熱休克蛋白90抑制劑的臨床應用

潘潔莉 李美芽*

（浙江中醫藥大學分析測試中心，浙江 杭州 310053）

熱休克蛋白90抑制劑的臨床應用

潘潔莉 李美芽*

（浙江中醫藥大學分析測試中心，浙江 杭州 310053）

熱休克蛋白90（HSP90）是細胞內進化保守的蛋白之一，通過與效應蛋白和分子伴侶形成復合物產生生理作用。HSP90在胃癌、肺癌、肝癌、乳腺癌等腫瘤組織中高表達，且和腫瘤分級、分期及預后呈正相關性。HSP90抑制劑主要分為天然HSP90抑制劑及其衍生物和合成的抑制劑兩大類，且有多個藥物進入臨床試驗階段。HSP90已成為一類重要的抗腫瘤治療靶標，HSP90抑制劑將在抗腫瘤的治療領域得到長久的關注。

HSP90；腫瘤；抑制劑

熱休克蛋白（heat shock proteins，HSPs）是一類當生物體受到環境刺激時合成的一類高度保守的蛋白質。Ritossa等科學家最早發現HSPs大量存在于原核和真核生物中，主要起分子伴侶的功能，同時在多肽的合成、蛋白質數量控制、蛋白折疊、蛋白活性和蛋白降解過程中發揮作用[1]。HSP90在細胞中含量約為總蛋白的1%～2%，通過結合三級結構的受體蛋白，參與蛋白的激活與成熟過程[2]。HSP90的效應蛋白包括BRaf、Akt、Her2、C-Met、EGFR等。

1 HSP90與腫瘤

研究報道指出，HSP90 在胃癌、肺癌、肝癌、乳腺癌等腫瘤組織中高表達，且和腫瘤分級、分期及預后呈正相關性[3-4]，HSP90表達水平越高，腫瘤惡性程度越嚴重。腫瘤組織中，異常表達的蛋白誘導刺激HSP90表達水平顯著升高，使其與多種突變蛋白結合并維持這種穩定性，推進腫瘤惡性轉化。賀麗亞等研究發現50例非小細胞肺癌患者中有39例患者HSP90α高表達于細胞質，且與遠處轉移、TNM分期和淋巴結轉移密切相關[3]。Kang等研究發現胃癌患者HSP90的陽性率為33.7%（31/92）[4]。

2 HSP90抑制劑研究

HSP90抑制劑主要分為兩類：天然HSP90抑制劑及其衍生物和合成的抑制劑。大多數天然HSP90抑制劑衍生物均來自于格爾德霉素和根赤殼菌素。格爾德霉素（Geldanamycin，GA）為一種苯醌安莎霉素，該化合物首先于1970年發現，且是第一個被研究的HSP90抑制劑。此后臨床研究發現GA具有較強的肝毒性，從而限制了它的廣泛應用。許多具有低毒性的GA衍生物被相繼開發報道，并且經過證明具有良好的抗腫瘤活性，如 坦螺旋霉素（17-AAG）和阿螺旋霉素（17-DMAG）等。根次殼菌素是大環抗生素，同格爾德霉素類似，也與HSP90的N端結合，破壞HSP90的效應蛋白。已有體外研究表明根次殼菌素在體外效果較好，但在體內其性質不穩定。因此，根次殼菌素衍生物如VER-52296等相繼開發，并在2007年開始進入臨床試驗[5]。

與HSP90抑制劑衍生物相對應的是新型合成抑制劑，其中包括以嘌呤結構為基礎的化合物。第一批以該基礎合成的化合物主要為PU系列，如PU-H71、PU-DZ8等，與格爾德霉素和根赤殼菌素均有相同的生物學活性。PU系列化合物具有更高的親和力、水溶性和特異性，其中PU-H71能夠誘導乳腺癌腫瘤消退，并已進入臨床試驗階段[6]

3 HSP90抑制劑的臨床應用

目前，HSP90抑制劑的臨床應用主要集中在第一代格爾德霉素衍生物和第二代小分子抑制劑對腫瘤的診療作用。

格爾德霉素17位甲氧基替換為多種胺基后得到許多半合成衍生物，其中包括17-AAG。研究指出，17-AAG保留了格爾德霉素重要的生物學特性，且減小了毒性。該衍生物已在多種給藥方案和制劑中得到應用[7]。一項Ⅱ期臨床試驗顯示，17-AAG與曲妥單抗聯合使用對治療HER2陽性的乳腺癌取得了一定的進展，這是17-AAG在實體瘤療效評價標準中的首次報道。報道中指出患者總緩解率和臨床受益率分別為22%和59%，中位無進展生存期和總生存期分別為6和17個月[8]。然而，由于17-AAG包含一個苯醌部分，容易引起肝臟毒性以及醌氧化還原酶缺失或突變造成患者耐藥現象，因此，一直受困于低溶解性和毒性的特性難以推廣。

隨后研制的17-DMAG很好地解決了17-AAG的溶解性問題。這種復合物結合模式與格爾德霉素相似，可電離的基團提供更多水溶性、口服利用率和更有效的腫瘤抗性。結合以上的特點，17-DMAG在2004年被準入口服、靜脈注射的臨床試驗，如在前列腺癌、急性骨髓性白血病、軟骨肉瘤、腎癌和黑色素瘤患者中均有進行，且有較好的臨床療效，其中軟骨肉瘤、前列腺癌和腎癌患者病情控制時間在半年以上[9]。格爾德霉素衍生物IPI-504，相對于17-AAG和17-DMAG，具有更少的醌結構，水溶性顯著提升，且肝毒性減少。該藥物的I期臨床試驗已在非小細胞肺癌、多發性骨髓瘤和胃腸道間質瘤患者中進行[7，10]。

