ALK抑製劑：迭代升級，靶向療法精準出擊

2022-09-01

訪問量：

目前第四代 ALK 抑製劑已在研究中。ALK抑製劑的研究，真正體現了長江後浪推前浪,一浪更比一浪強。生物醫藥技術不斷進步，藥物研發也不斷更新發展。ALK 靶向藥物開發的快速步伐，以及同時獲得的關於耐藥機製的知識，說明了迭代的、係統的發現過程對推動腫瘤研究和改變患者生活具有舉足輕重的作用。

hjc黄金城建立了一站式臨床前生物醫藥研發服務平台，包括藥物發現、藥學研究及臨床前研究。一站式的研發平台，強強整合優勢資源，推動跨部門高效協作，充分發揮1+1>2的協同效應，加速推進新藥研發。

背景介紹

肺癌是全球癌症死亡的主要原因之一，在中國肺癌高居發病率和死亡率首位。肺癌按照生物學特征、治療和預後劃分為非小細胞肺癌 (NSCLC)與小細胞肺癌 (SCLC)。在我國，NSCLC占80%-85%，NSCLC患者中約有3%-7%的患者具有ALK基因突變。20-40%的ALK陽性晚期NSCLC患者在初診時就已發生腦轉移，且發生率隨時間延長而升高。

ALK在間變性大細胞淋巴瘤(anaplastic large cell lymphoma, ALCL)中發現。ALK突變和腫瘤有著密切關係，鑒於此，眾多科研工作者開發了一係列主要針對ALK的抗腫瘤藥物。ALK是一種與腫瘤密切相關的酪氨酸激酶，ALK基因在包括NSCLC、間變大細胞淋巴瘤和神經母細胞瘤在內的一係列惡性腫瘤中被發現，存在重排、點突變或擴增。因其稀少且精準的特性，ALK融合突變被稱為“鑽石突變”。

隨著ALK陽性患者的治療藥物增多，如何實現精準治療成為關鍵，在臨床上也普遍達成共識：精準治療的基礎是精準診斷。目前，多種精準診斷方法可用於檢測腫瘤組織中ALK融合基因的表達情況，這對於近年來NSCLC的分子診斷具有革命性的意義。

ALK結構&作用機製

ALK (間變性淋巴瘤激酶)：也稱為ALK酪氨酸激酶受體或CD246，由ALK基因編碼合成。ALK是一種受體酪氨酸激酶，屬於胰島素受體超家族，與白細胞酪氨酸激酶（LTK）具有高度同源性。人類ALK基因位於2p23染色體片段上，編碼1620個氨基酸的多肽，經過翻譯後修飾，產生約200-220 kDa的成熟ALK蛋白。ALK成熟蛋白是一種經典的受體酪氨酸激酶，包括細胞外配體結合結構域，跨膜結構域和細胞內酪氨酸激酶結構域。激酶結構域與同一家族的其他激酶共享 3-酪氨酸基序（Tyr1278、Tyr1282 和 Tyr1283），該基序位於活化環中，代表激酶活性的主要自磷酸化位點。ALK僅在配體誘導的同型二聚化時才被激活，且在沒有配體的情況下通過受體蛋白酪氨酸磷酸酶 β 和 zeta 複合物 (PTPRB/PTPRZ1)去磷酸化而失活。

ALK蛋白結構.jpg

ALK蛋白結構^[1]

ALK激活多種途徑，包括磷脂酶 C γ (PLCγ), JAK-STAT, PI3K-AKT, mTOR, sonic hedgehog, JUNB, CRKL-C3G (也稱為 RAPGEF1)-RAP1 GTPase 和MAPK 信號級聯，影響細胞生長、轉化和抗凋亡信號傳導。受體蛋白酪氨酸磷酸酶β 和zeta 複合物(PTPRB/PTPRZ1) 通過去磷酸化使ALK失活。

ALK信號通路.jpg

ALK信號通路^[1]

ALK抑製劑發展迭代曆程

2011年，在Soda等人發現ALK重排作為NSCLC中潛在的致癌驅動因素僅4年後，Crizotinib (克唑替尼)被FDA批準用於治療晚期ALK陽性NSCLC。Crizotinib是一種口服的小分子ATP競爭性ALK抑製劑，最初用作MET TKI，然後在發現ALK重排在NSCLC中的作用後迅速轉為靶向ALK。由此開始了ALK抑製劑的不斷迭代發展。

NSCLC中ALK-抑製劑研發曆程.jpg

NSCLC中ALK 抑製劑研發曆程^[2]

一代ALK抑製劑

Crizotinib（克唑替尼）

首款FDA批準上市的ALK-TKI藥物，2011年8月FDA批準上市，填補了當時靶向藥物在ALK陽性NSCLC領域的空白。Crizotinib是一種有效的口服酪氨酸激酶抑製劑，適用於ALK融合基因或局部晚期或轉移性ROS1融合陽性NSCLC。Crizotinib比化療療效更好，毒副反應更小。

二代ALK抑製劑

Alectinib（阿來替尼）

2015年12月FDA批準上市，用於治療經Crizotinib治療後疾病進展或無效的局部晚期或轉移性ALK陽性NSCLC。Alectinib是一款強效的選擇性ALK 抑製劑，針對Crizotinib難治性ALK陽性NSCLC且出現CNS 轉移患者具有良好療效。具有良好的入腦性。

Ceritinib（塞瑞替尼）

2017年5月FDA批準上市，用於治療ALK陽性的轉移性NSCLC。適用於ALK陽性、ROS1陽性的局部晚期或轉移性NSCLC。無進展生存期翻倍，腦轉移病灶療效顯著。

Ensartinib（恩沙替尼）

2020年11月NMPA批準上市。第一款用於治療ALK突變晚期NSCLC的國產1類新藥，為NSCLC患者提供了新的治療選擇。適用於ALK陽性的局部晚期或轉移性NSCLC，選擇性強。用於此前接受過Crizotinib治療後進展的或者對Crizotinib不耐受的ALK陽性的局部晚期或轉移性NSCLC。在療效上與同類進口藥相比更有優勢，尤其在腦轉移患者中具有更高的應答率，且具有良好可控的安全性。

Brigatinib（布加替尼）

2017年4月FDA批準上市，適用於治療經Crizotinib治療後不耐受的ALK陽性的NSCLC。同時靶向抑製ALK和EGFR。Brigatinib 是一款口服有效的選擇性ALK和ROS1 酪氨酸激酶抑製劑。與Crizotinib相比，Brigatinib在ALK抑製劑初治ALK陽性NSCLC患者中具有更好的總療效和顱內療效。Brigatinib長期使用耐受性良好。

三代ALK抑製劑

Lorlatinib（勞拉替尼)

2018年11月FDA批準上市，用於治療疾病持續進展的ALK陽性NSCLC，接受過Crizotinib和至少一種其它ALK抑製劑治療的轉移性疾病患者，或在接受Alectinib或Ceritinib治療後疾病發展為轉移性疾病的患者。比Alectinib的入腦性更強。Lorlatinib具有出色的血腦屏障穿透能力，無腦轉移的患者接受其治療能有效阻止腦轉移發生。Lorlatinib在化學結構上有比較獨特的大環酰胺結構，對ALK的穿透力與結合力都較強，因此在臨床上顯示較好的效果。

四代ALK抑製劑

雙突變活性 ALK TKI

開發四代ALK TKI主要是為了克服ALK突變，這些突變主要是由於連續使用“單突變活性” ALK TKI，特別是包括基於ALK G1202R 的雙突變。目前正在開發的四代 ALK TKI有TPX-0131和NVL-655等。除了廣譜的單一ALK突變外，TPX-0131 和 NVL-655 還可以抑製獲得性雙“複合”ALK突變。TPX-0131 和 NVL-655 在體外可以克服多重雙突變。

TPX-0131和NVL-655的抑製活性.jpg

TPX-0131和NVL-655的抑製活性^[3]

TPX-0131 是一種有效的 CNS 滲透性的大環分子，可抑製ALK融合蛋白。在細胞試驗中，TPX-0131 比目前已獲批的五種ALK抑製劑對WT ALK和許多類型的ALK抗性突變（例如 G1202R、L1196M 和複合突變）更有效。在生化分析中，TPX-0131有效抑製WT ALK和26個 ALK突變體 (單突變和複合突變)，IC50 < 10 nM。TPX-0131作用於ALK (G1202R) 和 ALK複合突變依賴性異種移植瘤模型，可導致腫瘤完全消退。大鼠口服給藥TPX-0131後，觀察到TPX-0131 在腦中的水平約為血漿中的 66%。

