抗肿瘤细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂的研究进展
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ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ—ｋｉｎａｓｅ
ｌ细胞周期及其调控机制 １．１细胞周期蛋白依赖性激酶和细胞周期蛋白 美国和英国的３位科学家利兰・哈特韦尔、提莫 西・亨特和保罗・纳斯，因发现细胞周期蛋白依赖性 激酶和细胞周期蛋白（ｃｙｃｌｉｎｓ）及其作用，获得２００１ 年诺贝尔生理学／医学奖。ＣＤＫｓ为催化亚单位， 是一类丝氨酸（Ｓｅｒ）／苏氨酸（Ｔｈｒ）激酶，作为细胞 内重要的信号传导分子，通过参与细胞周期的不
６１。
１．２细胞周期调控机制 细胞周期（ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ）是指细胞从上一次分裂结束 到下一次分裂完成所经历的整个过程，被分为Ｇ－、 Ｓ、Ｇ２和Ｍ ４个时期，见图ｌ。当促进有丝分裂的信号 到达细胞核，静止（Ｇｏ期）细胞进入Ｇ－期，为在ｓ期中 ＤＮＡ合成作准备。在开始，ｃｙｃｌｉｎＤｌ被合成，并连 接到需活化的ＣＤＫ４和ＣＤＫ６上，它们的活化使成视 网膜细胞瘤易感蛋白（Ｒｅｔｉｎｏｂｌａｓｔｏｍａ ｐｒｏｔｅｉｎ，ｐＲｂ） 磷酸化；接着ｃｙｃｌｉｎ Ｅ合成后与ＣＤＫ２结合而活化， 使后期Ｇ。中ｐＲｂ继续被磷酸化，细胞通过Ｇ－一Ｓ期的 转移。ｐＲｂ的过度磷酸化使之从转录因子Ｅ２Ｆ上分离 出来，Ｅ２Ｆ用于诱导细胞增殖基因的转录【５Ｊ，从而保 持周期的连续性。细胞进入ＤＮＡ合成的Ｓ期，Ｃｙｃｌｉｎ Ａ和ＣＤＫ２与ＣＤＫｌ配位络合，细胞通过Ｓ期进入Ｇ２ 期。随后完成Ｇ２期，ｃｙｃｌｉｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ ｉＳ ｃｙｃｌｅ
ｉｓ
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Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００９，ｃｈｉｎａ）
ｂａｓｉｃ ｃｈａｒａｅｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ
ａ
ｅｅｌｌ ｔｈａｔ ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ ｗｉⅡＩ ｉｔｓ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｄｕｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ａｎ ｅｎｔｉｒｅ ｅｅｌｌ
万方数据
国外医药抗生素分册２００９年第３０卷第３期
・“５・
ＣＤＫｓ在调控肿瘤细胞的增殖和死亡中所起的关键作 用，ＣＤＫ激酶家族为抗肿瘤药物的发现与研制提供 了机会和新的领域。 ２细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂 以ＣＤＫｓ作为作用靶点的抑制剂种类繁多，
在于Ｃ一６位取代基的不同。对这些化合物进行激酶抑
制剂活性和抑制细胞增殖作用的筛选，几个芳基衍
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ ＣｙｃＨｎ・－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ・—ｋｉｎａｓｅ Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ
ＬＩ Ｗｅｎ－ｙｕｎ，ＺＨＡＮＧ Ｌｅｉ，ＬＩ Ｆｕ－ｌｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｚｈａｏ－ｈｕｉ，ＹＡＯ Ｑｉ—ｚｈｅｎｇ宰
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＰｈａｒｍａｃｙ，Ｃｈｉｎａ
