MEK1/MEK2抑制剂都是与变构后口袋结合的3型抑制剂的例子。DFG处于活性的“in”构象中，允许3型抑制剂和ATP同时结合。一些3型抑制剂还与ATP的磷酸骨架形成极性相互作用，导致ATP非竞争性作用模式。然而，越来越多的3型抑制剂与经典后袋结合，但稳定了DFG-out构象。示例包括靶向FAK、TRKA、PAK1和IGF1R的变构抑制剂。值得注意的是，这些抑制剂对密切相关的家族成员显示出亚型选择性。     4型抑制剂（Type 4）结合到远离ATP结合位点的别构位点（下图中展示了不同结合类型的示意表示）。4型抑制剂的例子是ABL抑制剂GNF-2，它结合到C末端激酶叶上的一个诱导性口袋，这个口袋也是诸如肉豆蔻酸酯等脂质的结合位点。这种4型抑制剂利用了ABL激酶独特的激活机制：在非活跃态的ABL激酶中，ABL N末端的一个肉豆蔻酰化残基结合到C叶的结合口袋，这导致了一个闭合的非活跃构象的稳定。在致癌融合蛋白BCR-ABL中，由于存在N末端融合伙伴BCR，这种失活机制丧失，导致ABL持续活跃。GNF-2和正在研究中的4型抑制剂asciminib (ABL001)模仿了肉豆蔻酸的结合，并诱导了一个类似于非活跃野生型蛋白的非活跃状态。有趣的是，将肉豆蔻酸模拟的ABL类型4抑制剂与传统的ATP竞争性药物联合使用可以降低产生药物耐药性突变的风险。 其他几种4型抑制剂已进入临床试验，包括变构AKT1抑制剂MK-2206，它在AKT催化结构域和普列克底物蛋白同源性（PH）结构域之间的界面结合。当激酶被MK-2206靶向和结合时，激酶被锁定在无活性构象中。这也阻止了AKT1募集到质膜，质膜是AKT1激活所需的重新定位事件。现已报道了多种靶向不同结合位点的临床前变构抑制剂，例如PDK1相互作用片段（PIF）口袋。变构抑制剂还允许选择性靶向突变，如EAI045所示，它靶向EGFR耐药突变体EGFR-L858R/T790M和EGFR-L858R/T790M/C797S，同时在很大程度上保留野生型EGFR。 蛋白激酶的变构靶向提供了以高度特异性方式模拟自然调节机制的机会。这些激酶活性调节剂的治疗潜力是巨大的，激酶领域才刚刚开始在临床环境中探索这种靶向策略。     译者注： 类型 结合特征 结合模型 Type 1 结合到激酶的活跃状态，以DFG-in构象为标志 Type 1.5 介于Type 1和Type 2之间，定义不清晰。通常指破坏R-spine但不针对DFG-out口袋 Type 2 结合到激酶的非活跃状态，以DFG-out构象为标志 Type 3 结合到靠近ATP位点的变构位点。由α C-out构象和激活段的非活跃构象共形成口袋 Type 4 结合到远离ATP位点的变构位点 3.5 共价抑制剂 自2013年共价EGFR抑制剂阿法替尼和BTK抑制剂伊布替尼被FDA率先批准以来，几种共价激酶抑制剂陆续被批准（见上文）。最近又批准了7种靶向EGFR突变体或BTK的SMKI（补充表1）。除acalabrutinib外，所有目前批准的共价激酶抑制剂都使用丙烯酰胺基团作为共价键形成的亲电试剂。用吸电子基团（如氰基）取代丙烯酰胺中的α位置，允许设计可逆的共价抑制剂。这已在几种具有延长靶标停留时间的高选择性工具分子的开发中进行了探索。使用共价靶向设计高选择性激酶抑制剂的潜力是巨大的，但这种设计策略仍未得到广泛探索。 3.6 大环化合物 大环类结构已成为提高抑制剂效力和选择性以及药代动力学特性的最新策略。例如，劳拉替尼就是基于其非环化模板克唑替尼开发的。大环化锁定了克唑替尼的生物活性构象，从而显著提高了对ALK和ROS的效力，以及出色的中枢神经系统渗透性。此外，劳拉替尼对第一代和第二代ALK抑制剂的耐药突变有效，并且与其母体化合物相比，它具有更好的药理学特性。另一个成功的大环化的有趣例子是EGFR抑制剂BI-4020，它被设计为靶向三代EGFR耐药突变，例如在NSCLC152中出现的EGFR-L858R、EGFR-T790M和EGFR-C797S。     3.7 双功能抑制剂 最近出现了大量其他类别的抑制剂，包括双底物和二价抑制剂，以及通过与蛋白质界面结合诱导新蛋白质相互作用的分子胶。这些药物连接与不同结合位点相互作用的抑制剂；例如，具有SH2结构域配体或底物竞争性抑制剂的ATP模拟抑制剂。这种抑制剂在一些出版物中被称为5型抑制剂（Type 5）。然而，由于这些抑制剂是通过化学接头将1型抑制剂与靶向远程二级结合位点的化合物结合的复合抑制剂，因此我们认为这类不同的抑制剂引入新名称在概念上没有优势。它们的大分子量使得在临床上开发这些抑制剂具有挑战性，但通常观察到的这些双重抑制剂选择性的增加可能为靶点验证和功能研究提供有趣的化学工具。 化学降解剂，如蛋白降解靶向嵌合体(PROTACs)也属于双功能抑制剂类别。由于PROTACs能够催化性地降解目标分子，并且通常具有增强的亚型和突变体选择性，因此近年来受到了广泛关注。这是通过将传统激酶抑制剂与结合E3泛素连接酶的配体相连实现的。蛋白激酶似乎非常适合于降解。最近的一项研究报道了使用泛激酶抑制剂为大约200种ePKs开发的PROTAC先导化合物。已经为重要的激酶药物靶标开发了选择性的PROTACs，包括BRAF、EGFR-L858R/T790M致癌突变体、JAK、BTK、ALK、AKT、CDK6、CDK9、TBK1、Aurora激酶A、TRKA、FAK等。与一般的双功能抑制剂一样，将这些分子开发用于临床应用的药理学挑战比传统的小分子更大，但首批化合物现在已经进入了临床试验阶段。在不久的将来，预计会有更多的PROTACs进入临床开发阶段，令人期待的是，与传统抑制剂相比，PROTACs在临床研究中的表现将会如何。     PROTAC的一个有吸引力的变体是分子胶，它与两种蛋白质的界面结合，从而形成复合物。在激酶领域，很早就发现了调节激酶功能的分子胶。大环内酯类雷帕霉素及其相关雷帕洛酯通过诱导FKBP12（FK506（他克莫司）结合蛋白）、雷帕霉素和mTOR174之间形成三元复合物来变构抑制mTOR。分子胶可以通过将新型底物募集到E3泛素连接酶，在泛素系统中用作选择性降解剂。自从将E3连接酶cereblon鉴定为沙利度胺的靶标以来，已将几种转录因子鉴定为新底物，包括C2H2锌指蛋白 SALL4，这是沙利度胺致畸性的关键因子。这解释了沙利度胺的致畸机制以及它通过降解机制的免疫调节功能。激酶CK1α也被鉴定为新底物，有助于沙利度胺衍生物来那度胺治疗多发性骨髓瘤和5q-缺失相关骨髓增生异常综合征的临床疗效。含有表面暴露部分的常规激酶抑制剂也可诱导选择性降解。最近，CDK抑制剂CR8-a已被证明可将cullin 4衔接蛋白 DDB1（DNA损伤结合蛋白1）募集到CDK12-细胞周期蛋白K复合物中，在那里它充当该激酶的分子胶和选择性降解剂。由于其低分子量，分子胶可以成为具有非常特定作用方式的药物开发的有吸引力的先导化合物。然而，大多数分子胶是偶然发现的，或者是基于天然产物开发的，目前缺乏合理的鉴定策略。    4. 研究性药物的发展趋势 我们对ClinicalTrials.gov网站的分析确定了近600种在临床试验中注册的激酶靶向药物，其中包括475个新型SMKI（包括其他监管机构批准并可能寻求FDA批准的药物，但不包括71个已经获得FDA批准的SMKI）和124个生物制剂。与之前的类似分析相比，在过去5年中，进入临床开发的SMKI数量增加了200%以上，2014年有177家SMKI达到这一阶段，2010年有149家达到这一阶段。     在临床试验中注册的475种SMKI中，其中近一半（253个）目前正在开发中，要么正在进行试验，要么正在开始新的试验，而222种被确定为没有积极开发。临床试验中大约40%（194个）的激酶抑制剂靶向45个新型激酶家族，这些激酶家族包含215种蛋白质（占激酶组的40%），尽管我们确定其中大约110种是激酶抑制剂的主要靶点，因此更准确的估计是，除了已批准药物验证的靶点之外，20%的激酶组正在使用临床开发中的药物进行研究。这表明与其它主要靶标家族相比，新型激酶领域的探索十分稳健；例如，在一项类似的近期分析中，使用临床试验中的药物对新型G蛋白偶联受体(GPCR)进行研究的比例仅为16%。 4.1 激酶抑制剂临床试验的成功率 使用来自3700多项临床试验中475种研究药物的数据并推断71种已批准药物的试验完成信息，我们估计激酶抑制剂从I期到II期的过渡概率为72%，从II期到III期的66%，从III期到批准和上市的86%。通过概率是使用Hay等人的描述计算的，这些描述基于DiMasi和Grabowski研究。通过成功率的分析在方法和数据上是异质的，直接比较可能很困难；然而，调查药物先导适应症成功率的里程碑式研究通常引用了与我们相当的比率，例如I至II期为67-71%，II期至III期为40-45%，III期为64-68%到新药申请（NDA）/生物许可申请（BLA）。我们的估计远高于FDA对一般药物临床研究阶段成功率的估计，I期至II期约为70%，II期至III期约为33%，III期至下一阶段高达30%。有趣的是，我们的结果与Walker和Newell十多年前对激酶抑制剂的估计相当，后者分别计算了80%、69%和85%，并表明激酶抑制剂继续降低了总体损耗率，并在从II期到III期的高风险过渡中继续取得成功。     在II期临床试验期间，无论是小分子还是大分子疗法，对于各种适应症而言，候选药物的阶段过渡概率下降是普遍存在的现象，并且之前已经进行了分析。Morgan等人的重要发现指出缺乏临床疗效是主要原因，这可以通过解决候选药物生存的三个药理支柱来缓解：在靶点部位的暴露、靶点结合以及药理活性的表达。既往对激酶抑制剂的分析以及我们的研究都表明，在后期发展阶段，候选药物的淘汰率低于FDA对一般药物的整体估计。这可能是由于反复针对已经充分理解的激酶信号传导途径以及开发出更具有选择性的抑制剂，这些抑制剂能够在疾病中有效地抑制激酶信号传导。我们还注意到激酶抑制剂从I期到获得批准的整体成功率相似，我们估计目前约为41%。这略低于之前对激酶抑制剂的评估，该评估整体成功率为约47%。然而，我们的研究包含了额外十年的数据以及大约三倍多的药物（546种相比于137种）。此外，确定不再活跃的候选药物的方法差异可能会影响分析结果。 4.2 激酶家族的在研药物靶标 已建立的激酶家族和靶标继续通过新型候选药物在临床试验中进行积极研究。大约12%（599种中的73种）的临床试验候选药物针对HER家族中的激酶以治疗各种癌症，其中包括26种新型SMKIs和47种新型生物制剂。VEGFRs也继续作为抗癌靶标进行研究，有30种新型SMKIs和9种新型生物制剂针对这些RTKs在临床试验中。此外，有54种PI3K或PI3K-mTOR途径抑制剂在临床试验中，其中有6种在III期临床试验中用于治疗一系列适应症，如淋巴瘤（buparlisib）、激活的PI3K δ综合征（leniolisib）和骨髓纤维化（parsaclisib）。PI3K和mTOR抑制剂也可能具有治疗罕见遗传性过度生长综合症的潜力，如PTEN错构瘤、结节性硬化症和PIK3CA相关的过度生长谱系。 在肿瘤学之外，目前有12种靶向JAK的SMKI处于各种免疫炎症性疾病的临床试验中，其中7种处于III期试验中。特别令人感兴趣的是III期JAK3抑制剂ritlecitinib（PF-06651600），它在II期试验中显示出前景后，于2018年获得了脱发的突破性疗法认定，以及一种肠道选择性pan-JAK抑制剂（TD-1473），在早期临床试验中显示出有希望的结果，目前正在进行多项II/III期试验。 