分子靶向抗肿瘤药物dacomitinib及其衍生物的合成文献综述

文 献 综 述

研究背景

肿瘤是一种严重威胁人类健康的恶性疾病,开发高效、低毒、高选择性的药物,特别是针对特定靶点的小分子药物已成为当今抗肿瘤药物研发的主要方向。表皮生长因子受体（EGFR）是调节细胞内环境稳态的一种酪氨酸激酶,其与配体结合后可影响细胞增殖、凋亡、迁移、存活、血管生成和肿瘤发生等一系列复杂过程，EGFR抑制剂已逐渐应用于临床肿瘤治疗^【1-10】。EGFR在50%的NSCLC病例中有表达,而且其表达与预后不佳相关.这两个因素使得EGFR及其家族成员成为开展靶向治疗研究的主要候选者。两种靶向EGFR的小分子抑制剂，吉非替尼和厄洛替尼,得到了美国FDA的快速批准,用于治疗晚期NSCLC患者,这些患者对常规化疗已经失去了反应^【2】。

早期的临床数据表明，10%的NSCLC患者对吉非替尼和厄洛替尼治疗有反应。这种显著的临床疗效可见于特定的患者群体，包括非吸烟的东亚地区女性和表现为支气管肺泡性病理类型的腺癌患者。分子水平的分析表明，在多数情况下，对药物有反应的患者在编码EGFR基因上带有特定的突变。第19外显子的第747～750位氨基酸的缺失占突变的45%，还有10%的突变在第18和第20外显子。因此EGFR突变的NSCLC可以从EGFR-酪氨酸激酶抑制剂（TKI）治疗中获益，且将其作为一线药物治疗EGFR突变的患者，相比传统的化疗可以取得更长的无进展生存期（PFS）且副作用相对较小，患者容易耐受。

虽然已上市的酪氨酸激酶抑制剂( 如吉非替尼、厄洛替尼) ，在非小细胞肺癌的治疗中显示了良好的效果。但是在进行临床治疗时，肿瘤细胞逐渐表现出对其的耐药性，使得这些药物疗效短暂。研究表明其中一个突变涉及激酶门控处的苏氨酸T790 突变为甲硫氨酸，从而阻止了药物与靶点的结合。发现近年研究揭示，使用不可逆的激酶抑制剂，对突变株依然有很强的活性，为肿瘤耐药治疗提供了新的思路^【13-20】。

Dacomitinib( PF-00299804 )，是一种可口服、高选择性且靶向HER1、2、3 的喹唑啉类多激酶抑制剂。其特殊的丁烯酰胺结构，令其能够不受T790 突变影响，作为迈克尔受体( Michael reaction acceptors) 与HER受体中催化域的半胱氨酸残基不可逆结合，发挥抑制作用。在延长期非小细胞肺癌无进展生存期上疗效超过厄洛替尼。不仅适用于初始治疗，更可用于第1 代酪氨酸激酶抑制剂治疗失败的患者^{［1－ 10］}。因此，本课题对其的制备方法进行了探索，设计了一条经济高效的合成路线，结果令人满意。

1. 达克替尼的介绍

Dacomitinib( PF-00299804 ) ，化 学 名( 2E) -N-［4-［( 3-氯-4-氟苯基) 氨基］-7-甲氧基-6-喹唑啉基］-4-( 1-哌啶基) -2-丁烯酰胺，是辉瑞公司研发的第2 代不可逆酪氨酸激酶抑制剂。其结构式如下图1^【1】。

图1 Dacomitinib的结构式

2. 达克替尼的作用机制

酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors，TKI)EGFR-TKI可阻断ATP结合到胞内酪氨酸激酶结构域，抑制受体自身磷酸化，取消下游的信号转导，不引起受体内化。达克替尼对获得性耐药患者停用TKI一段时间后再次使用可恢复其一定程度的敏感性，原因可能是随着时间推移或使用其他化疗药物后，耐药基因克隆如T790M等减少了，这也成为了一种潜在的治疗策略^【2】。

Dacomitinib为不可逆转的ErbB家族阻断剂，能抑压信息传导和阻隔与癌细胞生长和分裂相关的主要通道。由于通过ErbB家族信息传导机制可由多个同二聚体跟异二聚体引发，所以同时抑制多个ErbB家族成员(如 EGFR, HER2, ErbB3 及 ErbB4)，能较有效地中断下游信息传导。

于癌细胞中，ErbB家族的运作经常失调。当控制细胞生长机制的因子过度表现或运作异常，有机会引发各种实质固态肿瘤。受体过度表现会刺激细胞内部信息传导超越正常水平，引致不受控的肿瘤细胞增长、迁移和转移及抑制其凋亡。引发以上细胞信息传导异常的情况有以下各种不机制﹕受体变异(例如﹕肺癌肿瘤EGFR变异)、受体过度表现(例如﹕乳癌肿瘤HER2过度表现)或配体(ligand)过度表现。

Dacomitinib能够降低HER2，EGFR，HER4，AKT的磷酸化，和 ERK等的多数敏感线。 Dacomitinib通过联合G0-G1发挥它的抗增殖作用诱导细胞凋亡。 Dacomitinib保持线性的高活性^【3】。

3. 达克替尼的临床应用

Dacomitinib具有在HER2扩增乳腺强抗增殖活性癌细胞株的作用，并保持HER2-在此活动下扩增细胞系新生和获得耐药性曲妥珠单抗和获得耐药性拉帕替尼。 抗肿瘤作用被证明是与EGFR活化突变有关，在亚洲的30-50％发现肺癌患者研究中，并且还对肿瘤T790M有作用，还可对吉非替尼、厄洛替尼的耐药性有较好的解决。^【21-23】

4. 达克替尼的合成

5. 衍生物的合成方案

6．展望

　无论抗肿瘤药物市场如何转变，其整体发展仍然面临着共同的挑战，即高淘汰率和药物抗性，前者延长了药物研发平均时间和提高了研发投入，后者限制了药物市场。但由于抗肿瘤药物的产生机理基本明确，也为研发企业提供了极大的市场潜力和发展机遇。由于原创抗肿瘤药物研发的成本非常昂贵，而且已经出现了对抗肿瘤药物的人种之间的差异。所以，中国要发展抗肿瘤药物只有走自己的道路。要抢占抗肿瘤药物研发的制高点，一是基础研究要破解在肿瘤发生发展中起关键作用的信号转导通路或过程，为靶向治疗提供基础。二是要把研发细胞毒和靶向治疗药物并举。三是密切关注新型抗肿瘤药物，近几年抗肿瘤药物呈现出多元化的特点，本实验组旨在改进达克替尼的合成工艺，达到更安全，合理，高效的合成方法及高纯度药品，为我国抗肿瘤事业贡献绵薄之力。

参考文献

[1] 程海博，徐斌，张惠斌，周金培抗肿瘤药物dacomitinib 的合成工艺[J].Journal of China Pharmaceutical University，2014， 45（2) : 165 － 169.

[2] 魏恩垚 陈虹EGFR抑制剂耐药机制的研究进展及治疗策略--Contemporary Medicine, Feb. 2012,Vol.18 No.4 Issue No.267

[3] Dacomitinib (PF-00299804) and Breast Cancer .MMol Cancer Ther; 11(9); 197887. _2012 AACR.olecular

[4]Fry DW，Kraker AJ，McMichael A， et al． A specific inhibitor of the epidermal growth factor receptor tyrosine kinase［J］． Science， 1994，265( 5 175) : 1 093 － 1 095.

［5］ Engelman JA，Zejnullahu K，Gale CM，et al． PF00299804，anirreversible pan-EＲBB inhibitor，is effective in lung cancer models with EGFＲ and EＲBB2 mutations that are resistant togefitinib［J］． Cancer Ｒes，2007， 67( 24) : 11 924 － 11 932.

［6］ Ercan D，Zejnullahu K，Yonesaka K， et al． Amplification of EGFＲ T790M causes resistance to an irreversible EGFR inhibitor［J］．Oncogene， 2010，29(16) : 2 346 － 2 356.