生物显示出对ＣＤＫｓ年ＩＩＣＫＩ的较强抑制活性，特别是
衍生物４ａ是有效的ＣＤＫｌ／ｃｙｃｌｉｎ Ｂ（ＩＣ ５０．２２０
ｎｍｏｌ／
Ｌ），ＣＤＫ５／ｐ２５（ＩＣ ５０：８０ ｎｍｏｌ／Ｌ）和ＣＫＩ Ｏｃ…１４
近几年来的研究中按结构可分为：嘌呤（ｐｕｒｉｎｅｓ）
及其生物电子等排体、嘧啶类（ｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅｓ）、吡 唑类（ｐｙｒａｚｏｌｅｓ）、异喹啉类（ｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅｓ）、腙类 （ｈｙｄｒａｚｏｎｅｓ）、氮杂吲哚类（ａｚａｉｎｄｏｌｅｓ）、双吲哚类 （ｂｉｓｉｎｄｏｌｅｓ）、吡咯并咔唑类（ｐｙｒｒｏｌｏｃａｒｂａｚｏｌｅｓ）等。 ２．１嘌呤及其生物电子等排体 最早的ＣＤＫｓ抑制剂是６一二甲基氨基嘌呤（１），以 ＣＤＫＩ（ＩＣｓｏ：１２０Ｍｍｏｌ／Ｌ）为靶点。通过体外激酶测定 发现了其它的嘌呤衍生物，其中奥罗莫星（２）作为
ｌ络合物带细胞通
过Ｍ期（有丝分裂），完成分隔的细胞周期【４１。 细胞周期Ｇ－和Ｇ：期中分别都有限制点，它们的 存在，能确保完整的ＤＮＡ通过这些周期分隔线。Ｇｔ 限制点保证了缺陷ＤＮＡ得到修复后进入Ｓ期，Ｇ：限制 点保证ＤＮＡ在细胞进入有丝分裂（Ｍ期）前的完整性。 １．３细胞周期调控与抗肿瘤 细胞周期是一个高度有序的运转过程，它的 正确运转是在适宜的环境中，通过对ｃｙｃｌｉｎ／ＣＤＫ复 合物的活性进行精确调控来实现的。研究表明，以
ａｌｌ
ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｂｙ
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ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ曲ｚｙｍｅｓ．Ｔｈｅ ｏｃｃｕｒａｎｃｅ ｏｆ ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ ｄｉｓｏｒｄｅｒ Ｃａｎ ｌｅａｄ ｔｏ
ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ ｃｅｌｌ
ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ
ｗｈｉｃｈ ｍａｙ ｔｒｉｇｇｅｒ ＣａｎＣｅｒ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｄｒｕｇｓ ｔｈａｔ ｔａｒｇｅｔ ｃｙｃｌｉｎ—ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｋｉｎａｓｅｓ ｃｏｕｌｄ ｓｐｕｒ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃａｎｃｅｒ ｃｅｌｌ ａｐｏｐｔｏｓｉｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ＣＤＫｓ，ｃｙｃｌｉｎｓ，ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ
ＣＤＫｓ和ｃｙｃｌｍ Ｆ．Ｇ和Ｉ的配位复合物还没有拨明确鉴定．
激酶异常。在肿瘤组织中常有ＣＤＫ和调节亚基的 过度表达，一些肿瘤细胞系和胃癌、乳腺癌、淋巴 瘤、儿童髓母细胞瘤和头颈鳞癌肿瘤组织中有ＣＤＫ４ 基因的扩增、突变或高表达。当肿瘤细胞被诱导分 化时，ＣＤＫ４表达下调，其活性及稳定性也随之降 低。ＣＤＫ２基因突变引起的自身过度活化、ＣＤＫ２和 周期蛋白Ｅ协同异常表达，也与肿瘤发生密切相关。 在膀胱癌、胃癌、乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌的 肿瘤组织中，常有ＣＤＫ２异常表达和较高的活性。近 年来发现一些基因与ＣＤＫ２密切相关，可改变ＣＤＫ２ 活性或影响其向细胞核转运，女ＨＤＯＣｌ基因的表达产 物ｐ１２（ＣＤＫ２一ＡＰｌ）是ＣＤＫ２的分子伴侣，与ＣＤＫ２结 合可抑锘，］ＣＤＫ２的活性，在一些肿瘤组织中，Ｐ１２含 量降低，而ＣＤＫ２活性显著增加ｆ