BTK抑制剂在治疗B细胞相关血癌方面非常成功（见上文），B细胞在自身免疫性疾病中的作用也导致BTK抑制剂被研究用于治疗此类疾病。7种BTK抑制剂正在系统性红斑狼疮的II期试验中进行研究，两种BTK抑制剂（evobrutinib和SAR442168）正在进行多发性硬化症的II期和III期试验，evobrutinib在之前的一项试验中显示出边际疗效且毒性有限 如上所述，临床试验中至少有45种不同的新型激酶家族成为靶标，其中包括110多种被确定为主要靶标的不同激酶。在临床开发中，几个家族已成为大量药物的目标，抑制剂的化学类型和目标适应症发生了变化。有趣的是，与其他主要激酶组相比，TK组中的新家族的靶向性较低。在CMGC（CDK、MAPK、GSK3和CLK家族）组中，近50种药物进入了针对已在临床试验中长期研究的成员的试验，例如丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）p38家族、ERK家族和细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）家族的成员。超过20种药物靶向Aurora激酶家族，而在AGC组中，17种抑制剂靶向AKT（蛋白激酶 B，PKB）家族。所有目标家族的更多详细信息见补充图1。下面讨论新家族的选定示例，细分为正在研究肿瘤适应症的家族和正在研究肿瘤学以外的适应症的家族。下图总结了临床试验中激酶靶向药物的疾病适应症。     临床试验中激酶靶向剂的疾病适应症 4.3 新型靶点肿瘤学的激酶抑制剂 Aurora激酶家族（Aurora kinase A、Aurora kinase B 和 Aurora kinase C）是尚未批准药物的最具针对性的激酶家族，已有22种药物进入临床试验。长期以来，这些激酶在细胞分裂中的作用及其在广泛的人类肿瘤中的过表达激发了人们对其作为治疗靶点的潜力的兴趣，但超过80%已进入临床试验的Aurora激酶抑制剂的开发已停止。第一代Aurora激酶抑制剂在实体瘤中进行了测试，但试验结果表明疗效有限且毒性高，这可能是因为实体瘤中的细胞增殖相对较慢，并且需要通过多个细胞周期的药物暴露才能诱导最大的肿瘤抗增殖作用。这些临床失望带来了策略的变化，正在研究第二代亚型选择性Aurora激酶抑制剂用于血液系统恶性肿瘤，其基本原理是它们相对于实体瘤具有更高的同质性和更高的增殖率。目前，四种Aurora激酶抑制剂正在作为单一疗法或联合疗法在白血病（如急性髓性白血病和慢性淋巴细胞白血病）以及实体瘤中进行试验。     CDK家族包括20个成员，在功能上可分为控制细胞周期转换（包括CDK1、CDK2、CDK4、CDK5和CDK6）和调节转录（包括CDK8、CDK9、CDK11和CDK20）的家族，尽管这两种活性都存在于CDK7等多个家族成员中。基于它们在控制细胞分裂中的作用以及癌症表现出细胞周期失调，CDK已成为20年的治疗靶点。第一代CDK抑制剂，例如针对大多数CDK的广泛研究的黄酮吡啶醇（alvocidib），显示出疗效不足和显著毒性。新一代抑制剂的开发于2015年成功验证了选择性靶向CDK4和CDK6治疗乳腺癌的验证，FDA批准了palbociclib，随后于2017年批准了abemaciclib和ribociclib（见上文）。CDK家族成员继续在临床试验中接受深入研究，其中5种新型SMKI在临床试验中靶向CDK4家族，另外12种靶向 CDK7、CDK8/CDK19以及CDK2和CDK9的SMKI选择性或与目前处于I期和II期试验中的其他药物联合使用。 已知肿瘤细胞通过DNA损伤反应（DDR）对许多癌症疗法产生耐药性，DDR支持DNA修复。几种专门开发的SMKI通过靶向参与DDR的激酶来对抗这种耐药机制，包括共济失调-毛细血管扩张症和Rad3相关（ATR）、DNA依赖性蛋白激酶催化亚基（DNA-PK）和检查点激酶1（CHK1）。目前，四种靶向ATR、DNA-PK或CHK1的SMKI正在进行20项针对不同类型恶性肿瘤的II期试验。 4.4 新型靶点肿瘤学以外的激酶抑制剂     目前，有40多种激酶抑制剂正在进行针对类风湿性关节炎、银屑病、系统性红斑狼疮、炎症性肠病、多发性硬化症和斑秃等免疫系统疾病的临床试验，其中12种药物处于III期试验中。如上所述，其中一些药物抑制已建立的靶点，例如JAK，但也有一些针对炎症性疾病的新型激酶靶点，包括IL-1受体相关激酶4（IRAK4）、受体相互作用丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1（RIPK1）、肿瘤进展位点2（TPL2）和酪氨酸激酶2（TYK2）。 目前有16种SMKI正在进行类风湿性关节炎的临床试验。III期试验中的所有三种药物都已确定靶点，但II期试验中的一种SMKI具有一种新的作用方式：PF-06650833靶向IRAK4，从而抑制IL-1的信号传导，IL-1是一种有效的促炎细胞因子，参与各种自身免疫性疾病的发病机制。 RIPK1在另一种有效的促炎细胞因子肿瘤坏死因子（TNF）介导炎症中很重要，RIPK1活性增加与神经炎症和细胞坏死性凋亡有关。第一个靶向RIPK1的药物于2015年进入临床试验，现在有三个RIPK1 SMKI在临床试验中。其中进度最快的是GSK2982772，它已经完成了治疗各种自身免疫性疾病的八项I期和II期临床试验，并且正在进行中度至重度银屑病的I期试验。 越来越多的证据描述了TPL2参与炎症的多方面方式，包括MEK1/MEK2的正调节激活ERK1/ERK2信号传导和中性粒细胞中p38α和p38δ的正调节。因此，据推测，抑制其活性可能有益于治疗类风湿性关节炎和银屑病等炎症性疾病以及多发性硬化症。一种TPL2抑制剂GS-4875已进入临床试验，目前正在进行治疗溃疡性结肠炎的II期研究。 总体而言，有15种药物正在进行临床试验，通过抑制除RIPK1之外的几种激酶（包括JAK1、TYK2、IRAK4和ROCK2）来治疗银屑病。有趣的是，JAK激酶（JAK1-3和TYK2）包含两个激酶结构域：一个具有催化活性的JH1结构域和假激酶结构域JH2，后者在TYK2激活中起重要作用。所有临床批准的JAK抑制剂都是JH1抑制剂，在JH1结构域内显示出中等选择性，这一特性与严重的副作用有关。然而，TYK2的假激酶结构域显示出一些已探索用于抑制剂开发的结构特征。该领域的主要药物是两种TYK2 JH2抑制剂deucravacitinib（BMS-986165）和BMS-986202。这些药物都已被证明可以有效阻止TYK2激活，对其他JAK家族成员和激酶组具有显著的选择性，目前正在进行III期试验。deucravacitinib的不良事件已报道，包括意外眼损伤、头晕和原位恶性黑色素瘤，但如果这些药物在当前的III期试验中被证明足够安全并保持相同的疗效，它们很可能在不久的将来获得批准，从而成为第一个靶向失活假激酶结构域的抑制剂。     CDC样激酶2（CLK2）和双特异性酪氨酸磷酸化调节激酶1A（DYRK1A）是Wnt信号传导、软骨形成和炎症的调节因子，抑制这些激酶已证明对骨关节炎具有潜在的疾病缓解作用。小分子双激酶抑制剂lorecivivint通过诱导软骨细胞分化、软骨再生和保护以及提高关节健康评分显示出有希望的骨关节炎治疗效果。它目前正在进行三项治疗膝骨关节炎的III期试验，II期试验的结果证明了lorecivivint的疾病缓解能力及其作为同类首创药物的潜力。 p38 MAP激酶最初在1990年代被发现为炎性细胞因子生物合成的关键调节因子，此后它们被广泛用于治疗类风湿性关节炎等炎症性疾病，迄今为止尚未批准任何针对这些激酶的抑制剂。至少有20种此类药物已进入临床试验，但其中16种（80%）药物的开发似乎已停止。第一代SMKI靶向p38α和p38β，但脱靶效应、效力问题、代偿途径和毒性限制了其临床开发。开发了第二代抑制剂，例如慢关断速率抑制剂BIRB 796，但也没有成功。然而，最近的一篇综述指出，p38研究转向关注更急性的炎症性疾病，包括慢性阻塞性肺病或哮喘。此外，p38激酶功能与多种神经和精神疾病有关，尤其是与神经炎症反应相关。neflamapimod（VX-745）是最近进入临床试验的P38 SMKI之一，属于一类新型p38抑制剂，其中包含双环杂环核心，对p38α的选择性高于p38β。Neflamapimod在II期试验中显示出阿尔茨海默病患者的认知改善具有统计学意义，目前正在进行三项II期试验，用于治疗亨廷顿病（NCT03980938）、阿尔茨海默病（NCT03435861）和路易体痴呆（NCT04001517）。     激酶抑制剂在神经系统疾病中的探索尚处于早期阶段，尚无获批的抑制剂，大多数药物仍处于I期或II期试验中。除neflamapimod 外，几种药物正在进行临床试验，针对促炎细胞因子产生和免疫反应的各个方面，基于炎症在阿尔茨海默病等疾病中的重要性的证据。DNL747抑制RIPK1，依迪克替尼（JNJ-40346527）靶向集落刺激因子1受体（CSF1R），马赛替尼与KIT和其他RTK结合。2020年12月，据报道，在一项II/III期试验中，与安慰剂相比，马赛替尼作为胆碱酯酶抑制剂的附加疗法可提供临床益处，验证性试验应很快启动。另一种有趣的药物是saracatinib（AZD0530），它抑制Src家族的成员Fyn激酶。这可能是阿尔茨海默病治疗的一个有前途的策略，因为其下游途径被认为是β淀粉样蛋白毒性的基础，淀粉样蛋白是该疾病的一个标志。有趣的是，在II期试验（NCT02955186）中，萨拉卡替尼也被分析为酒精使用障碍的潜在治疗候选者，因为Fyn信号与饮酒行为有关。 神经系统疾病的另一个有趣的激酶靶点是富含亮氨酸的重复激酶2（LRRK2），因为LRRK2中的激活突变是遗传性帕金森病最常见的常染色体显性遗传原因。三种LRRK2抑制剂现已进入治疗帕金森病的I期试验：两种SMKI（DNL201 和 DNL151）和一种反义寡核苷酸（ION-859）。到目前为止，DNL201的结果表明，它的耐受性良好，DNL151计划在临床试验中取得进展。ION-859的试验目前正在招募患者。 衔接蛋白相关激酶1（AAK1）作为治疗神经性疼痛的靶点而受到广泛关注，这可能为一类新型镇痛药提供基础。动物模型研究表明，AAK1的抑制在机制上与α2肾上腺素能信号有关，而不是与阿片受体有关，以减轻疼痛反应。一种新型AAK1抑制剂已进入试验阶段;小分子LX9211目前正处于神经痛和糖尿病性神经病变的两项II期试验中，最近获得了FDA的快速通道资格。     4.5 已停止开发抑制剂的激酶 至少有11个激酶家族和大约20个激酶靶标的抑制剂开发似乎已经停滞或被放弃，因为没有药物在积极试验中，并且这些药物的许多最新状态报告来自5年多前。补充表4提供了我们数据集中已停用的药物和激酶靶标，我们在此处简要讨论了选定的示例。 一个重要的家族是Jun N末端激酶（JNK）家族，它们是MAP激酶，参与调节细胞存活和增殖，以响应与癌症、免疫疾病和神经退行性疾病等一系列疾病有关的细胞因子和生长因子。四种JNK抑制剂于2005年进入临床试验，用于治疗髓系白血病（CC-401；I期）、2011年纤维化疾病（CC-930；II期）、2012年（PGL5001；II期）子宫内膜异位症和2008年（AM-111；2017年完成的III期试验），但尚未取得进一步进展。激酶抑制剂的常见局限性，包括毒性和缺乏激酶特异性，已被列为可能的原因。 临床试验中药物开发似乎暂停的新型激酶靶标的最新例子是单极纺锤体1（MPS1）激酶，它在细胞分裂中起重要作用。两种ATP竞争性激酶抑制剂BAY1161909和BAY1217389在临床前模型中作为单一药物显示出中等疗效，但与紫杉醇联合使用并进入I期试验与紫杉醇联合使用时具有协同效应。虽然作为战略决策终止了BAY1161909的开发，但BAY1217389 完成了试验并显示出良好的耐受性、可控的不良反应和疗效的初步证据，但其开发似乎最近已停止。5. 展望 尽管激酶药物发现领域已经取得了重大进展，但仍有许多挑战和机遇。在肿瘤学领域，激酶抑制剂已成为过去二十年来癌症治疗的基石之一，自从伊马替尼获批以来。为了长期有效性，对抗药物耐药性是迫切需要的，为此正在开发几种策略。设计针对常见的和罕见的激酶驱动突变的药物是其中之一，正如上述NSCLC中多代激酶抑制剂的发展所展示的那样。联合用药方案是另一种方法，例如在黑色素瘤治疗中使用BRAF和MEK抑制剂的组合。此外，随着多种激酶抑制剂的组合用于创建有效的、持久的治疗方法，理性开发单一分子以抑制多个相关激酶可能是另一种雄心勃勃的方法。     还有许多功能性挑战，例如癌症激酶组中遗传变异的表征，以及真正驱动肿瘤发展的基因的识别。对激酶的生物学途径及其与细胞生物学和治疗干预的关系进行仔细分析至关重要，因为一个激酶在非恶性细胞中可能是肿瘤抑制因子，而在恶性细胞中却可能介导肿瘤生存。例如，长期以来人们就知道ATR-ATM途径在DNA损伤后启动凋亡，而其功能障碍会导致肿瘤的发生。然而，后来发现这一途径也被肿瘤细胞利用来抵抗DNA损伤性癌症治疗的影响，这导致了ATR、DNA-PK和CHK1等激酶抑制剂的开发，这些抑制剂目前正处于临床试验阶段。 我们的分析表明，至少70%（约400种激酶）的激酶组在药物开发中仍未被探索，因为这些激酶被视为主要靶标的药物尚未进入临床试验。几个指标可以提供激酶家族成员的相对探索水平的一些指示，包括文献输出、数据库Chembl中抑制每种激酶的化合物数量以及蛋白质数据库中可用解析结构的数量。一项整合此类知识的持续计划是NIH Illuminating the Druggable Genome（IDG）项目，该项目整理来自多个领域的证据，以绘制围绕潜在药物靶点的知识差距，并促进对研究不足但可能可成药的蛋白质的调查。IDG在用户界面Pharos中提供了信息，并突出显示了有趣的未被充分研究的目标。IDG根据不同的靶标发育水平对635种蛋白激酶进行了分类，他们估计3%（21种激酶，Tdark）的特征是“暗”的，其中对这些激酶几乎一无所知，大约30%（188种激酶；Tbio）没有已知的药物或小分子活性超过其特定活性阈值，其中包括来自文本挖掘文献的分数和Gene Reference Into Function注释。有趣的是，研究不足的蛋白质，包括在Tdark和Tbio类别中鉴定的蛋白质，可能在不同类型的癌症中经常发生改变，这表明它们对以前未表征的肿瘤细胞表型具有潜在的功能重要性。此外，在最近一项评估三阴性乳腺癌肿瘤转录改变的临床研究中，发现Tdark和Tbio研究不足的蛋白都存在转录改变，表明它们与其他已被更多研究的激酶（例如，已批准药物靶向的激酶）共同转录调控，这说明了识别和进一步开发这些研究不足的激酶的潜在治疗重要性。     总体而言，激酶研究的现状表明，公开可用的知识很强，结构覆盖面广，并且有大量化学探针可用于研究激酶组。结构基因组学联盟（Structural Genomics Consortium）在很大程度上促进了这些阐明激酶结构、探针和靶标表征以及药物发现的许多其他方面的工作，该联盟是一个由科学家和制药公司组成的开放式合作网络，专注于为科学界提供可用的研究成果。为了继续扩大激酶药物发现，需要进一步开发和改进高效的化合物筛选和分析技术。特别是，需要解决可以识别新化学物质（包括天然化合物）的方法。此外，在获得靶标选择性以减少脱靶毒性方面也存在挑战。具有不同类型结合模式的抑制剂（如变构和共价抑制剂）和靶向降解剂（如PROTAC和分子胶）的开发，可能在未来二十年的激酶药物发现中发挥关键作用。 作者信息：     可点击左下角链接-阅读原文 （此文旨在学术交流，内容以出版物原文为准）

国产创新药出海的记录不断被刷新。 最新的记录创造者是锐格医药。近日，锐格医药宣布已与罗氏集团旗下的基因泰克就下一代CDK抑制剂达成收购协议。 根据协议条款，锐格医药将获得8.5亿美元的预付款，并有资格根据特定的开发、监管和商业里程碑的实现获得额外的现金付款。 这笔交易也刷新了国产创新药出海的预付款记录。之前的记录，由百利天恒的EGFR×HER3双抗ADC BL-B01D1对百时美施贵宝的授权交易保持（8亿美元）。 记录的不断刷新，不仅证明了国产创新药的质量，而且从产业角度来看，也反映了一个趋势： 经过十余年的缠斗，下一代CDK抑制剂的研发正在迈入一个新的高度。 卡位下一代CDK抑制剂 自从发现细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）以来，科学家们一直试图以它们为靶点来破坏癌细胞的分裂和增殖。 乳腺癌尤其依赖于这个过程来生长。也正因此，靶向CDK4和CDK6的第一代CDK抑制剂，大获成功。 2015年2月，由辉瑞研发的首款CDK4/6抑制剂哌柏西利在美国获批上市，用于治疗HR+/HER2-的局部晚期或转移性乳腺癌。 乳腺癌患者众多，2020年全球新增乳腺癌患者超230万人，成为全球第一大癌种。基于庞大的患者规模，哌柏西利的销售规模也颇为可观。 2016年，哌柏西利上市首个完整年度的销售额就已经达到21.35亿美元，成为一款当之无愧的重磅炸弹药物。此后，礼来、诺华、勃林殷格翰、恒瑞医药的CDK4/6抑制剂陆续获批上市。 2023年，仅辉瑞、诺华、礼来三家CDK4/6抑制剂，销售总额就接近100亿美元。基于CDK4/6抑制剂在乳腺癌领域的成功商业表现，Nature Reviews Drug Discovery预计，到2029年，CDK4/6抑制剂预计将贡献200亿美元，占乳腺癌药物销售市场份额的42%。 不过，已经上市的CDK4/6抑制剂并非完美，它们都或多或少有一些缺点。首先，困扰CDK4/6抑制剂的一个问题就在于毒性问题。目前，CDK4/6抑制剂最常见的不良反应是中性粒细胞减少，哌柏西利和瑞波西利出现比例最高，3-4级中性粒细胞减少的比例为60%-66%。 此外，骨髓抑制也是CDK4/6抑制剂最常见的毒性反应，在服用哌柏西利或瑞波西利的女性中出现率高达80%，在服用阿贝西利时出现率则高达50%。 这些不良反应限制了CDK4/6的给药剂量，在一定程度上影响了CDK4/6抑制剂的临床应用。也正因此，下一代CDK抑制剂的研发如火如荼。 备受关注的CDK2 CDK抑制剂的潜力不仅限于靶向CDK4和CDK6。 CDK家族成员众多，目前已发现有20个不同的亚型，根据其功能可分为两类：一类CDK参与细胞周期调控，如CDK1、CDK2、CDK4、CDK6等；另一类CDK参与转录调节，主要包括CDK7、CDK8、CDK9、CDK10、CDK11等。 其中，许多家族成员都是有潜力的药物靶点，CDK2是目前研究的热点之一。 与罗氏达成重要合作的锐格医药，其产品线中有两个在研的CDK抑制剂，均以CDK2为靶点：一款是CDK2/4/6抑制剂RGT-419B，另一款是CDK2抑制剂QR-6401。 同样，去年11月21日，百济神州与昂胜医药合作，获得了后者在研口服CDK2抑制剂ETX-197的全球独家权益。 CDK2受到关注并不意外，关键在于其巨大的潜力。 例如，CDK2可能有助于解决CDK4/6抑制剂的耐药问题。CDK4/6抑制剂作为一线治疗，无论是联合芳香化酶抑制剂还是氟维司群，都有15%-20%的患者会出现原发性耐药，而且在CDK4/6抑制剂使用后期几乎都会发展出继发性耐药。一旦产生耐药，患者的治疗选择将非常有限。 看来，CDK2是一个潜在的突破口。研究表明，在CDK4被抑制后，CDK2会接管其作用并促进癌细胞增殖。这些癌细胞不仅会继续生长，还可能对之前的CDK抑制剂治疗产生耐药。这表明CDK2可能是CDK4/6耐药机制之一。 这一点也得到了辉瑞的初步验证。在临床试验中，16名接受过2线CDK4/6i+内分泌单药治疗的转移性乳腺癌患者，在经过辉瑞研发的CDK2选择性抑制剂PF-07104091治疗后，有3名患者达到部分缓解，6名患者达到疾病稳定。初步结果显示，PF-07104091对CDK4/6抑制剂耐药的HR+/HER2-乳腺癌患者具有良好的疗效。 这意味着，CDK2与CDK4/6联合使用，可能有助于解决耐药问题。 锐格医药进展较快的RGT-419B，其研发目标也是解决对CDK4/6和其他激素受体调节疗法的耐药性问题。临床前数据显示，在对目前批准的CDK4/6抑制剂耐药的ER+乳腺癌细胞中，RGT-419B显示出对癌细胞增殖的完全抑制。在这些实验中，RGT-419B与选择性雌激素受体降解剂或PI3K信号通路抑制剂联合使用时，其对肿瘤细胞的抑制作用进一步增强。 站队进行时 面对CDK抑制剂百亿美金市场的巨大诱惑，已经有不少国内外药企开始跃跃欲试。 目前，针对CDK2以及CDK4/6的药企布局已经相当广泛。在国内，辰欣药业、石药集团、齐鲁制药、同源康医药等都在进行CDK2/4/6抑制剂的临床试验。 在海外，辉瑞的研发进展最快，在去年的ASCO大会上，辉瑞已经公布了其候选药物PF-07104091的1/2a期临床数据，并且正在进行为期三年的研究。此外，Incyte的INCB123667、Blueprint的BLU-222等CDK2抑制剂也都处于临床研究阶段。 现在，随着罗氏的加入，围绕新一代CDK抑制剂的竞争无疑将更加激烈。对于生物技术公司来说，在研发更优秀的分子的同时，可能还需要考虑关于战略选择的问题。 毕竟，大型药企的加入会时刻改变竞争格局。一方面，像罗氏这样的巨头引进项目的核心，本质上是利用其“临床开发实力、制造能力和商业影响力”来创造更多价值的交易。在这三个方面，biotech并不占优势。 另一方面，一些大型药企在乳腺癌领域已经形成了生态突破的能力。最典型的例子就是罗氏，从HER2到PI3K靶点，罗氏引领了乳腺癌领域靶向药物的研发热潮，并且至今仍在推动这一领域向更高层次发展。换句话说，这些大型药企在这些特定领域的竞争力将进一步得到加强。 对于biotech而言，需要做得更快，也需要确保商业化预期的实现，在这种背景下，战略选择可能是最关键的。 那么，在这一领域，国内biotech是否还会创造新的BD记录呢？ 来源 | 氨基观察（药智网获取授权转载） 撰稿 | 郑晓 责任编辑 | 八角 声明：本文系药智网转载内容，图片、文字版权归原作者所有，转载目的在于传递更多信息，并不代表本平台观点。如涉及作品内容、版权和其它问题，请在本平台留言，我们将在第一时间删除。 商务合作 | 王存星 19922864877（同微信）  阅读原文，是受欢迎的文章哦

