在研、上市激酶抑制劑的激酶組選擇性

2017年12月2日 | Filed under: 制藥工業,制藥企業,藥物化學,新藥研發,制藥常識,文獻綜合 | Posted by: 路人丙

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【新聞事件】：今天的《科學》雜志發表一篇文章系統測量現在已經上市的37個、和正在臨床開發的250個激酶抑制劑的激酶組選擇性。作者把四種腫瘤細胞打碎后用不同濃度的激酶抑制劑處理，然后用連在固相樹脂的星形孢菌素把尚未被激酶抑制劑飽和的激酶吸附，這樣可以計算每個激酶抑制劑與每種激酶的結合力。結果除了極少數藥物如Tykerb，多數已經進入臨床和上市藥物都選擇性欠佳，包括號稱高選擇性的激酶抑制劑。如dabrafenib號稱選擇性BRAF抑制劑，但和30個激酶有強于1微摩爾的結合力。作者利用這個激酶選擇性網絡數據為一些新靶點找到臨床藥物作為優質先導物，如有21個臨床化合物擊中抗炎新靶點SIK2。也為部分有脫靶活性的藥物找到新的適應癥，如golvatinib因為與FLT3結合所以可能用于治療AML。

【藥源解析】：激酶是個大家族，有518個成員。絕大多數激酶抑制劑都是與ATP結合腔結合，而激酶的這個結合腔大同小異，所以激酶組選擇性是激酶抑制劑開發的一個重要技術障礙。現在已有多種測量激酶組（518個激酶中的絕大多數）選擇性的技術如Kinative，而幾乎每個激酶藥物進入臨床前都要測量激酶組選擇性。但今天這個工作是第一次把所有在研、上市藥物用同一個方法測量，所以更具可比性。至于為新靶點找已知配體、為藥物找新適應癥，其它測量選擇性的技術都可以做到，Kinobead并無特別之處。

星形孢菌素是個選擇性極差的激酶抑制劑。因為幾乎所有激酶都與星形孢菌素高強度結合，所以除非某個激酶提前被選擇性抑制劑飽和都會被星形孢菌素樹脂撈出。然后把這些激酶用自由的星形孢菌素從樹脂上洗脫下來、蛋白酶降解后用質譜測量每個蛋白特有多肽片段豐度，即可估算一個化合物對每個激酶的結合力。這個工作的一個有趣發現是二型抑制劑的選擇性并沒有比一型抑制劑好多少，這與現有觀念有點差異，但三型抑制劑確實選擇更好。這個工作用的是打碎細胞，所以一些在完整細胞中與激酶結合的結構蛋白可能已經分離。另外很多激酶需要磷酸化激活，打碎的細胞這些信號可能不存在。所以這個技術測出的選擇性與在完整細胞的選擇性不一定完全一致。雖然用完整細胞更科學，但這要求抑制劑/蛋白復合物的解離速度要比較慢才能可靠地比較活性，但不同化合物與不同蛋白的解離速度可能差很多。

從這個研究的結果看現在即使已經進入臨床的激酶抑制劑選擇性也強差人意（見圖）。不僅多數藥物有脫靶激酶活性，還與一些非激酶有交叉活性。象今年上市的所謂FLT3抑制劑midostaurin，整個一個激酶抑制劑中的花花公子，幾乎與所有激酶有染。其AML療效有多少與抑制FLT3有關只有上帝知道。對于用激酶抑制劑當作科研工具的基礎研究科學家來說這種低選擇性的危害要大得多。如果你的BRAF工具化合物抑制EGFR的能力比BRAF還強，你怎么用它研究BRAF功能？但是現在文獻中有大量這類研究，所以要看到有人報道激酶A抑制劑能延年益壽，你首先要看看這個化合物選擇性怎么樣，多數情況也抑制B、C、D，所以與抑制A并無關系。

當然作為藥物一旦證明療效大于副作用，沒人關心你有多少脫靶活性。這類似中國足球職業聯賽剛開始的體能測試，當時有幾個國家隊主力都未能通過12分鐘3200米的低標準。選擇性差并不一定就不能成藥，如同體能差不一定進不了國家隊。但是選擇性差令藥理學數據與基因學證據脫鉤，使開發不確定性增加、風險加大。從這個研究結果看現在激酶靶點確證和開發過程基本是一本糊涂賬，能有37個激酶抑制劑上市要謝天、謝地、謝人。

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