［7］ Ｒewcastle GW，Denny W A，Bridges AJ， et al． Tyrosine kinase inhibitors．5.Synthesis and structure-activity relationships for 4-［( phenylmethyl) amino］-and 4-(phenylamino) quinazolines as potent adenosine 5'-triphosphate binding site inhibitors of the tyrosine kinase domain of the epidermal growth factor receptor

［J］． J Med Chem， 1995， 38(18) : 3 482 － 3 487. ncer［8］ Kalous O，Conklin D，Desai AJ， et al． Dacomitinib ( PF-00299804) ， an irreversible Pan-HEＲ inhibitor， inhibits proliferation of HEＲ2-amplified breast cancer cell lines resistant to trastuzumab and lapatinib［J］． Mol Cancer Ther，2012,11( 9) : 1 978 － 1 987.erapeutics

［9］ Wu J，Chen W，Xia G，et al． Design，Synthesis，and biological evaluation of novel conformationally constrained inhibitors targeting EGFＲ［J］．ACS Med Chem Lett，2013，4 ( 10) : 974 － 978.

［10］ Heuckmann,Johannes M，Ｒauh D， et al． Epidermal growth factor receptor ( EGFＲ) signaling and covalent EGFＲ inhibition in lung cancer［J］． J Clin Oncol，2012，30(27) : 3 417 － 3 420.

［11］ Brugger，Wolfram，Michael T． EGFＲ-TKI resistant non-small cell lung cancer ( NSCLC) : new developments and implications for future treatment［J］． Lung Cancer，2012，77(1) : 2 － 8.

［12］ Barf，Tjeerd，Kaptein A． Irreversible protein kinase inhibitors: balancing the benefits and risks［J］． J Med Chem，2012，55 (14) : 6 243 － 6 262.

［13］ Bain J，Plater L，Elliott M， et al． The selectivity of protein kinase

inhibitors: a further update［J］． Biochem J，2007，408: 297－ 315.

[14] Goldstein NI, Prewett M, Zuklys K, et al. Biological efficacy of a chimeric antibody to the epidermal growth factor receptor in a human tumor xenograft model[J]. Clin Cancer Res， 1995，1:1311-1318.

[15] Kimura H. Antibody-dependent cellular cytotoxicity of cetuximab against tumor cells with wild-type or mutant epidermal growth factor receptor[J]. Cancer Sci，2007，98:1275-1280.

[16] Sobrero AF. EPIC: phase III trial of cetuximab plus irinotecan after fluoropyrimidine and oxaliplatin failure in patients with metastatic colorectal cancer[J]. Clin Oncol， 2008，26:2311-2319.

[17] Yang XD, Jia XC, Corvalan JR, Wang P, Davis CG. Development of ABX-EGF, a fully human anti-EGF receptor monoclonal antibody, for cancer therapy[J]. Crit Rev Oncol Hematol， 2001，38:17-23.

[18] Hecht JR. A randomized phase IIIB trial of chemotherapy, bevacizumab,and panitumumab compared with chemotherapy and bevacizumab alone for metastatic colorectal cancer[J].Clin Oncol，2009，27:672-680.

[19] Giusti RM. U.S. Food and Drug Administration approval: panitumumab for epidermal growth factor receptor-expressing metastatic colorectal carcinoma with progression following fluoropyrimidine-,oxaliplatin-, and irinotecan-containing chemotherapy regimens[J]. Clin Cancer Res，2008，14:1296-1302.

[20] Kobayashi S, Boggon TJ, Dayaram T et al (2005) EGFR mutation and resistance of non-small-cell lung cancer to gefitinib. N Engl J Med 352:786792 [21] Pao W, Miller VA, Politi KA et al (2005) Acquired resistance of lung adenocarcinomas to gefitinib or erlotinib is associated with a second mutation in the EGFR kinase domain. PLoS Med 2:e73

[22] Balak MN, Gong Y, Riely GJ et al (2006) Novel D761Y and common secondary T790M mutations in epidermal growth factor receptor-mutant lung adenocarcinomas with acquired resistance to kinase inhibitors. Clin Cancer Res 12:64946501