摘要细胞周期机制失调与细胞周期蛋白依赖性激酶 (CDK) 失调有关，是癌症的明确特征，最终促进异常增殖，促进肿瘤发生和疾病发展。对此，在过去几十年中开发了几种 CDK 抑制剂 (CDKI)（第1、2和3代CDKI）来抑制癌细胞增殖。第1代和第2代 CDKIs 因其特异性有限、毒性大，用于肿瘤患者的治疗未受到临床广泛关注。然而，最近开发的联合策略使我们能够降低这些 CDKI 的毒性和副作用，为其在临床环境中的潜在应用铺平了道路。第3代 CDKIs 在临床前和临床水平上产生了最有希望的结果，推动其进入针对多种恶性肿瘤，尤其是乳腺癌的临床试验晚期阶段，并彻底改变了传统的治疗策略。本综述讨论了第1、2和3代 CDKI 中研究最多的候选药物、其基本作用机制、既往失败的原因及其目前治疗不同恶性肿瘤的临床开发。简要总结了最近的临床试验结果和开发第三代 FDA 批准的选择性 CDK4/6 抑制剂（对抗最普遍的癌症）的进展。总的来说，这篇综述将提供从过去到现在 CDKIs 的透彻知识，让研究人员重新思考和开发创新的癌症治疗方案。细胞周期的进展在很大程度上依赖于CDKs，CDKs的失调与细胞周期失调和异常增殖有关，这是癌细胞的两个关键标志。在过去的几十年里已经开发了多种 CDKIs 来抑制癌细胞增殖。早期生成的 CDKI 显示出异常的抗癌活性，但其显著的毒性和有限的选择性使人们对其治疗用途产生怀疑。而第3代 CDKIs 则以相对较低的毒性和较高的特异性，产生了最有前景的临床结果，推动其进入针对多种恶性肿瘤，特别是针对乳腺癌的临床试验的晚期阶段，并彻底改变了传统的治疗策略。1.引言非程序性增殖是癌细胞的关键标志之一。癌细胞的非程序性增殖直接或间接由失调的细胞周期蛋白依赖性激酶 (CDKs) 介导Unscheduled proliferation is one of the key hallmarks of cancer cells. Unscheduled proliferation in cancer cells is mediated directly or indirectly by dysregulated cyclindependent kinases (CDKs)。细胞周期早期 CDKs 的表达形成了细胞增殖的条件。实现 CDKs 在细胞周期进程中的潜力，在过去的几十年里，多种 CDK 抑制剂 (CDKIs) 被开发用于阻断癌细胞增殖。包括第1、2、3代CDKI。尽管第1和第2种 CDKI 在临床前和临床研究（程度较轻）中显示出显著的抗肿瘤疗效，但由于其特异性较低和毒性严重，这些抑制剂在癌症患者的治疗中未受到太多临床关注。近年来联合治疗策略的发展使降低前一代 CDKI 的毒性和副作用成为可能，为其在临床环境中的应用开辟了可能。与第1代和第2代 CDKI 相比，在开发第3代 CDKI 的临床方面取得了显著进展。临床前和临床结果表明，这些选择性 CDK4/6 抑制剂可以显著降低多种恶性肿瘤的进展。其中4种抑制剂palbociclib、ribociclib、abemaciclib和 trilaciclib 已被 FDA 批准用于治疗不同的癌症，单独使用或与已确立的疗法联合使用。本综述讨论了第1、2和3代 CDKI 中研究最多的候选药物、其基本作用方式、既往失败的原因以及多发性恶性肿瘤管理的近期临床开发。此外，简要总结了 FDA 批准的第三代选择性 CDK4/6 抑制剂治疗最普遍癌症的最新临床试验结果和进展。1.1.CDK和细胞周期进程CDKs 是在细胞周期进程和转录调控过程中催化蛋白磷酸化的酶家族。CDKs的催化活性需要被称为细胞周期蛋白的调控伴侣的结合。几种 CDKs 和细胞周期蛋白已在不同物种中被鉴定识别，只有特异性的 CDK-细胞周期蛋白相互作用被认为控制细胞周期进程，即通过G1、S、G2和 M 期。在哺乳动物中，目前公认的模型是基于生化证据，其中 G1 至 S 期转变由 CDK4 或 CDK6 与D1、D2和 D3 细胞周期蛋白结合控制。在细胞周期早期，有丝分裂前信号增加细胞周期蛋白 D 的表达，细胞周期蛋白 D 结合并激活CDK4/6，最终激活CDK2/cyclin E。CDK4/CDK6使 Rb 蛋白磷酸化，CDK2进一步磷酸化Rb。在细胞周期蛋白-CDK4/6 复合物存在的情况下，Rb的过度磷酸化阻断 E2F 结合，使细胞进入 S 期，在那里发生 DNA 合成。当CDK2/cyclin A 磷酸化E2F1，阻断其 DNA 结合能力时，S期终止。CDK1与细胞周期蛋白 B 结合完成有丝分裂过程。据报道，CDK3与细胞周期蛋白 C 结合可使Rb 磷酸化，导致从 G0 期退出。也有报道 CDK3 有助于进入 S 期，部分是通过激活转录因子 E2F 家族成员，但其作用与 CDK2 不同。这些事件的概述和图形表示见图1.除了直接驱动细胞周期进程的CDKs（如CDK4、CDK6、CDK2、CDK1和CDK3）外，还揭示了一个控制转录的 CDKs 家族，其中包括CDK7、CDK8、CDK9、CDK10、CDK11、CDK12、CDK13等。在特殊组织环境中具有有丝分裂后功能的CDK，如CDK5，也已被确定。每个CDK 的重要性及其对细胞周期调控的贡献的细节已经在各种报告中讨论过。在本节中，我们打算概述调节哺乳动物细胞周期的 CDK 家族重要成员。鉴于 CDKs 在哺乳动物细胞细胞周期调控中发挥的至关重要的功能，所有恶性肿瘤都具有某些损害细胞周期正常控制的特征可能并不令人惊讶。这就是为什么在过去的30年里，多种靶向 CDKs 活性的药物不断进化，并在临床试验中进行了测试的原因。在最近的时代，选择性靶向 CDK 家族两个关键成员 (CDK4/6) 活性的最先进药物已成为现代癌症治疗的支柱。在下面的章节中，简要回顾了第1、2和3代靶向 CDK 活性 (CDKIs) 药物中研究最多的候选药物，它们最近在临床上开发用于治疗多种恶性肿瘤，它们的基本作用方式及其过去失败的原因，以及振兴它们用于癌症治疗的策略。图1.CDK家族蛋白及其相互作用的伴侣参与调节细胞周期进程。促有丝分裂信号在细胞周期早期促进细胞周期蛋白 D 的合成，细胞周期蛋白 D 结合并激活CDK4/6，随后激活CDK2/cyclin E。CDK4/CDK6使 Rb 蛋白磷酸化，CDK2进一步使 Rb 过度磷酸化。Rb的过度磷酸化阻止E2F 结合，使细胞进入 S 期，在那里发生 DNA 合成。在 S 期接近结束时，CDK2/细胞周期蛋白 A 磷酸化E2F1，阻止其与 DNA 结合并终止 S 期。CDK1与细胞周期蛋白 B 偶联完成有丝分裂过程。CDK3与细胞周期蛋白 C 结合使 Rb磷酸化，导致从 G0 期退出。除了这些直接驱动细胞周期进程的CDK 外，还发现了CDK7、CDK8、CDK9、CDK10、CDK11、CDK12、CDK13和 CDK19 等其他CDK，并证实参与转录调控。2.靶向各种恶性肿瘤的 CDKI进展2.1.第一代 CDKI一旦探索了 CDKs 在各种癌症中的治疗潜力，就会进化出 CDKIs 开发的研究。最初，多种 CDKI 被称为第一代CDKI，包括olomoucine、flavopiridol和roscovitine，被开发为潜在的癌症治疗药物，并在大量临床试验中进行了试验。然而，由于其相对于其类似物的亲和力有限且毒性严重，其中一些第一代CDKI（如olomoucine）尽管在临床前研究中对癌细胞具有相当大的抑制作用，但仍无法用于临床研究。相比之下，flavopiridol和 roscovitine 这两种第一代 CDKI 在研究方面引起了最大的关注，正在用于 I/II 期临床研究。2.2. FlavopiridolFlavopiridol 是研究最广泛的第一代CDKI，也是首次用于临床研究。Flavopiridol最初被发现是表皮生长因子受体的抑制剂，在多个实验模型中已被证明可以抑制各种癌症的生长，但后来，观察到其对CDK1、CDK2、CDK4、CDK6、CDK7和 CDK9 的抑制活性强于对表皮生长因子受体的抑制活性（图2）flavopiridol的初步临床试验始于1994年，作为慢性淋巴细胞白血病和急性髓系白血病的一线联合治疗。此后，根据最大的临床试验数据库 (www.clinicaltrials.gov)flavopiridol已经在67项临床试验中进行了测试，该药主要用于治疗包括淋巴瘤、急性髓性白血病、前列腺癌和胃癌在内的多种癌症。flavopiridol的早期试验证明，在体外足以抑制细胞增殖和 CDK 活化的浓度可在人体中安全获得。此外，这些静脉注射 flavopiridol 的初步临床试验表明对多种癌症有效，如非霍奇金淋巴瘤和前列腺癌、结肠癌、肾癌和胃癌。然而，在这些研究期间，观察到严重的不良反应，如分泌性腹泻和促炎状态伴低血压，导致该药物的进一步临床开发停止。联合治疗策略的最新发展使其能够降低与强效药物相关的毒性和副作用，从而改善其在临床环境中的应用。在相同的背景下，已对各种药物与 flavopiridol 联合使用进行了检查，以降低 flavopiridol 在临床上的严重不良反应。例如，在 I 期临床研究中，食管癌、肺癌和前列腺癌均对序贯紫杉醇和favopiridol治疗有良好的反应。几项 I 期临床研究已经证明了联合使用 favopiridol 和多西他赛对抗转移性乳腺癌、多种非血液系统癌症和晚期实体瘤的巨大潜力。还进行了多项使用favopiridol的 II 期临床研究。其中许多在多种癌症中有中度至显著的结果，而另一些则产生了不令人满意的结果，需要对其他联合策略进行更多的实验。这些晚期临床研究的详细信息总结见表1。图2.总结了多年来开发的研究最广泛的第1、2和3代CDKI、其化学结构及其靶向的重要CDK。表1.部分第一代和第二代CDKI 的晚期临床试验概述2.3. RoscovitineRoscovitine 是一种基于嘌呤的CDKI，也是第一代 CDKI 之一，将在多种癌症的临床试验中进行探索。这种抑制剂已经证明了它能够结合和抑制 CDK 家族的多个成员，包括CDK1、CDK2、CDK5、CDK7和CDK9，即使在微摩尔浓度下 (2) 临床前研究了Roscovitine对多种癌细胞系和移植瘤模型的抑制作用，显示Roscovitine的抑制作用多通过细胞周期阻滞和凋亡诱导介导。此后，开展了几项以roscovitine 为单一药物的 I 期和 II 期临床试验，但结果未能给科学界留下明显的印象。使用 roscovitine 的 I 期临床试验证明没有客观的肿瘤反应，即使一些患者 (8/21) 达到了疾病稳定。另一项 I 期临床研究发现，各种类型恶性肿瘤个体的部分缓解和肿瘤稳定。还进行了一项 II 期临床试验，研究口服 roscovitine 治疗非小细胞肺癌的有效性；然而，这项研究被关闭，没有数据被披露 (NCT00372073)。与 flavopiridol 相似，roscovitine最近在临床水平上与常规治疗联合使用。最近完成的一项 I 期临床研究采用了sapacitibine和Roscovitine联合治疗BRCA（乳腺癌基因）肿瘤，研究显示出潜在的协同效应，导致细胞周期停滞和肿瘤细胞凋亡。根据这项研究，将 roscovitine 与 sapacitibine 联合使用增加了其总体疗效并降低了其细胞毒性，表明未来采用联合策略的研究可能会提高 roscovitine 的治疗疗效。使用 roscovitine 单药或联合治疗多种癌症的 II 期临床研究总结见表1。2.4.第二代 CDKI考虑到第一代 CDKI 抑制剂的细胞毒性和低选择性，已开发了几种第二代CDKI，并在各种临床研究中进行了试验。这些化合物包括多种化合物，如dinaciclib、AT7519、CYC065、P276–00、TG02、roniclib、RGB-286638、PHA793887、ZK-304709、P1446A-05、R547、SNS-032、AZD5438、AG-024322和PHA-848125。然而，并非所有研究均在早期临床研究之外进展，并在晚期临床研究中产生了令人满意的结果。例如，由于申办方公司的商业决定，停止了P276–00的临床试验。3项 I 期研究评估了AZD5438（一种对CDK1、CDK2和 CDK9 具有选择性的抑制剂）以不同给药方案给药时的临床安全性、耐受性、药代动力学和药效学，观察到耐受性较差，停止了其临床开发。R547是一种CDK1、CDK2和 CDK4 抑制剂，对CDK7、GSK3a和 GSK3b 的疗效较低，2007年在一项 I 期研究中进行了研究，但尽管声称毒性可控，但并未进一步进展。使用 SNS-032 抑制剂启动了两项 I 期临床试验，据称 SNS-032 抑制剂对CDK2、CDK7和 CDK9 具有选择性；然而，这些研究未进行随访。P1446A-05、ZK-304709和RGB-286638 的 I 期或 II 期研究也已终止。另一方面，三种第二代CDKI，即dinaciclib、AT7519和CYC065，在临床前水平进行了相当多的研究后，能够进入晚期临床试验。下面，我们分别对这3个第二代 CDKI 进行了详细的讨论。2.5. DinaciclibDinaciclib 是研究最广泛的第二代CDKI，主要被开发为一种非常有效的CDK1、CDK2、CDK5和 CDK9 抑制剂 (图2) 对CDK4、CDK6、CDK7的活性降低。在基于细胞的实验中，与早期世代相比，dinaciclib在抑制 RB 磷酸化方面表现出更大的有效性。此外，dinaciclib在超过100种多种肿瘤类型的肿瘤细胞系中阻止了细胞周期的进展，并在各种异种移植模型中引起植入的实体瘤消退。Dinaciclib在48例晚期实体瘤患者中进行了 I 期试验，这些患者每周接受一次2小时静脉输注，持续3周。直立性低血压和尿酸升高是记录的剂量限制性毒性；然而，总体而言，治疗耐受良好，在10例患者中观察到疾病稳定。在乳腺癌和非小细胞肺癌患者中进行了 dinaciclib 的 II 期试验，但在两项研究中，与标准治疗相比，dinaciclib导致疾病进展时间更短，因此试验被叫停。鉴于第一代 CDKI flavopiridol 在复发性和难治性慢性淋巴细胞白血病中观察到令人鼓舞的结果，还在该患者人群中研究了 dinaciclib 的治疗疗效。令人惊讶的是，54%的 dinaciclib 治疗患者出现缓解；然而，血细胞减少症和肿瘤溶解综合征被观察为不良后果。这表明 dinaciclib 可能对某些血液癌症的治疗有效，flavopiridol也证实了对这些癌症的疗效。设计了一项随访 III 期试验，在接受 dinaciclib 与 ofatumumab 治疗的复发/难治性慢性淋巴细胞白血病患者中，将无进展生存期 (PFS) 作为主要终点（ORR，部分缓解+完全缓解）和总生存期 (OS) 进行比较。PFS、ORR和 OS 的结果显示，dinaciclib对慢性淋巴细胞白血病的疗效优于ofatumumab，但由于样本量太小，无法进行统计分析。接受 dinaciclib 或 ofatumumab 治疗的患者的中位 PFS 分别为13.7个月和5.9个月。接受 dinaciclib 治疗的患者的 ORR 为40.0%，接受 ofatumumab 治疗的患者的 ORR 为8.3%。所有这些均为部分缓解。共有35.0%的 dinaciclib 患者和45.8%的 ofatumumab 患者能够使其疾病免于恶化。Dinaciclib患者的中位 OS 为21.2个月，而ofatumumab患者的中位 OS 为16.7个月。还使用了不同的组合策略来增强 dinaciclib 的效率并降低其毒性。例如，在一项 I 期随机递增3+3研究中，复发性/难治性慢性淋巴细胞白血病患者接受了dinaciclib+利妥昔单抗治疗。根据这项试验的研究结果，dinaciclib联合利妥昔单抗的耐受性良好，在复发/难治性慢性淋巴细胞白血病患者中表现出临床活性。同时进行了一项以 MYC 过表达作为反应预测因子的 dinaciclib 联合 pembrolizumab 治疗晚期三阴性乳腺癌 (TNBC) 患者的 Ib 期研究，结果在2020年 ASCO 年会上公布。晚期TNBC 患者除接受设定剂量的帕博利珠单抗 200 mg 每21天一次给药外，还在第1天和第8天接受 dinaciclib IV 给药。采用剂量限制性毒性 (DLT) 率为25%的毒性概率区间设计增加 Dinaciclib 的剂量，并对基线肿瘤组织进行MYC IHC，以确定临床反应。在本研究中，入组了32例患者（中位年龄53岁，中位既往治疗线数为2，13例患者 (41%) 既往患有ER+乳腺癌）。剂量递增阶段招募了18例无 DLT 的患者；33 mg/m2是推荐的 II 期剂量 (RP2D)。剂量扩展研究增加了14例患者，剂量为33 mg/m2，使实验得出结论。结果显示所有患者均发生3级不良事件 (AE)，包括发热(12.5%)、疲乏 (12.5%)、中性粒细胞减少(37.5%)、转氨酶炎性升高 (3.2%) 和神经肌肉无力(3.2%)。疲乏 (63%)、腹泻 (63%)、恶心 (63%) 和中性粒细胞减少症 (53%) 是最常见的所有等级不良反应。在初步疗效分析中观察到临床获益率为47%，c-MYC高表达与临床缓解显著相关，需要进一步验证 c-MYC 作为联合治疗缓解的预测标志物。在这些令人鼓舞的结果之后，正在进行一些进一步的晚期临床试验，采用 dinaciclib 单药或与其他药物联合治疗各种癌症。表2总结了这些研究。表2.正在进行的palbociclib 单药或联合治疗晚期临床试验列表2.6. AT7519Dinaciclib为发现AT7519铺平了道路，AT7519是另一种对CDK1、CDK2、CDK4、CDK5、CDK6和CDK9表现出抑制活性的抑制剂（图2）与dinaciclib相似，这种抑制剂在多种人癌细胞系中表现出令人鼓舞的疗效，即使在纳摩尔浓度下也是如此。在一项探索AT7519生物学特征的研究中，AT7519显示可诱导人肿瘤细胞的细胞周期停滞和随后的细胞凋亡。在同一研究中，在人结直肠癌异种移植模型中观察到显著的肿瘤消退，证明了显著的抗癌有效性。同样，Dolman等人于2015年发表的一项临床前研究。表明AT7519作为治疗MYCN扩增的高危神经母细胞瘤患者的潜在疗法。在最近的一项临床前研究中发现，纳摩尔浓度的AT7519通过阻止G2/M期细胞并诱导细胞凋亡，大大抑制鼻咽癌的生长。I期临床试验已被用于研究AT7519是否能有效治疗晚期难治性实体瘤或非霍奇金淋巴瘤个体。共有34例患者参加本试验，其中32例接受所有4个剂量水平的治疗。粘膜炎、发热性中性粒细胞减少症、皮疹、疲乏和低钾血症是观察到的一些剂量限制性毒性。在19例可评价疗效的患者中，10例的最佳缓解为疾病稳定。II期推荐剂量为27.0 mg/m2。还进行了一项使用AT7519治疗复发性套细胞淋巴瘤和复发性难治性慢性淋巴细胞白血病的II期临床试验。然而，在16个月期间仅累积了7例患者的预后。因此，试验提前结束。在一项I/II期开放性多中心研究中，还在既往接受过多发性骨髓瘤治疗的患者中研究了AT7519M单药治疗和与硼替佐米联合治疗。在本研究中，AT7519M和硼替佐米全剂量有效联合给药，患者组对该治疗耐受良好。AT7519M和硼替佐米的最大耐受剂量分别为21 mg/m2和1.3 mg/m2。在接受过硼替佐米预治疗或硼替佐米难治的部分患者中，AT7519M与硼替佐米联合给药产生了显著缓解（33%PR）；然而，AT7519M单药治疗后未观察到显著疗效。此外，2016年4月启动了一项使用onalespib和AT7519治疗转移性或不能手术的实体瘤患者的I期临床试验，目前正在进行中。本研究的主要目的是确定onalespib和AT7519 M联合治疗晚期、转移性和不可切除的恶性实体瘤的安全性、耐受性和最大耐受剂量。表1包含此类临床研究的更多信息。2.7.FadraciclibFadraciclib(CYC065) 也是一种第二代CDKI，来源于 roscovitine 和CCT068127。这种抑制剂对CDK2、CDK5和 CDK9 表现出很强的效力(图2)。在急性髓系白血病和急性淋巴细胞白血病的临床前模型中，表明 CYC065 通过抑制CDK9 限制白血病细胞系的增殖和存活，从而降低 RNA 聚合酶Ⅱ介导的转录和 MCL1 表达，从而引发细胞凋亡。此外，CYC065可通过促进细胞周期进程和抑制分化，降低 MEIS1 的表达，MEIS1是混合谱系白血病干细胞发生和维持所必需的转录辅因子。同样，另一项临床前研究探索了 CYC065 对 AML 和混合谱系白血病的治疗潜力。发现相关癌细胞系对这种抑制剂极为敏感，导致这些癌细胞快速凋亡。此外，同一研究表明，小鼠经口给予 CYC065 可使 AML 肿瘤生长减少90%以上。考虑到这种新兴的强效 CDKI 令人鼓舞的结果，单独使用这种抑制剂或与 venetoclax 联合使用的不同 I/II 期临床试验正在包括复发性/难治性急性髓系白血病 (AML)、慢性淋巴细胞白血病和多发性实体瘤在内的多种恶性肿瘤中进行。这些 I/II 期临床试验的详细信息见表1。2.8.第三代 CDKI绝大多数来自第1代和第2代的 CDKIs 在其分子靶点上没有选择性（图2）阻止这些早期一代 CDKIs 在临床方面完全开发的主要障碍是对其作用的潜在机制缺乏坚实的理解。就众多第1代和第2代 CDKI 的治疗疗效而言，尚不清楚哪些 CDK 在体内条件下受到抑制，以及通过何种机制受到抑制。此外，由于其中许多早期 CDKI 靶向正常细胞增殖和存活所必需的多种蛋白，如 CDK1 和CDK9，因此这些药物在晚期临床研究中的进一步开发也受到其无法区分癌组织和健康组织的限制。归因于这些早期生成 CDKI 的缺点意味着，改善对特定 CDK 的选择性对于CDKI 作为癌症治疗药物的有效开发至关重要。因此，开发了特异性靶向 CDK 4 和 CDK6 的选择性更强、毒性更小的第三代CDKI。这些药物包括palbociclib、ribociclib、abemaciclib和最近开发的trilaciclib。这些都是口服选择性 CDK 4/6 抑制剂，可阻止 RB 的磷酸化，引起 G1 期阻滞和肿瘤细胞的衰老。它们似乎具有相似的临床作用和相似的化学结构（图2）这些第3代 CDKIs 被认为是迄今发现的最耐人寻味、最有前景的 CDKIs 家族，彻底改变了几种侵袭性恶性肿瘤的治疗。已对 CDK 4 和 CDK6 抑制剂在癌症中的作用以及palbociclib、ribociclib、abemaciclib和 trilaciclib 的药理学特性进行了广泛研究。下面简要概述这些新一代 CDKI 治疗多种恶性肿瘤的最新临床发展。2.9. PalbociclibPalbociclib是研究最广泛的第三代CDKI之一。口服生物可利用的palbociclib由辉瑞开发，并于2015年2月获得FDA的批准。Palbociclib是一种CDK4/6抑制剂，IC50（抑制浓度）为9-15 nmol/L，通过与ATP（三磷酸腺苷）口袋结合发挥作用。重要的是，它对任何其他激酶都没有任何作用。CDK4/6激酶及其共调节伴侣细胞周期蛋白D促进G1-S转换，因此，在RB蛋白磷酸化和E2F转录因子被激活的细胞中，阻断这一步可抑制细胞周期进程。Palbociclib在多种类型癌症的各种临床前研究中显示出良好的结果。