ALK抑制劑：迭代升級(jí)，靶向療法精準(zhǔn)出擊

2022-09-01

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目前第四代 ALK 抑制劑已在研究中。ALK抑制劑的研究，真正體現(xiàn)了長江后浪推前浪,一浪更比一浪強(qiáng)。生物醫(yī)藥技術(shù)不斷進(jìn)步，藥物研發(fā)也不斷更新發(fā)展。ALK 靶向藥物開發(fā)的快速步伐，以及同時(shí)獲得的關(guān)于耐藥機(jī)制的知識(shí)，說明了迭代的、系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)過程對(duì)推動(dòng)腫瘤研究和改變患者生活具有舉足輕重的作用。

美迪西建立了一站式臨床前生物醫(yī)藥研發(fā)服務(wù)平臺(tái)，包括藥物發(fā)現(xiàn)、藥學(xué)研究及臨床前研究。一站式的研發(fā)平臺(tái)，強(qiáng)強(qiáng)整合優(yōu)勢(shì)資源，推動(dòng)跨部門高效協(xié)作，充分發(fā)揮1+1>2的協(xié)同效應(yīng)，加速推進(jìn)新藥研發(fā)。

背景介紹

肺癌是全球癌癥死亡的主要原因之一，在中國肺癌高居發(fā)病率和死亡率首位。肺癌按照生物學(xué)特征、治療和預(yù)后劃分為非小細(xì)胞肺癌 (NSCLC)與小細(xì)胞肺癌 (SCLC)。在我國，NSCLC占80%-85%，NSCLC患者中約有3%-7%的患者具有ALK基因突變。20-40%的ALK陽性晚期NSCLC患者在初診時(shí)就已發(fā)生腦轉(zhuǎn)移，且發(fā)生率隨時(shí)間延長而升高。

ALK在間變性大細(xì)胞淋巴瘤(anaplastic large cell lymphoma, ALCL)中發(fā)現(xiàn)。ALK突變和腫瘤有著密切關(guān)系，鑒于此，眾多科研工作者開發(fā)了一系列主要針對(duì)ALK的抗腫瘤藥物。ALK是一種與腫瘤密切相關(guān)的酪氨酸激酶，ALK基因在包括NSCLC、間變大細(xì)胞淋巴瘤和神經(jīng)母細(xì)胞瘤在內(nèi)的一系列惡性腫瘤中被發(fā)現(xiàn)，存在重排、點(diǎn)突變或擴(kuò)增。因其稀少且精準(zhǔn)的特性，ALK融合突變被稱為“鉆石突變”。

隨著ALK陽性患者的治療藥物增多，如何實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療成為關(guān)鍵，在臨床上也普遍達(dá)成共識(shí)：精準(zhǔn)治療的基礎(chǔ)是精準(zhǔn)診斷。目前，多種精準(zhǔn)診斷方法可用于檢測(cè)腫瘤組織中ALK融合基因的表達(dá)情況，這對(duì)于近年來NSCLC的分子診斷具有革命性的意義。

ALK結(jié)構(gòu)&作用機(jī)制

ALK (間變性淋巴瘤激酶)：也稱為ALK酪氨酸激酶受體或CD246，由ALK基因編碼合成。ALK是一種受體酪氨酸激酶，屬于胰島素受體超家族，與白細(xì)胞酪氨酸激酶（LTK）具有高度同源性。人類ALK基因位于2p23染色體片段上，編碼1620個(gè)氨基酸的多肽，經(jīng)過翻譯后修飾，產(chǎn)生約200-220 kDa的成熟ALK蛋白。ALK成熟蛋白是一種經(jīng)典的受體酪氨酸激酶，包括細(xì)胞外配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域，跨膜結(jié)構(gòu)域和細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域。激酶結(jié)構(gòu)域與同一家族的其他激酶共享 3-酪氨酸基序（Tyr1278、Tyr1282 和 Tyr1283），該基序位于活化環(huán)中，代表激酶活性的主要自磷酸化位點(diǎn)。ALK僅在配體誘導(dǎo)的同型二聚化時(shí)才被激活，且在沒有配體的情況下通過受體蛋白酪氨酸磷酸酶 β 和 zeta 復(fù)合物 (PTPRB/PTPRZ1)去磷酸化而失活。

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ALK蛋白結(jié)構(gòu)^[1]

ALK激活多種途徑，包括磷脂酶 C γ (PLCγ), JAK-STAT, PI3K-AKT, mTOR, sonic hedgehog, JUNB, CRKL-C3G (也稱為 RAPGEF1)-RAP1 GTPase 和MAPK 信號(hào)級(jí)聯(lián)，影響細(xì)胞生長、轉(zhuǎn)化和抗凋亡信號(hào)傳導(dǎo)。受體蛋白酪氨酸磷酸酶β 和zeta 復(fù)合物(PTPRB/PTPRZ1) 通過去磷酸化使ALK失活。

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ALK信號(hào)通路^[1]

