ALK激活多种途径,包括磷脂酶 C γ (PLCγ), JAK-STAT, PI3K-AKT, mTOR, sonic hedgehog, JUNB, CRKL-C3G (也称为 RAPGEF1)-RAP1 GTPase 和MAPK 信号级联,影响细胞生长、转化和抗凋亡信号传导。受体蛋白酪氨酸磷酸酶β 和zeta 复合物(PTPRB/PTPRZ1) 通过去磷酸化使ALK失活。
ALK信号通路[1]
ALK抑制剂发展迭代历程
2011年,在Soda等人发现ALK重排作为NSCLC中潜在的致癌驱动因素仅4年后,Crizotinib (克唑替尼)被FDA批准用于治疗晚期ALK阳性NSCLC。Crizotinib是一种口服的小分子ATP竞争性ALK抑制剂,最初用作MET TKI,然后在发现ALK重排在NSCLC中的作用后迅速转为靶向ALK。由此开始了ALK抑制剂的不断迭代发展。
NSCLC中ALK 抑制剂研发历程[2]
一代ALK抑制剂
Crizotinib(克唑替尼)
首款FDA批准上市的ALK-TKI药物,2011年8月FDA批准上市,填补了当时靶向药物在ALK阳性NSCLC领域的空白。Crizotinib是一种有效的口服酪氨酸激酶抑制剂,适用于ALK融合基因或局部晚期或转移性ROS1融合阳性NSCLC。Crizotinib比化疗疗效更好,毒副反应更小。
二代ALK抑制剂
Alectinib(阿来替尼)
2015年12月FDA批准上市,用于治疗经Crizotinib治疗后疾病进展或无效的局部晚期或转移性ALK阳性NSCLC。Alectinib是一款强效的选择性ALK 抑制剂,针对Crizotinib难治性ALK阳性NSCLC且出现CNS 转移患者具有良好疗效。具有良好的入脑性。
Ceritinib(塞瑞替尼)
2017年5月FDA批准上市,用于治疗ALK阳性的转移性NSCLC。适用于ALK阳性、ROS1阳性的局部晚期或转移性NSCLC。无进展生存期翻倍,脑转移病灶疗效显著。
Ensartinib(恩沙替尼)
2020年11月NMPA批准上市。第一款用于治疗ALK突变晚期NSCLC的国产1类新药,为NSCLC患者提供了新的治疗选择。适用于ALK阳性的局部晚期或转移性NSCLC,选择性强。用于此前接受过Crizotinib治疗后进展的或者对Crizotinib不耐受的ALK阳性的局部晚期或转移性NSCLC。在疗效上与同类进口药相比更有优势,尤其在脑转移患者中具有更高的应答率,且具有良好可控的安全性。
Brigatinib(布加替尼)
2017年4月FDA批准上市,适用于治疗经Crizotinib治疗后不耐受的ALK阳性的NSCLC。同时靶向抑制ALK和EGFR。Brigatinib 是一款口服有效的选择性ALK和ROS1 酪氨酸激酶抑制剂。与Crizotinib相比,Brigatinib在ALK抑制剂初治ALK阳性NSCLC患者中具有更好的总疗效和颅内疗效。Brigatinib长期使用耐受性良好。
三代ALK抑制剂
Lorlatinib(劳拉替尼)
2018年11月FDA批准上市,用于治疗疾病持续进展的ALK阳性NSCLC,接受过Crizotinib和至少一种其它ALK抑制剂治疗的转移性疾病患者,或在接受Alectinib或Ceritinib治疗后疾病发展为转移性疾病的患者。比Alectinib的入脑性更强。Lorlatinib具有出色的血脑屏障穿透能力,无脑转移的患者接受其治疗能有效阻止脑转移发生。Lorlatinib在化学结构上有比较独特的大环酰胺结构,对ALK的穿透力与结合力都较强,因此在临床上显示较好的效果。
四代ALK抑制剂
双突变活性 ALK TKI
开发四代ALK TKI主要是为了克服ALK突变,这些突变主要是由于连续使用“单突变活性” ALK TKI,特别是包括基于ALK G1202R 的双突变。目前正在开发的四代 ALK TKI有TPX-0131和NVL-655等。除了广谱的单一ALK突变外,TPX-0131 和 NVL-655 还可以抑制获得性双“复合”ALK突变。TPX-0131 和 NVL-655 在体外可以克服多重双突变。
TPX-0131和NVL-655的抑制活性[3]
TPX-0131 是一种有效的 CNS 渗透性的大环分子,可抑制ALK融合蛋白。在细胞试验中,TPX-0131 比目前已获批的五种ALK抑制剂对WT ALK和许多类型的ALK抗性突变(例如 G1202R、L1196M 和复合突变)更有效。在生化分析中,TPX-0131有效抑制WT ALK和26个 ALK突变体 (单突变和复合突变),IC50 < 10 nM。TPX-0131作用于ALK (G1202R) 和 ALK复合突变依赖性异种移植瘤模型,可导致肿瘤完全消退。大鼠口服给药TPX-0131后,观察到TPX-0131 在脑中的水平约为血浆中的 66%。
TPX-0131的结构设计[4]
南宫NG·28助力ALK抑制剂研发
项目案例:ALK降解剂SIAIS164018
SIAIS164018是一款口服有效的降解剂,不仅可以降解ALK或突变型 EGFR,还可以降解其他参与转移的肿瘤蛋白。尤其强效靶向L858R+T790M突变EGFR,这是非小细胞肺癌中最重要的两个靶点。SIAIS164018抑制Calu-1和MDA-MB-231的细胞迁移和侵袭。SIAIS164018 还降解几种与转移有关的重要肿瘤蛋白,如FAK、PYK2 和 PTK6等。
多靶点降解剂SIAIS164018[5]
在此项研究中,科研人员通过南宫NG·28评估了SIAIS164018在大鼠中静脉和口服给药的药代动力学 (PK) 数据。数据显示,SIAIS164018在体内具有良好的生物利用性和耐受性。
SIAIS164018的药代动力学研究[5]
项目案例:ALK抑制剂CGT-9475
2022年7月22日,盛世泰科自主研发的新一代ALK抑制剂CGT-9475,获得FDA批准进入临床试验。ALK抑制剂在临床应用上具有显著的优势,但ALK抑制剂的使用会不可避免的产生继发性耐药以及脑转移问题,CGT-9475旨在克服耐药性和解决中枢神经系统转移的难题,进行优质化和差异化的开发。CGT-9475在临床前研究中,针对NSCLC细胞系中L1196M、RET等耐药突变具有显著抑制作用。同时,CGT-9475在临床前研究展示出良好的血脑屏障穿透效果,将为NSCLC脑转移患者带来新希望。南宫NG·28为CGT-9475的研发提供了一站式全套临床前综合性研发服务 (历时两年, 筛选出临床前候选化合物, 再进行系统的药学研究,药效研究,药代动力学研究,安全评价研究,IND申报)。CGT-9475有望用于已有ALK抑制剂耐药后的后续治疗。
项目案例:第四代ALK抑制剂创新药研发
Lorlatinib作为第3代ALK抑制剂虽表现出优异的临床疗效但也面临治疗抵抗的问题,其中复合突变是导致抵抗的重要原因。以TPX-0131和NVL-655为代表的第4代能够有效抑制复合突变,特别是NVL-655显著改善了对TRKB的脱靶效应预期能够解决现有药物的神经毒性问题。南宫NG·28使用TPX-0131和NVL-655等代表性的3代ALK抑制剂作为阳参,设计、合成具有一定新颖性的、较高活性的第四代ALK靶点小分子,并对其进行深入的探讨和研究。
总结与展望
近年来,随着中国“重大新药创制”科技重大专项实施与拓展,中国本土医药研发创新能力极大提高,为全球医药研发领域注入了强大动力,意味着更多的创新药有望加速上市。在药物研发方向上,为满足更多患者需求,越来越多的医药研发工作者们投入到靶向药物研发中来,不断聚力实现新突破!
参考文献
[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: