引言 细胞周期的失调是肿瘤生长和转移的典型标志之一,通过CDK抑制剂重新建立细胞周期的调控在肿瘤靶向治疗的发展中已经成为有吸引力的方向。CDK4/6抑制剂也是乳腺癌最具潜力的靶点之一,已被证明在治疗晚期雌激素受体阳性,HER2阴性乳腺癌方面最为有效。与激素阻断药物联合,CDK4/6抑制剂(包括palbociclib,ribociclib和abemaciclib)已显着改善了该类患者的无进展生存期和缓解率。当前的研究表明CDK4/6抑制剂与内分泌药物联合治疗激素受体阳性乳腺癌是一个新的标准。
乳腺癌是在乳腺上皮组织出现的恶性肿瘤,目前乳腺癌已成为威胁女性身心健康的常见肿瘤和第一“杀手”,其发病率在逐年上升,且具有年轻化的趋势。乳腺癌在全世界女性癌症中发病率最高(图一),美国癌症中心和中国国家癌症中心最新发布的数据显示,中美女性发病率最高的恶性肿瘤均为乳腺癌。美国癌症中心预计,2018年美国将有266120名女性乳腺癌新发病例,占所有新发癌症病例数的30%;中国女性乳腺癌的发病率占所有癌症的17.07%。通过长期的健康宣教和早筛早诊,中国乳腺癌的临床诊疗取得了巨大的突破,更多的患者在疾病早期阶段被发现并获得及时的治疗,但仍有约30-40%的早期患者发展为晚期转移性乳腺癌[1];此外,5-10%的患者初诊时即为晚期转移性乳腺癌[1]。
众所周知,晚期乳腺癌通常无法治愈,中位生存期为2-3年,仅5-10%的患者能存活5年[1];我们的治疗目标是尽可能延长患者有质量的生存期。

图中不同颜色代表全球女性高发癌症的分布,其中粉色代表乳腺癌,橙色代表宫颈癌,黄色代表肝癌,蓝色代表肺癌,绿色代表甲状腺癌。数字表示全球女性高发癌症分布的国家或地区数。
乳腺癌的发病因素
乳腺癌有内在遗传方面的,如基因突变;也 有环境方面的,如暴露于各种有害的化学物质、物理辐射和 病毒侵害;还有生活方式、婚育状况和饮食等方面的。婚育、 膳食和遗传。其中乳腺癌雌激素高是致病的主要因素,乳腺癌属激素依赖性肿瘤,雌激素在女性乳腺癌的发病中扮演了非常重要的角色。体内的雌激素水平影响乳腺癌的发生、发展,约有2/3的乳腺癌和体内激素水平有关。大量进入乳腺组织的雌激素会在乳腺组织中引起各种反应,其中就包括使乳腺组织增生。最终,就有可能导致乳腺癌的发生。
乳腺癌治疗
乳腺癌是一类在分子水平上高度异质性的肿瘤。各分子分型间发病年龄、临床特征、恶性程度及预后等方面各不相同。通过对乳腺癌进行分子分型,期望进一步判断其生物学行为,指导制定更具有针对性的治疗方案,使每位患者获得最佳的治疗,真正做到“量体裁衣、对症下药”。
2000年,Perou等首先提出了乳腺癌的分子分型概念,目前公认的分型是根据ER、PR、HER-2、细胞增殖指数Ki-67的基因表达情况把乳腺癌分为Luminal A与Luminal B乳腺癌、HER-2阳性乳腺癌、三阴性乳腺癌[3]。分子分型如下图所示:

