cdks

细胞周期修复，是肿瘤细胞持续存活的关键步骤，打破这种平衡，是杀死肿瘤细胞的重要手段。CDKs蛋白家族抑制剂的治疗效果，已于近5年获得了足够的临床证实，CDK4/6更是逐渐成为肿瘤领域的经典靶标，那么，细胞周期过程中的另一关键因子CDK2，当前开发状态如何？赛道是否拥堵？研发方是否值得跟进？请看本稿件。 01 CDKs于肿瘤环境中的作用特点 恶性肿瘤通常具有以下特征：细胞凋亡程序失活、新生血管的形成、免疫监视逃避、非生理性生长信号/抑制信号的放大、异常的黏附功能、细胞永生化等。其中，靶向调控肿瘤细胞周期以改变肿瘤细胞的凋亡状态，临床已被证实有效，具体代表性品种即为CDK家族抑制剂。CDK家族靶点，主要分为两大类，一是参与细胞周期调控，相关有丝分裂，亚型代表有CDK1、2、4、6；另一类主要参与转录调节，调节RNA聚合酶II的磷酸化修饰，亚型代表有CDK7、8、9、11；具体见下图。 主要CDK及其功能示意图（参考：药学进展/2015） 02 CDK2靶点机制 在有丝分裂信号的刺激下，细胞由G0期进入到有丝分裂Gl期，细胞内部活动逐渐上调。CDK4/6与cyclinD结合，促使视网膜母细胞瘤蛋白(Rb)磷酸化，部分转录延展因子E2F的活性得以释放，用于合成大量的RNA与蛋白质，为染色体复制做准备。G1后期，CDK2与cyclinE结合形成蛋白酶体复合物CDK2-cyclinE并活化，促使Rb进一步磷酸化，诱导转录因子E2F的持续表达，从而调控细胞顺利通过G1期。进入S期后，CDK2与cyclinA结合形成复合物CDK2-cyclinA参与到细胞周期S期的进程，完成DNA的复制。随后，cyclinA/B与CDK1形成CDK1-cyclinA/B复合物，驱动细胞周期进入G2/M期，合成RNA与蛋白质为纺锤丝的形成做准备。最终，细胞有序地经过G1-S-G2-M所有细胞周期完成细胞的有丝分裂。  CDK2调节有丝分裂过程（中国细胞生物学学报/2021）   结构上，CDK2蛋白高度保守，由298个氨基酸组成，蛋白折叠呈双叶状，ATP结合区就位于这两个“叶状”之间的深裂，决定着ATP或者蛋白结合底物与CDK2的特异性结合，在细胞调控机制中起关键作用。    图2.1  CDK2-3D结构（PDB：1HCL）   03 CDK2临床在研药物 1990s起，CDK2抑制剂的开发即已经有品种进入到临床阶段，但几乎都以多靶点抑制剂为主。   正构方向，CDK2中的Ilel0、Vall8、Ala31、Lys33、Phe80、Glu81、Phe8、Leu83、His84、Gln85、Asp86、Lys89、Glnl31、Leul34、Alal44和Aspl45等位点，在结合ATP的过程中发挥着至关重要的作用。   但由于ATP结合口袋在CDK蛋白家族中的高度保守，使得针对ATP结合口袋开发选择性CDK2抑制剂较为困难，故非ATP结合的别构抑制剂也在开发当中，且已发现2个抑制剂新结合口袋： 1）由Leu55、Lys56、Phe80、Asp145、Phe146和Lys33组成，位于ATP结合位点和C-端螺旋的中间；2）由Leu124、Phe152、Val154-156、Glu172、Gly176、Thr182、Val184、Val227-230、Ser232-234和Asp270-Asn272组成。 ➢ Dinaciclib（III期）   开发公司为默沙东，为CDK1/2/5/9抑制剂，目前处在临床III期用于治疗难治愈的慢性淋巴细胞白血病。2011年，FDA授予Dinaciclib治疗CLL孤儿药资格。该品种对CDK2、CDK5、CDK1和CDK9均有抑制活性，IC50分别为1nM、1nM、3nM和4nM；临床研究结果表明，Dinaciclib与利妥昔单抗联合用药治疗复发性慢性淋巴细胞性白血病时，患者的耐受性良好。   ➢ Seliciclib（II期）   开发公司为Cyclacel Pharmaceuticals，是CYC-200系列口服小分子细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK1/2/5/7）抑制剂的先导化合物，已在超过100种细胞系中进行了抗增殖活性的测定，目前处于临床II期，用于治疗B淋巴细胞白血病，与吉西他滨／顺铂联合使用作为一线用药治疗非小细胞肺癌。另，公司还在研究该药物用于潜在治疗与SARS-CoV-2感染(COVID-19)相关的炎症。   ➢ PF-07104091（I/II期）   开发公司为辉瑞，属CDK2选择性抑制剂，口服用于多种癌症的治疗，包括乳腺癌、小细胞肺癌、非小细胞肺癌、卵巢癌等。2020年9月，启动了晚期SCLC、晚期上皮性卵巢/输卵管/原发性腹膜癌、晚期乳腺癌和晚期NSCLC的I/II期试验；2020年10月，公司将该药物列为转移性乳腺癌的I期试验。2021年4月，临床前数据在第112届AACR年会上公布：OVCAR3模型中，PF-07104091（25、75和175mg/kg，po，bid）表现出剂量依赖性肿瘤减少，最大作用为86%；CCNE1(high)卵巢模型(OV5392)中，PF-07104091（75和150mg/kg，po，bid）显示出类似于在OVCAR-3中观察到的肿瘤生长抑制；NCI-H526细胞(Rb(mut))SCLC模型中，PF-07104091（25、75、175或150mg/kg，po，bid）表现出单一药物活性；ER+HER2-乳腺癌细胞系中，PF-07104091和palbociclib表现出协同的细胞生长抑制作用；T47D模型中，PF-07104091（150mg/kg，po，bid）+palbociclib（10mg/kg，po，bid）表现出联用效果。   ➢ Ebvaciclib（I/II期） 开发公司为辉瑞，为一种CDK2/4/6抑制剂；2018年11月，在爱尔兰都柏林举行的第30届AACR年会上，首次公布了Ebvaciclib的体外和体内数据；Ebvaciclib对CDK2、4、5和6的结合亲和力较高，较脱靶的CDK1和CDK9高40倍。2018年3月，在接受过CDK4/6抑制剂治疗和HR阳性HER2阴性乳腺癌、转移性三阴性乳腺癌或晚期铂耐药性上皮性卵巢癌/输卵管癌的难治/复发患者中启动了I/II期试验，预计在2021年获得试验数据。   ➢ Fadraciclib（I期）   开发公司为Cyclacel Pharmaceuticals，一种CDK2/9抑制剂，静脉注射用于治疗晚期癌症，包括慢性淋巴细胞白血病、急性髓系白血病和骨髓增生异常综合征。2018年4月，临床前数据在芝加哥举行的第109届AACR年会上公布；2018年11月，启动复发或难治性CLL的临床I期试验；2019年7月，启动复发或难治性AML和MDS的临床I期试验。   ➢ NUV-422（I/II期）   开发公司为Nuvation Bio，为CDK2/4/6抑制剂，临床开发用于胶质瘤的治疗。2020年11月，启动一项针对复发或难治性高级别胶质瘤成人患者的I/II期试验；2021年2月，该公司计划在启动脑转移I期试验，之后启动脑转移、雌激素受体阳性转移性乳腺癌的I期试验，再之后启动转移性去势耐药前列腺癌的I期试验。  图3.2  […]