謝韶，丁健，陳奕

（中國科學院上海藥物研究所新藥研究國家重點實驗室腫瘤藥理組，上海 201203）

CDK抑制劑在抗腫瘤領域的研發(fā)進展

謝韶，丁健，陳奕*

（中國科學院上海藥物研究所新藥研究國家重點實驗室腫瘤藥理組，上海 201203）

細胞周期蛋白依賴性激酶（cyclin dependent kinase，CDK）為細胞周期調節(jié)的關鍵激酶，參與細胞增殖、轉錄、存活等生理過程。CDK在多種腫瘤中異常活化，是抗腫瘤藥物研發(fā)的重要靶點之一。目前已有1個CDK抑制劑（palbociclib， CDK4/CDK6抑制劑）被美國食品藥品監(jiān)督管理局批準于2015年上市，數十個CDK抑制劑處于針對實體瘤和血液系統(tǒng)腫瘤的臨床或臨床前研究階段。綜述目前抗腫瘤領域CDK抑制劑的研發(fā)現狀、遇到的問題和可能的解決方案，并討論其臨床應用的可能。

CDK；抑制劑；ATP競爭；非ATP競爭；聯合用藥

過度活化、持續(xù)的細胞增殖是腫瘤的一個基本特征，因此誘導細胞周期阻滯可有效抑制腫瘤的生長。細胞周期蛋白依賴性激酶（cyclin dependent kinase，CDK）屬于絲/蘇氨酸蛋白激酶家族，是參與細胞周期調節(jié)的關鍵激酶。目前已報道有20個不同的CDK，它們都含有一段PSTAIRE的同源序列，并通過該序列與相應的調節(jié)亞基——細胞周期蛋白（cyclin）結合形成有活性的異源二聚體，參與轉錄、代謝、神經分化和發(fā)育等生理過程［1-4］。

1 CDK在腫瘤細胞中的作用

根據CDK功能的不同，可以將其主要分為兩大類。一類CDK參與細胞周期調控，主要包括CDK1、CDK2、CDK4、CDK6等（見圖1）。無外界信號刺激下，視網膜母細胞瘤蛋白（retinoblastoma protein， RB）與轉錄因子E2F結合并抑制其活性，抑制增殖，使細胞處于G0期。在外界有絲分裂信號刺激下，細胞進入G1期，cyclin D合成增加，與CDK4/6結合，使RB磷酸化，部分解除其對E2F的抑制，使周期進行所需蛋白cyclin E等表達增加。G1后期，cyclin E與CDK2結合，進一步磷酸化RB，E2F的活性被完全釋放，細胞通過G1/S限制點，進入S期。此時，cyclin A取代cyclin E與CDK2結合，參與DNA復制。S后期，cyclin A與CDK1形成復合物，細胞進入G2期。此時，cyclin B與CDK1結合，驅動有絲分裂進行，促進細胞通過M期，最終完成細胞的有絲分裂過程。

另一大類CDK參與轉錄調節(jié)，主要包括CDK7、CDK8、CDK9、CDK10、CDK11等（見圖1）。CDK7/ cyclin H、CDK8/cyclin C、CDK9/cyclin T均通過調節(jié)RNA聚合酶Ⅱ的磷酸化來調節(jié)轉錄。其中CDK7/cyclin H還組成CDK活化激酶（CDK activating kinase，CAK），調節(jié)CDK的活性。CDK9/cyclin T參與HIV的復制［5］。CDK3/cyclin C可調節(jié)RB磷酸化，參與G0/G1過渡，也能磷酸化活化復制因子1（activatingtranscription factor 1，ATF1），提高其轉活化水平。CDK10/cyclin M通過磷酸化轉錄因子Ets來調節(jié)轉錄［6］。而CDK11/cyclin L在RNA剪接中發(fā)揮作用（Hu等，J Biol Chem，2003年）。

此外，CDK5則與傳統(tǒng)意義上的CDK不同，其調節(jié)亞基不是cyclin，而是p35和p39，最初認為其只在神經系統(tǒng)中發(fā)揮作用，近期研究顯示，CDK5也參與腫瘤發(fā)生發(fā)展相關的增殖、存活及上皮間充質轉換等多個過程［7］。