乳腺癌属激素依赖性肿瘤,其中激素受体阳性型(HR+)乳腺癌是指雌激素受体(ER)和或孕激素受体(PR)表达阳性的患者,约占所有乳腺癌类型的75%。内分泌治疗是这类乳腺癌的有效治疗方式之一,CDK4/6抑制剂是冉冉升起的抗癌“神药”,正在迅速改变激素受体(HR)阳性,人表皮生长因子受体2(HER2)阴性和(HR + HER2-)晚期乳腺癌的治疗格局,有效地克服或延迟内分泌抵抗的出现,为晚期患者争取更多的生存时间。基础研究也开始锦上添花,最近有研究显示CDK4/6抑制剂不仅直接杀伤肿瘤细胞,还激活免疫系统、和免疫疗法有一定关联。细胞周期蛋白依赖性激酶4和6(CDK4/6)抑制剂的引入显着改善了晚期乳腺癌女性的预后。
CDK4/6抑制剂的作用机制
周期蛋白依赖性激酶(CDK)4/6 是细胞周期的关键调节因子,通过与cyclin D形成复合物,磷酸化Rb,释放E2F,从而能够触发细胞周期从DNA合成前期(G1期)进入到 DNA 复制期(S1期)。在ER+乳腺癌中,CDK4/6-cyclinD-Rb通路非常重要,且是ER信号的关键下游靶标。因此,阻断了CDK4/6激酶的活性,恢复细胞周期控制,阻断肿瘤细胞增殖,也就抑制了乳腺癌细胞的生长。因此,对其干预成为一种治疗策略,CDK4/6也因此成为抗肿瘤的靶点之一。

近10年来晚期乳腺癌的治疗无重大进展,缺乏突破性创新疗法。晚期乳腺癌患者的总体中位生存期仅有2-3年,5年生存率仅约20%,迫切需要创新治疗方案, Palbociclib作为全球首个CDK4/6抑制剂也是国内首个上市的CDK4/6抑制剂,正式开启了HR阳性晚期乳腺癌靶向治疗的新时代。Palbociclib药物阻断了CDK 4和CDK 6蛋白的功能,这两种蛋白都能促进细胞增殖,促进肿瘤的生长。这些药物与芳香化酶抑制剂联合使用,作为绝经后激素受体阳性、HER-2阴性的晚期或转移性疾病的初始内分泌治疗。CDK4/6抑制剂可以说是乳腺癌治疗领域的重磅药物。这个药的使用在不断的扩大,疗效惊人,副作用也在可控范围之内,而且它的适应症目前还在不断扩宽,所以各大公司都围绕着CDK4/6抑制剂展开了密切的研究。 本文主要对CDK4/6为靶点的乳腺癌靶向治疗研究进行综述。

1. 帕博西尼(palbociclib)
帕博西尼一种实验性、口服、靶向性 CDK4/6 抑制剂,能够选择性抑制细胞周期蛋白依赖性激酶4和6(CDK4/6) ,恢复细胞周期控制,阻断肿瘤细胞增殖。在2012年圣安东尼奥乳腺癌会议上(SABCS),一经发布就引起行业广泛关注。2013 年 4 月获 得 美 国 FDA 的” 突破 性 疗 法 “资 格,2014年10月13日,辉瑞宣布FDA授予该公司Palbociclib上市申请优先审评资格, 帕博西尼联合来曲唑于 2015 年 2 月获得加速批准,并于 2016 年 2 月获得常规批准,其第二个适应症是:与氟维司群联合用药,用于接受内分泌治疗但病情恶化的 HR-阳性、HER2-阴性晚期或转移性乳腺癌患者的治疗。现今,帕博西尼加来曲唑是经 FDA 批准用于 HR-阳性、HER2-阴性转移性乳腺癌的首选口服联合治疗。
基本信息

临床试验
Palbociclib是FDA批准的首个CDK4/6抑制剂,该药在乳腺癌开展PALOMA1/2/3一系列临床研究[4,5]。基于II期研究PALOMA-1,2015年2月3日FDA加速批准了palbociclib联合来曲唑用于绝经后 ER+/HER2-晚期乳腺癌的一线治疗。2016年2月19日FDA根据III期PALOMA-3研究批准了IBRANCE联合氟维司群用于既往内分泌治疗失败的HR+/HER2- 绝经后晚期乳腺癌。

由表格中的PFS可以看到,对于ER、PR+的乳腺癌患者,可以在
(1)传统内分泌药物如来曲唑、他莫昔芬耐药后加上Ibrance使用,比既往二线方案氟维司群PFS翻倍;(2)如果经济可以,患者可以直接在内分泌初治时就直接采用Ibrance+内分泌药物,可获得PFS 24.8个月的无进展期。无论内分泌一线二线,都将内分泌药物的维持时间明显延长,此药的国内上市确实为内分泌型乳腺癌患者带来新的治疗希望。
国内申报情况

以上数据来源于药智网
合成路线
叔丁基氧羰基保护的哌嗪和 5-溴-2-硝基吡啶在氮气保护下于 65~70 ℃下反应 30 h,后处理得到化合物 1,化合物 1 在 Pd/C 催化下,氢气还原得到化合物 2。5-溴-2,4-二氯嘧啶和环戊胺在 25 ℃下反应 2 h 得到化合物 3。化合物 3 和丁烯酸在 THF和二异丙基乙基胺中混合搅拌,然后加入三邻甲苯基磷[(o-Tol)3P]和反二腈苯二氯化钯[Pd Cl2(Ph CN)2],上述混合物在 70 ℃下反应 16 h,然后加入乙酸酐,继续搅拌1.5 h,经过后处理得到化合物 4。化合物4 和溴、醋酸钠在冰醋酸中混合,溶液加热到 50 ℃并搅拌 35 h,得到化合物 5。化合物 2 和二(三甲基硅基)氨基锂在 THF 中混合搅拌 10 min 后加入化合物 5,继续反应 30 min 后得到化合物 6。化合物 6和丁基乙烯基醚在正丁醇和二异丙基乙基胺中混合搅拌,然后加入[1,1′-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯二氯甲烷络合物[Pd(dppf)2Cl2],上述混合物在 95 ℃下反应 20 h,然后经过后处理得到化合物 7。化合物 7 和甲醇混合加热至 55~60 ℃,加入羟乙磺酸后处理得到目标化合物 palbociclib 的羟乙磺酸盐。palbociclib 的合成路线见图[6]:

2. 瑞博西尼(ribociclib)
瑞博西尼(ribociclib)由瑞士诺华制药有限公司研制,是一种细胞周期蛋白依赖性激酶4/6(CDK4/6)抑制药,用于治疗激素受体阳性、人表皮生长因子受体-2阴性(HR+/HER2–)的绝经后妇女晚期或转移性乳腺癌。2016年8月9日获美国食品药品管理局(FDA)突破性疗法资格。FDA于2016年11月9日接受诺华制药有限公司瑞博西尼的新药上市申请,作为一线治疗药物,与来曲唑组合用药。FDA给予优先审查资格,于2017年3月17日正式批准上市,商品名为Kisqali。
基本信息

临床试验
Kisqali的获批主要是基于临床试验MONALEESA-2的良好试验结果。 MONALEESA-2是一项随机双盲,安慰剂对照的三期国际临床研究,研究1(MONALEESA-2)是在有HR-阳性,HER2-阴性,晚期乳癌患者对晚期疾病未接受以前治疗绝经后妇女进行KISQALI加来曲唑相比较安慰剂加来曲唑一项随机化,双盲,安慰剂–对照,多中心临床研究。

Ap-值从单侧时序检验法[log-rank test]估算。NR=未达到
合成路线
嘧啶化合物 5-溴-2,4-二氯嘧啶和环戊胺经芳香亲核取代反应得到化合物 1,通过 Sonogashira 偶联反应,得到化合物 2,随后在碱性条件下环化,得到化合物 3。化合物 3 在 MnO 2 以及 NaCN 的条件下经过中间体,与二甲胺反应得到化合物 4。哌嗪和 2-硝基-5-氯吡啶经过芳香亲核取代反应得到化合物 5,随后 Boc 保护氨基,氢化还原硝基得到化合物 6。将化合物 4 和化合物 6 通过 Buchwald–Hartwig 胺化反应得到化合物 7,在 HCl 存在下脱除Boc 保护基,得到化合物 8,将其转化为琥珀酸盐即得到目标化合物 ribociclib[8,9]。