国外医药抗生素分册２００９年第３０卷第３期
抗肿瘤细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂的研究进展
李文赘，张磊，李福龙，王朝晖，姚其正‘
（中国药科大学药学院．南京２１０００９）
摘要：细胞周期是细胞生命活动的基本特征。一个完整的细胞周期受多种蛋白酶的调控，调控失调会导致细胞 过度增殖，从而引发肿瘤。以细胞周期蛋白依赖性激酶（ｃｙｅｌｉｎ・ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｋｉｎａｓｅｓ，ＣＤＫｓ）为靶点的药物可以阻断细胞 周期，控制细胞增殖，从而达到抗肿瘤的目的。现简单介绍细胞周期依赖性蛋白激酶、细胞周期蛋白，细胞周期调控 机制及其与肿瘤的关系，对近年来不同结构类型的细胞周期蛋白激酶抑制剂进行综述，并初步分析其发展趋势。 关键词：细胞周期，细胞周期蛋白依赖性澈酶，抑制剂，抗肿瘤 中图分类号：Ｒ９７９．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００ｌ－８７５１（２００９）０３－０１１３—０８
ｌ（ＩＣ５０：７ｐｍｏｌ／Ｌ）和ＣＤＫ５（ＩＣ５０．３ ｐｍｏｌ／Ｌ）的温
和抑制剂，对抑制其它激酶（包括ＣＤＫ４，６和ＰＫＣ）表 现出显著的选择性，可作为寻找２，６，９．三取代嘌呤类 ＣＤＫｓ抑制剂的先导化合物。
ＨＮ／、Ｐｈ ＨＮ／、Ｐｈ
ｆ；｛。丫。、 ｈ八Ｎ舡》 Ｈ。ｊＮ焱》广
＞
Ｎ Ｈ
定性，减小了不良反应，优化了药动学特征和生物 利用度，也避开了专利的保护。 由此可见，临床药物（Ｒ）．ｒｏｓｃｏｖｉｔｉｎｅ的生物电 子等排体增强了对ＣＤＫｓ的抑制活性，可以预测： 相似的结构改造可以产生活性更好的第二代（Ｒ）． ｒｏｓｃｏｖｉｔｉｎｅ类似物，这些发现支持了有治疗潜力的５ａ 进一步临床研究。 Ｍｉｃｈａｅｌ等ｆｌｏ】设计合成了４种系列与嘌呤结构类 似的双环ＣＤＫｓ抑制剂，并系统地进行了体外和细 胞分析发现，结构改造后的双环，在体外都有抑制 ＣＤＫ２的活性，吡唑并［１，５－ａ］嘧啶（７）核活性最强。咪 唑并［１，２－ａ］吡嗪酰胺（８）Ｎ６氮原子被取代后得到的咪 唑并【１，２－ａ］Ｄ［七啶（１０）活性降低；更显著的是７的Ｎ４原 子被Ｃ原子取代后得到吡唑并［１，５一ａ］Ｕｌ七啶（９）活性降 。低ｌ ００倍。可见，当氮杂芳环上的氮原子被碳原子取 代后，体外活性明显下降，说明六元杂环上非桥头 氮原子的存在是必须的，因为氮原子可以调节氢键
ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ，ｃｒｄ）。其中，ＣＤＫｓ是细
胞周期调控网络的核心分子，细胞周期蛋白对ＣＤＫｓ
具有正性调控作用，ＣＫＩ有负性调控作用，它们共同
构成了细胞周期调控的分子基础【１１。本文旨在综述 近几年来以ＣＤＫｓ为靶点的抑Ｓｔｌ齐，ｌ研究，为开展该方 向的深入研究提供背景分析。
收穑日期：２００９－０１－０１ 作者简介：李文赞，硕士，主要从事细胞周期蛋白酶抑制剂的研究。
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｃａｎｃｅｒｓ ｗｅｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ；ｔｈｅ ＣＤＫｓ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎ仃ｏｄｕｃｅｄ；
ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓ ｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ；ｃｙｃｌｉｎ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｋｉｎａｓｅｓ（ＣＤＫｓ）；ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ，ｓ；ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ
生物进化过程中，细胞建立了一系列的调控
机制，以确保细胞周期各时相严格有序地进行。不 受控制的细胞增殖是恶性肿瘤的最重要特征，多数 恶性肿瘤的发生、发展均与细胞周期调控功能紊乱 有关，所以，调节或阻断细胞周期是治疗肿瘤的途 径之一。目前，已发现的与细胞周期调控有关的分 子很多，可分为３大类：细胞周期蛋白（ｃｙｃｌｉｎｓ）、 细胞周期蛋白依赖性激酶（ｃｙｃｌｉｎ．ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ・ｋｉｎａｓｅｓ， ＣＤＫｓ）、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子（ｃｙｃｌｉｎ—
ＣＤＫ
ｎｍｏｌ／Ｌ）抑制剂，这种ＣＤＫ／ＣＫＩ双重抑制剂可有效的 治疗阿尔兹海默病和癌症。
根据生物电子等排原理，Ｐｏｐｏｗｙｃｚ等【９】设计
出了吡唑并【１，５一ａ卜ｌ，３，５・三嗪类化合物（５）和咪唑 并【２，１－ｆ】一ｌ，２，４一三嗪类分子（６），并且合成了很多类 似的嘌呤生物电子等排体，将这些化合物用于（Ｒ）． ｒｏｓｃｏｖｉｔｉｎｅ对其有抑制作用的ＣＤＫｓ（ＣＤＫｌ，ＣＤＫ２， ＣＤＫ５，ＣＤＫ７和ＣＤＫ９）的测试结果发现：化合物５ 的抑制活性与（Ｒ）－ｒｏｓｃｏｖｉｔｉｎｅ相当，而５ａ显示出比６ 和（Ｒ）－ｒｏｓｃｏｖｉｔｉｎｅ更强的活性，其体外抗肿瘤活性是 （Ｒ）－ｒｏｓｃｏｖｉｔｉｎｅ的２倍。这类化合物优势在于它们不 仅与嘌呤类化合物具有相同的活性特征，而且在体 内更加稳定，因为其Ｃ－８位不会被核蛋白质分解酶降 解。同时使嘌呤类的活性得到改良：增加了代谢稳
Ｂ—ＣＤＫ
ＣＤＫｓ的一级序列存在高度同源性，它们之间这 种高度同源性暗示了三维结构的相似性。ＣＤＫｓ和其 他蛋白激酶相似，结构上有着共同的特征：卢・折叠 组成的小的Ｎ末端和长的口一螺旋组成的Ｃ末端，ＡＴＰ 结合口袋位于这两末端形成域之间，ｃｙｃｌｉｎ与ＣＤＫ的 结合导致后者结构变化而处于活化构象。ＣＤＫｓ抑制 剂通过与ＡＴＰ竞争，结合激酶的ＡＴＰ结合位点达到抑 制作用。 抑市ＩＪＣＤＫｓ，可有效地阻止细胞增殖，进而促进 细胞分化成熟，或促进细胞凋亡，达到治疗多种肿 瘤的作用，这类药物应具有较低的毒副作用。基于
通讯作者：姚其正，博士生导师，主要从事氮杂坏类和核苷（酸）类抗病毒．抗肿瘤药物的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：９２・ｙａｏ＠ｔ６３．ｃｏｍ．
万方数据
Ｗｏｒｌｄ Ｎｏｔｅｓ ｏｎ Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ，２００９，Ｖ０１．３０，Ｎｏ．３
（ｃｈｅｃｋｐｏｉｎｔ）ｔ”，使细胞完成由Ｇｌ－Ｓ－Ｇ２一Ｍ各期的转 换过程，在细胞分裂增殖的调控中处于核心地位。 人体中ＣＤＫｓ家族有９个成员（ＣＤＫＩ－９）和１１个 ｃｙｃｌｉｎｓ（Ａ－Ｊ）已被鉴定，不同的ＣＤＫｓ分别连接不 同的ｃｙｃｌｉｎｓ或ｃｙｃｌｉｎ的亚基【４１，ＣＤＫｓ和ｃｙｃｌｉｎｓ及其功 能之间的关系见表１。
同时期，促使细胞进行有序的生长、增殖、休眠
或进入凋亡。ＣＤＫｓ与其他激酶不同，具有其独特 性，必须和它们配对的ｃｙｃｌｉｎｓ构成二聚体络合物 而起催化调节作用。细胞周期过程中，ｃｙｃｌｉｎｓ周 期性连续的表达或降解，并分别连接到由它们瞬 间活化的ＣＤＫｓ上【２】，推动细胞跨越细胞周期各时 相转换的限制点（ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ，Ｒ点）或检验点
表１ ＣＤＫｓ，ｃｙｃｌｉｎｓ及其功能之间的关系
Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ＣＤＫｓ，ｃｙｃｌｉｎｓ ａｎｄ
ｔｈｅｉｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ
图１细胞周期
Ｆｉｇｕｒｅ １ Ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ
ＣＤＫ为中心的细胞周期调控网络任何环节的异常， 都将引起细胞周期异常最终导致肿瘤的发生。这一 领域已成为细胞生物学和肿瘤生物学研究的热点。 几乎所有肿瘤细胞都具有各种各样的细胞周期
ｌ细胞周期及其调控机制 １．１细胞周期蛋白依赖性激酶和细胞周期蛋白 美国和英国的３位科学家利兰・哈特韦尔、提莫 西・亨特和保罗・纳斯，因发现细胞周期蛋白依赖性 激酶和细胞周期蛋白（ｃｙｃｌｉｎｓ）及其作用，获得２００１ 年诺贝尔生理学／医学奖。ＣＤＫｓ为催化亚单位， 是一类丝氨酸（Ｓｅｒ）／苏氨酸（Ｔｈｒ）激酶，作为细胞 内重要的信号传导分子，通过参与细胞周期的不
６１。
１．２细胞周期调控机制 细胞周期（ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ）是指细胞从上一次分裂结束 到下一次分裂完成所经历的整个过程，被分为Ｇ－、 Ｓ、Ｇ２和Ｍ ４个时期，见图ｌ。当促进有丝分裂的信号 到达细胞核，静止（Ｇｏ期）细胞进入Ｇ－期，为在ｓ期中 ＤＮＡ合成作准备。在开始，ｃｙｃｌｉｎＤｌ被合成，并连 接到需活化的ＣＤＫ４和ＣＤＫ６上，它们的活化使成视 网膜细胞瘤易感蛋白（Ｒｅｔｉｎｏｂｌａｓｔｏｍａ ｐｒｏｔｅｉｎ，ｐＲｂ） 磷酸化；接着ｃｙｃｌｉｎ Ｅ合成后与ＣＤＫ２结合而活化， 使后期Ｇ。中ｐＲｂ继续被磷酸化，细胞通过Ｇ－一Ｓ期的 转移。ｐＲｂ的过度磷酸化使之从转录因子Ｅ２Ｆ上分离 出来，Ｅ２Ｆ用于诱导细胞增殖基因的转录【５Ｊ，从而保 持周期的连续性。细胞进入ＤＮＡ合成的Ｓ期，Ｃｙｃｌｉｎ Ａ和ＣＤＫ２与ＣＤＫｌ配位络合，细胞通过Ｓ期进入Ｇ２ 期。随后完成Ｇ２期，ｃｙｃｌｉｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ ｉＳ ｃｙｃｌｅ
ｉｓ
ａ
Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００９，ｃｈｉｎａ）
ｂａｓｉｃ ｃｈａｒａｅｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ
ａ
ｅｅｌｌ ｔｈａｔ ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ ｗｉⅡＩ ｉｔｓ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｄｕｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ａｎ ｅｎｔｉｒｅ ｅｅｌｌ
万方数据
国外医药抗生素分册２００９年第３０卷第３期
・“５・
ＣＤＫｓ在调控肿瘤细胞的增殖和死亡中所起的关键作 用，ＣＤＫ激酶家族为抗肿瘤药物的发现与研制提供 了机会和新的领域。 ２细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂 以ＣＤＫｓ作为作用靶点的抑制剂种类繁多，
在于Ｃ一６位取代基的不同。对这些化合物进行激酶抑
制剂活性和抑制细胞增殖作用的筛选，几个芳基衍
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ ＣｙｃＨｎ・－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ・—ｋｉｎａｓｅ Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ
ＬＩ Ｗｅｎ－ｙｕｎ，ＺＨＡＮＧ Ｌｅｉ，ＬＩ Ｆｕ－ｌｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｚｈａｏ－ｈｕｉ，ＹＡＯ Ｑｉ—ｚｈｅｎｇ宰
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＰｈａｒｍａｃｙ，Ｃｈｉｎａ
生物显示出对ＣＤＫｓ年ＩＩＣＫＩ的较强抑制活性，特别是
衍生物４ａ是有效的ＣＤＫｌ／ｃｙｃｌｉｎ Ｂ（ＩＣ ５０．２２０
ｎｍｏｌ／
Ｌ），ＣＤＫ５／ｐ２５（ＩＣ ５０：８０ ｎｍｏｌ／Ｌ）和ＣＫＩ Ｏｃ…１４
近几年来的研究中按结构可分为：嘌呤（ｐｕｒｉｎｅｓ）
及其生物电子等排体、嘧啶类（ｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅｓ）、吡 唑类（ｐｙｒａｚｏｌｅｓ）、异喹啉类（ｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅｓ）、腙类 （ｈｙｄｒａｚｏｎｅｓ）、氮杂吲哚类（ａｚａｉｎｄｏｌｅｓ）、双吲哚类 （ｂｉｓｉｎｄｏｌｅｓ）、吡咯并咔唑类（ｐｙｒｒｏｌｏｃａｒｂａｚｏｌｅｓ）等。 ２．１嘌呤及其生物电子等排体 最早的ＣＤＫｓ抑制剂是６一二甲基氨基嘌呤（１），以 ＣＤＫＩ（ＩＣｓｏ：１２０Ｍｍｏｌ／Ｌ）为靶点。通过体外激酶测定 发现了其它的嘌呤衍生物，其中奥罗莫星（２）作为
ｌ络合物带细胞通
过Ｍ期（有丝分裂），完成分隔的细胞周期【４１。 细胞周期Ｇ－和Ｇ：期中分别都有限制点，它们的 存在，能确保完整的ＤＮＡ通过这些周期分隔线。Ｇｔ 限制点保证了缺陷ＤＮＡ得到修复后进入Ｓ期，Ｇ：限制 点保证ＤＮＡ在细胞进入有丝分裂（Ｍ期）前的完整性。 １．３细胞周期调控与抗肿瘤 细胞周期是一个高度有序的运转过程，它的 正确运转是在适宜的环境中，通过对ｃｙｃｌｉｎ／ＣＤＫ复 合物的活性进行精确调控来实现的。研究表明，以
ａｌｌ
ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｂｙ
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ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ曲ｚｙｍｅｓ．Ｔｈｅ ｏｃｃｕｒａｎｃｅ ｏｆ ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ ｄｉｓｏｒｄｅｒ Ｃａｎ ｌｅａｄ ｔｏ
ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ ｃｅｌｌ
ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ
ｗｈｉｃｈ ｍａｙ ｔｒｉｇｇｅｒ ＣａｎＣｅｒ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｄｒｕｇｓ ｔｈａｔ ｔａｒｇｅｔ ｃｙｃｌｉｎ—ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｋｉｎａｓｅｓ ｃｏｕｌｄ ｓｐｕｒ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃａｎｃｅｒ ｃｅｌｌ ａｐｏｐｔｏｓｉｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ＣＤＫｓ，ｃｙｃｌｉｎｓ，ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ
ＣＤＫｓ和ｃｙｃｌｍ Ｆ．Ｇ和Ｉ的配位复合物还没有拨明确鉴定．
激酶异常。在肿瘤组织中常有ＣＤＫ和调节亚基的 过度表达，一些肿瘤细胞系和胃癌、乳腺癌、淋巴 瘤、儿童髓母细胞瘤和头颈鳞癌肿瘤组织中有ＣＤＫ４ 基因的扩增、突变或高表达。当肿瘤细胞被诱导分 化时，ＣＤＫ４表达下调，其活性及稳定性也随之降 低。ＣＤＫ２基因突变引起的自身过度活化、ＣＤＫ２和 周期蛋白Ｅ协同异常表达，也与肿瘤发生密切相关。 在膀胱癌、胃癌、乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌的 肿瘤组织中，常有ＣＤＫ２异常表达和较高的活性。近 年来发现一些基因与ＣＤＫ２密切相关，可改变ＣＤＫ２ 活性或影响其向细胞核转运，女ＨＤＯＣｌ基因的表达产 物ｐ１２（ＣＤＫ２一ＡＰｌ）是ＣＤＫ２的分子伴侣，与ＣＤＫ２结 合可抑锘，］ＣＤＫ２的活性，在一些肿瘤组织中，Ｐ１２含 量降低，而ＣＤＫ２活性显著增加ｆ
国外医药抗生素分册２００９年第３０卷第３期
抗肿瘤细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂的研究进展