例如，在人肝癌细胞系中，palbociclib通过诱导可逆性细胞周期停滞来抑制细胞生长。在亚微摩尔剂量下，发现80%的口腔鳞状细胞癌细胞系对palbociclib敏感。在40种卵巢癌细胞系中发现了palbociclib的浓度依赖性抗增殖作用，但各细胞系之间的作用差异很大。通过降低Rb磷酸化，palbociclib能够成功地将多种肿瘤细胞（包括HT29、Colo205和DLD1等）阻滞在G1细胞周期阶段。在不同癌症类型的异种移植小鼠模型中也观察到相似的结果。例如，palbociclib在ApcMin小鼠体内可有效给药，抑制肿瘤细胞生长，而对正常上皮细胞无影响。在小鼠异种移植模型中进行试验时，Palbociclib对多种肿瘤（包括乳腺癌）具有抗肿瘤活性。此外，已证实palbociclib可通过阻断c-Jun/COX-2通路抑制乳腺癌细胞迁移和侵袭以及上皮间质转化和转移。在获得关于palbociclib疗效的令人鼓舞的临床前结果后，在不同的人类癌症类型中使用palbociclib单药和与其他疗法联合进行了多项I/II/III期临床研究，包括胰腺神经内分泌癌（NCT02806648）、卵巢癌（NCT03936270）、转移性胰腺导管腺癌（NCT02501902）、转移性结直肠癌（NCT03446157）以及KRAS突变的非小细胞肺癌和实体瘤（NCT02022982）。尽管palbociclib正在几种不同的癌症中进行研究，但最令人鼓舞的发现是在乳腺癌中。这是palbociclib大多数晚期临床研究（II/III期）在乳腺癌患者中进行的主要依据。在综述的单独章节中记录了这些临床研究的结局（第三代CDKI治疗乳腺癌的临床研究的最新突破），并将其列于表2中。2.10. Abemaciclib礼来公司实验室的研究人员首次确定 abemaciclib 是一种抗肿瘤药物，也是 CDK4 和 CDK6 的双重抑制剂。后来研究表明，abemaciclib是 CDK4 和 CDK6 ATP 结合结构域的竞争性抑制剂，对 CDK4 的疗效是 CDK6 的14倍。根据其生物活性和对 CDK4/细胞周期蛋白 D1 和CDK6/细胞周期蛋白复合物的极特异性抑制选择Abemaciclib。与 palbociclib 相似，未检测到对其他必需细胞周期相关激酶的活性。IC50值是 palbociclib 和 ribociclib 的1/5（将在下文讨论），因此，abemaciclib对 CDK4/细胞周期蛋白 D1 复合物的选择性更高。在 abemaciclib 治疗多种癌症（包括结直肠癌、肺癌、胶质母细胞瘤和血癌）的临床前表征期间，、 abemaciclib 即使在纳摩尔浓度下也能通过抑制 Rb 蛋白磷酸化抑制 CDK4 和CDK6，引起 G1 期阻滞，增殖变慢。Abemaciclib连续给药时耐受性良好，在肿瘤异种移植模型中评价时显示出显著的剂量依赖性抗癌疗效，导致肿瘤体积减少70%。基于临床前研究中获得的非常有前景的结果，abemaciclib进入了临床开发阶段。进行了一项 I 期多中心研究，以评估 abemaciclib 单药治疗多种晚期恶性肿瘤的安全性、药代动力学特征、药效学作用和抗肿瘤活性，包括乳腺癌、非小细胞肺癌、胶质母细胞瘤、黑色素瘤和结直肠癌。本研究共纳入225例患者：剂量递增队列33例，肿瘤特异性队列192例。3级疲乏是研究期间观察到的剂量限制性毒性。最大耐受剂量为200 mg/12 h。胃肠道、肾脏或造血系统影响和疲乏是最常见的不良事件。既往接受过治疗的乳腺癌、非小细胞肺癌和黑色素瘤患者均获得了放射学缓解。激素受体阳性乳腺癌的总缓解率为31%；然而，61%的患者出现缓解或疾病稳定持续6个月或更短时间。在另一项 I 期研究中，接受 abemaciclib 单药或联合氟维司群或其他抗激素治疗的HR+转移性乳腺癌患者显示出有利的药代动力学和毒性特征，其中腹泻、中性粒细胞减少症、恶心和疲乏是最常见的3级治疗相关副作用。未记录到4级事件或发热性中性粒细胞减少症。接受abemaciclib+氟维司群治疗的HR+转移性乳腺癌患者组表现出最有前景的结局，在平均接受过4次既往全身治疗的患者中，62%证实了部分缓解。这些发现引发了 II 期和 III 期临床研究的开始。在 MONARCH 1 临床 II 期试验中，研究了 abemaciclib 单药在内分泌治疗后疾病进展且既往接受过化疗的难治性HR +/HER2-转移性乳腺癌患者中的抗肿瘤活性，在 MONARCH III 期试验中，在内分泌治疗后疾病进展的HR +/HER2晚期乳腺癌患者中评价了 abemaciclib 与氟维司群的联合用药。综述的后面部分详细讨论了这些临床试验的结果。由于其在HR +/HER2晚期乳腺癌中的显著临床结果，目前正在多项正在进行的 i/II/III 期临床试验中对该抑制剂单药或与其他已确定的癌症疗法联合治疗多种恶性肿瘤进行临床研究。例如，在头颈部鳞状细胞癌 (NCT03655444)、转移性肾细胞癌 (NCT03905889)、胆道癌 (NCT04003896)、胶质瘤 (NCT05413304)、骨和软组织癌 (NCT04040205)、转移性或局部晚期间变性/未分化甲状腺癌 (NCT04552769) 和子宫内膜癌 (NCT04393285) 中。这些正在进行的临床研究的结果可能为各种流行癌症的新型、有效的治疗方式铺平道路。2.11. RibociclibRibociclib 由诺华国际公司开发，2017年获得 FDA 批准，与来曲唑联合使用时，可用于晚期乳腺癌患者的治疗。与其他第三代 CDK 抑制剂一样，Ribociclib是一种口服生物可利用的小分子药物，可特异性抑制CDK4/6，从而降低视网膜母细胞瘤蛋白磷酸化，阻止细胞周期进程并将细胞周期阻滞在 G1期。已证明 Ribociclib 可降低细胞周期蛋白 D1 和 CDK4 复合物以及细胞周期蛋白 D3 和 CDK6 复合物的结合，对CDK4 的选择性是 CDK6 的4倍。在肺癌细胞系和原发性肿瘤组织中进行的 CDK4/6 抑制剂活性的化学蛋白质组学研究表明，ribociclib对 CDK4 和 CDK6 的选择性远高于palbociclib，后者已被证实可与两倍多的激酶发生相互作用。在一项癌细胞系广泛研究中，分析了 ribociclib 对超过500种细胞系的活性，其显示出剂量依赖性抗肿瘤活性，与各种肿瘤细胞系中的 CDK4/6 抑制具有良好的相关性；但在神经母细胞瘤细胞系中的作用更为明显。另一项探索ribociclib 治疗作用的研究发现，ribociclib治疗与神经母细胞瘤细胞系来源的异种移植动物模型中磷酸化Rb、Ki67和细胞增殖的减少有关，导致整个治疗过程中肿瘤生长显著延迟。这些令人鼓舞的临床前方面的结果与其他在多种癌症类型中的结果一起，单独或与标准疗法一起，导致研究人员在 I/II/III 期临床试验中探索这种第三代抑制剂的作用。在美国和欧洲以及日本进行了第一项 I 期临床试验，检查了 ribociclib 单药治疗多种 Rb 阳性晚期实体瘤和淋巴瘤的有效性。使用 ribociclib 作为单药，这些探索性临床试验表明在 Rb 阳性恶性肿瘤中具有可接受的安全性特征和早期临床有效性，支持在临床环境中进一步探索该药物。从那时起，ribociclib成为多种肿瘤类型的多项 I/II 期临床试验的主题，包括 BRAFV600 和 NRAS 突变黑色素瘤 (NCT01777776，NCT01781572)、非小细胞肺癌、头颈部鳞状细胞癌、食管鳞状细胞癌、胃肠道间质瘤和结直肠癌 (NCT04000529)、畸胎瘤 (NCT02300987)、脂肪肉瘤 (NCT03096912)、骨髓纤维化 (NCT02370706)、卵巢癌 (NCT03056833) 和子宫内膜癌 (NCT03008408)。然而，最先进的临床试验正在研究 ribociclib 与几种常规疗法联合治疗HR+乳腺癌。这些高级临床研究的详细信息包含在本综述的后续章节中。2.12. TrilaciclibTrilaciclib 是G1 Therapeutics（原名G-Zero Therapeutics）开发的最新第三代短暂性 CDK 4/6 抑制剂，与化疗联合用于治疗癌症，尤其是小细胞肺癌和TNBC，具有骨髓保护、潜在抗肿瘤疗效和安全性获益。CDK控制细胞周期进程，trilaciclib诱导骨髓中增殖的造血干祖细胞发生一过性、可逆性 G1 细胞周期阻滞，保护其免受化疗损伤。2021年02月12日，FDA首次批准 trilaciclib 在含铂/依托泊苷方案或含托泊替康方案治疗广泛期小细胞肺癌 (ES-SCLC) 前给药可降低成人化疗诱导的骨髓抑制风险。多项研究表明，trilaciclib是一种非常有效、具有选择性和可逆性的CDK 4和 CDK6 抑制剂。用 trilaciclib 处理24 小时的正常成纤维细胞系产生了显著和一过性的 G1 细胞周期停滞。同一研究发现，在化疗前给予 trilaciclib 可减CDK4/6 依赖性细胞的凋亡，表明瞬时 trilaciclib 可引起这些细胞的 G1 细胞周期停滞，并降低与骨髓抑制相关的细胞毒性化疗药物的体外毒性。在小鼠同基因肿瘤模型中，在化疗加免疫检查点抑制剂方案中添加 trilaciclib 改善了抗肿瘤有效性，部分是通过改变肿瘤微环境中 T 细胞亚型的增殖和组成。在健康志愿者的首次人体 I 期临床试验中，96或 192 mg/m2 trilaciclib 单次给药以剂量依赖性方式抑制了CD45 +/CD3+淋巴细胞的增殖。此外，在 24 h 时，trilaciclib增加了骨髓造血干细胞和祖细胞的 G1 细胞群，在 32 h 时部分恢复，并且对于研究中评估的所有骨髓祖细胞亚群，G1期细胞的比例增加。此外，最近开展了一项 II 期试验，评估 trilaciclib 联合化疗方案吉西他滨和卡铂（GC方案）治疗复发性或转移性 TNBC 的疗效。本研究的结果表明，在标准 GC 治疗的基础上加用 trilaciclib 可显著增加生存率。除这些试验外，正在对晚期/转移性膀胱癌 (NCT04887831)、乳腺癌（NCT04799249、NCT05113966和NCT05112536）、结直肠癌 (NCT04607668) 和小细胞肺癌 (NCT04902885) 进行额外的 II/III/IV 期临床研究。希望这些先进的正在进行的临床试验的发现可能为多种常见恶性肿瘤的创新、成功的治疗方法铺平道路。2.12.1.过去和现在对CDKIs 的挑战如前所述，在过去的几十年里，已经开发了三代 CDK 抑制剂 (CDKIs)。尽管第1和第2代 CDKI 在临床前和临床研究（程度较轻）中显示出显著的抗肿瘤活性，但由于许多原因，这些抑制剂在癌症患者的治疗中未获得太多的治疗关注。阻碍早期一代 CDKI 进一步临床开发的主要因素之一是其缺乏选择性，从而导致毒性增加。由于这些早期生成的 CDKI 靶向几种CDK，尚不清楚这些早期生成的 CDKI 特异性靶向哪种CDK，尚不确定这些早期生成抑制剂治疗作用的基础机制。同样方面的另一个因素是抑制对正常细胞生理活动很重要的必需CDK，包括增殖、存活、检查点激活、DNA修复和复制。这导致正常细胞的细胞毒性水平更高。另一方面，第3代或选择性CDKI（CDK4/6抑制剂）尚未遇到这些问题，使其取得最令人鼓舞的结果，进行晚期临床试验，并获得 FDA 批准。然而，尽管在临床方面取得了显著的成功，但固有和获得性耐药对其更广泛的使用构成了重大挑战。临床上，据报告，只有一部分接受治疗的患者对晚期 CDKI 产生应答，而其他患者表现出固有耐药性，无法从这些药物中获益，通常转换为化疗。同时，一些患者最初从治疗中获益，但后来获得了对这些 CDKI 的耐药性。多项研究试图探讨耐药的相关机制，发现 RB 的基因丢失和突变、细胞周期的各种关键调控因子如p16、CCNDI、CCNE1、E2F、CDK2、CDK4、CDK6、CDK7、CDK9的扩增、参与细胞存活和增殖的关键通路的激活，如 FGFR 通路、PI3K/AKT/mTOR通路、ER/PR的表达缺失、CDKI耐药的免疫相关机制、癌细胞内的代谢改变、药物诱导的基质功能改变等是 CDKI 治疗耐药的重要可能机制。这些机制最近在多篇报道中进行了详细介绍。尽管发表了过多的临床前研究，但 CDKI 耐药机制与临床验证的明确背景尚待研究。这突出了该课题临床和临床前研究的重大差距。迫切需要对耐药机制进行更彻底的研究，发现生物标志物来识别可能或可能不会从这组药物中获益的个体，并采用不同的抑制剂/药物来对抗 CDKI 耐药的组合策略。2.12.2.第三代 CDKIs对抗乳腺癌临床研究的最新突破乳腺癌已超过肺癌成为全球发病率最高的癌症。HR+/HER2-乳腺癌是最常见的乳腺癌亚型，占所有乳腺癌病例的70%以上。内分泌治疗 (ET) 在辅助和转移背景下对该亚型乳腺癌均高度有效。尽管有这种有效的疗法，但仍有一部分辅助治疗患者会因无法治愈的转移性疾病而复发，这可能与内分泌治疗产生耐药性有关。HR+转移性乳腺癌患者最终对进一步内分泌治疗产生完全耐药性，预示着向持续终生化疗的转变。因此，在辅助和转移背景下改善内分泌治疗的疗效将对许多乳腺癌患者产生非凡的获益，是未满足的医疗需求。目前正在开发多种靶向作用于细胞生长和控制关键通路的新药，以提高内分泌治疗对HR+乳腺癌的疗效。考虑到细胞周期失控导致非限制性生长（癌症的典型标志）和CDK在细胞周期调控中的潜在作用，在过去几十年中开发了多种靶向不同 CDK 的CDKI，以阻断癌细胞增殖，如本综述前面部分所述，并总结于图2中。针对晚期乳腺癌亚型已经取得了最大程度的成功。事实上，CDKIs作为乳腺癌治疗药物的临床前和临床研究结果都彻底改变了乳腺癌的治疗方式。几篇杰出的报道详细介绍了 CDKIs 在乳腺癌治疗中的临床前和早期临床效果。总结 CDKIs 在乳腺癌治疗中最先进的临床研究的最新成果，重点介绍现代一代CDKIs。2.12.3.palbociclib治疗乳腺癌的临床开发Palbociclib是首个临床可用的CDK4/6抑制剂，并于2015年2月获得FDA加速批准，联合来曲唑用于ER+和HER2-转移性乳腺癌绝经后女性患者的一线治疗。Palbociclib首次在两项I期单药治疗剂量递增研究中进行了评估，包括74例晚期癌症患者。在这些研究中，Palbociclib的剂量限制性毒性是骨髓抑制/中性粒细胞减少症，具有可逆性和非累积性。研究期间，共有69%的患者发生任何级别的中性粒细胞减少。疲乏、恶心、腹泻、呕吐、便秘和皮疹是最常见的非血液学毒性。选择125 mg/天给药3周停药1周的II期剂量，因为其耐受性增加。还对Palbociclib与紫杉醇每周一次联合治疗进行了研究；由于中性粒细胞减少症的发生率和需要减少剂量，故确定Palbociclib剂量为100 mg，给药3天，停药4天，以进行进一步研究。然后在II期试验中使用Palbociclib。一项在28例所有亚型的治疗前转移性乳腺癌患者中进行的palbociclib单药治疗II期试验发现，临床获益率（PR+SD>6个月）为21%，最常见的3/4级毒性仅限于中性粒细胞减少症和血小板减少症。在I期安全性导入期后进行了PALOMA-1 II期研究，该研究将患有激素受体阳性HER2-转移性乳腺癌的绝经后个体随机分配至来曲唑组或来曲唑+palbociclib组。将患者分为2个队列（队列1，N =6；队列2，N =99）。未选择队列1作为生物标志物，而评价了队列2的细胞周期蛋白D扩增和/或p16缺失。根据试验的最终报告，总研究组的主要终点PFS从来曲唑单药的10.2个月改善至来曲唑和palbociclib联合治疗的20.2个月，缓解率从33%增加至43%。加用palbociclib改善了两组的生存期；但是，生物标志物的表达与更好的结局之间没有明确的相关性。该研究显示了palbociclib的总体、可控毒性特征。PALOMA-2是一项随机III期研究，主要设计用于验证PALOMA-1的结果。在该试验中，666例女性患者按2:1的比例随机接受palbociclib+来曲唑或安慰剂+来曲唑。大约一半的个体之前接受过新辅助或辅助化疗，一半之前接受过辅助内分泌治疗。palbociclib-来曲唑组和安慰剂-来曲唑组的中位PFS分别为24.8个月和14.5个月。亚组分析显示所有指定组的获益一致。palbociclib–来曲唑组和安慰剂–来曲唑组的临床获益率（完全或部分缓解，或疾病稳定至少24周）分别为84.9%和70.3%。此后，设计了PALOMA-3，这是一项III期研究，旨在探索palbociclib+氟维司群在通常更年轻和风险更高的既往经治晚期HR +/HER2–乳腺癌患者中的作用。在本试验中，如果早期内分泌治疗后癌症复发或进展，且大多数患者已绝经，则有资格入组研究。共计521例患者按2:1的比例随机接受palbociclib或匹配安慰剂+氟维司群治疗。palbociclib+氟维司群组和安慰剂+氟维司群组的中位PFS分别为11.2个月和4.6个月。更新后的OS分析表明，palbociclib+氟维司群组的中位OS为34.8个月，而安慰剂+氟维司群组的中位OS为28.0个月。还在亚洲患者中进行了PALOMA-4临床研究，以检查来曲唑与palbociclib联用的有效性和安全性。随机分配患者（来曲唑和palbociclib，N =169；来曲唑和安慰剂，N =171）。OS的中位随访时间为52.8个月。截至数据截止日期（2020年8月31日），来曲唑和palbociclib组的中位PFS为21.5个月，安慰剂和来曲唑组为13.9个月，所有患者的ORR分别为37.3%和31.6%。与安慰剂组和来曲唑组相比，来曲唑组和palbociclib组中最常见的3/4级不良事件是中性粒细胞减少症、白细胞减少症、血小板减少症和贫血。PALOMA-4进一步验证了来曲唑和palbociclib作为ER+/HER2-晚期乳腺癌绝经后亚洲女性患者一线治疗的疗效和安全性。除了上文讨论的临床研究外，许多评价palbociclib单药或联合治疗对转移性和早期乳腺癌疗效的晚期临床试验正在进行中。例如，2017年6月开始了一项palbociclib靶向治疗转移性乳腺癌的随机、开放性、III期临床研究，主要目的是证明palbociclib联合抗HER2治疗+内分泌治疗在改善激素受体阳性/HER2 +转移性乳腺癌受试者的结局方面优于单独的抗HER2治疗+内分泌治疗。另一项于2018年启动的III期临床研究考察了激素受体HR+/HER2-晚期或转移性乳腺癌患者在他莫昔芬基础上加用palbociclib与单用他莫昔芬相比的疗效，不考虑绝经状态。此外，正在进行一项IV期临床研究，以验证palbociclib联合内分泌治疗与化疗相比可改善转移性乳腺癌患者的至治疗失败时间。本研究的目的是提供1级证据，证明palbociclib+内分泌治疗是需要一线治疗的转移性乳腺癌患者的治疗选择，不仅与内分泌治疗相比，而且与化疗联合或不联合内分泌维持治疗相比。这些晚期临床试验的更多详情见表4。预期这些正在进行的试验中的新临床证据可以阐明palbociclib在晚期乳腺癌治疗中的意义。2.12.4.ribociclib治疗乳腺癌的临床开发2017年3月13日，FDA批准ribociclib联合芳香化酶抑制剂（AI）作为HR+/HER2-晚期乳腺癌绝经后女性的一线治疗。2017年8月24日，欧盟委员会批准该药用于相同用途。这些批准主要基于MONALEESA临床试验项目的结果，其中包括MONALEESA-2、MONALEESA-3和MONALEESA-7试验。这些临床研究的主要目的是评价来曲唑联合ribociclib作为转移性或复发性HR+/HER2-乳腺癌绝经后女性患者的一线治疗。在MONALEESA 2临床研究中，668例患者以双盲方式随机接受ribociclib或安慰剂口服给药3周，停药1周，随后每4周为1周期，同时连续接受来曲唑治疗。患者必须有可测量的疾病或≥1个溶骨性病变，并根据是否存在内脏转移进行分类。Ribociclib的起始剂量为600 mg，即3片200 mg片剂。这项于2021年发表的临床研究的最新结果显示，在中位随访79.7个月后，ribociclib联合来曲唑与安慰剂联合来曲唑相比，OS增加具有统计学意义（中位数，63.9个月vs. 51.4个月）。研究人员表示，这是第一项在绝经后HR+/HER2-晚期乳腺癌患者中证明第三代CDKI具有统计学显著和临床重要OS优势的研究。MONALEESA 3试验在726例既往仅接受过一线内分泌治疗的晚期乳腺癌绝经后女性或男性患者中比较了氟维司群+ribociclib与氟维司群+安慰剂。这些试验的更新OS结果（于2021年在美国临床肿瘤学会年会上公布）表明，在中位随访时间延长至56.3个月后，ribociclib+氟维司群在HR+/HER-晚期乳腺癌绝经后患者中保留了OS获益，并且该获益在大多数患者亚组和治疗环境中保持不变。ribociclib联合氟维司群和氟维司群单药组的中位OS分别为53.7个月和41.5个月。与氟维司群单药治疗相比，ribociclib+氟维司群延迟了后续化疗的必要性，并改善了无化疗生存期。在MONALEESA-7试验中，研究人员使用各种联合治疗的ribociclib来评估绝经前/围绝经期晚期HR+/HER2-乳腺癌患者。在该试验中，患者接受ribociclib+他莫昔芬（每日20 mg）、安慰剂+他莫昔芬或ribociclib+芳香化酶抑制剂（来曲唑每日2.5 mg或阿那曲唑每日1 mg）、安慰剂+芳香化酶抑制剂治疗。此外，MONALEESA-7研究中的所有受试者在每个28天周期的第1天接受戈舍瑞林3.6 mg皮下给药，以抑制卵巢功能。中位随访53.5个月后，本研究的最新OS数据表明，与安慰剂+内分泌治疗相比，ribociclib联合内分泌治疗改善了OS（中位数，58.7个月vs. 48.0个月）。与安慰剂联合非甾体类芳香化酶抑制剂相比，ribociclib联合非甾体类芳香化酶抑制剂也改善了OS获益（中位数，58.7 vs. 47.7个月）。这些更新结果进一步表明，在延长随访超过4年后，在绝经前/围绝经期患者中，与单独内分泌治疗相比，ribociclib+内分泌治疗继续表现出临床相关的OS获益。此外，目前正在进行多项临床试验，以进一步研究ribociclib联合多种乳腺癌治疗的疗效。例如，一项II期、多中心、随机、开放性研究于2019年启动，预计于2025年完成。本研究的目的是检查400 mg ribociclib联合非甾体类芳香化酶抑制剂治疗既往未接受过任何治疗的绝经前和绝经后HR+/HER2-乳腺癌女性的安全性和有效性（NCT03822468）。另一项在原发性可手术HR+/HER2乳腺癌（2/3级，II期）男性和女性患者中开展的II期、开放性、多中心国际试验于2022年5月开始，旨在评价对新辅助ribociclib和来曲唑治疗有生物反应的患者接受非化疗治疗的安全性和长期疗效（NCT05296746）。