隨著人均壽命的延長，癌癥越來越多的出現(xiàn)在我們身邊，從《柳葉刀》雜志公布的2016全球疾病負擔研究數(shù)據(jù)來看，癌癥已經(jīng)成為人類生命的第二大殺手。肺癌不論是發(fā)病率還是致死率，都高踞第一名寶座，令人談之色變聞之喪膽。在此嚴峻的形勢下，無數(shù)科學(xué)家都競相走上抗癌攻堅的道路。

美國年度國家發(fā)明獎由美國知識產(chǎn)權(quán)所有者協(xié)會設(shè)立，每年美國各行業(yè)中只有一個專利可獲此榮譽。崔景榮是新藥“克里唑蒂尼”的主導(dǎo)發(fā)明人，該藥品于今年8月獲得美國食品藥品管理局(FDA)批準，是6年來該局批準通過的第一個治療肺癌新藥，也是第一個對間變性淋巴瘤激酶進行靶向治療的藥品。通過“克里唑蒂尼”注冊臨床試驗的靶向治療，在晚期ALK陽性非小細胞肺癌患者中，客觀緩解率達到50%至61%，為全球此類型肺癌患者帶來了新的治療可能。

華裔女科學(xué)家崔景榮

     崔景榮1980年從西安市陜西師范大學(xué)附中考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系。她在研發(fā)肺癌新藥中的重大成果，被美國多家網(wǎng)站關(guān)注——根據(jù)TPI（生物醫(yī)藥流行趨勢，TPI）網(wǎng)站在報道該藥通過美國食品藥品管理局(FDA)的新聞時，花費一半篇幅介紹新藥的第一發(fā)明人——崔景榮博士，并稱崔景榮是Crizotinib專利的第一作者，也是最近一篇介紹Xalkori藥物分子設(shè)計的論文第一作者。該新聞極為詳盡介紹崔景榮這位華裔女科學(xué)家的背景，并指出“1985年、1988年在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)分別獲得學(xué)士與碩士學(xué)位。她揣著27美元離開了學(xué)習(xí)生活8年的中科大，隨后在俄亥俄州立大學(xué)獲得博士學(xué)位并前往勞倫斯伯克利國家實驗室從事博士后研究。崔景榮曾為輝瑞公司拉霍亞研發(fā)中心資深研究員，2011年崔景榮博士領(lǐng)銜的輝瑞公司治療肺癌新藥克里唑替尼團隊榮膺第38屆年度國家發(fā)明大獎。崔博士還以其杰出的貢獻分別榮獲輝瑞公司2006和2012年的全球研發(fā)成就獎，2011年的研發(fā)創(chuàng)新獎。

    據(jù)臨床觀察，肺癌病人在服用Crizotinib的10-12個月后會產(chǎn)生耐藥性。這里面的機制比較復(fù)雜，除了其他信號通路如EGFR、c-Kit和KRAS上調(diào)外，主要的耐藥機制是ALK激酶域突變，常見的有L1196M（gatekeeper區(qū)域突變）、G1202R（溶劑暴露區(qū)域突變）以及S1206Y（結(jié)合位點突變）增加結(jié)合位點的位阻或改變靜電作用導(dǎo)致Crizotinib活性下降。另外，肺癌腦轉(zhuǎn)移更為致命，在每年20萬各類腦轉(zhuǎn)移患者中46%來自肺癌，其中ALK陽性患者居首位，其中位數(shù)生存期僅2.5個月 ^[3]。發(fā)生腦轉(zhuǎn)移后Crizotinib將失去效果，因為它無法穿透血腦屏障（BBB）。

 第二代ALK抑制劑
色瑞替尼[Ceritinib]
克里唑蒂尼治療后第一年或兩年開始，抗力典型地升高. 如上所述，機制經(jīng)常包括繼發(fā)性突變ALK酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域內(nèi)和另外信號通路的活化。更強效和結(jié)構(gòu)上不同的抑制劑是因此被開發(fā)。
與克里唑蒂尼比較色瑞替尼(LDK378，zykadia)是一種強效ALK抑制劑[60–62]。一項I期研究有130例患者有ALK-陽性晚期腫瘤包括122例NSCLC[63]。在劑量遞增期中劑量為50至750 mg其中納入59例患者。色瑞替尼的最大耐受量MTD被顯示是750 mg每天。劑量限制毒性(DLT)為腹瀉，嘔吐，脫水，升高的轉(zhuǎn)氨酶水平，和低磷血癥。在劑量擴展期71例患者接受色瑞替尼。114例患者接受色瑞替尼劑量至少400 mg每天。ORR為58 %(95 % CI 48–67)。在80例克里唑蒂尼失敗患者中，反應(yīng)率為56 %(95 % CI，45至67)。有NSCLC患者接受色瑞替尼用劑量400 mg或更高中，中位PFS為7.0個月(95 % CI，5.6至9.5)。

因此，這項研究證明在克里唑蒂尼失敗患者色瑞替尼誘發(fā)高反應(yīng)。色瑞替尼被批準為克里唑蒂尼后復(fù)發(fā)的或難治性NSCLC的治療[64] (表1)。

艾樂替尼[Alectinib]

艾樂替尼(CH5424802，alecensa)是一個強效和高度選擇性的ALK酪氨酸激酶抑制劑有IC50 1.9 nM[65，66]。更重要的是，它對L1196M它是在ALK基因中常見繼發(fā)性突變之一導(dǎo)致對克里唑蒂尼耐藥有活性。在日本進行的一項多中心，單臂，開放1–2期研究(AF-001JP)，ALK抑制劑未治療過有ALK-陽性NSCLC患者用艾樂替尼治療[67]。在劑量遞增期其中包括24例如此患者，所用在20–300 mg范圍內(nèi)增加。注意到無劑量-限制毒性(DLT)。因此，確定對II期推薦劑量為300 mg每天2次。II期部分納入46例患者。這些患者的41例有PR和2例有CR。因此，ORR為94 %左右(95 % CI：82-98)。在26 % (n = 12)報道3級不良事件和包括升高的肌酐磷酸激酶和中性粒細胞減少[67].

在另一項1–2期單臂開放研究，47例有ALK-陽性NSCLC患者有對克里唑蒂尼耐藥或是用艾樂替尼治療不能耐受[68]。在劑量遞增期，劑量被遞增從300至900 mg在7個不同患者的隊列。在900-mg隊列見到DLTs： 3級頭痛在一例患者和3級中性粒細胞減少在另一例。三例患者由于不良事件退出研究：3級呼吸困難，4級CNS轉(zhuǎn)移，和3級腹痛。47例患者中的44例被評估反應(yīng)和發(fā)現(xiàn)ORR為55 %(24例PR，一例CR)。對21例有基線CNS轉(zhuǎn)移患者的ORR為52 %(5例CR和另外6例有部分CNS反應(yīng))，因此，這項研究顯示艾樂替尼不僅在用第一代ALK抑制劑預(yù)治療患者有效而且還對CNS轉(zhuǎn)移活性[68]。艾樂替尼現(xiàn)被FDA-批準為轉(zhuǎn)移ALK+ NSCLC在用已進展或是對克里唑蒂尼不能耐受患者的治療。

對于這些克唑替尼耐藥的患者來說，可以繼續(xù)使用新的ALK抑制劑，比如諾華的色瑞替尼(Ceritinib)、羅氏的Alectinib等，當然也包括今天的這個Brigatinib。這些新藥可以克服很多的克唑替尼的耐藥突變，也有很好的入腦能力，可以有效控制腦部的新發(fā)病灶。與其它藥物相比，Brigatinib更為有效，且隨劑量升高療效更明顯。

2018年4月29號，美國FDA加速批準了日本ARIAD公司研發(fā)的抗癌新藥Brigatinib（AP26113）上市，適應(yīng)癥是克唑替尼耐藥的ALK陽性的非小細胞肺癌患者。

Brigatinib (AP26113)

           Brigatinib是另一種第二-代ALK抑制劑。在臨床前和首次在人體研究顯示它是一種強效ALK和EGFR的雙重抑制劑，包括ALK L1196M和EGFR T790M突變體[69–71]。在初始劑量發(fā)現(xiàn)研究中，有18例可評價的ALK+患者。這些患者中，10例有反應(yīng)。15例ALK+患者有0例(n = 3)或1(n = 12)以前用ALK TKI (克里唑蒂尼)；這些中，8/12例患者(67 %)有反應(yīng)，包括2例完全緩解。在4/5例ALK+有未治療過患者或進展性CNS病變中見到放射影像學(xué)改善。有16例患者被納入有EGFRm病史(15例NSCLC，1例SCLC)；14例患者有≥1以前EGFR TKI治療。12例EGFRm患者有一個隨訪掃描，1例患者(以前厄洛替尼[erlotinib])在120 mg反應(yīng)，6例患者有穩(wěn)定疾病。
在I/II期單臂，開放，多中心研究患者有晚期惡性病(NCT01449461)在患者的最后更新，患者接受brigatinib如下：I期：30–300 mg/day總每天劑量；II期：90 mg/day，180 mg/day，或90 mg/day共7天接著180 mg/day。報道了在所有137例被治療患者安全性；在所有79例ALK+ NSCLC患者中評價療效[72](表2)。最常治療-出現(xiàn)的不良事件(TEAE)包括惡心，腹瀉，疲乏，咳嗽，和頭痛。被觀察到用90-mg開始劑量與較高劑量比較早期-發(fā)作肺事件頻數(shù)較低。中位無進展生存(PFS)是56周，47周用以前唑蒂尼。在有基線CNS 轉(zhuǎn)移患者，12例患者的一半有腦反應(yīng)和8/26例患者僅有不能-測量的病變有所有病變的消失。對這些患者中位顱內(nèi)PFS為97周。因此，在克里唑蒂尼-耐藥NSCLC中brigatinib有活性和在CNS病變中顯示活性。一項brigatinib在克里唑蒂尼-耐藥ALK+ NSCLC (ALTA)中隨機化2期試驗是在進行。

        崔博士及其團隊首先基于Crizotinib進行優(yōu)化，組建了一只名叫EML4-ALK的項目團隊^[4]。他們設(shè)定的標準是，既要對ALK野生型和典型的L1196M突變耐藥性表現(xiàn)高活性（IC₅₀ < 50="" nm），又要有較好的血腦屏障穿透性（mdr1-msck實驗ba/ab="" ratio=""> 2.5被認為可能P-gp底物，難以穿透BBB）。但遺憾的是，在合成的780個化合物中沒有發(fā)現(xiàn)能同時滿足下表中標準的分子，有的活性很高但無法穿透BBB可能是親水性太高），有的可以穿透BBB但活性不佳。

      他們仔細研究了這些化合物與ALK的共晶，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)化合物在晶體上呈“U”型構(gòu)象。于是，第二個項目應(yīng)運而生：通過構(gòu)象限制構(gòu)筑大環(huán)類ALK抑制劑。這種策略一般有幾點優(yōu)勢：（1）靶蛋白與分子相互作用的熵損失減少，活性增加；（2）由于引入linker，可能會與靶蛋白產(chǎn)生額外的相互作用，提高活性；（3）環(huán)化后極性基團可能被隱蔽以及自由旋轉(zhuǎn)鍵數(shù)量減少從而導(dǎo)致透膜性增加?；谶@個設(shè)想，首先合成了化合物10，體外實驗證實了其對野生型和突變型ALK都有很好的抑制活性。但醚鍵的引入使整個分子脂溶性過大，另外考慮到大環(huán)中醚鍵不易合成，很容易想到用酰胺鍵替代，這樣產(chǎn)生了化合物11。脂溶性顯著降低到可接受范圍（logD = 2.2），活性得到保持，肝微粒穩(wěn)定性也不錯，但透過血腦屏障的能力較差（MDR BA/AB = 4.2）。通過合成大量類似化合物，發(fā)現(xiàn)甲基的手性和吡唑C3位取代對活性及選擇性影響巨大，最終導(dǎo)致Lorlatinib的誕生?？紤]到Trk和ALK在ATP-binding site上有一定的同源性，且TrkB對神經(jīng)元發(fā)育有重要作用，因此抑制TrkB可能帶來神經(jīng)毒性。共晶結(jié)構(gòu)驚喜的發(fā)現(xiàn)，Lorlatinib可以與ALK-WT和ALK-L1196M很好的結(jié)合，但其吡唑氰基會與TrkB上Tyr635產(chǎn)生位阻效應(yīng)，從而導(dǎo)致對TrkB的高選擇性（ALK-WT/TrkB = 38倍，ALK-L1196M/TrkB = 17倍）。另外，Lorlatinib在腦中的暴露量也很理想，大約相對于血漿暴露量的23%-33%，而Crizotinib不到3%。

2013年崔景榮博士離開輝瑞，創(chuàng)立了TP Therapeutics生物技術(shù)公司，目標是第四代ALK抑制劑TPX-0005（現(xiàn)已進入1/2期臨床試驗）是一種廣譜的ALK、ROS1和TRK抑制劑，有效針對多種獲得性突變，包括ALK G1202R、ROS1 G2032R和TRKA G595R突變等。