在哺乳動物細胞中，CDK單體沒有活性，只有與相應的調節(jié)亞基cyclin結合后才能變成有活性的穩(wěn)定構象。細胞內CDK表達一般恒定，但cyclin卻在細胞周期的不同階段周期性地表達和降解，cyclin的這種表達模式決定了有序地活化不同CDK。Cyclin調節(jié)CDK的亞細胞定位，并通過特異的錨定位點來識別特異性的底物，發(fā)揮磷酸化功能［4］。此外，CDK/cyclin的活化也受到內源性抑制子抑制、活化及抑制磷酸化的調節(jié)。CDK內源抑制子（CDK inhibitor，CDKI）包括INK4（p15INKb、p16INKa、p18INKc、p19INKd）和CIP/KIP（p21cip1/waf1、p27Kip1、p57Kip2）兩大家族，它們通過結合到CDK或CDK/cyclin復合物上，限制其構象改變，抑制酶活。CDK核苷酸結合口袋處的殘基（如CDK1的T14、CDK2的T15）可被Wee1和Myt1磷酸化，阻止ATP結合，而這些抑制性磷酸化可被CDC25磷酸酶去磷酸化。CAK則使得CDK的T-loop（如CDK1的T161、CDK2的T160）發(fā)生活化磷酸化。

腫瘤通常被認為是由一群增殖異?；钴S的細胞所構成。在腫瘤細胞中，cyclin過表達或過度活化、CDKI活性被抑制、上游分裂信號持續(xù)激活等都會引起CDK的活性改變。CDK活性失調會直接或間接引起細胞增殖失控、基因組不穩(wěn)定（DNA突變增加，染色體缺失等）和染色體不穩(wěn)定（染色體數目變化）等，參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展［8］。由于CDK活性為細胞分裂所必需，而在腫瘤細胞中又常有CDK活性增強，因此長期以來，CDK一直被認為是抗腫瘤及其他增殖失調疾病藥物研發(fā)的較好靶點。目前已有1個CDK抑制劑在臨床用于抗腫瘤治療，另有數十個CDK抑制劑正進行臨床或臨床前研究［3］。這些CDK抑制劑按作用機制不同，大致可分為ATP競爭性和非競爭性抑制劑［9］。

2 ATP競爭性CDK抑制劑

ATP競爭性CDK抑制劑是CDK抑制劑研發(fā)中進展順利的一類，多為平面雜芳烴結構，由雜環(huán)家族組成或衍生而來，也有的來源于天然產物［2］。截至目前，已有一個該類抑制劑palbociclib被美國FDA批準進入臨床使用，有近20個抑制劑處于臨床研究階段［10］（見表1）。其中，flavopiridol（1）、roscovitine（2）等屬于第1代進入臨床的CDK抑制劑。這些抑制劑均模仿ATP結構以結合到CDK蛋白的ATP結合口袋而發(fā)揮抑制作用。由于不同CDK之間ATP口袋的氨基酸序列高度保守，盡管有些抑制劑有或高或低的CDK選擇性，但大都缺乏CDK家族的選擇性，因而在臨床使用中出現較大的毒副作用［2］。因此，CDK抑制劑研發(fā)隨后傾向于提高CDK的選擇性和抗腫瘤能力。第2代CDK抑制劑的抗腫瘤活性和CDK相對選擇性均更好，其中dinaciclib（7）和palbociclib（12）是目前研究最多的第2代CDK抑制劑。

2.1 CDK非選擇性抑制劑

2.1.1 Flavopiridol Flavopiridol（alvocidib，1）為flavonoid半合成衍生物，由法國賽諾菲-安萬特（Sanofi-Aventis）公司和美國國家癌癥研究所（National Cancer Institute，NCI）聯合開發(fā)，為首個進入臨床實驗的CDK抑制劑。Flavopiridol能顯著抑制參與周期調節(jié)的CDK1、CDK2、CDK4、CDK6和轉錄調節(jié)的CDK7、CDK9的活性，IC50分別為30、170、100、60、300和10 nmol·L-1［2］。雖然其體外活性很好，但體內效果并不顯著，在針對實體瘤的Ⅱ期臨床研究中效果甚微（Schwartz等，J clin oncol，2001年）。但多個臨床研究結果顯示，它對造血系統(tǒng)惡性疾病如CLL、MCL效果較好［11］。在Ⅰ、Ⅱ期臨床研究中顯示出對CLL的顯著療效。在Ⅰ期臨床研究中，有40%的病人對flavopiridol的治療有反應［12］；后續(xù)Ⅱ期研究中，對病情嚴重且前期使用其他治療方案失敗的CLL患者其有效率仍大于50%［13］。然而，其毒副作用強，需緩慢靜脈滴注給藥，限制了其臨床應用［14］。Flavopiridol與其他多種抗腫瘤藥物如多西他賽（docetaxel）、伊立替康（irinotecan）或順鉑（cisplatin）等均具有協同效果，這些聯合用藥能有效降低flavopiridol的使用劑量，從而減輕其毒副作用［15］。

2.1.2 R-Roscovitine R-Roscovitine（selicilib、CYC-202， 2）為嘌呤類CDK抑制劑，可口服，2001年由美國Cyclacel Pharmaceuticals推入臨床研究，為第2個進入臨床實驗的CDK抑制劑。R-Roscovitine可抑制CDK1、CDK2、CDK5、CDK7、CDK9的活性，IC50分別為330、220、270、800和230 nmol·L-1［2，16］。其可顯著抑制轉錄，下調抗凋亡蛋白Mcl-1的表達，從而誘導人類白血病和多發(fā)性骨髓瘤細胞發(fā)生凋亡［17］。在與吉西他濱（gemcitabine）和順鉑聯用、或與多西他賽（docetaxel）聯用治療NSCLC的Ⅰ期臨床研究中，口服R-roscovitine顯示出較好的生物利用度［10］。R-Roscovitine單藥治療鼻咽癌的Ⅱ期臨床研究中，有病人顯示出顯著的腫瘤消退［10，18］。但該化合物的臨床研究進展似乎并不順利，目前關于 R-roscovitine僅有一項針對庫欣病的Ⅱ期臨床研究。

2.1.3 Dinaciclib Dinaciclib（SCH-727965，MK-7965，7）由德國默克（Merck）公司開發(fā)，是活性非常強的CDK抑制劑，其對CDK1、CDK2、CDK5、CDK9均有抑制活性，IC50分別為3、1、1和4 nmol·L-1，而對CDK4、CDK6、CDK7的抑制活性較弱［19］。雖然該化合物對CDK的選擇性較差，但它對CDK以外的其他激酶幾乎沒有抑制活性，與flavopiridol相比，靶點選擇性相對有所改善［19］。最初dinaciclib在Ⅰ期臨床研究中有較好的表現，能使多種惡性腫瘤病情無進展，且毒性可耐受，但進一步在實體瘤中的隨機實驗結果卻令人失望［20］。然而，針對復發(fā)MM的Ⅰ、Ⅱ期臨床研究初步結果顯示，dinaciclib單藥即有一定療效，27人中有2人有部分反應［21］。與flavopiridol一樣，dinaciclib治療CLL效果較好。2012年，dinaciclib進入針對CLL治療的Ⅲ期臨床研究，該研究比較了dinaciclib與CD20單抗奧法木單抗（ofatumumab）在氟達拉濱（fludarabine）或化學免疫治療耐受CLL病人的療效［22］，2014年底已完成，但目前還未有相關數據披露。此外，多項dinaciclib與其他藥物聯用治療各種腫瘤的臨床實驗正在進行中。

