[发明专利]抑制蛋白激酶的方法和组合物

说明书

本发明涉及蛋白激酶、特别是酪氨酸激酶的抑制剂，及其在激酶及其底物的分析中的应用和在抑制依赖于激酶的过程、如细胞生长中的应用。

酪氨酸特异性蛋白激酶(酪氨酸激酶)代表了这样一族酶：其能够催化腺苷三磷酸的末端磷酸向蛋白质底物上的酪氨酸残基转移。被鉴定的这一类酶的第一批成员是与病毒基因(被称为癌基因)相关的酪氨酸激酶，所述基因可进行细胞转化(即：pp60v-src和pp98v-fps)。后来证实，存在这些病毒基因产物的正常细胞对应物(即pp60c-src和pp98c-fps)。被鉴定的第三类酪氨酸激酶是那些被称作生长因子受体的激酶，包括胰岛素受体、表皮生长因子(EGF)受体、血小板衍生生长因子(PDGF)受体、成纤维细胞生长因子(FGF)受体和p185HER-2受体。据信，所有上述酪氨酸激酶都能通过底物磷酸化的方式在若干细胞功能的信号传导中起着重要作用。

尽管信号传导的确切机理尚有待于阐明，不过，业已证实酪氨酸激酶是有关细胞增殖、癌的发生和细胞分化的重要作用因子。

用一种或几种生长因子处理细胞，可触发细胞的复制，所述生长因子的例子有FGF、EGF、和PDGF。这些生长因子能与其相应的受体发生特异性相互作用，所述受体包括一个胞外结构域、一个跨膜结构域和一个胞质结构域，其具有酪氨酸激酶的酶促活性。据信，当一种生长因子与细胞表面上的、其受体的胞外结构域结合时，可启动细胞增殖。这种生长因子-受体结合能诱发受体的二聚化，从而导致受体的自磷酸化、所述受体的酶活性增加和底物磷酸化。最近，已查清将信号从细胞表面传导至胞核的常见途径，而且证实是通过酪氨酸激酶生长因子受体的作用而实现的。该途径涉及由生长因子介导的ras蛋白质的激活，由此可启动一个蛋白激酶级联系统，导致能调节与细胞分裂有关的基因表达的转录因子的磷酸化。

受体自磷酸化和胞内底物磷酸化是生长因子信号传导和细胞增殖所必须的生化反应。业已通过定点诱变消除若干种受体的蛋白酪氨酸激酶活性的方式证实了这一点。所述受体包括EGF受体、FGF受体和PDGF受体，所以诱变可导致这些受体生物学活性的完全丧失。而且，那些能阻断受体酪氨酸激酶活性的蛋白激酶抑制剂，如星形胞菌素、K252a和酪氨酸磷酸化抑制剂可以阻止胞内信号传导和细胞增殖。以上研究证实了酪氨酸磷酸化作用在由生长因子受体进行的信号传导方面所起的重要作用，并且证实了能抑制酪氨酸激酶活性的化合物也可用于调节细胞增殖。

很多疾病都是以细胞增殖失控为特征。所述疾病涉及各种细胞类型，包括癌症、牛皮癣、肺纤维化、肾小球性肾炎、粥样硬化和血管成形术之后的再狭窄。业已在若干体内研究中证实可将酪氨酸激酶抑制剂用于治疗上述疾病。已证实能选择性抑制EGF受体的酪氨酸激酶抑制剂可抑制动物体内的肿瘤生成，从而证实了将其直接用于抑制接受治疗的人体肿瘤，特别是乳瘤的瘤细胞生长的潜在用途。另外，还证实通过阻止血管内皮生长因子(VEGF)受体酪氨酸激酶的激活，可抑制肿瘤转移和与之相关的血管生成，这表明可将酪氨酸激酶抑制剂用于抑制在癌发生期间所出现的各种症状。

在肾小球性肾炎的实验模型中，与肾小球细胞增殖相关的是，PDGF受体表达提高了20倍。中和能阻止其酪氨酸激酶受体激活的PDGF，可限制正常发生的肾退化量。这些研究表明，能抑制PDGF受体的酪氨酸激酶抑制剂可能具有治疗人的肾小球性肾炎的潜力。

介入心脏学的一个主要未决问题是在冠状血管成形术之后的再狭窄。目前，在美国每年要做将近400,000例血管成形术，有30～40％在第一年因为再狭窄而失效。再狭窄的过程涉及粥样硬化动脉的再阻塞，这种再阻塞在多数情况下是因平滑肌细胞的增殖而引起，而平滑肌细胞的增殖又是由诸如PDGF和FGF之类的生长因子介导的。在再狭窄的动物模型中，能阻止PDGF或FGF受体酪氨酸激酶活性的活化作用的抗体，可以阻止平滑肌细胞增殖及新血管内膜的形成。以上研究表明，能阻止PDGF或FGF受体功能的酪氨酸激酶抑制剂可用于治疗人的再狭窄疾病。

目前，癌症的化疗利用DNA合成的抑制剂(例如阿霉素、氟尿嘧啶)和能破坏细胞骨架的化合物(长春花碱)。这类化合物的毒性很强，因为其抑制活性并不局限于癌细胞，然而，所不同的是，肿瘤细胞更容易遭受上述抑制剂的攻击，因为这类细胞分裂的更快，因而其DNA代谢也更为活跃。用特异的激素衍生物对少数几种类型的癌症进行了治疗。不过，这只是一些例外情况，对于大多数各类癌症的化疗是非特异性的。