第4 代小分子表皮生長因子受體-酪氨酸激酶抑制劑研究進展

鄧連力

（重慶市秀山土家族苗族自治縣人民醫(yī)院，重慶 409900）

癌癥是全世界人類死亡的主要原因之一，全球癌癥的發(fā)病率和死亡率均呈上升趨勢［1-2］。表皮生長因子受體（EGFR）在癌細胞的增殖、存活、黏附、遷移和分化過程中起重要作用，是治療癌癥的有效靶點［3-4］，以EGFR 為靶點進行藥物研發(fā)是抗腫瘤藥物研究的熱點。第1，2，3 代表皮生長因子受體- 酪氨酸激酶抑制劑（EGFR-TKIs）已被批準用于癌癥的治療，代表藥物有吉非替尼、阿法替尼和奧希替尼等，顯著提高了癌癥患者的客觀緩解率，延長了患者的無進展生存期，治療效果良好［5］，但易產(chǎn)生獲得性耐藥［6］。為此，研發(fā)第4 代小分子EGFR-TKIs 是目前急需解決的問題。本研究中檢索了PubMed，SCI - hub，CNKI 數(shù)據(jù)庫中自建庫起至2022 年9 月第4 代小分子EGFR - TKIs 的相關(guān)研究文獻，總結(jié)其研究現(xiàn)狀。現(xiàn)報道如下。

1 EGFR 概述與常見突變類型

1962 年，Stailley Cohen 發(fā)現(xiàn)了EGFR，并確認其為生長因子［7］。EGFR 是一種跨膜蛋白，將生長因子信號從細胞外部傳入到細胞內(nèi)部，與腫瘤的生長與轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。EGFR 在癌細胞膜表面高度表達，且在腫瘤細胞的生長與分化中起重要作用，是腫瘤診斷和治療的靶點［8］。EGFR 位于細胞膜表面，通過與配體結(jié)合來激活。激活后，EGFR 由單體轉(zhuǎn)化為二聚體，并導(dǎo)致酪氨酸殘基磷酸化，活化受體的磷酸酪氨酸殘基又是靶分子的對接位點。靶分子與靶標的結(jié)合導(dǎo)致RAS/RAF 和磷脂酰肌醇3 激酶- 絲氨酸/ 蘇氨酸蛋白激酶（PI3K -AKT）信號級聯(lián)通路激活，調(diào)節(jié)癌細胞的增殖、存活、黏附、轉(zhuǎn)移與分化［9］。EGFR - TKIs 通過與細胞內(nèi)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域上三磷酸腺苷（ATP）位點競爭性結(jié)合，抑制受體自身磷酸化，阻斷酪氨酸激酶的活化，從而抑制腫瘤細胞周期的進程，加速腫瘤細胞凋亡［10］。

EGFR基因位于7號染色體短臂上，其中外顯子18-21區(qū)在治療過程中常伴有突變。生物標志物和突變分析法研究表明，外顯子19 區(qū)的缺失突變、外顯子18 區(qū)和21 區(qū)的單核苷酸的替換突變及T790M 突變，占據(jù)了突變類型的90%［11-14］；外顯子21 區(qū)的L858R 位點突變的發(fā)生率為40%［15］。T790M 突變是第1，2 代EGFR-TKIs產(chǎn)生耐藥最常見的機制，C797S 突變是第3 代EGFR -TKIs 產(chǎn)生耐藥的主要機制［16-19］。上述耐藥現(xiàn)象的產(chǎn)生，促進了新一代EGFR-TKIs的誕生。

2 第4 代小分子EGFR-TKIs 研究進展

2.1 整體研究進展

目前，應(yīng)用于新型C797S 突變的第4 代EGFR -TKIs 尚未上市，但關(guān)于克服此種突變的研究已取得一定進展。大多數(shù)第4 代小分子EGFR-TKIs 通過計算機輔助藥物設(shè)計得到，其作用機制為藥物小分子可與ATP競爭性結(jié)合于EGFR 的細胞內(nèi)催化結(jié)構(gòu)域，從而抑制EGFR的磷酸化和下游信號傳遞［20］，從信號通路上游阻斷下游級聯(lián)反應(yīng)，最終抑制癌細胞的分化與增殖。詳見圖1。

圖1 第4代小分子EGFR-TKIs的作用機制Fig.1 Mechanism of the fourth generation of small molecule EGFR-TKIs