2.1.4 LS-007 LS-007（CDKI-73，17）是筆者所在課題組與澳大利亞南澳大學正在共同研究的新型CDK抑制劑。該化合物是目前已有報道中活性最強的CDK9抑制劑（IC50=4 nmol·L-1）之一，其分子水平也能抑制CDK1、CDK2、CDK7的活性，IC50分別為4、3 和91 nmol·L-1［23］。前期研究表明，LS-007對健康人T細胞和B細胞幾乎沒有毒性，但對CLL細胞有很好的抑制作用，且與氟達拉濱有很好的協同效果［23］。在卵巢癌中，LS-007通過同時靶向CDK9和eIF4E相關通路來發(fā)揮抗腫瘤作用［24］。筆者所在課題組發(fā)現，該化合物在淋巴瘤和其他不同類型白血病中也顯示了較強的抗腫瘤作用。目前該化合物正處于全面臨床前研究階段。

2.2 CDK選擇性抑制劑

2.2.1 Palbociclib CDK抑制劑的研發(fā)其實已有很長的歷史，但一直未有化合物獲得臨床認可。2015年2月，美國輝瑞（Pfizer）公司的palbociclib（PD-0332991， 12）獲FDA批準與雌激素療法聯合用于雌激素受體陽性乳腺癌患者的治療，該化合物的成功上市再次掀起了CDK抑制劑的研發(fā)熱潮。在RB野生型細胞中，palbociclib能抑制CDK4、CDK6的活性（IC50分別為9～11和15 nmol·L-1）從而降低RB磷酸化水平，引起G1期阻滯，抑制多種CDK4擴增腫瘤細胞株（如脂肪肉瘤、MCL、黑色素瘤、乳腺、卵巢和結腸癌）的增殖，在多種異位移植瘤模型、基因工程老鼠模型和人原位移植瘤免疫缺陷動物模型中均有效［25-28］。由于palbociclib的選擇性和藥動學特性都較好，2004年，此化合物即被作為候選化合物用于治療MCL、黑色素瘤和膠質瘤［2］?；谄淞己玫蘑笃谂R床數據，FDA加速批準其與來曲唑聯合作為治療ER+/HER2-絕經期后轉移性乳腺癌的一線藥物［29］。該藥的上市為CDK4/6抑制劑及G1期相關靶點藥物的開發(fā)提供了強有力的支持。

2.2.2 Ribociclib Ribociclib（LEE011， 9）于2010年首次由美國諾華（Novartis）與Astex聯合報道，為又一口服有效的CDK4、CDK6選擇性抑制劑（IC50分別為10和39 nmol·L-1），目前正進行Ⅲ期臨床研究［2］。與預期一樣，ribociclib抑制RB磷酸化，引起G0/G1期阻滯并誘導腫瘤細胞（包括有B-Raf或N-Ras突變的黑色素瘤、乳腺癌、脂肪肉瘤和神經母細胞瘤）衰老［2，30-32］。在臨床前體內模型中，ribociclib在CDK4/6或其上游調節(jié)信號激活的腫瘤中有效，連續(xù)給藥可抑制移植瘤的生長，對小鼠體質量則無明顯影響。臨床實驗顯示ribociclib對乳腺癌和黑色素瘤有較好藥效［33］。與palbociclib一樣，中性粒細胞減少癥是ribociclib的主要毒性反應［34］。2014年1月，ribociclib進入針對乳腺癌治療的Ⅲ期臨床研究，是目前輝瑞公司產品palbociclib的主要競爭者［35］。

2.2.3 Abemaciclib Abemaciclib（LY2835219，10）屬于嘧啶苯并咪唑系列分子，2008年由美國Eli Lilly 開發(fā)，也是目前臨床進展很好的口服有效的CDK4、CDK6選擇性抑制劑（IC50分別為2和5 nmol·L-1），且能通過血腦屏障［36］。在體外激酶實驗中發(fā)現abemaciclib還能抑制CDK9活性（IC50=59 nmol·L-1）［31］。該化合物體內外均能有效抑制RB磷酸化，引起G0/G1期阻滯。體內靶點抑制研究顯示，abemaciclib單劑量作用24 h即誘導完全的周期阻滯并抑制RB-E2F相關調節(jié)蛋白的表達［37］。在免疫缺陷小鼠中，連續(xù)攝取該化合物56 d，即顯示出顯著抗腫瘤療效，且對小鼠體質量無明顯影響［38］。由于abemaciclib能有效透過血腦屏障，因此該化合物在動物模型中顯著抑制小鼠原位顱內移植腦膠質瘤的生長［37］。與palbociclib和ribociclib不同，abemaciclib可以每天或者每2天給藥1次，2天1次給藥的最大耐受劑量是200 mg，低于ribociclib，其毒副反應主要包括腹瀉、疲勞和中性粒細胞減少癥［39］。目前，其正進行針對HER2-的轉移性乳腺癌和非小細胞肺癌的Ⅲ期臨床研究。