李文赘，张磊，李福龙，王朝晖，姚其正‘
（中国药科大学药学院．南京２１０００９）
摘要：细胞周期是细胞生命活动的基本特征。一个完整的细胞周期受多种蛋白酶的调控，调控失调会导致细胞 过度增殖，从而引发肿瘤。以细胞周期蛋白依赖性激酶（ｃｙｅｌｉｎ・ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｋｉｎａｓｅｓ，ＣＤＫｓ）为靶点的药物可以阻断细胞 周期，控制细胞增殖，从而达到抗肿瘤的目的。现简单介绍细胞周期依赖性蛋白激酶、细胞周期蛋白，细胞周期调控 机制及其与肿瘤的关系，对近年来不同结构类型的细胞周期蛋白激酶抑制剂进行综述，并初步分析其发展趋势。 关键词：细胞周期，细胞周期蛋白依赖性澈酶，抑制剂，抗肿瘤 中图分类号：Ｒ９７９．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００ｌ－８７５１（２００９）０３－０１１３—０８
ｌ（ＩＣ５０：７ｐｍｏｌ／Ｌ）和ＣＤＫ５（ＩＣ５０．３ ｐｍｏｌ／Ｌ）的温
和抑制剂，对抑制其它激酶（包括ＣＤＫ４，６和ＰＫＣ）表 现出显著的选择性，可作为寻找２，６，９．三取代嘌呤类 ＣＤＫｓ抑制剂的先导化合物。
ＨＮ／、Ｐｈ ＨＮ／、Ｐｈ
ｆ；｛。丫。、 ｈ八Ｎ舡》 Ｈ。ｊＮ焱》广
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Ｎ Ｈ
定性，减小了不良反应，优化了药动学特征和生物 利用度，也避开了专利的保护。 由此可见，临床药物（Ｒ）．ｒｏｓｃｏｖｉｔｉｎｅ的生物电 子等排体增强了对ＣＤＫｓ的抑制活性，可以预测： 相似的结构改造可以产生活性更好的第二代（Ｒ）． ｒｏｓｃｏｖｉｔｉｎｅ类似物，这些发现支持了有治疗潜力的５ａ 进一步临床研究。 Ｍｉｃｈａｅｌ等ｆｌｏ】设计合成了４种系列与嘌呤结构类 似的双环ＣＤＫｓ抑制剂，并系统地进行了体外和细 胞分析发现，结构改造后的双环，在体外都有抑制 ＣＤＫ２的活性，吡唑并［１，５－ａ］嘧啶（７）核活性最强。咪 唑并［１，２－ａ］吡嗪酰胺（８）Ｎ６氮原子被取代后得到的咪 唑并【１，２－ａ］Ｄ［七啶（１０）活性降低；更显著的是７的Ｎ４原 子被Ｃ原子取代后得到吡唑并［１，５一ａ］Ｕｌ七啶（９）活性降 。低ｌ ００倍。可见，当氮杂芳环上的氮原子被碳原子取 代后，体外活性明显下降，说明六元杂环上非桥头 氮原子的存在是必须的，因为氮原子可以调节氢键
ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ，ｃｒｄ）。其中，ＣＤＫｓ是细
胞周期调控网络的核心分子，细胞周期蛋白对ＣＤＫｓ
具有正性调控作用，ＣＫＩ有负性调控作用，它们共同
构成了细胞周期调控的分子基础【１１。本文旨在综述 近几年来以ＣＤＫｓ为靶点的抑Ｓｔｌ齐，ｌ研究，为开展该方 向的深入研究提供背景分析。
收穑日期：２００９－０１－０１ 作者简介：李文赞，硕士，主要从事细胞周期蛋白酶抑制剂的研究。
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｃａｎｃｅｒｓ ｗｅｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ；ｔｈｅ ＣＤＫｓ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎ仃ｏｄｕｃｅｄ；
ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓ ｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ；ｃｙｃｌｉｎ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｋｉｎａｓｅｓ（ＣＤＫｓ）；ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ，ｓ；ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ
生物进化过程中，细胞建立了一系列的调控
机制，以确保细胞周期各时相严格有序地进行。不 受控制的细胞增殖是恶性肿瘤的最重要特征，多数 恶性肿瘤的发生、发展均与细胞周期调控功能紊乱 有关，所以，调节或阻断细胞周期是治疗肿瘤的途 径之一。目前，已发现的与细胞周期调控有关的分 子很多，可分为３大类：细胞周期蛋白（ｃｙｃｌｉｎｓ）、 细胞周期蛋白依赖性激酶（ｃｙｃｌｉｎ．ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ・ｋｉｎａｓｅｓ， ＣＤＫｓ）、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子（ｃｙｃｌｉｎ—
ＣＤＫ
ｎｍｏｌ／Ｌ）抑制剂，这种ＣＤＫ／ＣＫＩ双重抑制剂可有效的 治疗阿尔兹海默病和癌症。
根据生物电子等排原理，Ｐｏｐｏｗｙｃｚ等【９】设计
出了吡唑并【１，５一ａ卜ｌ，３，５・三嗪类化合物（５）和咪唑 并【２，１－ｆ】一ｌ，２，４一三嗪类分子（６），并且合成了很多类 似的嘌呤生物电子等排体，将这些化合物用于（Ｒ）． ｒｏｓｃｏｖｉｔｉｎｅ对其有抑制作用的ＣＤＫｓ（ＣＤＫｌ，ＣＤＫ２， ＣＤＫ５，ＣＤＫ７和ＣＤＫ９）的测试结果发现：化合物５ 的抑制活性与（Ｒ）－ｒｏｓｃｏｖｉｔｉｎｅ相当，而５ａ显示出比６ 和（Ｒ）－ｒｏｓｃｏｖｉｔｉｎｅ更强的活性，其体外抗肿瘤活性是 （Ｒ）－ｒｏｓｃｏｖｉｔｉｎｅ的２倍。这类化合物优势在于它们不 仅与嘌呤类化合物具有相同的活性特征，而且在体 内更加稳定，因为其Ｃ－８位不会被核蛋白质分解酶降 解。同时使嘌呤类的活性得到改良：增加了代谢稳
Ｂ—ＣＤＫ
ＣＤＫｓ的一级序列存在高度同源性，它们之间这 种高度同源性暗示了三维结构的相似性。ＣＤＫｓ和其 他蛋白激酶相似，结构上有着共同的特征：卢・折叠 组成的小的Ｎ末端和长的口一螺旋组成的Ｃ末端，ＡＴＰ 结合口袋位于这两末端形成域之间，ｃｙｃｌｉｎ与ＣＤＫ的 结合导致后者结构变化而处于活化构象。ＣＤＫｓ抑制 剂通过与ＡＴＰ竞争，结合激酶的ＡＴＰ结合位点达到抑 制作用。 抑市ＩＪＣＤＫｓ，可有效地阻止细胞增殖，进而促进 细胞分化成熟，或促进细胞凋亡，达到治疗多种肿 瘤的作用，这类药物应具有较低的毒副作用。基于
通讯作者：姚其正，博士生导师，主要从事氮杂坏类和核苷（酸）类抗病毒．抗肿瘤药物的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：９２・ｙａｏ＠ｔ６３．ｃｏｍ．
万方数据
Ｗｏｒｌｄ Ｎｏｔｅｓ ｏｎ Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ，２００９，Ｖ０１．３０，Ｎｏ．３
（ｃｈｅｃｋｐｏｉｎｔ）ｔ”，使细胞完成由Ｇｌ－Ｓ－Ｇ２一Ｍ各期的转 换过程，在细胞分裂增殖的调控中处于核心地位。 人体中ＣＤＫｓ家族有９个成员（ＣＤＫＩ－９）和１１个 ｃｙｃｌｉｎｓ（Ａ－Ｊ）已被鉴定，不同的ＣＤＫｓ分别连接不 同的ｃｙｃｌｉｎｓ或ｃｙｃｌｉｎ的亚基【４１，ＣＤＫｓ和ｃｙｃｌｉｎｓ及其功 能之间的关系见表１。
同时期，促使细胞进行有序的生长、增殖、休眠
或进入凋亡。ＣＤＫｓ与其他激酶不同，具有其独特 性，必须和它们配对的ｃｙｃｌｉｎｓ构成二聚体络合物 而起催化调节作用。细胞周期过程中，ｃｙｃｌｉｎｓ周 期性连续的表达或降解，并分别连接到由它们瞬 间活化的ＣＤＫｓ上【２】，推动细胞跨越细胞周期各时 相转换的限制点（ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ，Ｒ点）或检验点
表１ ＣＤＫｓ，ｃｙｃｌｉｎｓ及其功能之间的关系
Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ＣＤＫｓ，ｃｙｃｌｉｎｓ ａｎｄ
ｔｈｅｉｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ
图１细胞周期
Ｆｉｇｕｒｅ １ Ｃｅｌｌ ｃｙｃｌｅ
ＣＤＫ为中心的细胞周期调控网络任何环节的异常， 都将引起细胞周期异常最终导致肿瘤的发生。这一 领域已成为细胞生物学和肿瘤生物学研究的热点。 几乎所有肿瘤细胞都具有各种各样的细胞周期