HARMONIA是一项国际、多中心、随机、开放标签、III期研究，于2022年3月开始。本研究的主要目的是证明ribociclib联合内分泌治疗（来曲唑或氟维司群）在延长晚期HR+/HER2-和HER2富集乳腺癌患者的无进展生存期方面优于palbociclib联合内分泌治疗（来曲唑或氟维司群）（NCT05207709）。该研究将从全球约80家研究中心入组约456例HER2富集疾病患者。关于更多使用ribociclib的临床试验的详细信息见表3。表3.正在进行的ribociclib 单药或联合治疗的晚期临床试验列表2.12.5.abemaciclib治疗乳腺癌的临床开发Abemaciclib也是第三代CDKI，与palbociclib和ribociclib相比，具有独特的毒性特征，这可能是由于其对CDK4的抑制作用高于CDK6以及可能对CDK9的抑制作用。最初，由于JPBA I期研究的有希望的发现，FDA授予abemaciclib突破性疗法认定。随后，在2017年9月28日，FDA批准该抑制剂用于HR+/HER2-晚期乳腺癌患者的两种不同治疗环境。设置1为内分泌治疗和化疗治疗后疾病进展后的单药治疗，设置2为内分泌治疗后疾病进展后与氟维司群联合治疗。JPBA是一项大型、多中心Ib期研究，在33例患者中进行初始剂量递增，随后为扩展期，涉及192例特定恶性肿瘤患者，如乳腺癌、胶质母细胞瘤、肺癌、黑色素瘤和结直肠癌。在该剂量递增试验中，abemaciclib的最高耐受剂量确定为200 mg每日两次；与palbociclib和ribociclib不同，其在连续给药方案中耐受性良好。3级疲乏被确定为剂量限制性毒性。疲乏和胃肠道、肾脏或造血系统毒性是研究期间观察到的最常见治疗不良反应。还观察到骨髓抑制；但发生率低于palbociclib和ribociclib，仅10%的患者发生3/4级中性粒细胞减少症。试验中1例受试者被诊断为发热性中性粒细胞减少症。11%的患者发生1/2级肌酐升高，但这可能不是实际肾脏疾病损害的体征，因为药物影响肌酐肾小管分泌。2个乳腺癌队列被纳入研究的扩展期。Abemaciclib单药连续给药治疗47例既往接受过大量治疗的乳腺癌患者，不考虑其ER或HER2状态。在接受早期内分泌治疗时出现疾病进展的47例患者中，10例患者的治疗方案中还添加了Abemaciclib。在HR-乳腺癌患者中未观察到缓解；然而，31%的HR+患者对治疗有缓解，临床获益率为61%。此外，在由19例广泛预治疗转移性HR+乳腺癌患者组成的小型队列中，abemaciclib 200 mg每日两次与氟维司群联合治疗显示，可测量疾病患者的缓解率为36%，所有个体的临床获益比为63%。I期试验的有前景的结果使abemaciclib在HR+乳腺癌组中的研究得以扩展。单臂II期MONARCH 1试验的结果为FDA批准abemaciclib单药治疗奠定了基础。II期MONARCH 1研究招募并治疗了132例晚期HR+/HER2-乳腺癌患者，这些患者均接受过内分泌治疗和化疗（200 mg abemaciclib每日两次）。尽管存在耐药患者人群，其中大多数有内脏转移，但临床获益率达到42.4%。此外，在涉及abemaciclib、MONARCH 2和MONARCH 3的两项III期试验中招募了乳腺癌患者。MONARCH 2 III期研究在内分泌治疗后进展的晚期HR+/HER2-乳腺癌女性患者中比较了abemaciclib（150 mg，每日两次）联合氟维司群（500 mg）与安慰剂联合氟维司群的影响。在abemaciclib组中观察到的中位PFS为16.4个月，而安慰剂组为9.3个月。在可测量疾病患者中，abemaciclib组的ORR为48.1%，安慰剂组为21.3%。与安慰剂组相比，腹泻、中性粒细胞减少症、疲乏和恶心是abemaciclib组中最常见的不良反应。中性粒细胞减少症、白细胞减少症和腹泻是abemaciclib组最常报告的3级或4级不良事件。Abemaciclib正在MONARCH 3 III期研究中进行测试，该研究正在招募既往未接受过任何全身治疗的HR+/HER2晚期乳腺癌绝经后患者。共计493例绝经后女性被随机分配接受abemaciclib（150 mg，每日两次，连续给药）+芳香化酶抑制剂（阿那曲唑1 mg或来曲唑2.5 mg，每日一次）或安慰剂+芳香化酶抑制剂。MONARCH 3是唯一纳入绝经后患者的研究，而MONARCH 1和MONARCH 2没有描述患者的绝经状态。根据2022年欧洲肿瘤内科学会（ESMO）大会上公布的III期MONARCH 3试验的预定第二次期中分析的最新结果，在芳香化酶抑制剂（NSAI）中加用abemaciclib可使激素受体HR+/HER2-晚期乳腺癌患者的中位总生存期延长12.6个月。经确定，安全性结果与abemaciclib的既往观察结果一致。此外，多项I/II/III/IV期临床试验正在检查abemaciclib联合众多成功乳腺癌疗法的有效性。例如，探索abemaciclib联合芳香化酶抑制剂对HR+/HER2-晚期乳腺癌患者影响的II期临床研究（HERMIONE-7）于2020年1月启动。本试验将评估abemaciclib联合芳香化酶抑制剂在接受高剂量氟维司群预治疗的转移性乳腺癌患者中的临床获益率。预计共有121例患者入组研究（NCT04227327）。2021年2月，启动了一项新的临床研究阶段，以研究氟维司群联合abemaciclib联合或不联合氟维司群治疗ER+和Her2-转移性乳腺癌的影响。本试验的目的是确定将abemaciclib给药延迟一个月是否比从开始使用氟维司群和abemaciclib治疗既往治疗后进展的ER+/HER2-乳腺癌更成功（NCT05305924）。2022年4月，宣布了一项IV期临床研究，探索abemaciclib联合内分泌治疗在激素受体阳性HER2局部进展或转移性乳腺癌中的获益，重点是副作用控制（MINERVA，NCT05362760）。本研究旨在评价abemaciclib联合芳香化酶抑制剂或氟维司群作为一线治疗在绝经前和绝经后转移性HER2 +/HER2-乳腺癌患者中的安全性、疗效和生活质量。其他多项使用abemaciclib的临床试验也正在进行中。这些试验的详细信息见表4。表4.正在进行的Abemaciclib 单药或联合治疗晚期临床试验列表2.12.6.trilaciclib治疗乳腺癌的临床开发Trilaciclib 是最新的第三代 CDK 4/6 抑制剂，最近在美国获批用于治疗小细胞肺癌患者，以减少化疗带来的骨髓抑制。根据 trilaciclib 开发者 G1 Therapeutics 的新闻稿，FDA已授予 trilaciclib 快速通道资格认定，与化疗联用治疗局部晚期或转移性 TNBC 患者（新闻发布）。G1 Therapeutics,Inc.（2021年07月19日）。快速通道是 FDA 设计的一个流程，旨在促进药物的开发和加快审查，以治疗严重疾病并填补未满足的医疗需求。尽管已报告 trilaciclib 是一种基于细胞的CDK 44/6 的非常强效、选择性和可逆性抑制剂，但目前仅有少数临床试验正在研究其治疗 TNBC 的疗效。例如，在一项随机 II 期研究中，在吉西他滨和卡铂给药前静脉给予trilaciclib，并在 TNBC 患者中与单独化疗进行比较。本研究的目的是在102例既往接受过不超过2个疗程化疗的TNBC 患者中研究 trilaciclib 的骨髓保护作用。第1组在第1天和第8天给予 1000 mg/m2 吉西他滨和卡铂，第2组在第1天和第8天给予吉西他滨和卡铂以及240 mg/m2 trilaciclib，第3组在第2天和第9天给予吉西他滨和卡铂，第1、2、8和9天给予trilaciclib，21天为一个周期。记录的骨髓抑制水平无明显差异。尽管 OS 不是研究的主要终点，但结果具有显著性，第1组的 OS 为12.6个月，第2组为20.1个月，第3组为17.8个月。贫血、血小板减少症和中性粒细胞减少症是研究期间观察到的最常见副作用。鉴于这些发现，目前正在开展多项随机 II/III 期研究。例如，正在进行一项 III 期、多中心、随机、双盲、安慰剂对照研究，在接受首次或第二次治疗的局部晚期、不可切除或转移性 TNBC 患者中比较在吉西他滨和卡铂给药前给予 trilaciclib 与安慰剂的安全性和有效性 (PRESERVE 2，NCT04799249)。目前正在进行另一项 II 期、多中心、开放性、单臂研究，以评估在既往接受过至少2种治疗（其中至少1种治疗为转移性疾病）的不可切除、局部晚期或转移性 TNBC 患者中，在 sacituzumab govitecan-hziy 给药前给予trilaciclib 的安全性和疗效 (NCT05113966)。此外，正在启动一项 II 期临床研究，以评估 trilaciclib 联合标准治疗在早期 TNBC 新辅助治疗背景下的作用机制以及安全性和有效性 (NCT05112536)。关于使用 trilaciclib 治疗晚期乳腺癌的最新正在进行的临床试验的更多详细信息见表5。表5.正在进行的Trilaciclib 单药或联合治疗的晚期临床试验列表2.12.7.未来展望和结论在过去的几十年中，CDKI研发领域见证了晚期癌症疗法方面的兴奋和乐观的一面，增长迅速，由此产生了一批具有多种抑制靶点的市售药物，对多种癌症具有多样化的抑制靶点。这篇综述只涵盖了经过相当多研究和临床评价的 CDKIs 的一个部分，其他大量 CDKIs 现在正在开发中。尽管早期开发的CDKIs（第一代和第二代抑制剂）在临床前和一定程度上在临床研究中表现出了显着的抗肿瘤疗效，但由于其特异性低、副作用严重，这些抑制剂用于癌症患者的治疗在临床方面并没有受到太多的关注。现在正在这方面进行一些临床试验，以确定联合治疗和优化这些第1代和第2代 CDKI 是否会产生任何有希望的结果。与第一代和第二代 CDKI 相比，开发第三代CDKI（palbociclib、ribociclib、abemaciclib和trilaciclib）取得了很大进展。临床前和临床结果表明，这些选择性 CDK 4/6抑制剂可减少多种恶性肿瘤的进展，在乳腺癌中具有突出的活性。为此，这4种 CDK 4/6 抑制剂中有3种获得FDA 批准，1种处于晚期乳腺癌治疗的快速通道资格认定。乳腺癌晚期临床研究的临床数据目前表明，作为单药治疗的疗效，以及在内分泌/化疗的基础上加用 CDK 4/6 抑制剂治疗晚期乳腺癌的获益。然而，这些药物联合内分泌/化疗的结果似乎更有前景。这些抑制剂进一步开发方式的主要障碍是一致的毒性信号、缺乏预测性生物标志物和耐药性。在这方面，正在进行多次尝试。进一步深入研究降低相关毒性、探索预测的生物标志物和确定 CDK 4/6 抑制的原发性或继发性耐药机制，可能为这些抑制剂的治疗应用提供创新的生物医学依据。内容来源：https://www-sciencedirect-com.libproxy1.nus.edu.sg/science/article/pii/S1044579X22002607#fig0005声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！长按关注本公众号   粉丝群/投稿/授权/广告等请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