格爾德霉素衍生物的研究和臨床應用對第二代HSP90小分子抑制劑的應用奠定了基礎。從藥效上來看，第二代抑制劑比第一代HSP90抑制劑具有更好的腫瘤抑制作用。已進入臨床試驗的小分子抑制劑大多含有間苯二酚或嘌呤結構，如NVP-AUY922、AT-13387、KW-2478、PU-H71和BIIB021等。

NVP-AUY922的發現要追溯到高通量篩選得到的CCT018159化合物，通過酵母菌，HSP90的ATP酶活性實驗基礎，重新優化設計得到VER-49009新的化合物，使其達到格爾德霉素衍生物的抑制活性效果。隨后進一步優化形成NVP-AUY922小分子化合物，該化合物已進行單一和聯合用藥的I和II期臨床試驗。

AT13387化合物具有二氫異吲哚結構，生物活性和利用度均得到了提高。該化合物的臨床Ⅱ期試驗正在進行，除了腹瀉和乏力等不良反應外，該化合物會出現視力下降、視覺丟失等現象[11]。此外，AT13387化合物已與3種其他藥物進行聯合治療，包括和阿比特或克唑替尼聯合治療非小細胞肺癌以及和伊馬替尼治療胃腸道間質瘤患者。

KW-2478小分子化合物通過競爭性抑制劑篩選后再優化結構獲得。該化合物已在多發性骨髓瘤、慢性淋巴細胞白血病和B細胞非霍奇金淋巴瘤患者中進行I期臨床試驗。對于B細胞惡性腫瘤患者的最新I 期臨床試驗顯示，KW-2478具有良好的耐受性，該化合物的使用不受最大劑量的限制，除了有常見的腹瀉、乏力、嘔吐等藥物不良反應外，并未發現明顯的視網膜毒性[12]。

4 小 結

總而言之，雖然HSP90還有許多未知的效應蛋白，但其已成為一類新的抗癌生物靶點。隨著近年來HSP90抑制劑的相繼研制及臨床試驗研究，一部分已獲得較佳的療效。但是，對于臨床試驗過程中的患者選擇和治療方案仍然不明確，延長了抑制劑的進一步優化發展的時間，需要較長的時間繼續探索發現。當然，隨著更多療效確切的小分子HSP90 抑制劑的研發和合成，其必將在抗腫瘤的治療領域得到長久的關注。

[1] Ritossa F.Discovery of the heat shock response[J].Cell Stress Chaperones,1996,1(2):97-98.

[2] Usmani SZ,Chiosis G.HSP90 inhibitors as therapy for multiple myeloma[J].Clin Lymp Myel Leuk,2011,11(Suppl 1):S77–S81.

[3] 賀麗亞,房保栓,邱剛,等.NSCLC 組織中Hsp90α的表達及其臨床意義[J].河北醫學,2014,20(5):717-720.

[4] Kang GH,Lee EJ,Jang KT,et al.Expression of HSP90 in gastrointestinal stromal tumours and mesenchymal tumours[J].Histopathology,2010,56(6):694-701.

[5] Brough PA,Wynne A,Xavier B,et al.4,5-diarylisoxazole Hsp

90 chaperone inhibitors:potential therapeutic agents for the treatment of cancer[J].J Med Chemistry,2008,51(2):196-218.

[6] Eloisi CL,Leandro C,Ahn JH,et al.Hsp90 Inhibitor PU-H71, a Multimodal Inhibitor of Malignancy,Induces Complete Responses in Triple-Negative Breast Cancer Models[J].Proc Nat Acad Sci USA,2009,106(20):8368-8373.

[7] Jhaveri K,Taldone T,Modi S,et al.Advances in the clinical development of heat shock protein 90(Hsp90) inhibitors in cancers[J]. Biochim Et Biophy Acta,2012,1823(3):742-755.

[8] Shanu M,Alison S,Hannah L,et al.HSP90 Inhibition is Effective in Breast Cancer:A Phase 2 Trial of Tanespimycin (17AAG) plus Trastuzumab in Patients with HER2-Positive Metastatic Breast Cancer Progressing on Trastuzumab[J].Clin Cancer Res,2011,17(15):5132.

[9] Simon P,Wilson RH,Mike W,et al.A phase I study of the heat shock protein 90 inhibitor alvespimycin (17-DMAG)given intravenously to patients with advanced solid tumors[J].Clin Cancer Res,2011,17(6):1561-1570.

[10] David S,Sundar J,Vesole D H,et al.A phase 1 study of IPI-504 (retaspimycin hydrochloride)in patients with relapsed or relapsed and refractory multiple myeloma[J].Leuk Lymp,2011,52(12):2308.

[11] Shapiro GI,Kwak E,Dezube BJ,et al.First-in-human phase I dose escalation study of a second-generation non-ansamycin HSP90 inhibitor,AT13387,in patients with advanced solid tumors[J]. Clin Cancer Res,2015,21(1):87–97.

[12] Yong K,Cavet J,Johnson P,et al.Phase I study of KW-2478,a novel Hsp90 inhibitor,in patients with B-cell malignancies[J].Br J Cancer,2016,114(1):7-13.

R73

A

1671-8194（2017）20-0022-02

浙江省自然科學基金（LQ16H270006）；浙江中醫藥大學科研基金（2014ZY32）；浙江中醫藥大學基礎醫學院科研基金（JC201308，JC201305）

*通訊作者:E-mail: lmeiya@126.com