TPX-0131的結構設計.jpg

TPX-0131的結構設計^[4]

hjc黄金城助力ALK抑製劑研發

項目案例：ALK降解劑SIAIS164018

SIAIS164018是一款口服有效的降解劑，不僅可以降解ALK或突變型 EGFR，還可以降解其他參與轉移的腫瘤蛋白。尤其強效靶向L858R+T790M突變EGFR，這是非小細胞肺癌中最重要的兩個靶點。SIAIS164018抑製Calu-1和MDA-MB-231的細胞遷移和侵襲。SIAIS164018 還降解幾種與轉移有關的重要腫瘤蛋白，如FAK、PYK2 和 PTK6等。

多靶點降解劑SIAIS164018.jpg

多靶點降解劑SIAIS164018^[5]

在此項研究中，科研人員通過hjc黄金城評估了SIAIS164018在大鼠中靜脈和口服給藥的藥代動力學 (PK) 數據。數據顯示，SIAIS164018在體內具有良好的生物利用性和耐受性。

SIAIS164018的藥代動力學研究.jpg

SIAIS164018的藥代動力學研究^[5]

項目案例：ALK抑製劑CGT-9475

2022年7月22日，盛世泰科自主研發的新一代ALK抑製劑CGT-9475，獲得FDA批準進入臨床試驗。ALK抑製劑在臨床應用上具有顯著的優勢，但ALK抑製劑的使用會不可避免的產生繼發性耐藥以及腦轉移問題，CGT-9475旨在克服耐藥性和解決中樞神經係統轉移的難題，進行優質化和差異化的開發。CGT-9475在臨床前研究中，針對NSCLC細胞係中L1196M、RET等耐藥突變具有顯著抑製作用。同時，CGT-9475在臨床前研究展示出良好的血腦屏障穿透效果，將為NSCLC腦轉移患者帶來新希望。hjc黄金城為CGT-9475的研發提供了一站式全套臨床前綜合性研發服務 (曆時兩年, 篩選出臨床前候選化合物, 再進行係統的藥學研究，藥效研究，藥代動力學研究，安全評價研究，IND申報)。CGT-9475有望用於已有ALK抑製劑耐藥後的後續治療。

藥物臨床前研究流程.jpg

項目案例：第四代ALK抑製劑創新藥研發

Lorlatinib作為第3代ALK抑製劑雖表現出優異的臨床療效但也麵臨治療抵抗的問題，其中複合突變是導致抵抗的重要原因。以TPX-0131和NVL-655為代表的第4代能夠有效抑製複合突變，特別是NVL-655顯著改善了對TRKB的脫靶效應預期能夠解決現有藥物的神經毒性問題。hjc黄金城使用TPX-0131和NVL-655等代表性的3代ALK抑製劑作為陽參，設計、合成具有一定新穎性的、較高活性的第四代ALK靶點小分子，並對其進行深入的探討和研究。

總結與展望

近年來，隨著中國“重大新藥創製”科技重大專項實施與拓展，中國本土醫藥研發創新能力極大提高，為全球醫藥研發領域注入了強大動力，意味著更多的創新藥有望加速上市。在藥物研發方向上，為滿足更多患者需求，越來越多的醫藥研發工作者們投入到靶向藥物研發中來，不斷聚力實現新突破！

參考文獻

[1] Carminia Maria Della Corte, et al. Role and targeting of anaplastic lymphoma kinase in cancer. Mol Cancer. 2018 Feb 19;17(1):30.

[2]Brandon Golding, et al. The function and therapeutic targeting of anaplastic lymphoma kinase (ALK) in non-small cell lung cancer (NSCLC). Mol Cancer. 2018 Feb 19;17(1):52.

[3] Sai-Hong Ignatius Ou, et al. Will the clinical development of 4th-generation "double mutant active" ALK TKIs (TPX-0131 and NVL-655) change the future treatment paradigm of ALK+ NSCLC? Transl Oncol. 2021 Nov;14(11):101191. doi: 10.1016/j.tranon.2021.101191.

[4] Brion W Murray, et al. TPX-0131, a Potent CNS-penetrant, Next-generation Inhibitor of Wild-type ALK and ALK-resistant Mutations. Mol Cancer Ther. 2021 Sep;20(9):1499-1507. doi: