BTK（布魯頓酪氨酸激酶）的異常活動(dòng)可能與癌癥或自體免疫疾病的形成有關(guān)，這使得BTK蛋白成為了治療涉及B細(xì)胞和/或巨噬細(xì)胞異常活化相關(guān)疾病的潛在重要靶點(diǎn)。伊布替尼等BTK抑制劑類(lèi)藥物在臨床試驗(yàn)中的顯著療效，已經(jīng)激發(fā)了全球眾多制藥企業(yè)對(duì)于這一領(lǐng)域的濃厚興趣，紛紛投入到BTK抑制劑這一備受矚目的研發(fā)賽道中。
1952年一個(gè)8歲的小孩體內(nèi)反復(fù)被肺炎球菌感染，出現(xiàn)了嚴(yán)重的敗血癥。當(dāng)時(shí)，負(fù)責(zé)診治的OgdenBruton醫(yī)生認(rèn)為這個(gè)孩子的血清里先天缺乏一類(lèi)丙種免疫球蛋白，并對(duì)此病例進(jìn)行了記錄，即后來(lái)的X連鎖的血中丙球蛋白貧乏癥（X-linkedagammaglobulinemia, XLA）。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家在1993年確定了XLA發(fā)病的原因是一種激酶基因有缺陷。為了紀(jì)念OgdenBruton醫(yī)生，人們將其命名為布魯頓酪氨酸激酶（Bruton’s tyrosinekinase, BTK）。之后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)BTK在通過(guò)B細(xì)胞和髓系細(xì)胞中的B細(xì)胞受體(BCR)的信號(hào)傳導(dǎo)中起著至關(guān)重要的作用。因此，BTK被認(rèn)為是治療涉及B細(xì)胞各種疾病的潛在靶點(diǎn)。
BTK蛋白結(jié)構(gòu)
布魯頓酪氨酸激酶（BTK）是一種非受體激酶，對(duì)B細(xì)胞發(fā)育和成熟B細(xì)胞的功能都至關(guān)重要，BTK由659個(gè)氨基酸組成，是高度保守的TEC家族成員之一。圖1展示了BTK的5個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域，包括N末端的PH域、TEC 同源（TH）域、SRC 同源（SH）域的 SH2 和SH3結(jié)構(gòu)域，以及C末端具有酶活性的激酶域（圖1）[1,2]。
圖1：BTK蛋白結(jié)構(gòu)域[1]
BTK平時(shí)位于細(xì)胞質(zhì)中，其N(xiāo)端的PH域可與磷脂二醇-3，4，5-三磷酸鹽（PIP3）互作從而實(shí)現(xiàn)BTK向細(xì)胞膜的移動(dòng)，故而PH域?qū)TK的功能至關(guān)重要。TH域中有一塊獨(dú)特的富含脯氨酸的區(qū)域，其中含有鋅指結(jié)構(gòu)，對(duì)BTK的活性和穩(wěn)定性也非常重要。BTK的大多數(shù)功能都需要其激酶活性，C端激酶域的重要性也不言而喻，激酶域的Y551位點(diǎn)和BTK激活有關(guān)[1,2]。
IgM-BCR通路中的BTK
IgM- BCR信號(hào)對(duì)于外周B細(xì)胞的生存至關(guān)重要，而B(niǎo)TK是其中關(guān)鍵的一環(huán)，在沒(méi)有BTK的情況下，B細(xì)胞凋亡率很高。活化的BTK可以參與到MAPK、NF-кB等多條下游信號(hào)通路中。BTK的活化會(huì)激活下游底物PLCγ2，被激活的PLCγ2水解PIP2生成IP3和DAG兩個(gè)第二信使。生成的IP3可以調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平，從而通過(guò)Ca2+和CaM激活NFAT（T細(xì)胞活化核因子），以維持B細(xì)胞的免疫應(yīng)答。而DAG可以激活PKCβ（蛋白激酶Cβ），從而誘導(dǎo)MAPK家族多個(gè)成員的激活，其中包括ERK1/ERK2、JNK、p38和NF-κB通路（圖2），維持細(xì)胞生存和調(diào)節(jié)細(xì)胞周期[1,2]。
圖2：BTK相關(guān)信號(hào)通路[2]
BTK是B細(xì)胞表面抗原（BCR）信號(hào)通路的關(guān)鍵激酶，對(duì)于B細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育、分化等起到重要作用。BTK功能異常可能會(huì)使BCR信號(hào)通路過(guò)度活躍，使B細(xì)胞異常增殖，導(dǎo)致非霍奇金B(yǎng)細(xì)胞淋巴瘤等疾病的產(chǎn)生。
BTK小分子抑制劑
近年來(lái)，已經(jīng)針對(duì)BTK開(kāi)發(fā)了多種小分子抑制劑，伊布替尼（Ibrutinib）是全球首個(gè)BTK抑制劑，口服不可逆轉(zhuǎn)。Ibrutinib與BTK激酶域481位半胱氨酸殘基結(jié)合，抑制BTK的激酶活性。但是因?yàn)镮brutinib需要長(zhǎng)時(shí)間甚至終身用藥，持續(xù)治療可能導(dǎo)致BTK的C481位點(diǎn)（Ibrutinib結(jié)合的活性部位）和T474突變，進(jìn)而出現(xiàn)耐藥的問(wèn)題。
圖3: Ibrutinib和Zanubrutinib結(jié)構(gòu)[3]
Ibrutinib的成功點(diǎn)燃了大家對(duì)BTK靶點(diǎn)的研發(fā)熱情。其中，澤布替尼（Zanubrutinib），是我國(guó)第一款本土研發(fā)的BTK抗癌藥物。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，Zanubrutinib保留了Ibrutinib的親電基團(tuán)丙烯酰胺及二苯醚基團(tuán)，但不含有嘧啶環(huán)，這一結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，使得Zanubrutinib比伊布替尼有更好的治療效果。除此之外，還有多款在研BTK抑制劑，如下表所示：
表1: BTK部分抑制劑(數(shù)據(jù)來(lái)源：藥渡)
BTK在B細(xì)胞的正常生長(zhǎng)與功能維護(hù)中占據(jù)著舉足輕重的地位。在臨床實(shí)踐中，作為治療各種B細(xì)胞惡性腫瘤的靶點(diǎn)，BTK的治療效果更是令人矚目。特別地，BTK小分子抑制劑作為一種創(chuàng)新的療法，能夠影響腫瘤微環(huán)境中的關(guān)鍵免疫細(xì)胞，展現(xiàn)出極為廣闊的應(yīng)用前景。我們熱切期待科研人員在這一領(lǐng)域進(jìn)行更深入的研究，為患者帶來(lái)更多的希望與福音！
參考文獻(xiàn):
1.Pal Singh, S., F. Dammeijer, and R.W.Hendriks, Role of Bruton's tyrosine kinase in B cells and malignancies.Molecular cancer, 2018. 17(1): p. 57-57.
2.Corneth, O.B.J.,R.G.J. Klein Wolterink, and R.W. Hendriks, BTK Signaling in B CellDifferentiation and Autoimmunity, in B Cell Receptor Signaling, T. Kurosaki andJ. Wienands, Editors. 2016, Springer International Publishing: Cham. p. 67-105.
3.王姝,黃文海,沈正榮.布魯頓酪氨酸激酶靶向藥物的研究進(jìn)展[J].中國(guó)現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué),2020,37(24):3063-3072.
AmBeed相關(guān)產(chǎn)品
在線(xiàn)咨詢(xún)
English