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一文讀懂BTK 抑制劑的作用機制

2023-12-28健康

布魯頓酪胺酸激酶抑制劑(BTK inhabitor,BTKi)改變了B細胞淋巴瘤患者的治療手段,這類靶向藥在不少患者中很大程度上取代了化學、免疫治療。本文將從BTK與BCR訊號通路轉導、淋巴瘤發生發展與BCR訊號通路的關系、BTKi治療淋巴瘤的靶點方面,簡單介紹BTKi在淋巴瘤中的作用機制。

專家簡歷

林全德

  • 鄭州大學附屬腫瘤醫院

  • 河南省腫瘤醫院血液科 主任醫師

  • 醫學博士,碩士生導師

  • 美國小岩城MM研究所存取學者

  • 2020年度中原青年拔尖人才

  • 中國醫促會腫瘤內科分會委員

  • 中國醫藥品質管理協會細胞治療品質控制與研究委員會委員

  • BTK 與 BCR 訊號通路

    布魯頓酪胺酸激酶(BTK)是由659個胺基酸組成的蛋白質,屬於非受體酪胺酸激酶的 Tec家族 [1] 。除T細胞和漿細胞外,BTK在所有造血細胞中廣泛存在。BTK包含5個結構域(如圖1):PH結構域、TH結構域、Sp結構域、Sp結構域和Sp/TK催化結構域,這些結構域可以辨識並結合多種訊號分子。

    圖 1 BTK 的結構示意圖

    B細胞抗原辨識受體(BCR)是B細胞特異性標誌之一,是由膜免疫球蛋白和Igα(CD79a)/Igβ(CD79b)組成的復合體。BCR訊號通路參與B細胞的正常生長、發育、分化等過程, BTK是BCR訊號通路中的關鍵激酶,傳遞BCR接受到的資訊並調控B細胞增殖和存活。

    BCR與抗原結合後,BCR訊號通路即被啟用。首先,BCR由於抗原的多價性被誘導聚集, 誘導CD79A和CD79B細胞質尾部的ITAM殘基磷酸化,從而形成訊號復合體 。其次,聚集的BCR導致Scr家族分子(LYN、SYK、FYN、BLK等)的磷酸化。而後,Scr家族分子使BTK的催化結構域Tyr551位點發生磷酸化,活化的催化結構域催化Sp結構域,觸發Sp結構域Tyr223位點自磷酸化,最終, 雙位點磷酸化才是BTK的啟用形式 [2] 。BTK參與B淋巴細胞中各種細胞訊號的傳導與放大,活化MAPK、NF-KB、轉錄因子(NFAT)等訊號通路,從而調控基因表現,同時抑制B細胞的雕亡。總之, BTK的正常表達對B細胞的成熟、存活、分化、雕亡、遷移等至關重要

    淋巴瘤的發生與 BCR 訊號通路異常

    BCR訊號通路是多種B細胞淋巴瘤生長和播散的關鍵驅動因素。 B細胞淋巴瘤大多數都表達膜免疫球蛋白和BCR聚合物。BCR訊號通路中,一部份酶可引起染色體易位,改變免疫球蛋白的基因位點,形成致癌基因 [3] 。同時,BCR與抗原結合後,啟用BCR訊號途徑,促進腫瘤細胞的生長與存活 [4]

    BCR訊號通路介導了慢性淋巴細胞白血病(CLL)的發生發展。 研究發現,CLL患者有顯著的自發BCR訊息傳遞,也有研究發現CLL細胞中BCR訊號途徑相關基因的表達上調 [4] 。BCR通路的過度啟用會誘導促活因子生成,包括抗雕亡BCL-2家族蛋白、髓系白血病細胞分化蛋白(Mcl-1)等,從而抑制腫瘤細胞雕亡。套細胞淋巴瘤(MCL)的相關研究發現,BCR訊號通路的相關分子磷酸化水平上調,即: BCR訊號通路的過度活化是MCL的發病機制之一。 MCL中BTK高表達且Sp結構域Tyr223位點被異常磷酸化,部份患者還伴有其他結構域的組成型磷酸化 [5]

    BTKi治療淋巴瘤的作用機制

    BTK透過Scr家族分子啟用下遊B細胞生存途徑,如MAPK、NF-KB,這些途徑對BCR的訊息傳遞起到重要作用。在BTK受抑制的情況下,B細胞雕亡顯著增加,這與BCR介導的抗雕亡蛋白Bcl-xL的活性降低有關 [6] 。此外,缺乏BTK的B細胞難以從細胞周期G1期轉變為S期,將影響B細胞增殖 [7] 。BTKi分為三代, 一代與二代BTKi均不可逆共價結合BTK催化結構域的Cys481 (如圖1),導致催化結構域無法發揮效應,Sp結構域Tyr223不能自磷酸化,從而發揮BTK抑制作用。一代與二代BTKi由於化學結構設計的不同,對BTKCys481的特異性結合有所區別,二代BTKi的特異性更強。 三代BTKi透過形成氫鍵與BTK非共價結合抑制BTK通路 ,從而抑制BTK的活性。

    不同BTKi治療淋巴瘤的作用機制及靶點

    盡管第一代BTKi的臨床療效良好,但其特異性不夠強,脫靶效應更常見。 含有Cys481半胱胺酸殘基的激酶,包括TEC家族激酶(如ITK)、表皮生長因子受體(EGFR)、Janus激酶3(JAK3),都會被一代BTKi脫靶抑制,因此常導致多個器官、系統的副作用及毒性反應。一項針對308例CLL患者的研究中,采用伊布替尼治療的患者因不良事件而導致的停藥人數達45例,不良事件包括感染、出血、心源性猝死等 [8]

    第二代BTKi提 升了對BTK的結合效力和選擇性 ,在表現出顯著療效的同時 而不抑制EGFR、ITK等訊號通路,因此能夠減少脫靶效應,不良反應更少 [9] 。阿可替尼治療既往經治高危CLL成人患者的III期ELEVATE-RR研究達到無進展生存期非劣效於伊布替尼的主要終點。ELEVATE-RR研究是第一個在CLL患者(成人最常見白血病型別)中開展的頭對頭比較兩種BTKi療效的III期臨床研究。發現阿可替尼的房顫房撲、出血發生率及高血壓發生率顯著更低 [10] 。澤布替尼對比伊布替尼的ALPINE研究也是證實了在房顫等安全性指標中優於伊布替尼 [11]

    第三代BTKi是透過與BTK其他位點形成氫鍵(如K430、M477),可逆性結合BTK,從而抑制BTK的活性。在目前已知的非共價結合的BTKi中,LOXO-305表現較為突出 [12] 。 然而,其在 未接受過BTKi治療的患者中的套用、疾病再次進展的治療策略 的研究較少,治療潛力仍待觀察,目前國內尚未獲批上市。

    小結

    BTK透過介導BCR訊號通路促進了B細胞淋巴瘤的發生與發展,BTKi是多類B細胞淋巴瘤的有效治療藥物。BTKi主要透過共價結合BTK催化結構域Cys481、非共價結合BTK蛋白發揮作用。相比一代BTKi,二代BTKi的獲批上市使患者有了更具安全性的治療手段,尤其對於耐受性差的患者。三代BTKi的臨床治療潛力仍需更多研究證實。

    參考文獻(向下滑動檢視更多)

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    [2] Pal Singh, S., Dammeijer, F., & Hendriks, R. W. (2018). Role of Bruton's tyrosine kinase in B cells and malignancies. Molecular cancer, 17(1), 57. https://doi.org/10.1186/s12943-018-07 79-z

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    [12] Thompson, P. A., & Tam, C. S. (2023). Pirtobrutinib: a new hope for patients with BTK inhibitor-refractory lymphoproliferative disorders. Blood, 141(26), 3137–3142. https://doi.org/ 10.1182/blood.2023020240

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