2.2 臨床研究的第4 代小分子EGFR-TKIs

2.2.1 ES-072

ES - 072 是由浙江博生醫(yī)藥有限公司自主研發(fā)的第4 代EGFR - TKIs，是一種不可逆的突變體選擇性EGFR 共價抑制劑，可選擇性抑制突變的EGFR L858R，19Del和EGFR T790M，抑制T790M/L858R/C797S突變的NCI-H1975細胞的半數(shù)抑制度（IC50）為1.06μmol/L。2020 年，ZHENG 等［21］在第1，2 代EGFR 抑制劑治療失敗的T790M 突變的非小細胞肺癌（NSCLC）患者中首次完成人體Ⅰ期臨床試驗（CTR20180074）。研究結(jié)果表明，ES-072 在NSCLC 患者中安全且耐受性良好，不良事件多為1 級或2 級，后續(xù)治療后可逆轉(zhuǎn)；與第1 代EGFR-TKIs 相比，ES-072 治療后皮疹和腹瀉的發(fā)生率分別為15.8%和10.5%，而吉非替尼上述2種不良反應(yīng)的發(fā)生率均為50%，提示ES-072對突變的EGFR選擇性更高。值得注意的是，ES-072 具有與第3 代EGFRTKIs 相似的心臟毒性，表現(xiàn)為高發(fā)生率（57.9%）的QT間期延長，在后續(xù)臨床試驗中需加強對患者的心臟功能指標的監(jiān)測。藥代動力學(xué)方面，ES - 072 的半衰期為24.5 h，適合每日給藥1次，達峰時間約為4 h；藥效動力學(xué)方面，ES - 072 對NSCLC 患者的緩解率和控制率分別為46.2%和76.9%，而奧希替尼分別為62%和90%，抗腫瘤效果低于奧希替尼。化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖2 A。

A.ES-072 B.TQB3804 C.BLU-945圖2 開展臨床研究的第4代小分子EGFR-TKIs的化學(xué)結(jié)構(gòu)A.ES-072 B.TQB3804 C.BLU-945Fig.2 Chemical structures of the fourth generation of small molecule EGFR -TKIs that have been studied in clinical studies

2.2.2 TQB3804

TQB3804 是由正大天晴藥業(yè)集團股份有限公司與藥明康德新藥開發(fā)研究公司聯(lián)合研發(fā)的第4 代EGFRTKIs，在2019年的美國癌癥研究協(xié)會（AACR）年會上首次報道。其不僅能克服導(dǎo)致第3 代EGFR-TKIs 耐藥的2 種常見三重突變（19Del/ T790M/ C797S 和L858R/T790M/ C797S，IC50< 0.1 nmol/ L），且 抑 制EGFR T790M 突變的效果較其他EGFR-TKIs 更佳。提示該藥對于第1，2，3 代EGFR - TKIs 耐藥都有不錯的抑制能力。在EGFR Del746-750/T790M/C797S 突變的Ba/F3細胞系異種移植模型實驗中，免疫印跡法分析結(jié)果顯示，TQB3804 通過抑制磷酸化EGFR（p - EGFR）、磷酸化AKT（p - AKT）、磷酸化細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（p -ERK）靶向三聯(lián)抑制突變的EGFR，可較好地抑制移植腫瘤模型生長，而奧希替尼無法阻止C797S突變腫瘤的生長［22］。2019 年11 月，開始TQB3804 的Ⅰ期臨床試驗（NCT04128085），目前尚無安全性及對C797S 突變耐藥癌癥患者的緩解率和控制率的研究報道。化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖2 B。

2.2.3 BLU-945

BLU - 945 是Blueprint Medicines 公司研發(fā) 的 專 門針對奧希替尼耐藥后繼發(fā)的T790M/ C797S 共發(fā)突變及其他T790M 耐藥突變的第4 代EGFR 抑制劑。ENO等［23］研究發(fā)現(xiàn)，BLU-945 抑制L858R/T790M/C797S和19Del/ T790M/ C797S 突變的Ba/ F3 細胞系的IC50分別為3.20 nmol/L 和4.00 nmol/L。在Ba/F3 L858R/T790M/C797S 和Ba/F3 19Del/T790M/C797S突變的奧希替尼耐藥腫瘤模型小鼠中，BLU-945（100 mg/kg，每日2 次）產(chǎn)生了強烈的腫瘤消退作用，而奧希替尼未顯示出任何抗腫瘤作用。在奧希替尼耐藥的NSCLC患者細胞來源的異種移植模型中，用BLU - 945（75，100 mg/kg，每日2 次）治療模型小鼠56 d，觀察到抑制腫瘤生長的作用。

2021 年6 月，開始該藥的Ⅰ期/ Ⅱ期臨床試驗（NCT04862780）。研究結(jié)果表明，BLU-945（25～400 mg，每日1 次）在奧希替尼耐藥的NSCLC 患者中安全且耐受性良好，未發(fā)現(xiàn)4 級和5 級不良反應(yīng)，也未發(fā)現(xiàn)QT 間期延長不良事件，皮疹和腹瀉的發(fā)生率均不超過10%；高劑量（200～400 mg，每日1 次）BLU-945 治療患者的腫瘤明顯縮小，抗腫瘤活性強。通過測序分析患者血漿中的ctDNA 發(fā)現(xiàn)，BLU - 945 治療后14 d，患者血樣中T790M 和C797S 突變豐度下降，表明BLU - 945 對于T790M 和C797S突變的患者具有抑制作用。相比其他在研的第4 代EGFR -TKIs，BLU - 945 研究進展最快，安全性、有效性較好。化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖2 C。

2.3 臨床前研究的第4 代小分子EGFR-TKIs

2.3.1 EAI045

JIA 等［24］用純化的EGFR L858R/T790M 激酶篩選出的化合物中，鑒定出1 種新的EGFR 變構(gòu)抑制劑- 1（EAI001），且對EGFR L858R/ T790M 突變有活性。進一步優(yōu)化得到變構(gòu)抑制劑EAI045［25］，該抑制劑抑制EGFR L858R/ T790M 突變的IC50為3.00 nmol/ L。在L858R/T790M 突變的肺癌模型小鼠中，EAI045 與西妥昔單抗聯(lián)合治療L858R/T790M 突變的模型小鼠，觀察到腫瘤明顯消退，而單用EAI045 未見腫瘤消退，且在L858R/ T790M/ C797S 突變的肺癌模型小鼠中觀察到相似的效果。上述結(jié)果表明，EAI045 可克服T790M 和C797S 突變的耐藥性，必須聯(lián)用西妥昔單抗才有效［24，26］，但聯(lián)合用藥的不良反應(yīng)較大，故EAI045 的臨床試驗未能成功開展［27］。化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖3 A。

A.EAI045 B.JBJ-04-125-02 C.BI-4020 D.JND3229 E.CH7233163 F.AZ7608圖3 開展臨床前研究的第4代小分子EGFR-TKIs的化學(xué)結(jié)構(gòu)A.EAI045 B.JBJ-04-125-02 C.BI-4020 D.JND3229 E.CH7233163 F.AZ7608Fig.3 Chemical structures of the fourth generation of small molecule EGFR -TKIs in preclinical studies

2.3.2 JBJ-04-125-02

TO 等［28］在變構(gòu)抑制劑EAI045 的基礎(chǔ)上優(yōu)化改造，得到了變構(gòu)抑制劑JBJ - 04 - 125 - 02。用L858R，L858R/ T790M，L858R/ T790M/ C797S 突變穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的Ba/F3 細胞系測試結(jié)果表明，與EAI045 聯(lián)用或不聯(lián)用西妥昔單抗相比，JBJ - 04 - 125 - 02 是可以作為單一藥物抑制細胞增殖的化合物，且抑制上述3種突變的IC50分 別 為1.00，0.26，0～0.10 nmol/ L。在L858R/T790M/C797S 突變基因工程小鼠中的研究結(jié)果表明，50 mg/kg JBJ-04-125-02 可較好抑制腫瘤生長，提示JBJ - 04 - 125 - 02 對C797S 突變具有抑制能力。另外，基于JBJ-04-125-02及奧希替尼的結(jié)構(gòu)，兩藥聯(lián)用能發(fā)揮協(xié)同增效作用，奧希替尼能促使JBJ - 04 -125-02更多、更好地與癌細胞結(jié)合，起到增敏效果，且兩藥聯(lián)用對癌細胞生長的抑制能力更強，能更有效地縮小腫瘤體積。提示共價突變選擇性ATP 競爭抑制劑（如奧希替尼）聯(lián)用變構(gòu)抑制劑可能是EGFR 突變癌癥患者的有效治療方法，后續(xù)仍需進行大量的臨床研究。化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖3 B。

2.3.3 BI-4020

ENGELHARDT 等［29］從選擇性激酶抑制劑庫中篩選優(yōu)化出一種高選擇性苯并咪唑化合物BI - 4020。BI - 4020 是一種非共價大環(huán)TKIs，抑制EGFR 19Del/T790M/C797S突變的Ba/F3細胞的IC50為0.20 nmol/L。EGFR 19Del/T790M/C797S突變的PC-9 細胞異種移植腫瘤模型小鼠中，BI-4020 組（10 mg/kg，每日1 次，灌胃）小鼠治療19 d 后的腫瘤明顯消退［腫瘤抑制率（TGI）為121%］。結(jié)果表明，BI - 4020 誘導(dǎo)腫瘤消退明顯，且耐受性良好，而奧希替尼組（25 mg/kg，每日1次，灌胃）模型小鼠的腫瘤消退作用并不明顯。提示BI-4020對T790M 和C797S 突變均有抑制作用，可能會在奧希替尼耐藥且目前沒有TKIs 靶向治療選擇的臨床環(huán)境中發(fā)揮作用。化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖3 C。

2.3.4 JND3229

JND3229 是一種可逆的EGFR 突變抑制劑，對L858R/ T790M/ C797S 突變的IC50為5.80 nmol/ L。在小鼠實驗中，JND3229可明顯抑制BaF3 19Del/T790M/C797S 異種移植BALB/ c 小鼠腫瘤的生長（IGF =42.2%），效果優(yōu)于EAI045 聯(lián)用西妥昔單抗（IGF =22.3%）。此外，JND3229 耐受性良好，在小鼠中沒有明顯的體質(zhì)量減輕或其他毒性跡象。通過X 射線發(fā)現(xiàn)，JND3229 被容納在具有可逆“U 形”構(gòu)型的C797S 突變EGFR 的ATP 結(jié)合位點中，其吡啶［2，3 - d］嘧啶環(huán)與EGFR蛋白的第793位甲硫氨酸殘基形成雙氫鍵相互作用，吡啶［2，3-d］嘧啶環(huán)的羰基與EGFR 蛋白745 位賴氨酸殘基的氮原子通過水分子介導(dǎo)形成氫鍵，丙酰胺基團中的氨基與EGFR 蛋白718位亮氨酸通過另1個水分子介導(dǎo)形成氫鍵，左側(cè)甲基取代的苯基通過范德華力與796位甘氨酸相互作用［30］。該抑制劑為開發(fā)第4代C797S 突變的EGFR - TKIs 提供了重要的結(jié)構(gòu)和化學(xué)基礎(chǔ)。化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖3 D。

2.3.5 CH7233163

KASHIMA［31］等設(shè)計合成了CH7233163，該化合物抑制19Del/T790M/C797S突變的IC50為0.28 nmol/L，呈劑量依賴性地阻斷19Del/T790M/C797S NIH3T3 細胞中的EGFR及下游AKT和ERK1/2的磷酸化。在體內(nèi)試驗中，CH7233163［100 mg/（kg·d）］治療19Del/T790M/C797S NIH3T3 異種移植的腫瘤模型小鼠，14 d 后腫瘤明顯縮小。晶體結(jié)構(gòu)分析結(jié)果顯示，CH7233163 是一種非共價ATP 競爭的EGFR 19Del/ T790M/ C797S 抑制劑，利用與EGFR 的αC-螺旋構(gòu)象的多重相互作用，有效抑制活性和突變選擇性。化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖3 E。

2.3.6 AZ7608

FLOCH 等［32］設(shè)計合成了化合物AZ7608，該化合物抑制PC9（19Del），PC9-TM（19Del/T790M/C797S），H1975（L858R/T790M），H1975-TM（L858R/T790M/C797S）4 種耐藥細胞系的IC50分別為7.3，7.0，6.5，6.5 nmol/L，其抗腫瘤活性與布加替尼相似。AZ7608可顯著抑制PC9-TM 和H1975細胞的異種移植模型的腫瘤生長，AZ7608聯(lián)用西妥昔單抗可縮小82%的PC9-TM異種移植模型的腫瘤體積，成功克服C797S突變誘導(dǎo)的獲得性耐藥。該抑制劑可作為第4 代EGFR-TKIs 的研究方向。化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖3 F。

3 結(jié)語

目前已上市的EGFR-TKIs 雖有治療效果，但均會出現(xiàn)耐藥性。第1，2代抑制劑耐藥的主要機制為T790M突變，第3 代抑制劑耐藥的主要機制為C797S 突變。以耐藥機制為切入點，并將其作為相應(yīng)位點可研制出新的治療藥物［24］。已報道的第4 代小分子EGFR - TKIs中，各抑制劑對腫瘤突變均有較好的抑制作用。已完成Ⅰ期臨床試驗的ES-072 和BLU-945 的安全性、有效性均較好，不良反應(yīng)較輕，耐受性好。其余抑制劑尚未在人體中進行相關(guān)試驗，但EAI045，JBJ-04-125-02等變構(gòu)抑制劑聯(lián)用共價突變選擇性ATP 競爭抑制劑（如奧希替尼）起到了增敏作用，為第4 代EGFR-TKIs克服腫瘤耐藥的研究提供了參考。未來的臨床試驗仍是各抑制劑被關(guān)注的重點，相信隨著各種新EGFR -TKIs 臨床試驗的開展，EGFR 耐藥難題將得到逐步解決。