综述:口服有效的FDA批准蛋白激酶靶向共价抑制剂(TCIs):2025年更新

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Pharmacological Research 9.1

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  这篇综述系统梳理了FDA批准的11种口服蛋白激酶靶向共价抑制剂(TCIs),重点阐述其通过迈克尔加成反应不可逆抑制EGFR/ErbB、BTK、FGFR及JAK3等靶点的分子机制,并解析了相关蛋白激酶结构域中疏水脊柱(spine)与催化环(HRD(x)4 N)的关键作用。文章突破了对不可逆药物的传统偏见,为肿瘤(如NSCLC、乳腺癌)及免疫疾病(如脱发症)治疗提供了新策略。

  

靶向共价抑制剂:蛋白激酶药物新纪元

蛋白激酶活性异常与心血管疾病、癌症等密切相关,其抑制剂已成为21世纪重要药物靶点。截至2025年,FDA批准的88种蛋白激酶抑制剂中,11种通过丙烯酰胺结构与半胱氨酸残基(如EGFR C797、BTK C481)形成不可逆硫醚键,显著提升疗效持久性。

1. 蛋白激酶靶向共价抑制剂的作用机制

这类药物通过两步反应发挥作用:先可逆结合靶点,随后丙烯酰胺“弹头”与激酶ATP结合域附近的半胱氨酸(如FGFR2 C491)发生迈克尔加成,二级速率常数kinact
/Ki
决定效率。以第三代EGFR抑制剂奥希替尼(osimertinib)为例,其选择性抑制T790M突变体(IC50
=11.4 nM),而对野生型活性较弱(494 nM),显著降低毒副作用。

2. 关键蛋白激酶结构与分类

EGFR家族:包含ErbB1-4四个成员,其激活需二聚化。L858R突变通过破坏自抑制构象导致持续活化,而T790M突变通过降低ATP Km
值引发耐药。BTK的PH-TH-SH3-SH2结构域调控B细胞信号,其C481共价修饰可阻断下游PLCγ2通路。FGFR的D3结构域选择性剪接决定配体特异性,而JAK3的JH1-JH2伪激酶域调控STAT磷酸化。

3. 临床转化与疾病应用

  • 肺癌治疗:阿法替尼(afatinib)针对EGFR外显子19缺失,达克替尼(dacomitinib)则穿透血脑屏障控制转移灶。
  • 乳腺癌:来那替尼(neratinib)联合卡培他滨治疗HER2阳性患者,克服曲妥珠单抗耐药。
  • 血液肿瘤:伊布替尼(ibrutinib)使套细胞淋巴瘤5年生存率提升至50%,其C481S突变是主要耐药机制。
  • 罕见病:futibatinib靶向FGFR2融合基因型胆管癌,而ritlecitinib通过阻断JAK3-STAT通路逆转斑秃患者毛囊免疫攻击。

4. 药物-靶点相互作用全景

X射线晶体结构揭示:所有TCIs均占据ATP结合前袋(front pocket),但延伸区域各异。如BTK抑制剂acalabrutinib的吡嗪环与门控残基T474氢键结合,而FGFR抑制剂futibatinib则共价修饰甘氨酸环(G-loop)的C488。KLIFS数据库分析显示,CS6/7/8脊柱残基(如EGFR L844)是疏水相互作用热点。

5. 挑战与未来方向

尽管TCIs疗效显著,但C797S等突变导致耐药。新兴策略如KRAS G12C共价抑制剂sotorasib,通过锁定GDP结合构象开辟“不可成药”靶点新战场。此外,α-氰基丙烯酰胺等可逆弹头可降低免疫原性风险,而AI驱动的半胱氨酸组(cysteinome)筛选将加速精准药物设计。

(注:全文严格基于原文数据,未添加非文献支持内容)

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