2017年6月28日，TP Therapeutics公司宣布FDA已經(jīng)向其在研臨床新藥化合物TPX-0005頒發(fā)了孤兒藥資格，用于治療攜帶ALK、ROS1或NTRK致癌基因重排的：NSCLC患者。TPX-0005目前正處于1/2期、開放標簽、多中心臨床研究試驗階段，在ALK、ROS1或NTRK1-3重排突變晚期實體瘤患者群體中評估安全性、耐受性、藥代動力學(xué)和抗腫瘤活性。

TPX-0005擁有一種緊湊的三維大環(huán)分子結(jié)構(gòu)，分子量為355.37，比現(xiàn)有的所有ALK和ROS1抑制劑分子量更小。眾所周知，ALK抑制劑耐藥性機制總體來說有以下幾種：ALK激酶域繼發(fā)性耐藥突變、ALK融合基因拷貝數(shù)擴增、旁路和下游通路的激活、上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化等。TPX-0005的緊湊的小分子結(jié)構(gòu)使它在ATP內(nèi)部與中心結(jié)合位點有效結(jié)合，并且避免ATP結(jié)合位點之外的突變造成的空間位阻，即避免臨床耐藥突變的干擾。另外，TPX-0005的分子比現(xiàn)有的所有ALK和ROS1抑制劑分子量更小，很可能具備不弱于Lorlatinib的強大穿透血腦屏障能力。

從TP Therapeutics公司公布的數(shù)據(jù)來看，TPX-0005不僅對多種無突變的激酶有選擇性抑制作用，還可強效抑制WTALK (IC50 1.01nM) 和突變ALKs，包括ALK G1202R (IC50 1.26nM) 和ALK L1196M (IC50 1.08nM)。TPX-0005也已經(jīng)證實對ROS1激酶(ROS1 WT 0.07nM和ROS1 G2032R 0.456nM)和TRK家族有更強的抑制作用(TRKA 0.826nM，TRKB 0.052nM和TRKC 0.096nM)。此外TPX-0005還對NIH3T3 LMNA-TRKA G595R細胞中的LMNA-TRKA G595R (IC50 < 1nm)的磷酸化作用和src="" substrate="" paxillin="" (ic50="">

圖片出自：TPX-0005 posters on ROS1 presented at AACR-NCI-EORTC International Conference on Molecular Targets and Cancer Therapeutics

據(jù)TP Therapeutics公司在2016年AACR年會報告稱，TPX-0005不僅是一種廣譜的ALK突變抑制劑，還可通過抑制SRC克服原發(fā)耐藥及轉(zhuǎn)移性特征，并且特別具有解決臨床上ALK耐藥機制的潛力，包括繼發(fā)性耐藥突變、旁路和下游通路的激活、上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化等。該藥將為臨床治療提供新的機會，抑制ALK、ROS1或TRK家族在實體惡性腫瘤中的異常信號傳導(dǎo)，克服難治性患者的多重耐藥性機制。

總結(jié)：

ALK抑制劑耐藥后的發(fā)展歷程

參考資料

1：http://www.sohu.com/a/222499651_464396

2：http://med.sina.com/article_detail_103_2_39850.html

3：Rational, biologically based treatment of EGFR-mutant non-small-cell lung cancer. Nat. Rev. Cancer, 2010, 10, 760-774,DOI: 10.1038/nrc2947

4：Brain metastases as preventive and therapeutic targets. Nat. Rev. Cancer, 2011, 11, 352-363，DOI: 10.1038/nrc3053

5：Discovery of (10R)-7-Amino-12-fluoro-2,10,16-trimethyl-15-oxo-10,15,16,17-tetrahydro-2H-8,4-(metheno)pyrazolo[4,3-h][2,5,11]-benzoxadiazacyclotetradecine-3-carbonitrile (PF-06463922), a Macrocyclic Inhibitor of Anaplastic Lymphoma Kinase (ALK) and c-ros Oncogene 1 (ROS1) with Preclinical Brain Exposure and Broad-Spectrum Potency against ALK-Resistant Mutations. J. Med. Chem., 2014, 57, 4720-4744，DOI: 10.1021/jm500261q

6：https://mp.weixin.qq.com/s/BudLQGtcpTO4QUJHBubCjQ

7：http://news.ustc.edu.cn/xwbl/201211/t20121123_144641.html

8：https://baike.baidu.com/

9：J. Med. Chem. 2016, 59, 4948?4964 DOI: 10.1021/acs.jmedchem.6b00306

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