ALK抑制劑發(fā)展迭代歷程

2011年，在Soda等人發(fā)現(xiàn)ALK重排作為NSCLC中潛在的致癌驅(qū)動(dòng)因素僅4年后，Crizotinib (克唑替尼)被FDA批準(zhǔn)用于治療晚期ALK陽性NSCLC。Crizotinib是一種口服的小分子ATP競(jìng)爭性ALK抑制劑，最初用作MET TKI，然后在發(fā)現(xiàn)ALK重排在NSCLC中的作用后迅速轉(zhuǎn)為靶向ALK。由此開始了ALK抑制劑的不斷迭代發(fā)展。

NSCLC中ALK-抑制劑研發(fā)歷程.jpg

NSCLC中ALK 抑制劑研發(fā)歷程^[2]

一代ALK抑制劑

Crizotinib（克唑替尼）

首款FDA批準(zhǔn)上市的ALK-TKI藥物，2011年8月FDA批準(zhǔn)上市，填補(bǔ)了當(dāng)時(shí)靶向藥物在ALK陽性NSCLC領(lǐng)域的空白。Crizotinib是一種有效的口服酪氨酸激酶抑制劑，適用于ALK融合基因或局部晚期或轉(zhuǎn)移性ROS1融合陽性NSCLC。Crizotinib比化療療效更好，毒副反應(yīng)更小。

二代ALK抑制劑

Alectinib（阿來替尼）

2015年12月FDA批準(zhǔn)上市，用于治療經(jīng)Crizotinib治療后疾病進(jìn)展或無效的局部晚期或轉(zhuǎn)移性ALK陽性NSCLC。Alectinib是一款強(qiáng)效的選擇性ALK 抑制劑，針對(duì)Crizotinib難治性ALK陽性NSCLC且出現(xiàn)CNS 轉(zhuǎn)移患者具有良好療效。具有良好的入腦性。

Ceritinib（塞瑞替尼）

2017年5月FDA批準(zhǔn)上市，用于治療ALK陽性的轉(zhuǎn)移性NSCLC。適用于ALK陽性、ROS1陽性的局部晚期或轉(zhuǎn)移性NSCLC。無進(jìn)展生存期翻倍，腦轉(zhuǎn)移病灶療效顯著。

Ensartinib（恩沙替尼）

2020年11月NMPA批準(zhǔn)上市。第一款用于治療ALK突變晚期NSCLC的國產(chǎn)1類新藥，為NSCLC患者提供了新的治療選擇。適用于ALK陽性的局部晚期或轉(zhuǎn)移性NSCLC，選擇性強(qiáng)。用于此前接受過Crizotinib治療后進(jìn)展的或者對(duì)Crizotinib不耐受的ALK陽性的局部晚期或轉(zhuǎn)移性NSCLC。在療效上與同類進(jìn)口藥相比更有優(yōu)勢(shì)，尤其在腦轉(zhuǎn)移患者中具有更高的應(yīng)答率，且具有良好可控的安全性。

Brigatinib（布加替尼）

2017年4月FDA批準(zhǔn)上市，適用于治療經(jīng)Crizotinib治療后不耐受的ALK陽性的NSCLC。同時(shí)靶向抑制ALK和EGFR。Brigatinib 是一款口服有效的選擇性ALK和ROS1 酪氨酸激酶抑制劑。與Crizotinib相比，Brigatinib在ALK抑制劑初治ALK陽性NSCLC患者中具有更好的總療效和顱內(nèi)療效。Brigatinib長期使用耐受性良好。

三代ALK抑制劑

Lorlatinib（勞拉替尼)

2018年11月FDA批準(zhǔn)上市，用于治療疾病持續(xù)進(jìn)展的ALK陽性NSCLC，接受過Crizotinib和至少一種其它ALK抑制劑治療的轉(zhuǎn)移性疾病患者，或在接受Alectinib或Ceritinib治療后疾病發(fā)展為轉(zhuǎn)移性疾病的患者。比Alectinib的入腦性更強(qiáng)。Lorlatinib具有出色的血腦屏障穿透能力，無腦轉(zhuǎn)移的患者接受其治療能有效阻止腦轉(zhuǎn)移發(fā)生。Lorlatinib在化學(xué)結(jié)構(gòu)上有比較獨(dú)特的大環(huán)酰胺結(jié)構(gòu)，對(duì)ALK的穿透力與結(jié)合力都較強(qiáng)，因此在臨床上顯示較好的效果。

四代ALK抑制劑

雙突變活性 ALK TKI

開發(fā)四代ALK TKI主要是為了克服ALK突變，這些突變主要是由于連續(xù)使用“單突變活性” ALK TKI，特別是包括基于ALK G1202R 的雙突變。目前正在開發(fā)的四代 ALK TKI有TPX-0131和NVL-655等。除了廣譜的單一ALK突變外，TPX-0131 和 NVL-655 還可以抑制獲得性雙“復(fù)合”ALK突變。TPX-0131 和 NVL-655 在體外可以克服多重雙突變。

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TPX-0131和NVL-655的抑制活性^[3]

TPX-0131 是一種有效的 CNS 滲透性的大環(huán)分子，可抑制ALK融合蛋白。在細(xì)胞試驗(yàn)中，TPX-0131 比目前已獲批的五種ALK抑制劑對(duì)WT ALK和許多類型的ALK抗性突變（例如 G1202R、L1196M 和復(fù)合突變）更有效。在生化分析中，TPX-0131有效抑制WT ALK和26個(gè) ALK突變體 (單突變和復(fù)合突變)，IC50 < 10 nM。TPX-0131作用于ALK (G1202R) 和 ALK復(fù)合突變依賴性異種移植瘤模型，可導(dǎo)致腫瘤完全消退。大鼠口服給藥TPX-0131后，觀察到TPX-0131 在腦中的水平約為血漿中的 66%。

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TPX-0131的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)^[4]

美迪西助力ALK抑制劑研發(fā)

項(xiàng)目案例：ALK降解劑SIAIS164018

SIAIS164018是一款口服有效的降解劑，不僅可以降解ALK或突變型 EGFR，還可以降解其他參與轉(zhuǎn)移的腫瘤蛋白。尤其強(qiáng)效靶向L858R+T790M突變EGFR，這是非小細(xì)胞肺癌中最重要的兩個(gè)靶點(diǎn)。SIAIS164018抑制Calu-1和MDA-MB-231的細(xì)胞遷移和侵襲。SIAIS164018 還降解幾種與轉(zhuǎn)移有關(guān)的重要腫瘤蛋白，如FAK、PYK2 和 PTK6等。

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多靶點(diǎn)降解劑SIAIS164018^[5]

在此項(xiàng)研究中，科研人員通過美迪西評(píng)估了SIAIS164018在大鼠中靜脈和口服給藥的藥代動(dòng)力學(xué) (PK) 數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，SIAIS164018在體內(nèi)具有良好的生物利用性和耐受性。

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SIAIS164018的藥代動(dòng)力學(xué)研究^[5]

項(xiàng)目案例：ALK抑制劑CGT-9475

2022年7月22日，盛世泰科自主研發(fā)的新一代ALK抑制劑CGT-9475，獲得FDA批準(zhǔn)進(jìn)入臨床試驗(yàn)。ALK抑制劑在臨床應(yīng)用上具有顯著的優(yōu)勢(shì)，但ALK抑制劑的使用會(huì)不可避免的產(chǎn)生繼發(fā)性耐藥以及腦轉(zhuǎn)移問題，CGT-9475旨在克服耐藥性和解決中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的難題，進(jìn)行優(yōu)質(zhì)化和差異化的開發(fā)。CGT-9475在臨床前研究中，針對(duì)NSCLC細(xì)胞系中L1196M、RET等耐藥突變具有顯著抑制作用。同時(shí)，CGT-9475在臨床前研究展示出良好的血腦屏障穿透效果，將為NSCLC腦轉(zhuǎn)移患者帶來新希望。美迪西為CGT-9475的研發(fā)提供了一站式全套臨床前綜合性研發(fā)服務(wù) (歷時(shí)兩年, 篩選出臨床前候選化合物, 再進(jìn)行系統(tǒng)的藥學(xué)研究，藥效研究，藥代動(dòng)力學(xué)研究，安全評(píng)價(jià)研究，IND申報(bào))。CGT-9475有望用于已有ALK抑制劑耐藥后的后續(xù)治療。

藥物臨床前研究流程.jpg

項(xiàng)目案例：第四代ALK抑制劑創(chuàng)新藥研發(fā)

Lorlatinib作為第3代ALK抑制劑雖表現(xiàn)出優(yōu)異的臨床療效但也面臨治療抵抗的問題，其中復(fù)合突變是導(dǎo)致抵抗的重要原因。以TPX-0131和NVL-655為代表的第4代能夠有效抑制復(fù)合突變，特別是NVL-655顯著改善了對(duì)TRKB的脫靶效應(yīng)預(yù)期能夠解決現(xiàn)有藥物的神經(jīng)毒性問題。美迪西使用TPX-0131和NVL-655等代表性的3代ALK抑制劑作為陽參，設(shè)計(jì)、合成具有一定新穎性的、較高活性的第四代ALK靶點(diǎn)小分子，并對(duì)其進(jìn)行深入的探討和研究。

總結(jié)與展望

近年來，隨著中國“重大新藥創(chuàng)制”科技重大專項(xiàng)實(shí)施與拓展，中國本土醫(yī)藥研發(fā)創(chuàng)新能力極大提高，為全球醫(yī)藥研發(fā)領(lǐng)域注入了強(qiáng)大動(dòng)力，意味著更多的創(chuàng)新藥有望加速上市。在藥物研發(fā)方向上，為滿足更多患者需求，越來越多的醫(yī)藥研發(fā)工作者們投入到靶向藥物研發(fā)中來，不斷聚力實(shí)現(xiàn)新突破！

參考文獻(xiàn)

[1] Carminia Maria Della Corte, et al. Role and targeting of anaplastic lymphoma kinase in cancer. Mol Cancer. 2018 Feb 19;17(1):30.

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