3 非ATP競爭性CDK抑制劑

由于不同CDK之間高度同源，且多數晶體結構未被解析，因此很長時間內，CDK抑制劑并未在臨床獲得令人滿意的結果，研發(fā)進展一直比較緩慢。同時，由于CDK在某些細胞中具有特殊功能，因此有些化合物雖然臨床前效果顯著，但臨床應用時因伴隨嚴重毒副作用而使該類藥物的開發(fā)應用受限（Sausville 等，Trends Mol Med，2002年）。隨著研究的深入，人們認為提高CDK抑制劑的選擇性可能是其成功開發(fā)的關鍵。過去10多年里，科學家致力于高度選擇性CDK抑制劑的開發(fā)。由于ATP結合口袋在不同CDK或其他激酶之間相對保守，因此，靶向非ATP結合口袋和干擾蛋白-蛋白結合為開發(fā)高選擇性CDK抑制劑開辟了新的思路，希望這類抑制劑能避免ATP競爭性抑制劑的諸多副作用［40］。

近來涌現了多種開發(fā)CDK/cyclin抑制劑的新方法，包括通過干擾底物識別、靶向必需蛋白-蛋白相互作用、靶向構象改變所必需的殘基等［41-42］。此類抑制劑研發(fā)策略開始較晚，因此目前該類抑制劑尚較少，主要包括小分子抑制劑和多肽［43］。由于這些小分子抑制劑不與ATP結合位點作用，因此在高濃度的ATP下仍能明顯抑制CDK/cyclin復合物的活性。多肽抑制劑則主要為模仿CDK內源抑制子（如p21、p27、p57）的小分子多肽［43-44］。這些小分子多肽為更好地了解新的小分子結合位點和結合方式提供了基礎。非ATP競爭性抑制劑主要包括多肽、多肽類似物、合成小分子等，干擾蛋白-蛋白相互作用、作為底 物競爭抑制劑或異構抑制劑等［3，40］。

3.1 底物競爭抑制劑

CDK/cyclin發(fā)揮活性過程中，底物與cyclin調節(jié)亞基表面疏水的“cyclin groove”結合，聚集并被識別，從而被磷酸化，抑制這一識別可抑制CDK活性［45］。最早開發(fā)特異性CDK抑制劑的策略需追溯到1996年，當年有人在研究CDK2/cyclin復合物與周期調節(jié)子相互作用時發(fā)現，CDK調節(jié)子（包括E2F1/2/3、P107、P130、P21、P27、P57）有共同的識別序列——Z-arginine-X-leucine（ZRXL）序列（其中Z和X相對高度保守），含有該序列的多肽能夠抑制CDK2/cyclin的活性（Adams等，Mol Cell Biol，1996年）。實驗證明，這個cyclin聚集序列（cyclin recruitment motif，CRM）為CDK2-cyclin A/E的底物所共用。這些蛋白包含了一段12個氨基酸的相似區(qū)域，負責結合到cyclin結合槽。所有蛋白都需結合到這個裂縫才能被CDK2磷酸化，因此占據cyclin A底物結合槽的分子，能以底物競爭性的方式達到CDK活性的抑制［46］。這個基本的策略隨后被REPLACE（replacement with partial ligand alternatives through computational enrichment）拓展，用于開發(fā)類藥性更好的CDK2多肽類似物抑制劑［47］。

3.2 干擾蛋白-蛋白相互作用的CDK抑制劑

CDK需與其cyclin亞基結合才能發(fā)揮活性，因此干擾這一結合可達到抑制CDK活性的目的。此外，不同蛋白（腫瘤抑制子、轉錄因子等）識別CDK-cyclin通過或至少部分通過蛋白-蛋白相互作用來完成，阻止這些位點可阻止CDK底物的識別和磷酸化［48］。

Cyclin A、cyclin D、cyclin E與CDK的識別位點已被確證，但CDK-cyclin之間的結合很緊密，能有效干擾這兩者結合的小分子尚未見報道［42］。然而，多肽類似物可模仿內源性CDK抑制子（p16、p21、p27）或內源性底物（E2F、p53、pRB、p130、p107），干擾CDK與cyclin之間，或CDK/cyclin與p21、p27、p107等之間的結合，也能抑制CDK活性。多肽類似物特異性高，但因其分子大，結構易變，藥動學性質差，降解快且難以進入腫瘤細胞等使其在腫瘤病灶處難以達到有效治療劑量［40，42］，影響其進一步研發(fā)。然而，最近Wang等［49］發(fā)現了一類具有膜通透性的多肽PTD4，能特異性地靶向蛋白-蛋白相互作用界面抑制CDK4/ cyclin D復合物形成，進而體外誘導腫瘤細胞周期阻滯和凋亡，體內顯示抗腫瘤效果同時降低副作用。另外，Metamax公司也報道了一類嵌合多肽MM-D37K，可以模仿內源性CDK抑制子p16INK4a的作用，影響CDK活性，發(fā)揮抗腫瘤作用［50］。

3.3 異構抑制劑

異構抑制劑通常結合到ATP結合口袋附近，但并不占據與ATP結合的序列，其能穩(wěn)定酶的失活構象，干擾酶活化的構象轉變，與底物或ATP競爭［50-51］。由于這類抑制劑針對特定的CDK需要一個特定的環(huán)境，因此選擇性更好。當前異構抑制劑在ABL/P38和MEK1抑制劑的開發(fā)中得到成功應用，因此這是一個充滿希望的CDK抑制劑研發(fā)策略［52］。最近，Martin等［53］報道了一種用異構作用模式鑒定CDK2小分子抑制劑的新方法，其團隊發(fā)現了CDK2潛在的異構位點，可以改變CDK2和cyclin A/E的相互作用。此外，該團隊還發(fā)現2個能夠與CDK2相互作用的ANS （8-anilino-1-naphthalene sulfonate，18）分子，一旦ANS分子連接到CDK2上，PSTAIRE 螺旋構象發(fā)生改變，使得其不能與cyclin結合［54］。

3.4 共價抑制劑

2014年，Gray團隊利用能夠抑制增殖的表型分析來鑒定激酶的共價抑制劑，發(fā)現了CDK7的抑制劑——THZ1（19）。THZ1含有一個丙烯酰胺結構，能共價結合到傳統(tǒng)激酶區(qū)域外的半胱氨酸殘基上，是首個被報道的共價不可逆CDK抑制劑。THZ1在T-ALL和其他造血系統(tǒng)腫瘤中顯示了較好療效［55］。

以上這些工作成果進一步提示非傳統(tǒng)的CDK抑制劑（非ATP競爭、異構、共價）在獲得CDK家族特異性方面極具潛力。

4 CDK抑制劑與多種藥物協同應用于抗腫瘤治療

許多CDK抑制劑臨床前抗腫瘤活性顯著，臨床效果卻與預期不符。相應靶點被抑制后，代償機制迅速出現，因而即使化合物很好地抑制了靶點活性，卻并未抑制腫瘤的發(fā)展，且常因伴隨有較嚴重的毒副作用，限制了它們在臨床上的應用。

很多臨床和臨床前實驗證實，CDK抑制劑與化療藥物或其他靶向藥物之間有很好的協同效果，已上市的palbociclib 也是與雌激素療法聯合用于雌激素受體陽性乳腺癌患者的治療，這些研究結果提示CDK抑制劑在抗腫瘤的臨床治療上可能更傾向于聯合用藥從而增強活性，降低毒副作用，進而使患者受益。此外，聯合用藥能更快、更有效地減少癌變細胞，因而一定程度上能限制耐藥的產生。

研究表明，CDK抑制劑與很多抗腫瘤藥物有協同增效的作用。CDK抑制劑與細胞毒類藥物［如5-FU、順鉑、多柔比星（doxorubicin）、紫杉醇（taxol）等］協同明顯。Flavopiridol與阿糖胞苷（cytarabine）和米托蒽醌（mitoxantrone）聯用治療初發(fā)AML的Ⅱ期臨床研究中，有約70%的病人有完全反應［56］。當化療藥物先于CDK抑制劑給藥，細胞先同步或阻滯在某一周期時，CDK抑制劑活性更強。如將阿糖胞苷、紫杉醇或多柔比星等先作用24 h，使細胞阻滯在G1或G2/M期后再給flavopiridol作用，比同時給藥效果更好［57］。同樣，許多化療藥物在S或G2/M期發(fā)揮藥效，若用CDK1/2抑制劑（如dinacicilib）將細胞阻滯在這一期后再配合使用相應的化療藥物則可以產生更強的治療作用。此外，抑制某些CDK的活性可通過降低抗凋亡蛋白的表達協同增強化療藥物藥效。如dinacicilib通過抑制CDK7/9下調抗凋亡蛋白（如Mcl-1等）表達，使原代CLL細胞對長春新堿（vincristine）更敏感［58］。

雖然CDK4/6抑制劑可將腫瘤細胞阻滯在G0/G1期，使得細胞對在S或G2/M期發(fā)揮藥效的化療藥物不敏感，但它們能增強其他一些靶向藥物的藥效。臨床前數據表明palbociclib與蛋白酶體抑制劑硼替佐米（bortezomib）和地塞米松（dexamethasone）共同處理可增加MM細胞的死亡，這一現象在臨床病人中也得到證實。Ⅰ期臨床研究顯示，在這種聯合方案中，硼替佐米以低于其他聯合研究時采用的劑量仍能產生藥效；Ⅱ期臨床研究顯示，該聯合給藥治療在20%的病人中產生療效［59-60］。在K-Ras突變的結腸癌人源異種移植（patient-derived xenograft，PDX）模型中，palbociclib與MEK抑制劑也體現出較好的協同作用［61］。在胰腺癌患者中，CDK4/6抑制劑與IGF1R抑制劑和mTOR抑制劑也表現出協同作用［62-63］。此外，CDK4/6抑制劑與多種激素療法協同效應顯著。在針對ER+乳腺癌的Ⅱ期臨床研究中，palbociclib與芳香化酶抑制劑來曲唑有很好的協同作用，聯用組病情緩解率達52%，而來曲唑單藥治療組緩解率僅32%［64］。與來曲唑單藥治療相比，該聯合療法顯著延長了ER+/HER2-絕經期后乳腺癌患者的無進展生存期（10.2個月vs 20.2個月）［65］。基于此結果，2015年2月，美國FDA加速批準了palbociclib與來曲唑聯合治療ER+/HER2-絕經期后乳腺癌，palbociclib成為首個上市的CDK抑制劑，這是該領域數十年研發(fā)歷史的重大突破。

此外，CDK抑制劑也能夠逆轉化療和放療中出現的耐藥現象。CDK抑制劑SNS-032單藥使用對原代AML細胞有明顯的增殖抑制活性，與阿糖胞苷還有顯著協同作用，更有趣的是，該化合物還可使已對化療耐受的NSCLC細胞對放療更加敏感［66］。已明確MAPK活化及cyclin D表達增加可介導B-Raf抑制劑威羅非尼（vemurafenib）的耐藥，而abemaciclib則能克服這些耐藥因素，增強威羅非尼抗腫瘤活性并延遲腫瘤復發(fā)［67］。

5 展望

CDK抑制劑雖然已成功用于腫瘤臨床治療中，但其在基礎研究中仍有很多未知，使該類抑制劑的療效、適應證、敏感人群的選擇等仍不確定。

與第1代CDK抑制劑相比，第2代CDK抑制劑，特別是在臨床已獲成功的palbociclib等，選擇性更好，治療指數更高，毒副作用更小，提示提高CDK抑制劑的選擇性對開發(fā)出成功的CDK抑制劑很關鍵。為此，在研發(fā)策略上，研究人員也已從尋找發(fā)現ATP競爭性CDKs抑制劑的單一手段中走出，著手發(fā)現非ATP競爭、異構、共價等不同作用方式的非“傳統(tǒng)”的CDK抑制劑［48］，從而使研發(fā)選擇性更好的CDK抑制劑成為可能。但是盡管人們當前更致力于開發(fā)單一CDK選擇性的抑制劑，其實尚不能完全確定這就是CDK抑制劑研發(fā)的最佳選擇。CDK家族成員眾多，它們在不同腫瘤中的表達也有差異，在特定腫瘤中，哪種CDK活性失調、在該腫瘤發(fā)生發(fā)展中作用更顯著尚不明確，此外各個CDK/cyclin復合物的具體生理功能也并非全面解析，這些基礎研究的短板阻礙了CDK抑制劑的進一步發(fā)展。

另外，在CDK抑制劑臨床應用中，尋找敏感生物標志物、挑選合適病人顯得尤為重要。缺乏好的生物標志物，無法篩選合適基因背景的腫瘤病人，不能準確預測腫瘤對CDK抑制劑的反應是導致臨床上眾多CDK抑制劑失敗的原因之一［22］。Flavopiridol和dinaciclib都在CLL病人中效果很好且少有例外，表明確實存在對這類化合物敏感的分子基礎。CDK4抑制劑單獨作用能夠抑制RAS或HER2誘導腫瘤的生長，對Myc誘導的腫瘤無效，而CDK1抑制對Myc誘發(fā)的淋巴瘤和肝母細胞瘤有效［68-70］。這些研究結果提示，生物標志物和基因背景的鑒定對CDK抑制劑臨床應用有很重要的價值。

腫瘤是一個異質性非常高的疾病，就目前的臨床結果而言，CDK抑制劑聯合用藥比單藥使用在腫瘤的臨床治療中更有前景。因此，應該進一步探索CDK抑制劑與其他抗腫瘤藥物聯合用藥的可能性，找到合理有效的聯合用藥策略，加速推動CDK抑制劑在臨床應用上的進展。

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［專家介紹］ 陳奕 ：2004年畢業(yè)于中國科學院上海藥物研究所，獲博士學位?，F為中國科學院上海藥物研究所研究員，博士生導師，中國抗癌協會藥物專業(yè)委員會和中國藥理學會腫瘤藥理專業(yè)委員會委員。主要從事抗腫瘤藥物靶標發(fā)現、新藥研發(fā)及作用機制確證。已在Clin Cancer Res、Oncotarget、J Natl Cancer Inst等雜志發(fā)表SCI論文50余篇，獲授權國際國內專利9項；迄今主持包括科技部重大專項、國家自然科學基金、國家重大研究計劃等多個項目。

Progress in Development of Cyclin-dependent Kinase Inhibitors as Cancer Therapy

XIE Shao， DING Jian， CHEN Yi
（Division of Anti-tumor Pharmacology， State Key Laboratory of Drug Research， Shanghai Institute of Materia Medica，Chinese Academy of Sciences， Shanghai 201203， China）

Cyclin-dependent kinases（CDKs） play critical roles in controlling cell cycle and regulating cell proliferation， transcription and survival. CDKs are often abnormally activated in numerous tumors and thus become attractive anticancer targets. Palbociclib， a CDK4/CDK6 inhibitor， was approved by the US Food and Drugs Administration in 2015， Dozens of compounds targeting CDKs are currently in clinical development for various solid tumors and hematopoietic malignances.In this article， the recent studies on CDK inhibitors， related challenges and solutions were reviewed， and the probable clinical application of CDK inhibitors was also discussed.

CDK； inhibitor； ATP competitive； non-ATP competitive； combined therapy

R966；R962

A

1001-5094（2015）10-0734-12

接受日期：2015-10-08

*通訊作者：陳奕，研究員；

研究方向：腫瘤藥理學；

Tel：021-50806600-4306； E-mail：ychen@simm.ac.cn