3.Verzenio(abemaciclib)
2017年9月28日,FDA批准abemaciclib(VERZENIO™,礼来)成为第一个也是唯一获得批准的可以联合以及单药用于转移性乳腺癌治疗的细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)4/6抑制剂,单一疗法用于经治的HR+/HER2晚期转移性乳腺癌成年患者化疗前的二线内分泌治疗,同时也批准abemaciclib联合氟维司群用于经治的HR+/HER2晚期转移性乳腺癌女性患者的二线内分泌疗法。2018年2月26日,FDA批准abemaciclib与芳香化酶抑制剂联合应用于绝经后激素受体(HR)阳性HER2阴性晚期或转移性乳腺癌的一线内分泌治疗。
基本信息

临床试验
abemaciclib的单药治疗批准基于第二阶段MONARCH1试验的结果,该试验纳入了132例HR + / HER2-转移性乳腺癌患者,这些患者在内分泌治疗和化疗期间或之后进展。 研究者评估的ORR为19.7%(95%CI,13.3%-27.5%),中位反应持续时间为8.6个月。 独立评估的ORR为17.4%(95%CI,11.4%-25.0%),中位反应持续时间为7.2个月。
abemaciclib和氟维司群的批准是基于III期MONARCH2试验的结果,该试验将患者随机分为abemaciclib加氟维司群(n = 446)或氟维司群加安慰剂(n = 223)。 该研究主要包括绝经后妇女(82%),其余为绝经前或围绝经期。 abemaciclib组的中位PFS为16.4个月(95%CI,14.4-19.3),单独氟维司群组为9.3个月(95%CI,7.4-12.7)(HR,0.553; 95%CI,0.449-0.681; P <.001)。 可测量疾病患者的ORR分别为abemaciclib和对照组的48.1%和21.3%。
MONARCH 3研究中,口服Verzenio 150毫克,每日两次,连续给药并与AI 联用显示患者无进展生存期超过28个月(28.2 个月 [95% CI: 23.5-NR]),安慰剂联合AI组为14.8个月 [95% CI: 11.2-19.2],[HR: 0.54; 95% CI: 0.418-0.698, P < 0.0001]。在可用于疾病衡量的Verzenio联用AI患者中(N=267),获得了55.4%的客观缓解率(ORR,定义为完全缓解加部分缓解,CR + PR,PR定义为靶病灶减少≥30%)(n=148; 95% CI: 49.5-61.4);客观缓解率为52.1%(n=139),完全缓解率为3.4%(n=9)。与之相比,安慰剂+AI组中可测量的132名患者中,ORR为40.2%(n=53; 95% CI: 31.8-48.5),均为部分缓解。Verzenio + AI中位缓解时间为27.4个月(95% CI: 25.7-NR),安慰剂+AI中位缓解时间为17.5个月(95% CI: 11.2-22.2)。
合成路线
酰胺化合物S-2在POCl3的作用下,形成氯亚胺中间体接受苯胺化合物S-1的进攻得到化合物S-3,S-3在碱性条件下,拔去质子,经过亲核芳香取代反应得到苯并咪唑化合物S-4,随后S-4芳基溴通过Pd催化和B2Pin2反应,制备得到芳基片那醇脂S-5,随后和氯代嘧啶化合物经过钯催化的Suzuki反应得到偶联产物S-7待用。仲胺化合物S-8和醛S-9经过缩合,还原得到胺类化合物S-10,随后S-10在Pd催化下,以联苯型CyJohnPhos(结构见后文)作为大位阻配体以及LiHMDS作为氮源制备2-氨基吡啶化合物S-11。得到S-11以后,其和S-7通过Buchwald–Hartwig反应,得到化合物S-12,将化合物S-12做成甲磺酸盐及得到Abemaciclib (Bemaciclib)。

CDK4/6抑制剂同靶点的药物
2017年8月,Nature上的一项研究称,1年卖20亿的“重磅抗癌药”CDK4/6抑制剂竟然也是免疫疗法,CDK4/6该靶点引起了大家的强烈关注。目前,CDK4/6抑制剂在研产品如下:

结语
CDK4/6抑制剂被纳入ER+/HER2- 晚期乳腺癌的治疗方案,真的改变了疾病的自然病程,越来越多的CDK4/6抑制剂更广泛地应用于临床,这类药物在其他肿瘤包括脂肪肉瘤、非小细胞肺癌、套细胞淋巴瘤,黑素瘤和成胶质细胞瘤也显示抗肿瘤活性。《Nature》最新研究显示,CDK4/6抑制剂不单是阻断了实体瘤的细胞周期,同时在免疫增强方面有一些效应。对于三阴性乳腺癌采用免疫治疗联合CDK4/6抑制剂,其结果拭目以待。CDK4/6抑制剂是很有前景的药物,未来有更多利用空间。
参考文献:
[1]. Huober J and Thurlimann B. Breast Care 2009; 4:367-372.
[2]CA CANCER J CLIN 2018;0:1–31
[3] 刘祖宏, 倪仰鹏, 黄绮国, 许文兵, 陈宋钦. 乳腺癌新分子分型中的P53蛋白表达及临床评估[J]. 新医学, 2013, 44(3): 166-168.
[4] Finn R S, Crown J P, Lang I, et al. The cyclin-dependent kinase 4/6 inhibitor palbociclib in combination with letrozole versus letrozole aloneas first-line treatment of oestrogen receptor-positive, HER2-negative,advanced breast cancer (PALOMA-1/TRIO-18): a randomised phase 2study[J]. Lancet Oncol, 2015, 16(1): 25-35.
[5] Turner N C, Ro J, André F, et al. Palbociclib in hormone-receptor-positive advanced breast cancer[J]. N Engl J Med, 2015, 373(3): 209-219.
[6] Erdman D T, Flamme C M, Nelson J D. Preparation of2-(pyridin
-2-ylamino)-pyrido[2,3-d]pyrimidin-7-ones [P]. WO: 2008032157, 2007-08-27.
[7]科睿唯安:2017年最值得关注的药物预测(全文报告).[2017/04/14]. http://ip-science.thomsonreuters.com.cn/lscn/ls-blog/20170414_2.shtml
[8] Gilbert B, Christopfer T B, Clinton A B, et al. Pyrrolopyrimidinecompounds as CDK inhibitors [P]. WO: 2010/020675 A1,2009-08-20.
[9] Calienni J V, Chen G, Gong B, et al. Salt(s)of7-cyclopentyl-2-(5-piperazin-1-yl-p
yridin-2-ylamino)-7H-pyrrolo[2,3-d]pyrimidine-6-carboxylic acid dimethylamide
and processes of making thereof [P]. US: 2012/0115878A1, 2012-05-10.
[10] Dickler M N, Tolaney S M, Rugo H S, et al. MONARCH 1, a phase 2 study of abemaciclib, a CDK4 and CDK6 inhibitor, as a single agent,in patients with refractory[J]. Clin Cancer Res, 2017, 23(17):5218-5224.
[11] Sledge G W Jr, Toi M, Neven P, et al. MONARCH 2: Abemaciclib incombination with fulvestrant in women with HR+/HER-2 advancedbreast cancer who had progressed while receiving endocrinetherapy[J]. J Clin Oncol, 2017, 35(25):2875-2884.
[12] Goetz M P, Toi M, Campone M, et al. MONARCH 3: abemaciclib as initial therapy for advanced breast cancer[J]. J Clin Oncol, 2017,35(32):3638-3646.
[13] US20100160340
排版:阡上陌陌
培训和会议:
-
同写意培训
写意巨献丨30位专家论道上海滩:新药中美双报之临床研究峰会
药事纵横是一个开放,由自愿者组成的团体,现有成员35名,分别为Voyager88,雷诺岛,Herman,梅希,文竹,duke,yhqqqqq,占小兵,锦心绣口,flydp511,巧巧,阡上陌陌,多巴胺,瑜儿,Kailyn,Seven,子炎,克格莫,Vicky,Sophia ,依然特雷西,偶阵雨,Aimee,他山之石,零下274℃,Breathless,Luffy,胡不喜, Helen,等等,SUNRISE,ZMJ,润儿,Jessie、云卷。欢迎有志之士加入我们团队。投稿、合作、加专业群请加微信442015666,药事纵横二千人QQ群22711855。