CDK3

孙建国 博士，中国药科大学研究员，博士生导师，专业方向为药物代谢动力学，主要从事创新药物体内和体外吸收及代谢特性、药物相互作用、生理药代动力学及中药药代动力学研究。先后赴新西兰奥塔哥大学药学院和美国华盛顿大学药学院作访问学者，2010 年赴新西兰参加科技部组织的“中新科学家交流计划”，2011 年被评为江苏省“333 高层次人才培养工程”第三梯队培养对象并获得政府留学奖学金。担任 J Chromatogr B, Xenobiotica, Phytomedicine, 《药学进展》《中国新药杂志》等杂志审稿人。 先后主持完成了 4 项江苏省自然科学基金，3 项国家自然科学基金，1 项国家重点研发计划，主持多项国家重大科研项目子课题，参加多项国家重大科研项目。近年来发表论文 40 余篇，其中以第一作者或通讯作者发表论文 20 余篇（其中 SCI 论文 18 篇），申请专利 6 项，授权 4 项。曾获 2023 年度第三届全国创新争先团队奖（排名第 5），国家科技进步二等奖（排名第 7），江苏省科技进步一等奖 3 项（排名第 4/6/6）。与企业共同合作获得新药临床批件 5 项，负责完成的药代动力学研究支持企业获得新药证书多项。 细胞周期蛋白依赖性激酶家族的研究进展 PPS  李雪华 1, 2，孙继红 2，孙建国 1* （1. 中国药科大学药物代谢动力学重点实验室，江苏 南京 210009；2. 南京圣和药业股份有限公司，江苏 南京 210038） [摘要] 细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）是调控细胞周期的核心分子，其家族的亚型存在于细胞周期的各个阶段。CDK 家族成员根据其发挥功能不同主要分为三大类：细胞周期调节因子、转录调节因子以及功能多样或尚未定义的调节器。由于不同类型肿瘤的发生都与细胞周期调控失调有关，所以 CDK 家族成为了抗肿瘤药物开发的热门靶点。目前已上市的 CDK 靶向抑制剂均为 CDK4/6 抑制剂，而作用于其余 CDK 靶点的药物也在持续跟进中，期待在不久的将来会有更多的药物问世。现阶段也有一些研发机构致力于开发作用于非肿瘤病症的 CDK 抑制剂，但这些药物多处于临床前研发阶段。通过对已发现的 CDK 家族的成员进行总结，希望能为后续 CDK 的研究提供一定的参考价值。 细胞周期是细胞生命活动的基本过程，它控制着细胞从静止期转向生长增殖期的过程。细胞周期包括 4 个时期：G1 期（DNA 合成前期）、S 期（DNA合成期）、G2 期（细胞分裂前期）和 M 期（细胞分裂期）。细胞分裂发生在各种生命过程之中，是最基本的生物活动之一，细胞在分裂的过程中会受到不同蛋白酶的调节，细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）便是其中的一种。CDK 属于丝氨酸/苏氨酸家族，目前共有 20 种不同的 CDK 被发现 [1]。不同的 CDK 通过与其相应的细胞周期蛋白（cyclin）结合从而发挥作用。其作为细胞分裂过程中关键的蛋白激酶，与人类的生活息息相关，目前已成为了各大研究所与医药公司研究的热门靶点。 1 细胞周期蛋白依赖性激酶概述 目前在人体内共有 20 种不同的 CDK 被发现，CDK 家族中绝大多数成员的蛋白质长度低于 500 aa，且发挥主要功能的激酶结构域占整个氨基酸序列的绝大部分，而转录调节剂CDK12、CDK13 与其他成员有较大差别。CDKs 通过与 cyclin 结合后才会发挥相应作用，根据其功能可以分为三大类 [2]：1）细胞周期的调节因子，CDK1、 2、 3、 4 和 6；2）转 录调节剂，CDK7、8、9、12、13 和 19；3） 功能多样或尚未定义的调节器，CDK5、10、11、14、15、16、17、18 和 20。 1.1 细胞周期的调节因子  负责调控细胞周期的 CDKs 主要通过与不同的cyclin 结合进而作用于细胞周期的各个阶段（见图1）。除作用于有丝分裂外，部分 CDKs 也可影响减数分裂的进程。 1.1.1 CDK1 CDK1 是与细胞有丝分裂进展相关的关键因素，能够与不同的 cyclin 结合，结合后其功能足以调节细胞分裂所需的所有步骤，继而影响细胞的增殖，且对细胞凋亡也产生一定影响 [3]。近年来，随着人们对 CDK1 的相关研究增多，CDK1 越来越多的功能已被发现。线粒体动力学、线粒体蛋白内流以及生物能量学中都有 CDK1 的参与 [4]。有研究表明，CDK1 对哺乳动物的卵子成熟有一定影响，可以提高体外受精的成功率，自噬泡的形成过程中也有 CDK1 的参与。CDK1 也参与抗病毒信号通路，CDK1 在病原感染的过程中可能会被病原利用，进而会产生协助病毒复制或免疫逃逸的作用 [5]。  1.1.2 CDK2 CDK2 在体内与 cyclin 结合形成二聚体后，通过发生磷酸化和去磷酸化，促进细胞通过 G1 期进入 S 期。除对细胞增殖的影响外，CDK2 在细胞分化、细胞凋亡以及多种疾病的发生发展中也起到一定作用。有研究报道，CDK2 通过参与磷脂酰肌醇 3-激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）/ 蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又称 AKT）信号通路，促进肿瘤细胞的增殖，而其表达失衡，是导致恶性肿瘤的发生与发展的因素之一。CDK2 参与高等真核生物的 DNA 复制，磷酸化复制前复合物的几个组分，在协调细胞中心体复制周期中发挥重要作用，且其是减数分裂所必需的 CDK [6]。  1.1.3 CDK3 CDK3 是细胞周期调控机制的核心，其在多种人类肿瘤细胞系和肿瘤组织中高表达，但在正常组织和细胞中的活性极低，所以 CDK3 与一些肿瘤的发生和发展密切相关，其表达可能为肿瘤的早期诊断和治疗提供新思路 [7]。截至目前，对CDK3 的研究尚不充分，其生物学功能和调节细胞周期的机制有待于进一步开发。  1.1.4 CDK4 CDK4 是调节细胞周期的核心因子之一，与 Cyclin D 结合后，通过调节 RB 磷酸化，使RB 在 G1后期被其他 CDK 灭活，并从 RB 约束中释放 E2F，促进细胞由 G1期向 S 期推进 [8]（见图 2）。研究表明，CDK4 是脂肪细胞胰岛素应答的重要介质，胰岛素激活 Cyclin D1-CDK4 复合物，在赖氨酸乙酰转移酶 2A（lysine acetyltransferase 2A，KAT2A）的作用下使得糖异生基因的表达受到抑制，从而抑制肝中葡萄糖的产生 [9]。除葡萄糖代谢外，CDK4 和 Cyclin D3 还通过腺苷酸活化蛋白激酶 α2（adenosine 5-monophosphate activated protein kinase α2，AMPKα2）亚基的磷酸化对植物组织进行负调节，在厌氧糖酵解和脂肪酸氧化中发挥作用 [10]。CDK4表达也是三阴性乳腺癌的预后指标。 1.1.5 CDK6 CDK6 与 CDK4 是高度同源的细胞周期激酶，通过与 Cyclin D（D1、D2 和 D3）形成复合物，促进细胞在 G1期的进展。同 CDK4 类似，CDK6-Cyclin D 复合物能够使 RB 磷酸化，进而从RB 介导的抑制中释放 E2F [11]（见图 2）。CDK6也在造血中起重要作用，其丢失会导致淋巴细胞轻度贫血，胸腺萎缩和 G1进展延迟，在造血干细胞（hematopoietic stem cell，HSC）中，CDK6 的缺失会导致干细胞活化延迟 [12]。有研究表明，Yes相关蛋白（Yes associated protein，YAP）可以改善CDK6 的信号通路，进而预防星形胶质细胞过早衰老和阿尔茨海默病（Alzheimer, s disease，AD）认知能力下降 [13]。 1.2 转录调节剂  调控转录相关的 CDKs 主要通过与相应 Cyclin结合后磷酸化 RNA 聚合酶 Ⅱ（RNA polymerase II，RNA Pol Ⅱ）的 C-端区域（C-terminal domain，CTD）从而调控转录。  1.2.1 CDK7 CDK7 是细胞周期和基因转录的中枢调节因子，是 CDK 激活激酶（cyclin-dependent kinase activating kinase，CAK）复合物的催化核心。虽然有多种 CAK 的存在，但研究表明，CDK7 是哺乳动物最重要的 CAK，在细胞周期中占主导地位 [14]。CDK7 通过在启动子区磷酸化 RNA Pol Ⅱ的 CTD区域的丝氨酸残基，发挥调控转录起始和清除启动子的作用，进而影响转录活性。在肿瘤组织中，CDK7 的表达量要比正常组织的表达量有明显的升高，选择性抑制 CDK7 可以阻滞 G1 期细胞进入 S 期，阻滞 S/G2 期细胞进入有丝分裂过程，同时可以阻止CDK1、CDK2 磷酸化的发生，所以 CDK7 也成为了抗肿瘤药物研发的热门靶点 [15]。 1.2.2 CDK8 CDK8 可以与 Cyclin C、调解复合体亚基 12（mediator complex subunit 12，MED12）和MED13一起形成“CDK8亚模块”，与Mediator结合，形成 CDK8-Mediator 模块，为转录因子、染色质修饰剂、启动子和增强子与 RNA Pol Ⅱ建立了桥梁，并在转录过程中发挥核心作用 [16]（见图 3）。CDK8既可以抑制又能激活哺乳动物的基因转录，除了启动转录外，CDK8 还可以调节转录延伸。CDK8 也可以作为致癌因子，通过介导β-连环蛋白（β-catenin）的转录输出，驱动 Wnt（Wingless/Integrated）通路的活性，导致结直肠癌的发生 [17]。CDK8 现已被证实为一种有效的抗肿瘤靶点，与多种癌症的发生、转移、耐药和代谢等密切相关，除此之外，CDK8也是理想的抗炎靶点，通过抑制 CDK8 可以增强激活蛋白-1（activator protein-1，AP-1）的转录活性，上调白细胞介素 -10（interleukin-10，IL-10）的表达 [18]。  1.2.3 CDK9 CDK9 定位于整个核内的活性转录位点，其在转录周期的多个阶段都是调节中枢 [19]。CDK9 的表达对于癌症、炎症以及促进心肌纤维化都有一定影响。如图 4 所示，CDK9 通过被 CDK7磷酸化之后而被激活，CDK9 和 CyclinT1 结合形成正向转录延伸因子（positive transcription elongation factor b，P-TEFb），P-TEFb 通过磷酸化 CTD 的氨基酸残基 Ser2 从而引起转录的延伸 [2]。研究发现，CDK9 除作为癌症治疗靶点外，其抑制剂对心肌肥大也有一定作用 [20]。  1.2.4 CDK12 CDK12 由 1 490 个氨基酸组成，主要发挥功能的是激酶结构域，通过和 Cyclin K 形成异二聚体，发挥激酶作用，其富含精氨酸/丝氨酸的结构域在信使 RNA（messenger RNA，mRNA）剪接中发挥着重要的作用。目前已知 CDK12 有如下功能 [21]：1）磷酸化 RNA Pol Ⅱ的 CTD 区域，促进转录的延伸；2）与 RNA 加工因子作用，调控 RNA剪切过程；3）介导转录的 RNA Pol Ⅱ的磷酸化调控 mRNA 3’端加工；4）调节内含子的多聚腺苷化及转录。CDK12 基因在肿瘤中会发生突变、扩增、缺失和融合，且在胃肠道肿瘤和妇科肿瘤中的改变率最高。CDK12 在多种癌症细胞中高表达，所以CDK12 已成为癌症治疗研究的热门靶点之一。 1.2.5 CDK13 CDK13 由 1 512 个氨基酸组成，通过控制剪接调节因子的磷酸化状态和活性，编码参与基因表达调控 [22]。其激酶结构域和 CDK12 的激酶结构域相似度达 92%，但在此区域外二者结构存在较大差异。与 CDK12 类似，CDK13 也可以和Cyclin K 形成异二聚体，发挥激酶作用，同 CDK12一样可以催化 RNA Pol Ⅱ的 CTD 区域的 Ser2 和Ser5 的磷酸化进而发挥后续功能。研究表明，在以上共同的生化功能外，CDK12 与 CDK13 调节表达的基因簇有所不同。此外，CDK13 还可以调控小核RNA（small nuclear RNA，snRNA）和核仁小分子RNA（small nucleolar RNA，snoRNA）的表达。相关研究表明，CDK13 突变也成为导致先天性心脏缺陷、面部畸形和智力发育障碍的原因之一 [23]。  1.2.6 CDK19 CDK19 是 CDK8 的旁系同源物，与CDK8 有高度同源性，二者的激酶结构域几乎完全相同 [24]。CDK19 可以通过抑制 p53 介导的 p21 转录来调节造血干细胞和急性髓系白血病细胞的增殖，也可以作为头颈部鳞状细胞癌复发性疾病的潜在人乳头瘤病毒（human papilloma virus，HPV）非依赖性生物标志物 [25]。 1.3 功能多样或尚未定义的调节器  CDK 家族成员除作用在细胞周期和转录外，还有部分成员具有较多功能，且通常具有组织特异性，但也有部分成员由于发现较晚，研究不充分，需等待进一步探索与发现。 1.3.1 CDK5 CDK5 在神经系统疾病的病理过程中起重要作用，病理刺激后 CDK5 与 p35 和 p39结合，使得 p35 和 p39 被钙蛋白酶裂解为 p25 和p29 [26]，TP53-诱导糖酵解调节磷酸酶（TP53-induced glycolysis and apoptosis regulator，TIGAR）可以上调CDK5 表达进而激活共济失调-毛细血管扩张症突变蛋白（ataxia-telangiectasia mutated protein，ATM），减少 DNA 损伤 [27]。当 CDK5 与 Cyclin I 结合后可以促进 B 淋巴瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）和Bcl-211 表达，促进细胞生存，但 CDK5 与 Cyclin I、Cyclin D1 以及谷胱甘肽 S-转移酶 P1（glutathione S-transferase P1，GSTP1）结合时会抑制 CDK5 的活性（见图 5）。CDK5 还与多种癌症的发生与发展有关，例如乳腺癌、肺癌、结肠癌、胰腺癌、黑色素瘤、甲状腺癌和脑肿瘤等，有望成为治疗癌症的新靶点 [28]。CDK5 过度激活还会导致多种神经退行性疾病，包括AD、帕金森病、亨廷顿病、脑血管疾病、缺血性卒中、癫痫、脑出血、神经性疼痛和胶质母细胞瘤等 [29]。 1.3.2 CDK10 CDK10 在细胞增殖、转录调节和细胞周期调节中都起着重要的作用，是 ETS 原癌基因 2（ETS proto-oncogene 2，Ets2）转录因子的调节因子，并调节其反式活化活性 [30]。研究表明，CDK10 不仅在乳腺癌中是一种潜在的肿瘤抑制因子，而且在其他肿瘤（如精原细胞瘤）中也是一种潜在的肿瘤抑制因子 [31]。CDK10 表达增加可以诱导 G0/G1 细胞周期停滞并增强 5-氟尿嘧啶（5-Fluorouracil，5-FU）诱导的细胞周期停滞，CDK10 在胆管癌中的表达会下调，而过表达可以逆转胆道癌对化疗的耐药性，降低胆道癌细胞的生存能力 [32]。  1.3.3 CDK11 CDK11 可以与细胞周期蛋白 Cyclin L1和 Cyclin L2 结合并表达 CDK11p110 和 CDK11p58两种蛋白质亚型，CDK11p110 在 RNA Pol Ⅱ定向转录和共转录 mRNA 加工中发挥作用，而 CDK11p58与有丝分裂有关 [33]。CDK11p58 仅在细胞周期的G2/M 期弱表达，相反，CDK11p110 在所有组织和CDK11 中普遍表达。CDK11 也是复制依赖性组蛋白基因转录所必需的蛋白 [34]。  1.3.4 CDK14 CDK14 可以调节细胞周期，细胞增殖等多种途径，是多种人类恶性癌症的癌基因，研究发现，CDK14 与 Cyclin Y 相互作用，激活肝细胞癌中的非典型 Wnt 信号传导，敲低 CDK14 可以抑制胰腺癌的肿瘤细胞增殖、侵袭和上皮到间充质的转化 [35]。CDK14 的异常表达与食管鳞状细胞癌患者的化学耐药性有关，可作为预后标志物。有报道称，CDK14 可以通过以激酶非依赖性方式调节非典型 Wnt 信号通路来促进轴突再生，且 Wnt 信号通路会促进卵巢癌中的细胞增殖、迁移和侵袭 [36]。  1.3.5 CDK15CDK15 是一种高度保守的同源基因，与癌症关系密切。研究表明，CDK15 可以通过诱导存活蛋白 Thr34 的磷酸化来减弱 Trail 诱导的细胞凋亡 [37]。CDK15 在乳腺癌组织中上调，也预示着这些患者的预后不良，所以 CDK15 有望成为治疗乳腺癌的新靶点。  1.3.6 CDK16 CDK16 通过磷酸化胞质分裂的蛋白质调节因子 1（protein regulator of cytokinesis 1，PRC1）的蛋白质调节剂来调节有丝分裂期间纺锤体的形成从而发挥其功能。CDK16 也参与囊泡运输、神经突生长、精子发生、葡萄糖转运、骨骼肌生成等过程 [38]。研究发现，CDK16 在多种癌症中高表达，例如肺癌、乳腺癌等。CDK16 可提高三阴性乳腺癌细胞体外增殖和迁移能力，促进三阴性乳腺癌在体内的肿瘤生长和转移，且可以通过抑制细胞凋亡和活性氧的产生以及以 p53 依赖性方式抑制肺癌细胞中的 DNA 损伤反应来促进放射性耐药 [39]。  1.3.7 CDK17 CDK17 又称为 PCTAIR2，因其研究较少，所以在细胞周期和表达中尚不清楚。有研究表明，CDK17 的表达可能与 AD 存在一定联系 [40]。  1.3.8 CDK18 CDK18 又称 PCTAIR3，通过促进复制应激信号传导和基因组稳定性，其最初被定义为一种神经元激酶，当在人脑中过度表达时，会磷酸化 tau 蛋白，而过度磷酸化的 tau 可以形成与 AD 病理相关的神经原纤维缠结的一部分，故 CDK18 的过表达与 AD 的发生也存在一定联系 [41]。除 AD 外，CDK18 功能障碍也会导致其他疾病，如代谢性疾病、脑缺血、抑郁症、癌症和神经系统疾病等 [42]。  1.3.9 CDK20 CDK20 与 CDK7 序列同源，可以激活 CDK2 并控制各种癌细胞的细胞周期进程 [43]，其在多种类型的人类癌症中起着重要的作用，包括胶质母细胞瘤、肝癌、卵巢癌和结直肠癌。也有研究发现，其在自我强化回路中发挥作用，调节乙型肝炎病毒相关的肝癌发生，也会导致 Eeste 基因增强子人类同源物2（enhancer of zeste homolog2，EZH2）上调[44]。 2 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂的研究概述 自 20 世纪 90 年代起，便开始对 CDK 抑制剂进行研究，但第 1 代泛 CDK 抑制剂如 flavopiridol和 roscovitine，由于其选择性大且毒性较高，对正常细胞的影响较大，故开启了对精准靶向 CDK 家族亚型靶点的研究。根据 CDK 家族不同的亚型所发挥的不同的功能，研究发现，CDK 抑制剂在糖尿病、肾病、神经退行性疾病、传染性疾病以及癌症的治疗中都有很大的潜力 [45-47]。由于癌症的治疗一直以来都是人们想要突破的一大难题，而不同类型肿瘤的发生都与细胞周期调控失调有关，所以对于该家族靶向药物的研究多集中于癌症的治疗，但也有部分机构对于该靶点在其他治疗领域进行研究，例如神经退行性疾病、AD、男性避孕药等，但以非肿瘤作为适应证的药物现阶段进展较慢，多处于临床前研究阶段，但临床前的研究成果也足以证明该家族的抑制剂除抑制肿瘤外也可适用于其他适应证。截至 2023 年底，通过美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）上市的CDK 靶向制剂只有以 CDK4/6 为靶点的药物（见表1），其他靶点药物进展较慢，多数集中于临床前研发阶段，且多数专利已披露药物在临床前因为药效或安全性问题止步于临床前基础研究。  2015年，辉瑞研发的哌柏西利（palbociclib，1）获批，是首个应用于临床的 CDK4/6 抑制剂，两年后，诺华与礼来所推出的“me-too”药利柏西利（ribociclib，2）和阿贝西利（abemaciclib，3）先后上市。诺华的 ribociclib 的分子结构与辉瑞的palbociclib 多有类似，主要是与嘧啶环连接的环有所不同；礼来的 abemaciclib 较 palbociclib 改动较大，但关键结合特征并未改变，临床试验表明，Abemaciclib 较 palbociclib 在耐药性、有效性方面具有一定 优 势，Abemaciclib 展 现 出“best-in-class”的潜质 [48]。2021 年，G1 治疗公司与勃林格殷格翰制药和先声药业联合研发的曲拉西利（trilaciclib，4）问世，Trilaciclib 从分子结构上参照了诺华的ribociclib，主要是将 ribociclib 的酰胺取代环化，与原先的母核形成三并环，同时将原环戊烷取代变换为环己烷螺环，通过一个螺环突破了专利，且适应证避开了乳腺癌，转为化疗引起的骨髓抑制 [49]。2021 年 底， 首 个 由 我 国 恒 瑞 医 药 自 主 研发 的CDK4/6 抑制剂达尔西利（dalpiciclib，5）问世，其分子结构主要在 palbociclib 的基础上进行改动，其通过与氟维司群联用，用于治疗适用于既往接受内分泌治疗后出现疾病进展的激素受体阳性（hormone receptor positive，HR+ ）、 人表皮生长因子受体-2 阴性（human epidermal growth factor receptor 2 negative，HER2- ）的复发或转移性乳腺癌患者，且该药已于 2023 年被纳入新版国家医保药品目录。 3 结语与展望 作为细胞生命活动的基本过程，细胞周期控制着细胞从静止期转向生长增殖期的过程。CDK 和cyclin 是调控整个细胞周期的核心分子。CDK 通过和相应的cyclin结合后作用在细胞周期的各个阶段，影响细胞周期进程，调控细胞增殖。不同类型的癌症的发生与发展的过程中有一共同特征就是细胞周期调控失调，细胞增殖异常，所以通过影响癌症细胞周期来发挥抗肿瘤作用是抗肿瘤药物的研发的热点之一，CDK 家族已成为抗肿瘤药物研发的热门靶点，具有可预见的发展前景。介于泛 CDK 抑制剂在安全性上存在较大问题，故以 CDK 家族中不同亚型作为靶点精确靶向成为 CDK 家族靶向抑制剂的研发热点。 抗肿瘤细胞周期药物治疗目前已知的机制包括以下 4 个方面：1）阻滞细胞周期从 G1 期进入 S 期；2）调节转录水平；3）激活抗肿瘤免疫；4）控制细胞代谢功能。CDK 家族庞大，在目前已经发现的在人体内的 20 种亚型中，CDK1、2、3、4 和 6 作用于细胞周期的各个阶段；CDK7、8、9、12、13和 19 可以调控转录水平，从而抑制肿瘤细胞增殖；CDK8 可以上调 IL-10 的的表达作用于免疫；多种亚型对细胞代谢有一定影响。CDK 家族不同的亚型在抗肿瘤细胞周期药物的4种机制中均有一定参与。  目前已上市的 CDK 家族靶向抑制剂均集中在CDK4/6 中，但也有不少靶向 CDK 家族的其他成员的药物已进入Ⅱ、Ⅲ期临床试验，且这些药物的适应证均集中在抗肿瘤方向，证明了 CDK 家族中多种亚型可成药的无限可能，也预示着不久的将来会有更多的 CDK 靶向抑制剂上市，为肿瘤患者带来福音。大部分靶向 CDK 家族的非抗肿瘤药均停留在临床前研究阶段，可能与研究较少有关，靶向CDK 家族作用于非肿瘤疾病的可成药性需要更加深入的研究。 通过对人体中已发现的 CDK 家族中各亚型的特点以及作用进行简单概述，且汇总了 2024 年前已上市的 CDK 家族靶向药物，希望对后续 CDK 家族的研究以及 CDK 家族靶向药物的研发提供参考。期待在不久的将来会有更多的药物上市，为患者带来福音。 [ 参考文献 ]  [1] Malumbres M, Harlow E, Hunt T, et al. Cyclin-dependent kinases: a family portrait[J]. Nat Cell Biol, 2009, 11(11): 1275-1276.  [2] Mandal R, Becker S, Strebhardt K. Targeting CDK9 for anti-cancer therapeutics[J/OL]. Cancers (Basel), 2021, 13(9): 2181[2024-05-11]. https://doi.org/10.3390/cancers13092181.  [3] Santamaría D, Barrière C, Cerqueira A, et al. CDK1 is sufficient to drive the mammalian cell cycle[J]. Nature, 2007, 448(7155): 811-815.  [4] Xie B, Wang S Y, Jiang N, et al. Cyclin B1/CDK1-regulated mitochondrial bioenergetics in cell cycle progression and tumor resistance[J/OL]. Cancer Lett, 2019, 443: 56-66[2024-05-11]. https://doi. org/10.1016/j.canlet.2018.11.019.  [5] Li Q Y, Zhou D Y, Jia F, et al. Japanese encephalitis virus NS1’ protein interacts with host CDK1 protein to regulate antiviral response[J/OL]. Microbiol Spectr, 2021, 9(3): e0166121[2024-05-11]. https://doi. org/10.1128/Spectrum.01661-21.  [6] Tadesse S, Caldon EC, Tilley W, et al. Cyclin-dependent kinase 2 inhibitors in cancer therapy: an update[J]. J Med Chem, 2019, 62(9): 4233-4251.  [7] Keezer S M, Gilbert D M. Evidence for a pre-restriction point CDK3 activity[J]. J Cell Biochem, 2002, 85(3): 545-552.  [8] Shapiro G I. Cyclin-dependent kinase pathways as targets for cancer treatment[J]. J Clin Oncol, 2006, 24(11): 1770-1783.  [9] Lee Y, Dominy J E, Choi Y J, et al. Cyclin D1-CDK4 controls glucose metabolism independently of cell cycle progression[J]. Nature, 2014, 510(7506): 547-551.  [10] Lopez-Mejia I C, Lagarrigue S, Giralt A, et al. CDK4 phosphorylates AMPKα2 to inhibit its activity and repress fatty acid oxidation[J]. Mol Cell, 2017, 68(2): 336-349.  [11] Huang Z L, Li X, Tang B, et al. SETDB1 modulates degradation of phosphorylated RB and anticancer efficacy of CDK4/6 inhibitors[J]. Cancer Res, 2023, 83(6): 875-889.  [12] Laurenti E, Frelin C, Xie S, et al. CDK6 levels regulate quiescence exit in human hematopoietic stem cells[J]. Cell Stem Cell, 2015, 16(3): 302-313.  [13] Xu X X, Shen X Y, Wang J J, et al. YAP prevents premature senescence of astrocytes and cognitive decline of Alzheimer's disease through regulating CDK6 signaling[J/OL]. Aging Cell, 2021, 20(9): e13465[2024-05-11]. https://doi.org/10.1111/acel.13465.  [14] Ganuza M, Sáiz-Ladera C, Cañamero M, et al. Genetic inactivation of CDK7 leads to cell cycle arrest and induces premature aging due to adult stem cell exhaustion[J]. EMBO J, 2012, 31(11): 2498-2510.  [15] Larochelle S, Merrick K A, Terret M E, et al. Requirements for CDK7 in the assembly of CDK1/cyclin B and activation of CDK2 revealed by chemical genetics in human cells[J]. Mol cell, 2007, 25(6): 839-850.  [16] Menzl I, Witalisz-Siepracka A, Sexl V. CDK8-novel therapeutic opportunities[J/OL]. Pharmaceuticals, 2019, 12(2): 92[2024-05-11]. https://doi.org/10.3390/ph12020092.  [17] Baert F, Noman M, Vermeire S, et al. Influence of immunogenicity on the long-term efficacy of infliximab in Crohn's disease[J]. N Engl J Med, 2003, 348(7): 601-608.  [18] Chen X, Yan Y Y, Cheng X, et al. A novel CDK8 inhibitor with poly substituted pyridine core: discovery and anti-inflammatory activity evaluation in vivo[J/OL]. Bioorg Chem, 2023, 133: 106402[2024-05-11]. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2023.106402.  [19] Ghamari A, Corput M P C, Thongjuea S, et al. In vivo live imaging of RNA polymerase II transcription factories in primary cells[J]. Genes Dev, 2013, 27(7): 767-777.  [20]  廖双华 , 郑文武 , 李丹，等 . CDK9 及其抑制剂在心肌肥大中的作用机制研究 [J]. 医学综述, 2018, 24(3): 471-475.  [21] Lui G Y L, Grandori C, Kemp C J. CDK12: an emerging therapeutic target for cancer[J]. J Clin Pathol, 2018, 71(11): 957-962.  [22] Liang K, Gao X, Gilmore, et al. Characterization of human cyclin dependent kinase 12 (CDK12) and CDK13 complexes in C-terminal domain phosphorylation, gene transcription, and RNA processing[J]. Mol Cell Biol, 2015, 35(6): 928-938.  [23] Sifrim A, Hitz M P, Wilsdon A, et al. Distinct genetic architectures for syndromic and nonsyndromic congenital heart defects identified by exome sequencing[J]. Nat Genet, 2016, 48(9): 1060-1065.  [24] Daniels D L, Ford M, Schwinn M K, et al. Mutual exclusivity of MED12/MED12L, MED13/13L, and CDK8/19 paralogs revealed within the CDK-mediator kinase module[J]. J Proteomics Bioinform, 2013, 2(2): 2-7.  [25] Paulsen F O, Idel C, Ribbat-Idel J, et al. CDK19 as a potential HPV independent biomarker for recurrent disease in HNSCC[J/OL]. Int J Mol Sci, 2020, 21(15): 5508[2024-05-11]. https://doi.org/10.3390/ ijms21155508.  [26] Asada A, Saito T, Hisanaga S. Phosphorylation of p35 and p39 by CDK5 determines the subcellular location of the holokinase in a phosphorylation-site-specific manner[J]. J Cell Sci, 2012, 125(14): 3421- 3429.  [27] Yu H P, Xie J M, Li B, et al. TIGAR regulates DNA damage and repair through pentosephosphate pathway and CDK5-ATM pathway[J/OL]. Sci Rep, 2015, 5: 9853[2024-05-11]. https://doi.org/10.1038/srep09853.  [28] Pozo K, Bibb J A. The emerging role of CDK5 in cancer[J]. Trends Cancer, 2016, 2(10): 606-618.  [29] Cheung Z H, Lp N Y. CDK5: a multifaceted kinase in neurodegenerative diseases[J]. Trends Cell Biol, 2012, 22(3): 169-175.  [30] Kasten M, Giordano A. CDK10, a Cdc2-related kinase, associates with the Ets2 transcription factor and modulates its transactivation activity[J]. Oncogene, 2001, 20(15): 1832-1838.  [31] Leman E S, Magheli A, Yong K M A, et al. Identification of nuclear structural protein alterations associated with seminomas[J]. J Cell Biochem, 2009, 108(6): 1274-1279.  [32] Yu J H, Zhong X Y, Zhang W G, et al. CDK10 functions as a tumor suppressor gene and regulates survivability of biliary tract cancer cells[J]. Oncol Rep, 2012, 27(4): 1266-1276.  [33] Hluchý M, Gajdušková P, Ruiz M I, et al. CDK11 regulates pre-mRNA splicing by phosphorylation of SF3B1[J]. Nature, 2022, 609(7928): 829- 834.  [34] Ou D, Chen L, He J, et al. CDK11 negatively regulates Wnt/β-catenin signaling in the endosomal compartment by affecting microtubule stability[J]. Cancer Biol Med, 2020, 17(2): 328-342.  [35] Sun T T, Co N N, Wong N. PFTK1 interacts with cyclin Y to activate non-canonical Wnt signaling in hepatocellular carcinoma[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2014, 449(1): 163-168.  [36] Ou-Yang J, Huang L H, Sun X X. Cyclin-dependent kinase 14 promotes cell proliferation, migration and invasion in ovarian cancer by inhibiting Wnt signaling pathway[J]. Gynecol Obstet Inves, 2017, 82(3): 230-239.  [37] Park M H, Kim S Y, Kim Y J, et al. ALS2CR7 (CDK15) attenuates TRAIL induced apoptosis by inducing phosphorylation of survivin Thr34[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2014, 450(1): 129-134.  [38] Shimizu K, Uematsu A, Imai Y, et al. Pctaire1/CDK16 promotes skeletal myogenesis by inducing myoblast migration and fusion[J]. FEBS Lett, 2014, 588(17): 3030-3037.  [39] Xie J, Li Y, Jiang K, et al. CDK16 phosphorylates and degrades p53 to promote radioresistance and predicts prognosis in lung cancer[J]. Theranostics, 2018, 8(3): 650-662.  [40] Chaput D, Kirouac L, Stevens S M, et al. Potential role of PCTAIRE-2, PCTAIRE-3 and P-histone H4 in amyloid precursor protein-dependent Alzheimer pathology[J]. Oncotarget, 2016, 7(8): 8481-8497.  [41] Herskovits A Z, Davies P. The regulation of tau phosphorylation by PCTAIRE 3: implications for the pathogenesis of Alzheimer's disease[J]. Neurobiol Dis, 2006, 23(2): 398-408.  [42] Pepino R D O, Coelho F, Janku T A B, et al. Overview of PCTK3/ CDK18: a cyclin-dependent kinase involved in specific functions in post mitotic cells[J]. Curr Med Chem, 2021, 28(33): 6846-6865.  [43] Liu Y, Wu C W, Galaktionov K. P42, a novel cyclin-dependent kinase activating kinase in mammalian cells[J]. J Biol Chem, 2004, 279(6): 4507-4514.  [44] Feng H, Yu Z, Tian Y, et al. A CCRK-EZH2 epigenetic circuitry drives hepatocarcinogenesis and associates with tumor recurrence and poor survival of patients[J]. J hepatol, 2015, 62(5): 1100-1111.  [45] Liu W, Zhou Y, Liang R, et al. Inhibition of cyclin-dependent kinase 5 activity alleviates diabetes-related cognitive deficits[J]. FASEB J, 2019, 33(12): 14506-14515.  [46] Malhotra N, Gupta R, Kumar P. Pharmacological relevance of CDK inhibitors in Alzheimer's disease[J/OL]. Neurochem Int, 2021, 148: 105115[2024-05-11]. https://doi.org/10.1016/j.neuint.2021.105115.  [47] Ibraghimov B O. Targeting dysregulated cell cycle and apoptosis for polycystic kidney disease therapy[J]. Cell Cycle, 2007, 6(7): 776-779.  [48] Braal C L, Jongbloed E M, Wilting S M, et al. Inhibiting CDK4/6 in breast cancer with palbociclib, ribociclib, and abemaciclib: similarities and differences[J/OL]. Drugs, 2021, 81(3): 317-331.  [49] Jhaveri K, Burris H A, Yap T A, et al. The evolution of cyclin dependent kinase inhibitors in the treatment of cancer[J]. Expert Rev Anticancer Ther, 2021, 21(10): 1105-1124  喜欢我们文章的朋友点个“在看”和“赞”吧，不然微信推送规则改变，有可能每天都会错过我们哦~ 免责声明 “汇聚南药”公众号所转载文章来源于其他公众号平台，主要目的在于分享行业相关知识，传递当前最新资讯。图片、文章版权均属于原作者所有，如有侵权，请在留言栏及时告知，我们会在24小时内删除相关信息。 信息来源：原创 药学进展 往期推荐 本平台不对转载文章的观点负责，文章所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示暗示的保证。

“ 点击蓝字 关注我们 孙建国 博士，中国药科大学研究员，博士生导师，专业方向为药物代谢动力学，主要从事创新药物体内和体外吸收及代谢特性、药物相互作用、生理药代动力学及中药药代动力学研究。先后赴新西兰奥塔哥大学药学院和美国华盛顿大学药学院作访问学者，2010 年赴新西兰参加科技部组织的“中新科学家交流计划”，2011 年被评为江苏省“333 高层次人才培养工程”第三梯队培养对象并获得政府留学奖学金。担任 J Chromatogr B, Xenobiotica, Phytomedicine, 《药学进展》《中国新药杂志》等杂志审稿人。 先后主持完成了 4 项江苏省自然科学基金，3 项国家自然科学基金，1 项国家重点研发计划，主持多项国家重大科研项目子课题，参加多项国家重大科研项目。近年来发表论文 40 余篇，其中以第一作者或通讯作者发表论文 20 余篇（其中 SCI 论文 18 篇），申请专利 6 项，授权 4 项。曾获 2023 年度第三届全国创新争先团队奖（排名第 5），国家科技进步二等奖（排名第 7），江苏省科技进步一等奖 3 项（排名第 4/6/6）。与企业共同合作获得新药临床批件 5 项，负责完成的药代动力学研究支持企业获得新药证书多项。 细胞周期蛋白依赖性激酶家族的研究进展 PPS  李雪华 1, 2，孙继红 2，孙建国 1* （1. 中国药科大学药物代谢动力学重点实验室，江苏 南京 210009；2. 南京圣和药业股份有限公司，江苏 南京 210038） [摘要] 细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）是调控细胞周期的核心分子，其家族的亚型存在于细胞周期的各个阶段。CDK 家族成员根据其发挥功能不同主要分为三大类：细胞周期调节因子、转录调节因子以及功能多样或尚未定义的调节器。由于不同类型肿瘤的发生都与细胞周期调控失调有关，所以 CDK 家族成为了抗肿瘤药物开发的热门靶点。目前已上市的 CDK 靶向抑制剂均为 CDK4/6 抑制剂，而作用于其余 CDK 靶点的药物也在持续跟进中，期待在不久的将来会有更多的药物问世。现阶段也有一些研发机构致力于开发作用于非肿瘤病症的 CDK 抑制剂，但这些药物多处于临床前研发阶段。通过对已发现的 CDK 家族的成员进行总结，希望能为后续 CDK 的研究提供一定的参考价值。 细胞周期是细胞生命活动的基本过程，它控制着细胞从静止期转向生长增殖期的过程。细胞周期包括 4 个时期：G1 期（DNA 合成前期）、S 期（DNA合成期）、G2 期（细胞分裂前期）和 M 期（细胞分裂期）。细胞分裂发生在各种生命过程之中，是最基本的生物活动之一，细胞在分裂的过程中会受到不同蛋白酶的调节，细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）便是其中的一种。CDK 属于丝氨酸/苏氨酸家族，目前共有 20 种不同的 CDK 被发现 [1]。不同的 CDK 通过与其相应的细胞周期蛋白（cyclin）结合从而发挥作用。其作为细胞分裂过程中关键的蛋白激酶，与人类的生活息息相关，目前已成为了各大研究所与医药公司研究的热门靶点。 1 细胞周期蛋白依赖性激酶概述 目前在人体内共有 20 种不同的 CDK 被发现，CDK 家族中绝大多数成员的蛋白质长度低于 500 aa，且发挥主要功能的激酶结构域占整个氨基酸序列的绝大部分，而转录调节剂CDK12、CDK13 与其他成员有较大差别。CDKs 通过与 cyclin 结合后才会发挥相应作用，根据其功能可以分为三大类 [2]：1）细胞周期的调节因子，CDK1、 2、 3、 4 和 6；2）转 录调节剂，CDK7、8、9、12、13 和 19；3） 功能多样或尚未定义的调节器，CDK5、10、11、14、15、16、17、18 和 20。 1.1 细胞周期的调节因子  负责调控细胞周期的 CDKs 主要通过与不同的cyclin 结合进而作用于细胞周期的各个阶段（见图1）。除作用于有丝分裂外，部分 CDKs 也可影响减数分裂的进程。 1.1.1 CDK1 CDK1 是与细胞有丝分裂进展相关的关键因素，能够与不同的 cyclin 结合，结合后其功能足以调节细胞分裂所需的所有步骤，继而影响细胞的增殖，且对细胞凋亡也产生一定影响 [3]。近年来，随着人们对 CDK1 的相关研究增多，CDK1 越来越多的功能已被发现。线粒体动力学、线粒体蛋白内流以及生物能量学中都有 CDK1 的参与 [4]。有研究表明，CDK1 对哺乳动物的卵子成熟有一定影响，可以提高体外受精的成功率，自噬泡的形成过程中也有 CDK1 的参与。CDK1 也参与抗病毒信号通路，CDK1 在病原感染的过程中可能会被病原利用，进而会产生协助病毒复制或免疫逃逸的作用 [5]。  1.1.2 CDK2 CDK2 在体内与 cyclin 结合形成二聚体后，通过发生磷酸化和去磷酸化，促进细胞通过 G1 期进入 S 期。除对细胞增殖的影响外，CDK2 在细胞分化、细胞凋亡以及多种疾病的发生发展中也起到一定作用。有研究报道，CDK2 通过参与磷脂酰肌醇 3-激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）/ 蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又称 AKT）信号通路，促进肿瘤细胞的增殖，而其表达失衡，是导致恶性肿瘤的发生与发展的因素之一。CDK2 参与高等真核生物的 DNA 复制，磷酸化复制前复合物的几个组分，在协调细胞中心体复制周期中发挥重要作用，且其是减数分裂所必需的 CDK [6]。  1.1.3 CDK3 CDK3 是细胞周期调控机制的核心，其在多种人类肿瘤细胞系和肿瘤组织中高表达，但在正常组织和细胞中的活性极低，所以 CDK3 与一些肿瘤的发生和发展密切相关，其表达可能为肿瘤的早期诊断和治疗提供新思路 [7]。截至目前，对CDK3 的研究尚不充分，其生物学功能和调节细胞周期的机制有待于进一步开发。  1.1.4 CDK4 CDK4 是调节细胞周期的核心因子之一，与 Cyclin D 结合后，通过调节 RB 磷酸化，使RB 在 G1后期被其他 CDK 灭活，并从 RB 约束中释放 E2F，促进细胞由 G1期向 S 期推进 [8]（见图 2）。研究表明，CDK4 是脂肪细胞胰岛素应答的重要介质，胰岛素激活 Cyclin D1-CDK4 复合物，在赖氨酸乙酰转移酶 2A（lysine acetyltransferase 2A，KAT2A）的作用下使得糖异生基因的表达受到抑制，从而抑制肝中葡萄糖的产生 [9]。除葡萄糖代谢外，CDK4 和 Cyclin D3 还通过腺苷酸活化蛋白激酶 α2（adenosine 5-monophosphate activated protein kinase α2，AMPKα2）亚基的磷酸化对植物组织进行负调节，在厌氧糖酵解和脂肪酸氧化中发挥作用 [10]。CDK4表达也是三阴性乳腺癌的预后指标。 1.1.5 CDK6 CDK6 与 CDK4 是高度同源的细胞周期激酶，通过与 Cyclin D（D1、D2 和 D3）形成复合物，促进细胞在 G1期的进展。同 CDK4 类似，CDK6-Cyclin D 复合物能够使 RB 磷酸化，进而从RB 介导的抑制中释放 E2F [11]（见图 2）。CDK6也在造血中起重要作用，其丢失会导致淋巴细胞轻度贫血，胸腺萎缩和 G1进展延迟，在造血干细胞（hematopoietic stem cell，HSC）中，CDK6 的缺失会导致干细胞活化延迟 [12]。有研究表明，Yes相关蛋白（Yes associated protein，YAP）可以改善CDK6 的信号通路，进而预防星形胶质细胞过早衰老和阿尔茨海默病（Alzheimer, s disease，AD）认知能力下降 [13]。 1.2 转录调节剂  调控转录相关的 CDKs 主要通过与相应 Cyclin结合后磷酸化 RNA 聚合酶 Ⅱ（RNA polymerase II，RNA Pol Ⅱ）的 C-端区域（C-terminal domain，CTD）从而调控转录。  1.2.1 CDK7 CDK7 是细胞周期和基因转录的中枢调节因子，是 CDK 激活激酶（cyclin-dependent kinase activating kinase，CAK）复合物的催化核心。虽然有多种 CAK 的存在，但研究表明，CDK7 是哺乳动物最重要的 CAK，在细胞周期中占主导地位 [14]。CDK7 通过在启动子区磷酸化 RNA Pol Ⅱ的 CTD区域的丝氨酸残基，发挥调控转录起始和清除启动子的作用，进而影响转录活性。在肿瘤组织中，CDK7 的表达量要比正常组织的表达量有明显的升高，选择性抑制 CDK7 可以阻滞 G1 期细胞进入 S 期，阻滞 S/G2 期细胞进入有丝分裂过程，同时可以阻止CDK1、CDK2 磷酸化的发生，所以 CDK7 也成为了抗肿瘤药物研发的热门靶点 [15]。 1.2.2 CDK8 CDK8 可以与 Cyclin C、调解复合体亚基 12（mediator complex subunit 12，MED12）和MED13一起形成“CDK8亚模块”，与Mediator结合，形成 CDK8-Mediator 模块，为转录因子、染色质修饰剂、启动子和增强子与 RNA Pol Ⅱ建立了桥梁，并在转录过程中发挥核心作用 [16]（见图 3）。CDK8既可以抑制又能激活哺乳动物的基因转录，除了启动转录外，CDK8 还可以调节转录延伸。CDK8 也可以作为致癌因子，通过介导β-连环蛋白（β-catenin）的转录输出，驱动 Wnt（Wingless/Integrated）通路的活性，导致结直肠癌的发生 [17]。CDK8 现已被证实为一种有效的抗肿瘤靶点，与多种癌症的发生、转移、耐药和代谢等密切相关，除此之外，CDK8也是理想的抗炎靶点，通过抑制 CDK8 可以增强激活蛋白-1（activator protein-1，AP-1）的转录活性，上调白细胞介素 -10（interleukin-10，IL-10）的表达 [18]。  1.2.3 CDK9 CDK9 定位于整个核内的活性转录位点，其在转录周期的多个阶段都是调节中枢 [19]。CDK9 的表达对于癌症、炎症以及促进心肌纤维化都有一定影响。如图 4 所示，CDK9 通过被 CDK7磷酸化之后而被激活，CDK9 和 CyclinT1 结合形成正向转录延伸因子（positive transcription elongation factor b，P-TEFb），P-TEFb 通过磷酸化 CTD 的氨基酸残基 Ser2 从而引起转录的延伸 [2]。研究发现，CDK9 除作为癌症治疗靶点外，其抑制剂对心肌肥大也有一定作用 [20]。  1.2.4 CDK12 CDK12 由 1 490 个氨基酸组成，主要发挥功能的是激酶结构域，通过和 Cyclin K 形成异二聚体，发挥激酶作用，其富含精氨酸/丝氨酸的结构域在信使 RNA（messenger RNA，mRNA）剪接中发挥着重要的作用。目前已知 CDK12 有如下功能 [21]：1）磷酸化 RNA Pol Ⅱ的 CTD 区域，促进转录的延伸；2）与 RNA 加工因子作用，调控 RNA剪切过程；3）介导转录的 RNA Pol Ⅱ的磷酸化调控 mRNA 3’端加工；4）调节内含子的多聚腺苷化及转录。CDK12 基因在肿瘤中会发生突变、扩增、缺失和融合，且在胃肠道肿瘤和妇科肿瘤中的改变率最高。CDK12 在多种癌症细胞中高表达，所以CDK12 已成为癌症治疗研究的热门靶点之一。 1.2.5 CDK13 CDK13 由 1 512 个氨基酸组成，通过控制剪接调节因子的磷酸化状态和活性，编码参与基因表达调控 [22]。其激酶结构域和 CDK12 的激酶结构域相似度达 92%，但在此区域外二者结构存在较大差异。与 CDK12 类似，CDK13 也可以和Cyclin K 形成异二聚体，发挥激酶作用，同 CDK12一样可以催化 RNA Pol Ⅱ的 CTD 区域的 Ser2 和Ser5 的磷酸化进而发挥后续功能。研究表明，在以上共同的生化功能外，CDK12 与 CDK13 调节表达的基因簇有所不同。此外，CDK13 还可以调控小核RNA（small nuclear RNA，snRNA）和核仁小分子RNA（small nucleolar RNA，snoRNA）的表达。相关研究表明，CDK13 突变也成为导致先天性心脏缺陷、面部畸形和智力发育障碍的原因之一 [23]。  1.2.6 CDK19 CDK19 是 CDK8 的旁系同源物，与CDK8 有高度同源性，二者的激酶结构域几乎完全相同 [24]。CDK19 可以通过抑制 p53 介导的 p21 转录来调节造血干细胞和急性髓系白血病细胞的增殖，也可以作为头颈部鳞状细胞癌复发性疾病的潜在人乳头瘤病毒（human papilloma virus，HPV）非依赖性生物标志物 [25]。 1.3 功能多样或尚未定义的调节器  CDK 家族成员除作用在细胞周期和转录外，还有部分成员具有较多功能，且通常具有组织特异性，但也有部分成员由于发现较晚，研究不充分，需等待进一步探索与发现。 1.3.1 CDK5 CDK5 在神经系统疾病的病理过程中起重要作用，病理刺激后 CDK5 与 p35 和 p39结合，使得 p35 和 p39 被钙蛋白酶裂解为 p25 和p29 [26]，TP53-诱导糖酵解调节磷酸酶（TP53-induced glycolysis and apoptosis regulator，TIGAR）可以上调CDK5 表达进而激活共济失调-毛细血管扩张症突变蛋白（ataxia-telangiectasia mutated protein，ATM），减少 DNA 损伤 [27]。当 CDK5 与 Cyclin I 结合后可以促进 B 淋巴瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）和Bcl-211 表达，促进细胞生存，但 CDK5 与 Cyclin I、Cyclin D1 以及谷胱甘肽 S-转移酶 P1（glutathione S-transferase P1，GSTP1）结合时会抑制 CDK5 的活性（见图 5）。CDK5 还与多种癌症的发生与发展有关，例如乳腺癌、肺癌、结肠癌、胰腺癌、黑色素瘤、甲状腺癌和脑肿瘤等，有望成为治疗癌症的新靶点 [28]。CDK5 过度激活还会导致多种神经退行性疾病，包括AD、帕金森病、亨廷顿病、脑血管疾病、缺血性卒中、癫痫、脑出血、神经性疼痛和胶质母细胞瘤等 [29]。 1.3.2 CDK10 CDK10 在细胞增殖、转录调节和细胞周期调节中都起着重要的作用，是 ETS 原癌基因 2（ETS proto-oncogene 2，Ets2）转录因子的调节因子，并调节其反式活化活性 [30]。研究表明，CDK10 不仅在乳腺癌中是一种潜在的肿瘤抑制因子，而且在其他肿瘤（如精原细胞瘤）中也是一种潜在的肿瘤抑制因子 [31]。CDK10 表达增加可以诱导 G0/G1 细胞周期停滞并增强 5-氟尿嘧啶（5-Fluorouracil，5-FU）诱导的细胞周期停滞，CDK10 在胆管癌中的表达会下调，而过表达可以逆转胆道癌对化疗的耐药性，降低胆道癌细胞的生存能力 [32]。  1.3.3 CDK11 CDK11 可以与细胞周期蛋白 Cyclin L1和 Cyclin L2 结合并表达 CDK11p110 和 CDK11p58两种蛋白质亚型，CDK11p110 在 RNA Pol Ⅱ定向转录和共转录 mRNA 加工中发挥作用，而 CDK11p58与有丝分裂有关 [33]。CDK11p58 仅在细胞周期的G2/M 期弱表达，相反，CDK11p110 在所有组织和CDK11 中普遍表达。CDK11 也是复制依赖性组蛋白基因转录所必需的蛋白 [34]。  1.3.4 CDK14 CDK14 可以调节细胞周期，细胞增殖等多种途径，是多种人类恶性癌症的癌基因，研究发现，CDK14 与 Cyclin Y 相互作用，激活肝细胞癌中的非典型 Wnt 信号传导，敲低 CDK14 可以抑制胰腺癌的肿瘤细胞增殖、侵袭和上皮到间充质的转化 [35]。CDK14 的异常表达与食管鳞状细胞癌患者的化学耐药性有关，可作为预后标志物。有报道称，CDK14 可以通过以激酶非依赖性方式调节非典型 Wnt 信号通路来促进轴突再生，且 Wnt 信号通路会促进卵巢癌中的细胞增殖、迁移和侵袭 [36]。  1.3.5 CDK15CDK15 是一种高度保守的同源基因，与癌症关系密切。研究表明，CDK15 可以通过诱导存活蛋白 Thr34 的磷酸化来减弱 Trail 诱导的细胞凋亡 [37]。CDK15 在乳腺癌组织中上调，也预示着这些患者的预后不良，所以 CDK15 有望成为治疗乳腺癌的新靶点。  1.3.6 CDK16 CDK16 通过磷酸化胞质分裂的蛋白质调节因子 1（protein regulator of cytokinesis 1，PRC1）的蛋白质调节剂来调节有丝分裂期间纺锤体的形成从而发挥其功能。CDK16 也参与囊泡运输、神经突生长、精子发生、葡萄糖转运、骨骼肌生成等过程 [38]。研究发现，CDK16 在多种癌症中高表达，例如肺癌、乳腺癌等。CDK16 可提高三阴性乳腺癌细胞体外增殖和迁移能力，促进三阴性乳腺癌在体内的肿瘤生长和转移，且可以通过抑制细胞凋亡和活性氧的产生以及以 p53 依赖性方式抑制肺癌细胞中的 DNA 损伤反应来促进放射性耐药 [39]。  1.3.7 CDK17 CDK17 又称为 PCTAIR2，因其研究较少，所以在细胞周期和表达中尚不清楚。有研究表明，CDK17 的表达可能与 AD 存在一定联系 [40]。  1.3.8 CDK18 CDK18 又称 PCTAIR3，通过促进复制应激信号传导和基因组稳定性，其最初被定义为一种神经元激酶，当在人脑中过度表达时，会磷酸化 tau 蛋白，而过度磷酸化的 tau 可以形成与 AD 病理相关的神经原纤维缠结的一部分，故 CDK18 的过表达与 AD 的发生也存在一定联系 [41]。除 AD 外，CDK18 功能障碍也会导致其他疾病，如代谢性疾病、脑缺血、抑郁症、癌症和神经系统疾病等 [42]。  1.3.9 CDK20 CDK20 与 CDK7 序列同源，可以激活 CDK2 并控制各种癌细胞的细胞周期进程 [43]，其在多种类型的人类癌症中起着重要的作用，包括胶质母细胞瘤、肝癌、卵巢癌和结直肠癌。也有研究发现，其在自我强化回路中发挥作用，调节乙型肝炎病毒相关的肝癌发生，也会导致 Eeste 基因增强子人类同源物2（enhancer of zeste homolog2，EZH2）上调[44]。 2 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂的研究概述 自 20 世纪 90 年代起，便开始对 CDK 抑制剂进行研究，但第 1 代泛 CDK 抑制剂如 flavopiridol和 roscovitine，由于其选择性大且毒性较高，对正常细胞的影响较大，故开启了对精准靶向 CDK 家族亚型靶点的研究。根据 CDK 家族不同的亚型所发挥的不同的功能，研究发现，CDK 抑制剂在糖尿病、肾病、神经退行性疾病、传染性疾病以及癌症的治疗中都有很大的潜力 [45-47]。由于癌症的治疗一直以来都是人们想要突破的一大难题，而不同类型肿瘤的发生都与细胞周期调控失调有关，所以对于该家族靶向药物的研究多集中于癌症的治疗，但也有部分机构对于该靶点在其他治疗领域进行研究，例如神经退行性疾病、AD、男性避孕药等，但以非肿瘤作为适应证的药物现阶段进展较慢，多处于临床前研究阶段，但临床前的研究成果也足以证明该家族的抑制剂除抑制肿瘤外也可适用于其他适应证。截至 2023 年底，通过美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）上市的CDK 靶向制剂只有以 CDK4/6 为靶点的药物（见表1），其他靶点药物进展较慢，多数集中于临床前研发阶段，且多数专利已披露药物在临床前因为药效或安全性问题止步于临床前基础研究。  2015年，辉瑞研发的哌柏西利（palbociclib，1）获批，是首个应用于临床的 CDK4/6 抑制剂，两年后，诺华与礼来所推出的“me-too”药利柏西利（ribociclib，2）和阿贝西利（abemaciclib，3）先后上市。诺华的 ribociclib 的分子结构与辉瑞的palbociclib 多有类似，主要是与嘧啶环连接的环有所不同；礼来的 abemaciclib 较 palbociclib 改动较大，但关键结合特征并未改变，临床试验表明，Abemaciclib 较 palbociclib 在耐药性、有效性方面具有一定 优 势，Abemaciclib 展 现 出“best-in-class”的潜质 [48]。2021 年，G1 治疗公司与勃林格殷格翰制药和先声药业联合研发的曲拉西利（trilaciclib，4）问世，Trilaciclib 从分子结构上参照了诺华的ribociclib，主要是将 ribociclib 的酰胺取代环化，与原先的母核形成三并环，同时将原环戊烷取代变换为环己烷螺环，通过一个螺环突破了专利，且适应证避开了乳腺癌，转为化疗引起的骨髓抑制 [49]。2021 年 底， 首 个 由 我 国 恒 瑞 医 药 自 主 研发 的CDK4/6 抑制剂达尔西利（dalpiciclib，5）问世，其分子结构主要在 palbociclib 的基础上进行改动，其通过与氟维司群联用，用于治疗适用于既往接受内分泌治疗后出现疾病进展的激素受体阳性（hormone receptor positive，HR+ ）、 人表皮生长因子受体-2 阴性（human epidermal growth factor receptor 2 negative，HER2- ）的复发或转移性乳腺癌患者，且该药已于 2023 年被纳入新版国家医保药品目录。 3 结语与展望 作为细胞生命活动的基本过程，细胞周期控制着细胞从静止期转向生长增殖期的过程。CDK 和cyclin 是调控整个细胞周期的核心分子。CDK 通过和相应的cyclin结合后作用在细胞周期的各个阶段，影响细胞周期进程，调控细胞增殖。不同类型的癌症的发生与发展的过程中有一共同特征就是细胞周期调控失调，细胞增殖异常，所以通过影响癌症细胞周期来发挥抗肿瘤作用是抗肿瘤药物的研发的热点之一，CDK 家族已成为抗肿瘤药物研发的热门靶点，具有可预见的发展前景。介于泛 CDK 抑制剂在安全性上存在较大问题，故以 CDK 家族中不同亚型作为靶点精确靶向成为 CDK 家族靶向抑制剂的研发热点。 抗肿瘤细胞周期药物治疗目前已知的机制包括以下 4 个方面：1）阻滞细胞周期从 G1 期进入 S 期；2）调节转录水平；3）激活抗肿瘤免疫；4）控制细胞代谢功能。CDK 家族庞大，在目前已经发现的在人体内的 20 种亚型中，CDK1、2、3、4 和 6 作用于细胞周期的各个阶段；CDK7、8、9、12、13和 19 可以调控转录水平，从而抑制肿瘤细胞增殖；CDK8 可以上调 IL-10 的的表达作用于免疫；多种亚型对细胞代谢有一定影响。CDK 家族不同的亚型在抗肿瘤细胞周期药物的4种机制中均有一定参与。  目前已上市的 CDK 家族靶向抑制剂均集中在CDK4/6 中，但也有不少靶向 CDK 家族的其他成员的药物已进入Ⅱ、Ⅲ期临床试验，且这些药物的适应证均集中在抗肿瘤方向，证明了 CDK 家族中多种亚型可成药的无限可能，也预示着不久的将来会有更多的 CDK 靶向抑制剂上市，为肿瘤患者带来福音。大部分靶向 CDK 家族的非抗肿瘤药均停留在临床前研究阶段，可能与研究较少有关，靶向CDK 家族作用于非肿瘤疾病的可成药性需要更加深入的研究。 通过对人体中已发现的 CDK 家族中各亚型的特点以及作用进行简单概述，且汇总了 2024 年前已上市的 CDK 家族靶向药物，希望对后续 CDK 家族的研究以及 CDK 家族靶向药物的研发提供参考。期待在不久的将来会有更多的药物上市，为患者带来福音。 [ 参考文献 ]  [1] Malumbres M, Harlow E, Hunt T, et al. Cyclin-dependent kinases: a family portrait[J]. Nat Cell Biol, 2009, 11(11): 1275-1276.  [2] Mandal R, Becker S, Strebhardt K. Targeting CDK9 for anti-cancer therapeutics[J/OL]. Cancers (Basel), 2021, 13(9): 2181[2024-05-11]. https://doi.org/10.3390/cancers13092181.  [3] Santamaría D, Barrière C, Cerqueira A, et al. CDK1 is sufficient to drive the mammalian cell cycle[J]. Nature, 2007, 448(7155): 811-815.  [4] Xie B, Wang S Y, Jiang N, et al. Cyclin B1/CDK1-regulated mitochondrial bioenergetics in cell cycle progression and tumor resistance[J/OL]. Cancer Lett, 2019, 443: 56-66[2024-05-11]. https://doi. org/10.1016/j.canlet.2018.11.019.  [5] Li Q Y, Zhou D Y, Jia F, et al. Japanese encephalitis virus NS1’ protein interacts with host CDK1 protein to regulate antiviral response[J/OL]. Microbiol Spectr, 2021, 9(3): e0166121[2024-05-11]. https://doi. org/10.1128/Spectrum.01661-21.  [6] Tadesse S, Caldon EC, Tilley W, et al. Cyclin-dependent kinase 2 inhibitors in cancer therapy: an update[J]. J Med Chem, 2019, 62(9): 4233-4251.  [7] Keezer S M, Gilbert D M. Evidence for a pre-restriction point CDK3 activity[J]. J Cell Biochem, 2002, 85(3): 545-552.  [8] Shapiro G I. Cyclin-dependent kinase pathways as targets for cancer treatment[J]. J Clin Oncol, 2006, 24(11): 1770-1783.  [9] Lee Y, Dominy J E, Choi Y J, et al. Cyclin D1-CDK4 controls glucose metabolism independently of cell cycle progression[J]. Nature, 2014, 510(7506): 547-551.  [10] Lopez-Mejia I C, Lagarrigue S, Giralt A, et al. CDK4 phosphorylates AMPKα2 to inhibit its activity and repress fatty acid oxidation[J]. Mol Cell, 2017, 68(2): 336-349.  [11] Huang Z L, Li X, Tang B, et al. SETDB1 modulates degradation of phosphorylated RB and anticancer efficacy of CDK4/6 inhibitors[J]. Cancer Res, 2023, 83(6): 875-889.  [12] Laurenti E, Frelin C, Xie S, et al. CDK6 levels regulate quiescence exit in human hematopoietic stem cells[J]. Cell Stem Cell, 2015, 16(3): 302-313.  [13] Xu X X, Shen X Y, Wang J J, et al. YAP prevents premature senescence of astrocytes and cognitive decline of Alzheimer's disease through regulating CDK6 signaling[J/OL]. Aging Cell, 2021, 20(9): e13465[2024-05-11]. https://doi.org/10.1111/acel.13465.  [14] Ganuza M, Sáiz-Ladera C, Cañamero M, et al. Genetic inactivation of CDK7 leads to cell cycle arrest and induces premature aging due to adult stem cell exhaustion[J]. EMBO J, 2012, 31(11): 2498-2510.  [15] Larochelle S, Merrick K A, Terret M E, et al. Requirements for CDK7 in the assembly of CDK1/cyclin B and activation of CDK2 revealed by chemical genetics in human cells[J]. Mol cell, 2007, 25(6): 839-850.  [16] Menzl I, Witalisz-Siepracka A, Sexl V. CDK8-novel therapeutic opportunities[J/OL]. Pharmaceuticals, 2019, 12(2): 92[2024-05-11]. https://doi.org/10.3390/ph12020092.  [17] Baert F, Noman M, Vermeire S, et al. Influence of immunogenicity on the long-term efficacy of infliximab in Crohn's disease[J]. N Engl J Med, 2003, 348(7): 601-608.  [18] Chen X, Yan Y Y, Cheng X, et al. A novel CDK8 inhibitor with poly substituted pyridine core: discovery and anti-inflammatory activity evaluation in vivo[J/OL]. Bioorg Chem, 2023, 133: 106402[2024-05-11]. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2023.106402.  [19] Ghamari A, Corput M P C, Thongjuea S, et al. In vivo live imaging of RNA polymerase II transcription factories in primary cells[J]. Genes Dev, 2013, 27(7): 767-777.  [20]  廖双华 , 郑文武 , 李丹，等 . CDK9 及其抑制剂在心肌肥大中的作用机制研究 [J]. 医学综述, 2018, 24(3): 471-475.  [21] Lui G Y L, Grandori C, Kemp C J. CDK12: an emerging therapeutic target for cancer[J]. J Clin Pathol, 2018, 71(11): 957-962.  [22] Liang K, Gao X, Gilmore, et al. Characterization of human cyclin dependent kinase 12 (CDK12) and CDK13 complexes in C-terminal domain phosphorylation, gene transcription, and RNA processing[J]. Mol Cell Biol, 2015, 35(6): 928-938.  [23] Sifrim A, Hitz M P, Wilsdon A, et al. Distinct genetic architectures for syndromic and nonsyndromic congenital heart defects identified by exome sequencing[J]. Nat Genet, 2016, 48(9): 1060-1065.  [24] Daniels D L, Ford M, Schwinn M K, et al. Mutual exclusivity of MED12/MED12L, MED13/13L, and CDK8/19 paralogs revealed within the CDK-mediator kinase module[J]. J Proteomics Bioinform, 2013, 2(2): 2-7.  [25] Paulsen F O, Idel C, Ribbat-Idel J, et al. CDK19 as a potential HPV independent biomarker for recurrent disease in HNSCC[J/OL]. Int J Mol Sci, 2020, 21(15): 5508[2024-05-11]. https://doi.org/10.3390/ ijms21155508.  [26] Asada A, Saito T, Hisanaga S. Phosphorylation of p35 and p39 by CDK5 determines the subcellular location of the holokinase in a phosphorylation-site-specific manner[J]. J Cell Sci, 2012, 125(14): 3421- 3429.  [27] Yu H P, Xie J M, Li B, et al. TIGAR regulates DNA damage and repair through pentosephosphate pathway and CDK5-ATM pathway[J/OL]. Sci Rep, 2015, 5: 9853[2024-05-11]. https://doi.org/10.1038/srep09853.  [28] Pozo K, Bibb J A. The emerging role of CDK5 in cancer[J]. Trends Cancer, 2016, 2(10): 606-618.  [29] Cheung Z H, Lp N Y. CDK5: a multifaceted kinase in neurodegenerative diseases[J]. Trends Cell Biol, 2012, 22(3): 169-175.  [30] Kasten M, Giordano A. CDK10, a Cdc2-related kinase, associates with the Ets2 transcription factor and modulates its transactivation activity[J]. Oncogene, 2001, 20(15): 1832-1838.  [31] Leman E S, Magheli A, Yong K M A, et al. Identification of nuclear structural protein alterations associated with seminomas[J]. J Cell Biochem, 2009, 108(6): 1274-1279.  [32] Yu J H, Zhong X Y, Zhang W G, et al. CDK10 functions as a tumor suppressor gene and regulates survivability of biliary tract cancer cells[J]. Oncol Rep, 2012, 27(4): 1266-1276.  [33] Hluchý M, Gajdušková P, Ruiz M I, et al. CDK11 regulates pre-mRNA splicing by phosphorylation of SF3B1[J]. Nature, 2022, 609(7928): 829- 834.  [34] Ou D, Chen L, He J, et al. CDK11 negatively regulates Wnt/β-catenin signaling in the endosomal compartment by affecting microtubule stability[J]. Cancer Biol Med, 2020, 17(2): 328-342.  [35] Sun T T, Co N N, Wong N. PFTK1 interacts with cyclin Y to activate non-canonical Wnt signaling in hepatocellular carcinoma[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2014, 449(1): 163-168.  [36] Ou-Yang J, Huang L H, Sun X X. Cyclin-dependent kinase 14 promotes cell proliferation, migration and invasion in ovarian cancer by inhibiting Wnt signaling pathway[J]. Gynecol Obstet Inves, 2017, 82(3): 230-239.  [37] Park M H, Kim S Y, Kim Y J, et al. ALS2CR7 (CDK15) attenuates TRAIL induced apoptosis by inducing phosphorylation of survivin Thr34[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2014, 450(1): 129-134.  [38] Shimizu K, Uematsu A, Imai Y, et al. Pctaire1/CDK16 promotes skeletal myogenesis by inducing myoblast migration and fusion[J]. FEBS Lett, 2014, 588(17): 3030-3037.  [39] Xie J, Li Y, Jiang K, et al. CDK16 phosphorylates and degrades p53 to promote radioresistance and predicts prognosis in lung cancer[J]. Theranostics, 2018, 8(3): 650-662.  [40] Chaput D, Kirouac L, Stevens S M, et al. Potential role of PCTAIRE-2, PCTAIRE-3 and P-histone H4 in amyloid precursor protein-dependent Alzheimer pathology[J]. Oncotarget, 2016, 7(8): 8481-8497.  [41] Herskovits A Z, Davies P. The regulation of tau phosphorylation by PCTAIRE 3: implications for the pathogenesis of Alzheimer's disease[J]. Neurobiol Dis, 2006, 23(2): 398-408.  [42] Pepino R D O, Coelho F, Janku T A B, et al. Overview of PCTK3/ CDK18: a cyclin-dependent kinase involved in specific functions in post mitotic cells[J]. Curr Med Chem, 2021, 28(33): 6846-6865.  [43] Liu Y, Wu C W, Galaktionov K. P42, a novel cyclin-dependent kinase activating kinase in mammalian cells[J]. J Biol Chem, 2004, 279(6): 4507-4514.  [44] Feng H, Yu Z, Tian Y, et al. A CCRK-EZH2 epigenetic circuitry drives hepatocarcinogenesis and associates with tumor recurrence and poor survival of patients[J]. J hepatol, 2015, 62(5): 1100-1111.  [45] Liu W, Zhou Y, Liang R, et al. Inhibition of cyclin-dependent kinase 5 activity alleviates diabetes-related cognitive deficits[J]. FASEB J, 2019, 33(12): 14506-14515.  [46] Malhotra N, Gupta R, Kumar P. Pharmacological relevance of CDK inhibitors in Alzheimer's disease[J/OL]. Neurochem Int, 2021, 148: 105115[2024-05-11]. https://doi.org/10.1016/j.neuint.2021.105115.  [47] Ibraghimov B O. Targeting dysregulated cell cycle and apoptosis for polycystic kidney disease therapy[J]. Cell Cycle, 2007, 6(7): 776-779.  [48] Braal C L, Jongbloed E M, Wilting S M, et al. Inhibiting CDK4/6 in breast cancer with palbociclib, ribociclib, and abemaciclib: similarities and differences[J/OL]. Drugs, 2021, 81(3): 317-331.  [49] Jhaveri K, Burris H A, Yap T A, et al. The evolution of cyclin dependent kinase inhibitors in the treatment of cancer[J]. Expert Rev Anticancer Ther, 2021, 21(10): 1105-1124 美编排版：史鑫宇 感谢您阅读《药学进展》微信平台原创好文，也欢迎各位读者转载、引用。本文选自《药学进展》2025年第 1 期。 《药学进展》杂志由国家教育部主管、中国药科大学和中国药学会共同主办，中国科技核心期刊（中国科技论文统计源期刊）。刊物以反映药学科研领域的新方法、新成果、新进展、新趋势为宗旨，以综述、评述、行业发展报告为特色，以药学学科进展、技术进展、新药研发各环节技术信息为重点，是一本专注于医药科技前沿与产业动态的专业媒体。 《药学进展》注重内容策划、加强组稿约稿、深度挖掘、分析药学信息资源、在药学学科进展、科研思路方法、靶点机制探讨、新药研发报告、临床用药分析、国际医药前沿等方面初具特色；特别是医药信息内容以科学前沿与国家战略需求相合，更加突出前瞻性、权威性、时效性、新颖性、系统性、实战性。根据最新统计数据，刊物篇均下载率连续三年蝉联我国医药期刊榜首，复合影响因子1.216，具有较高的影响力。 《药学进展》编委会由国家重大专项化学药总师陈凯先院士担任主编，编委由新药研发技术链政府监管部门、高校科研院所、制药企业、临床医院、CRO、金融资本及知识产权相关机构近两百位极具影响力的专家组成。 联系《药学进展》↓↓↓ 编辑部官网：pps.cpu.edu.cn； 邮箱：yxjz@163.com； 电话：025-83271227。 欢迎投稿、订阅！ 往期推荐 聚焦“兴药为民·2023生物医药创新融合发展大会”“兴药为民·2023生物医药创新融合发展大会”盛大启幕！院士专家齐聚杭城，绘就生物医药前沿赛道新蓝图“兴药强刊”青年学者论坛暨《药学进展》第二届青年编委会议成功召开“兴药为民·2023生物医药创新融合发展大会”路演专场圆满收官！校企合作新旅程已启航 我知道你在看哟

摘要细胞周期机制失调与细胞周期蛋白依赖性激酶 (CDK) 失调有关，是癌症的明确特征，最终促进异常增殖，促进肿瘤发生和疾病发展。对此，在过去几十年中开发了几种 CDK 抑制剂 (CDKI)（第1、2和3代CDKI）来抑制癌细胞增殖。第1代和第2代 CDKIs 因其特异性有限、毒性大，用于肿瘤患者的治疗未受到临床广泛关注。然而，最近开发的联合策略使我们能够降低这些 CDKI 的毒性和副作用，为其在临床环境中的潜在应用铺平了道路。第3代 CDKIs 在临床前和临床水平上产生了最有希望的结果，推动其进入针对多种恶性肿瘤，尤其是乳腺癌的临床试验晚期阶段，并彻底改变了传统的治疗策略。本综述讨论了第1、2和3代 CDKI 中研究最多的候选药物、其基本作用机制、既往失败的原因及其目前治疗不同恶性肿瘤的临床开发。简要总结了最近的临床试验结果和开发第三代 FDA 批准的选择性 CDK4/6 抑制剂（对抗最普遍的癌症）的进展。总的来说，这篇综述将提供从过去到现在 CDKIs 的透彻知识，让研究人员重新思考和开发创新的癌症治疗方案。细胞周期的进展在很大程度上依赖于CDKs，CDKs的失调与细胞周期失调和异常增殖有关，这是癌细胞的两个关键标志。在过去的几十年里已经开发了多种 CDKIs 来抑制癌细胞增殖。早期生成的 CDKI 显示出异常的抗癌活性，但其显著的毒性和有限的选择性使人们对其治疗用途产生怀疑。而第3代 CDKIs 则以相对较低的毒性和较高的特异性，产生了最有前景的临床结果，推动其进入针对多种恶性肿瘤，特别是针对乳腺癌的临床试验的晚期阶段，并彻底改变了传统的治疗策略。1.引言非程序性增殖是癌细胞的关键标志之一。癌细胞的非程序性增殖直接或间接由失调的细胞周期蛋白依赖性激酶 (CDKs) 介导Unscheduled proliferation is one of the key hallmarks of cancer cells. Unscheduled proliferation in cancer cells is mediated directly or indirectly by dysregulated cyclindependent kinases (CDKs)。细胞周期早期 CDKs 的表达形成了细胞增殖的条件。实现 CDKs 在细胞周期进程中的潜力，在过去的几十年里，多种 CDK 抑制剂 (CDKIs) 被开发用于阻断癌细胞增殖。包括第1、2、3代CDKI。尽管第1和第2种 CDKI 在临床前和临床研究（程度较轻）中显示出显著的抗肿瘤疗效，但由于其特异性较低和毒性严重，这些抑制剂在癌症患者的治疗中未受到太多临床关注。近年来联合治疗策略的发展使降低前一代 CDKI 的毒性和副作用成为可能，为其在临床环境中的应用开辟了可能。与第1代和第2代 CDKI 相比，在开发第3代 CDKI 的临床方面取得了显著进展。临床前和临床结果表明，这些选择性 CDK4/6 抑制剂可以显著降低多种恶性肿瘤的进展。其中4种抑制剂palbociclib、ribociclib、abemaciclib和 trilaciclib 已被 FDA 批准用于治疗不同的癌症，单独使用或与已确立的疗法联合使用。本综述讨论了第1、2和3代 CDKI 中研究最多的候选药物、其基本作用方式、既往失败的原因以及多发性恶性肿瘤管理的近期临床开发。此外，简要总结了 FDA 批准的第三代选择性 CDK4/6 抑制剂治疗最普遍癌症的最新临床试验结果和进展。1.1.CDK和细胞周期进程CDKs 是在细胞周期进程和转录调控过程中催化蛋白磷酸化的酶家族。CDKs的催化活性需要被称为细胞周期蛋白的调控伴侣的结合。几种 CDKs 和细胞周期蛋白已在不同物种中被鉴定识别，只有特异性的 CDK-细胞周期蛋白相互作用被认为控制细胞周期进程，即通过G1、S、G2和 M 期。在哺乳动物中，目前公认的模型是基于生化证据，其中 G1 至 S 期转变由 CDK4 或 CDK6 与D1、D2和 D3 细胞周期蛋白结合控制。在细胞周期早期，有丝分裂前信号增加细胞周期蛋白 D 的表达，细胞周期蛋白 D 结合并激活CDK4/6，最终激活CDK2/cyclin E。CDK4/CDK6使 Rb 蛋白磷酸化，CDK2进一步磷酸化Rb。在细胞周期蛋白-CDK4/6 复合物存在的情况下，Rb的过度磷酸化阻断 E2F 结合，使细胞进入 S 期，在那里发生 DNA 合成。当CDK2/cyclin A 磷酸化E2F1，阻断其 DNA 结合能力时，S期终止。CDK1与细胞周期蛋白 B 结合完成有丝分裂过程。据报道，CDK3与细胞周期蛋白 C 结合可使Rb 磷酸化，导致从 G0 期退出。也有报道 CDK3 有助于进入 S 期，部分是通过激活转录因子 E2F 家族成员，但其作用与 CDK2 不同。这些事件的概述和图形表示见图1.除了直接驱动细胞周期进程的CDKs（如CDK4、CDK6、CDK2、CDK1和CDK3）外，还揭示了一个控制转录的 CDKs 家族，其中包括CDK7、CDK8、CDK9、CDK10、CDK11、CDK12、CDK13等。在特殊组织环境中具有有丝分裂后功能的CDK，如CDK5，也已被确定。每个CDK 的重要性及其对细胞周期调控的贡献的细节已经在各种报告中讨论过。在本节中，我们打算概述调节哺乳动物细胞周期的 CDK 家族重要成员。鉴于 CDKs 在哺乳动物细胞细胞周期调控中发挥的至关重要的功能，所有恶性肿瘤都具有某些损害细胞周期正常控制的特征可能并不令人惊讶。这就是为什么在过去的30年里，多种靶向 CDKs 活性的药物不断进化，并在临床试验中进行了测试的原因。在最近的时代，选择性靶向 CDK 家族两个关键成员 (CDK4/6) 活性的最先进药物已成为现代癌症治疗的支柱。在下面的章节中，简要回顾了第1、2和3代靶向 CDK 活性 (CDKIs) 药物中研究最多的候选药物，它们最近在临床上开发用于治疗多种恶性肿瘤，它们的基本作用方式及其过去失败的原因，以及振兴它们用于癌症治疗的策略。图1.CDK家族蛋白及其相互作用的伴侣参与调节细胞周期进程。促有丝分裂信号在细胞周期早期促进细胞周期蛋白 D 的合成，细胞周期蛋白 D 结合并激活CDK4/6，随后激活CDK2/cyclin E。CDK4/CDK6使 Rb 蛋白磷酸化，CDK2进一步使 Rb 过度磷酸化。Rb的过度磷酸化阻止E2F 结合，使细胞进入 S 期，在那里发生 DNA 合成。在 S 期接近结束时，CDK2/细胞周期蛋白 A 磷酸化E2F1，阻止其与 DNA 结合并终止 S 期。CDK1与细胞周期蛋白 B 偶联完成有丝分裂过程。CDK3与细胞周期蛋白 C 结合使 Rb磷酸化，导致从 G0 期退出。除了这些直接驱动细胞周期进程的CDK 外，还发现了CDK7、CDK8、CDK9、CDK10、CDK11、CDK12、CDK13和 CDK19 等其他CDK，并证实参与转录调控。2.靶向各种恶性肿瘤的 CDKI进展2.1.第一代 CDKI一旦探索了 CDKs 在各种癌症中的治疗潜力，就会进化出 CDKIs 开发的研究。最初，多种 CDKI 被称为第一代CDKI，包括olomoucine、flavopiridol和roscovitine，被开发为潜在的癌症治疗药物，并在大量临床试验中进行了试验。然而，由于其相对于其类似物的亲和力有限且毒性严重，其中一些第一代CDKI（如olomoucine）尽管在临床前研究中对癌细胞具有相当大的抑制作用，但仍无法用于临床研究。相比之下，flavopiridol和 roscovitine 这两种第一代 CDKI 在研究方面引起了最大的关注，正在用于 I/II 期临床研究。2.2. FlavopiridolFlavopiridol 是研究最广泛的第一代CDKI，也是首次用于临床研究。Flavopiridol最初被发现是表皮生长因子受体的抑制剂，在多个实验模型中已被证明可以抑制各种癌症的生长，但后来，观察到其对CDK1、CDK2、CDK4、CDK6、CDK7和 CDK9 的抑制活性强于对表皮生长因子受体的抑制活性（图2）flavopiridol的初步临床试验始于1994年，作为慢性淋巴细胞白血病和急性髓系白血病的一线联合治疗。此后，根据最大的临床试验数据库 (www.clinicaltrials.gov)flavopiridol已经在67项临床试验中进行了测试，该药主要用于治疗包括淋巴瘤、急性髓性白血病、前列腺癌和胃癌在内的多种癌症。flavopiridol的早期试验证明，在体外足以抑制细胞增殖和 CDK 活化的浓度可在人体中安全获得。此外，这些静脉注射 flavopiridol 的初步临床试验表明对多种癌症有效，如非霍奇金淋巴瘤和前列腺癌、结肠癌、肾癌和胃癌。然而，在这些研究期间，观察到严重的不良反应，如分泌性腹泻和促炎状态伴低血压，导致该药物的进一步临床开发停止。联合治疗策略的最新发展使其能够降低与强效药物相关的毒性和副作用，从而改善其在临床环境中的应用。在相同的背景下，已对各种药物与 flavopiridol 联合使用进行了检查，以降低 flavopiridol 在临床上的严重不良反应。例如，在 I 期临床研究中，食管癌、肺癌和前列腺癌均对序贯紫杉醇和favopiridol治疗有良好的反应。几项 I 期临床研究已经证明了联合使用 favopiridol 和多西他赛对抗转移性乳腺癌、多种非血液系统癌症和晚期实体瘤的巨大潜力。还进行了多项使用favopiridol的 II 期临床研究。其中许多在多种癌症中有中度至显著的结果，而另一些则产生了不令人满意的结果，需要对其他联合策略进行更多的实验。这些晚期临床研究的详细信息总结见表1。图2.总结了多年来开发的研究最广泛的第1、2和3代CDKI、其化学结构及其靶向的重要CDK。表1.部分第一代和第二代CDKI 的晚期临床试验概述2.3. RoscovitineRoscovitine 是一种基于嘌呤的CDKI，也是第一代 CDKI 之一，将在多种癌症的临床试验中进行探索。这种抑制剂已经证明了它能够结合和抑制 CDK 家族的多个成员，包括CDK1、CDK2、CDK5、CDK7和CDK9，即使在微摩尔浓度下 (2) 临床前研究了Roscovitine对多种癌细胞系和移植瘤模型的抑制作用，显示Roscovitine的抑制作用多通过细胞周期阻滞和凋亡诱导介导。此后，开展了几项以roscovitine 为单一药物的 I 期和 II 期临床试验，但结果未能给科学界留下明显的印象。使用 roscovitine 的 I 期临床试验证明没有客观的肿瘤反应，即使一些患者 (8/21) 达到了疾病稳定。另一项 I 期临床研究发现，各种类型恶性肿瘤个体的部分缓解和肿瘤稳定。还进行了一项 II 期临床试验，研究口服 roscovitine 治疗非小细胞肺癌的有效性；然而，这项研究被关闭，没有数据被披露 (NCT00372073)。与 flavopiridol 相似，roscovitine最近在临床水平上与常规治疗联合使用。最近完成的一项 I 期临床研究采用了sapacitibine和Roscovitine联合治疗BRCA（乳腺癌基因）肿瘤，研究显示出潜在的协同效应，导致细胞周期停滞和肿瘤细胞凋亡。根据这项研究，将 roscovitine 与 sapacitibine 联合使用增加了其总体疗效并降低了其细胞毒性，表明未来采用联合策略的研究可能会提高 roscovitine 的治疗疗效。使用 roscovitine 单药或联合治疗多种癌症的 II 期临床研究总结见表1。2.4.第二代 CDKI考虑到第一代 CDKI 抑制剂的细胞毒性和低选择性，已开发了几种第二代CDKI，并在各种临床研究中进行了试验。这些化合物包括多种化合物，如dinaciclib、AT7519、CYC065、P276–00、TG02、roniclib、RGB-286638、PHA793887、ZK-304709、P1446A-05、R547、SNS-032、AZD5438、AG-024322和PHA-848125。然而，并非所有研究均在早期临床研究之外进展，并在晚期临床研究中产生了令人满意的结果。例如，由于申办方公司的商业决定，停止了P276–00的临床试验。3项 I 期研究评估了AZD5438（一种对CDK1、CDK2和 CDK9 具有选择性的抑制剂）以不同给药方案给药时的临床安全性、耐受性、药代动力学和药效学，观察到耐受性较差，停止了其临床开发。R547是一种CDK1、CDK2和 CDK4 抑制剂，对CDK7、GSK3a和 GSK3b 的疗效较低，2007年在一项 I 期研究中进行了研究，但尽管声称毒性可控，但并未进一步进展。使用 SNS-032 抑制剂启动了两项 I 期临床试验，据称 SNS-032 抑制剂对CDK2、CDK7和 CDK9 具有选择性；然而，这些研究未进行随访。P1446A-05、ZK-304709和RGB-286638 的 I 期或 II 期研究也已终止。另一方面，三种第二代CDKI，即dinaciclib、AT7519和CYC065，在临床前水平进行了相当多的研究后，能够进入晚期临床试验。下面，我们分别对这3个第二代 CDKI 进行了详细的讨论。2.5. DinaciclibDinaciclib 是研究最广泛的第二代CDKI，主要被开发为一种非常有效的CDK1、CDK2、CDK5和 CDK9 抑制剂 (图2) 对CDK4、CDK6、CDK7的活性降低。在基于细胞的实验中，与早期世代相比，dinaciclib在抑制 RB 磷酸化方面表现出更大的有效性。此外，dinaciclib在超过100种多种肿瘤类型的肿瘤细胞系中阻止了细胞周期的进展，并在各种异种移植模型中引起植入的实体瘤消退。Dinaciclib在48例晚期实体瘤患者中进行了 I 期试验，这些患者每周接受一次2小时静脉输注，持续3周。直立性低血压和尿酸升高是记录的剂量限制性毒性；然而，总体而言，治疗耐受良好，在10例患者中观察到疾病稳定。在乳腺癌和非小细胞肺癌患者中进行了 dinaciclib 的 II 期试验，但在两项研究中，与标准治疗相比，dinaciclib导致疾病进展时间更短，因此试验被叫停。鉴于第一代 CDKI flavopiridol 在复发性和难治性慢性淋巴细胞白血病中观察到令人鼓舞的结果，还在该患者人群中研究了 dinaciclib 的治疗疗效。令人惊讶的是，54%的 dinaciclib 治疗患者出现缓解；然而，血细胞减少症和肿瘤溶解综合征被观察为不良后果。这表明 dinaciclib 可能对某些血液癌症的治疗有效，flavopiridol也证实了对这些癌症的疗效。设计了一项随访 III 期试验，在接受 dinaciclib 与 ofatumumab 治疗的复发/难治性慢性淋巴细胞白血病患者中，将无进展生存期 (PFS) 作为主要终点（ORR，部分缓解+完全缓解）和总生存期 (OS) 进行比较。PFS、ORR和 OS 的结果显示，dinaciclib对慢性淋巴细胞白血病的疗效优于ofatumumab，但由于样本量太小，无法进行统计分析。接受 dinaciclib 或 ofatumumab 治疗的患者的中位 PFS 分别为13.7个月和5.9个月。接受 dinaciclib 治疗的患者的 ORR 为40.0%，接受 ofatumumab 治疗的患者的 ORR 为8.3%。所有这些均为部分缓解。共有35.0%的 dinaciclib 患者和45.8%的 ofatumumab 患者能够使其疾病免于恶化。Dinaciclib患者的中位 OS 为21.2个月，而ofatumumab患者的中位 OS 为16.7个月。还使用了不同的组合策略来增强 dinaciclib 的效率并降低其毒性。例如，在一项 I 期随机递增3+3研究中，复发性/难治性慢性淋巴细胞白血病患者接受了dinaciclib+利妥昔单抗治疗。根据这项试验的研究结果，dinaciclib联合利妥昔单抗的耐受性良好，在复发/难治性慢性淋巴细胞白血病患者中表现出临床活性。同时进行了一项以 MYC 过表达作为反应预测因子的 dinaciclib 联合 pembrolizumab 治疗晚期三阴性乳腺癌 (TNBC) 患者的 Ib 期研究，结果在2020年 ASCO 年会上公布。晚期TNBC 患者除接受设定剂量的帕博利珠单抗 200 mg 每21天一次给药外，还在第1天和第8天接受 dinaciclib IV 给药。采用剂量限制性毒性 (DLT) 率为25%的毒性概率区间设计增加 Dinaciclib 的剂量，并对基线肿瘤组织进行MYC IHC，以确定临床反应。在本研究中，入组了32例患者（中位年龄53岁，中位既往治疗线数为2，13例患者 (41%) 既往患有ER+乳腺癌）。剂量递增阶段招募了18例无 DLT 的患者；33 mg/m2是推荐的 II 期剂量 (RP2D)。剂量扩展研究增加了14例患者，剂量为33 mg/m2，使实验得出结论。结果显示所有患者均发生3级不良事件 (AE)，包括发热(12.5%)、疲乏 (12.5%)、中性粒细胞减少(37.5%)、转氨酶炎性升高 (3.2%) 和神经肌肉无力(3.2%)。疲乏 (63%)、腹泻 (63%)、恶心 (63%) 和中性粒细胞减少症 (53%) 是最常见的所有等级不良反应。在初步疗效分析中观察到临床获益率为47%，c-MYC高表达与临床缓解显著相关，需要进一步验证 c-MYC 作为联合治疗缓解的预测标志物。在这些令人鼓舞的结果之后，正在进行一些进一步的晚期临床试验，采用 dinaciclib 单药或与其他药物联合治疗各种癌症。表2总结了这些研究。表2.正在进行的palbociclib 单药或联合治疗晚期临床试验列表2.6. AT7519Dinaciclib为发现AT7519铺平了道路，AT7519是另一种对CDK1、CDK2、CDK4、CDK5、CDK6和CDK9表现出抑制活性的抑制剂（图2）与dinaciclib相似，这种抑制剂在多种人癌细胞系中表现出令人鼓舞的疗效，即使在纳摩尔浓度下也是如此。在一项探索AT7519生物学特征的研究中，AT7519显示可诱导人肿瘤细胞的细胞周期停滞和随后的细胞凋亡。在同一研究中，在人结直肠癌异种移植模型中观察到显著的肿瘤消退，证明了显著的抗癌有效性。同样，Dolman等人于2015年发表的一项临床前研究。表明AT7519作为治疗MYCN扩增的高危神经母细胞瘤患者的潜在疗法。在最近的一项临床前研究中发现，纳摩尔浓度的AT7519通过阻止G2/M期细胞并诱导细胞凋亡，大大抑制鼻咽癌的生长。I期临床试验已被用于研究AT7519是否能有效治疗晚期难治性实体瘤或非霍奇金淋巴瘤个体。共有34例患者参加本试验，其中32例接受所有4个剂量水平的治疗。粘膜炎、发热性中性粒细胞减少症、皮疹、疲乏和低钾血症是观察到的一些剂量限制性毒性。在19例可评价疗效的患者中，10例的最佳缓解为疾病稳定。II期推荐剂量为27.0 mg/m2。还进行了一项使用AT7519治疗复发性套细胞淋巴瘤和复发性难治性慢性淋巴细胞白血病的II期临床试验。然而，在16个月期间仅累积了7例患者的预后。因此，试验提前结束。在一项I/II期开放性多中心研究中，还在既往接受过多发性骨髓瘤治疗的患者中研究了AT7519M单药治疗和与硼替佐米联合治疗。在本研究中，AT7519M和硼替佐米全剂量有效联合给药，患者组对该治疗耐受良好。AT7519M和硼替佐米的最大耐受剂量分别为21 mg/m2和1.3 mg/m2。在接受过硼替佐米预治疗或硼替佐米难治的部分患者中，AT7519M与硼替佐米联合给药产生了显著缓解（33%PR）；然而，AT7519M单药治疗后未观察到显著疗效。此外，2016年4月启动了一项使用onalespib和AT7519治疗转移性或不能手术的实体瘤患者的I期临床试验，目前正在进行中。本研究的主要目的是确定onalespib和AT7519 M联合治疗晚期、转移性和不可切除的恶性实体瘤的安全性、耐受性和最大耐受剂量。表1包含此类临床研究的更多信息。2.7.FadraciclibFadraciclib(CYC065) 也是一种第二代CDKI，来源于 roscovitine 和CCT068127。这种抑制剂对CDK2、CDK5和 CDK9 表现出很强的效力(图2)。在急性髓系白血病和急性淋巴细胞白血病的临床前模型中，表明 CYC065 通过抑制CDK9 限制白血病细胞系的增殖和存活，从而降低 RNA 聚合酶Ⅱ介导的转录和 MCL1 表达，从而引发细胞凋亡。此外，CYC065可通过促进细胞周期进程和抑制分化，降低 MEIS1 的表达，MEIS1是混合谱系白血病干细胞发生和维持所必需的转录辅因子。同样，另一项临床前研究探索了 CYC065 对 AML 和混合谱系白血病的治疗潜力。发现相关癌细胞系对这种抑制剂极为敏感，导致这些癌细胞快速凋亡。此外，同一研究表明，小鼠经口给予 CYC065 可使 AML 肿瘤生长减少90%以上。考虑到这种新兴的强效 CDKI 令人鼓舞的结果，单独使用这种抑制剂或与 venetoclax 联合使用的不同 I/II 期临床试验正在包括复发性/难治性急性髓系白血病 (AML)、慢性淋巴细胞白血病和多发性实体瘤在内的多种恶性肿瘤中进行。这些 I/II 期临床试验的详细信息见表1。2.8.第三代 CDKI绝大多数来自第1代和第2代的 CDKIs 在其分子靶点上没有选择性（图2）阻止这些早期一代 CDKIs 在临床方面完全开发的主要障碍是对其作用的潜在机制缺乏坚实的理解。就众多第1代和第2代 CDKI 的治疗疗效而言，尚不清楚哪些 CDK 在体内条件下受到抑制，以及通过何种机制受到抑制。此外，由于其中许多早期 CDKI 靶向正常细胞增殖和存活所必需的多种蛋白，如 CDK1 和CDK9，因此这些药物在晚期临床研究中的进一步开发也受到其无法区分癌组织和健康组织的限制。归因于这些早期生成 CDKI 的缺点意味着，改善对特定 CDK 的选择性对于CDKI 作为癌症治疗药物的有效开发至关重要。因此，开发了特异性靶向 CDK 4 和 CDK6 的选择性更强、毒性更小的第三代CDKI。这些药物包括palbociclib、ribociclib、abemaciclib和最近开发的trilaciclib。这些都是口服选择性 CDK 4/6 抑制剂，可阻止 RB 的磷酸化，引起 G1 期阻滞和肿瘤细胞的衰老。它们似乎具有相似的临床作用和相似的化学结构（图2）这些第3代 CDKIs 被认为是迄今发现的最耐人寻味、最有前景的 CDKIs 家族，彻底改变了几种侵袭性恶性肿瘤的治疗。已对 CDK 4 和 CDK6 抑制剂在癌症中的作用以及palbociclib、ribociclib、abemaciclib和 trilaciclib 的药理学特性进行了广泛研究。下面简要概述这些新一代 CDKI 治疗多种恶性肿瘤的最新临床发展。2.9. PalbociclibPalbociclib是研究最广泛的第三代CDKI之一。口服生物可利用的palbociclib由辉瑞开发，并于2015年2月获得FDA的批准。Palbociclib是一种CDK4/6抑制剂，IC50（抑制浓度）为9-15 nmol/L，通过与ATP（三磷酸腺苷）口袋结合发挥作用。重要的是，它对任何其他激酶都没有任何作用。CDK4/6激酶及其共调节伴侣细胞周期蛋白D促进G1-S转换，因此，在RB蛋白磷酸化和E2F转录因子被激活的细胞中，阻断这一步可抑制细胞周期进程。Palbociclib在多种类型癌症的各种临床前研究中显示出良好的结果。例如，在人肝癌细胞系中，palbociclib通过诱导可逆性细胞周期停滞来抑制细胞生长。在亚微摩尔剂量下，发现80%的口腔鳞状细胞癌细胞系对palbociclib敏感。在40种卵巢癌细胞系中发现了palbociclib的浓度依赖性抗增殖作用，但各细胞系之间的作用差异很大。通过降低Rb磷酸化，palbociclib能够成功地将多种肿瘤细胞（包括HT29、Colo205和DLD1等）阻滞在G1细胞周期阶段。在不同癌症类型的异种移植小鼠模型中也观察到相似的结果。例如，palbociclib在ApcMin小鼠体内可有效给药，抑制肿瘤细胞生长，而对正常上皮细胞无影响。在小鼠异种移植模型中进行试验时，Palbociclib对多种肿瘤（包括乳腺癌）具有抗肿瘤活性。此外，已证实palbociclib可通过阻断c-Jun/COX-2通路抑制乳腺癌细胞迁移和侵袭以及上皮间质转化和转移。在获得关于palbociclib疗效的令人鼓舞的临床前结果后，在不同的人类癌症类型中使用palbociclib单药和与其他疗法联合进行了多项I/II/III期临床研究，包括胰腺神经内分泌癌（NCT02806648）、卵巢癌（NCT03936270）、转移性胰腺导管腺癌（NCT02501902）、转移性结直肠癌（NCT03446157）以及KRAS突变的非小细胞肺癌和实体瘤（NCT02022982）。尽管palbociclib正在几种不同的癌症中进行研究，但最令人鼓舞的发现是在乳腺癌中。这是palbociclib大多数晚期临床研究（II/III期）在乳腺癌患者中进行的主要依据。在综述的单独章节中记录了这些临床研究的结局（第三代CDKI治疗乳腺癌的临床研究的最新突破），并将其列于表2中。2.10. Abemaciclib礼来公司实验室的研究人员首次确定 abemaciclib 是一种抗肿瘤药物，也是 CDK4 和 CDK6 的双重抑制剂。后来研究表明，abemaciclib是 CDK4 和 CDK6 ATP 结合结构域的竞争性抑制剂，对 CDK4 的疗效是 CDK6 的14倍。根据其生物活性和对 CDK4/细胞周期蛋白 D1 和CDK6/细胞周期蛋白复合物的极特异性抑制选择Abemaciclib。与 palbociclib 相似，未检测到对其他必需细胞周期相关激酶的活性。IC50值是 palbociclib 和 ribociclib 的1/5（将在下文讨论），因此，abemaciclib对 CDK4/细胞周期蛋白 D1 复合物的选择性更高。在 abemaciclib 治疗多种癌症（包括结直肠癌、肺癌、胶质母细胞瘤和血癌）的临床前表征期间，、 abemaciclib 即使在纳摩尔浓度下也能通过抑制 Rb 蛋白磷酸化抑制 CDK4 和CDK6，引起 G1 期阻滞，增殖变慢。Abemaciclib连续给药时耐受性良好，在肿瘤异种移植模型中评价时显示出显著的剂量依赖性抗癌疗效，导致肿瘤体积减少70%。基于临床前研究中获得的非常有前景的结果，abemaciclib进入了临床开发阶段。进行了一项 I 期多中心研究，以评估 abemaciclib 单药治疗多种晚期恶性肿瘤的安全性、药代动力学特征、药效学作用和抗肿瘤活性，包括乳腺癌、非小细胞肺癌、胶质母细胞瘤、黑色素瘤和结直肠癌。本研究共纳入225例患者：剂量递增队列33例，肿瘤特异性队列192例。3级疲乏是研究期间观察到的剂量限制性毒性。最大耐受剂量为200 mg/12 h。胃肠道、肾脏或造血系统影响和疲乏是最常见的不良事件。既往接受过治疗的乳腺癌、非小细胞肺癌和黑色素瘤患者均获得了放射学缓解。激素受体阳性乳腺癌的总缓解率为31%；然而，61%的患者出现缓解或疾病稳定持续6个月或更短时间。在另一项 I 期研究中，接受 abemaciclib 单药或联合氟维司群或其他抗激素治疗的HR+转移性乳腺癌患者显示出有利的药代动力学和毒性特征，其中腹泻、中性粒细胞减少症、恶心和疲乏是最常见的3级治疗相关副作用。未记录到4级事件或发热性中性粒细胞减少症。接受abemaciclib+氟维司群治疗的HR+转移性乳腺癌患者组表现出最有前景的结局，在平均接受过4次既往全身治疗的患者中，62%证实了部分缓解。这些发现引发了 II 期和 III 期临床研究的开始。在 MONARCH 1 临床 II 期试验中，研究了 abemaciclib 单药在内分泌治疗后疾病进展且既往接受过化疗的难治性HR +/HER2-转移性乳腺癌患者中的抗肿瘤活性，在 MONARCH III 期试验中，在内分泌治疗后疾病进展的HR +/HER2晚期乳腺癌患者中评价了 abemaciclib 与氟维司群的联合用药。综述的后面部分详细讨论了这些临床试验的结果。由于其在HR +/HER2晚期乳腺癌中的显著临床结果，目前正在多项正在进行的 i/II/III 期临床试验中对该抑制剂单药或与其他已确定的癌症疗法联合治疗多种恶性肿瘤进行临床研究。例如，在头颈部鳞状细胞癌 (NCT03655444)、转移性肾细胞癌 (NCT03905889)、胆道癌 (NCT04003896)、胶质瘤 (NCT05413304)、骨和软组织癌 (NCT04040205)、转移性或局部晚期间变性/未分化甲状腺癌 (NCT04552769) 和子宫内膜癌 (NCT04393285) 中。这些正在进行的临床研究的结果可能为各种流行癌症的新型、有效的治疗方式铺平道路。2.11. RibociclibRibociclib 由诺华国际公司开发，2017年获得 FDA 批准，与来曲唑联合使用时，可用于晚期乳腺癌患者的治疗。与其他第三代 CDK 抑制剂一样，Ribociclib是一种口服生物可利用的小分子药物，可特异性抑制CDK4/6，从而降低视网膜母细胞瘤蛋白磷酸化，阻止细胞周期进程并将细胞周期阻滞在 G1期。已证明 Ribociclib 可降低细胞周期蛋白 D1 和 CDK4 复合物以及细胞周期蛋白 D3 和 CDK6 复合物的结合，对CDK4 的选择性是 CDK6 的4倍。在肺癌细胞系和原发性肿瘤组织中进行的 CDK4/6 抑制剂活性的化学蛋白质组学研究表明，ribociclib对 CDK4 和 CDK6 的选择性远高于palbociclib，后者已被证实可与两倍多的激酶发生相互作用。在一项癌细胞系广泛研究中，分析了 ribociclib 对超过500种细胞系的活性，其显示出剂量依赖性抗肿瘤活性，与各种肿瘤细胞系中的 CDK4/6 抑制具有良好的相关性；但在神经母细胞瘤细胞系中的作用更为明显。另一项探索ribociclib 治疗作用的研究发现，ribociclib治疗与神经母细胞瘤细胞系来源的异种移植动物模型中磷酸化Rb、Ki67和细胞增殖的减少有关，导致整个治疗过程中肿瘤生长显著延迟。这些令人鼓舞的临床前方面的结果与其他在多种癌症类型中的结果一起，单独或与标准疗法一起，导致研究人员在 I/II/III 期临床试验中探索这种第三代抑制剂的作用。在美国和欧洲以及日本进行了第一项 I 期临床试验，检查了 ribociclib 单药治疗多种 Rb 阳性晚期实体瘤和淋巴瘤的有效性。使用 ribociclib 作为单药，这些探索性临床试验表明在 Rb 阳性恶性肿瘤中具有可接受的安全性特征和早期临床有效性，支持在临床环境中进一步探索该药物。从那时起，ribociclib成为多种肿瘤类型的多项 I/II 期临床试验的主题，包括 BRAFV600 和 NRAS 突变黑色素瘤 (NCT01777776，NCT01781572)、非小细胞肺癌、头颈部鳞状细胞癌、食管鳞状细胞癌、胃肠道间质瘤和结直肠癌 (NCT04000529)、畸胎瘤 (NCT02300987)、脂肪肉瘤 (NCT03096912)、骨髓纤维化 (NCT02370706)、卵巢癌 (NCT03056833) 和子宫内膜癌 (NCT03008408)。然而，最先进的临床试验正在研究 ribociclib 与几种常规疗法联合治疗HR+乳腺癌。这些高级临床研究的详细信息包含在本综述的后续章节中。2.12. TrilaciclibTrilaciclib 是G1 Therapeutics（原名G-Zero Therapeutics）开发的最新第三代短暂性 CDK 4/6 抑制剂，与化疗联合用于治疗癌症，尤其是小细胞肺癌和TNBC，具有骨髓保护、潜在抗肿瘤疗效和安全性获益。CDK控制细胞周期进程，trilaciclib诱导骨髓中增殖的造血干祖细胞发生一过性、可逆性 G1 细胞周期阻滞，保护其免受化疗损伤。2021年02月12日，FDA首次批准 trilaciclib 在含铂/依托泊苷方案或含托泊替康方案治疗广泛期小细胞肺癌 (ES-SCLC) 前给药可降低成人化疗诱导的骨髓抑制风险。多项研究表明，trilaciclib是一种非常有效、具有选择性和可逆性的CDK 4和 CDK6 抑制剂。用 trilaciclib 处理24 小时的正常成纤维细胞系产生了显著和一过性的 G1 细胞周期停滞。同一研究发现，在化疗前给予 trilaciclib 可减CDK4/6 依赖性细胞的凋亡，表明瞬时 trilaciclib 可引起这些细胞的 G1 细胞周期停滞，并降低与骨髓抑制相关的细胞毒性化疗药物的体外毒性。在小鼠同基因肿瘤模型中，在化疗加免疫检查点抑制剂方案中添加 trilaciclib 改善了抗肿瘤有效性，部分是通过改变肿瘤微环境中 T 细胞亚型的增殖和组成。在健康志愿者的首次人体 I 期临床试验中，96或 192 mg/m2 trilaciclib 单次给药以剂量依赖性方式抑制了CD45 +/CD3+淋巴细胞的增殖。此外，在 24 h 时，trilaciclib增加了骨髓造血干细胞和祖细胞的 G1 细胞群，在 32 h 时部分恢复，并且对于研究中评估的所有骨髓祖细胞亚群，G1期细胞的比例增加。此外，最近开展了一项 II 期试验，评估 trilaciclib 联合化疗方案吉西他滨和卡铂（GC方案）治疗复发性或转移性 TNBC 的疗效。本研究的结果表明，在标准 GC 治疗的基础上加用 trilaciclib 可显著增加生存率。除这些试验外，正在对晚期/转移性膀胱癌 (NCT04887831)、乳腺癌（NCT04799249、NCT05113966和NCT05112536）、结直肠癌 (NCT04607668) 和小细胞肺癌 (NCT04902885) 进行额外的 II/III/IV 期临床研究。希望这些先进的正在进行的临床试验的发现可能为多种常见恶性肿瘤的创新、成功的治疗方法铺平道路。2.12.1.过去和现在对CDKIs 的挑战如前所述，在过去的几十年里，已经开发了三代 CDK 抑制剂 (CDKIs)。尽管第1和第2代 CDKI 在临床前和临床研究（程度较轻）中显示出显著的抗肿瘤活性，但由于许多原因，这些抑制剂在癌症患者的治疗中未获得太多的治疗关注。阻碍早期一代 CDKI 进一步临床开发的主要因素之一是其缺乏选择性，从而导致毒性增加。由于这些早期生成的 CDKI 靶向几种CDK，尚不清楚这些早期生成的 CDKI 特异性靶向哪种CDK，尚不确定这些早期生成抑制剂治疗作用的基础机制。同样方面的另一个因素是抑制对正常细胞生理活动很重要的必需CDK，包括增殖、存活、检查点激活、DNA修复和复制。这导致正常细胞的细胞毒性水平更高。另一方面，第3代或选择性CDKI（CDK4/6抑制剂）尚未遇到这些问题，使其取得最令人鼓舞的结果，进行晚期临床试验，并获得 FDA 批准。然而，尽管在临床方面取得了显著的成功，但固有和获得性耐药对其更广泛的使用构成了重大挑战。临床上，据报告，只有一部分接受治疗的患者对晚期 CDKI 产生应答，而其他患者表现出固有耐药性，无法从这些药物中获益，通常转换为化疗。同时，一些患者最初从治疗中获益，但后来获得了对这些 CDKI 的耐药性。多项研究试图探讨耐药的相关机制，发现 RB 的基因丢失和突变、细胞周期的各种关键调控因子如p16、CCNDI、CCNE1、E2F、CDK2、CDK4、CDK6、CDK7、CDK9的扩增、参与细胞存活和增殖的关键通路的激活，如 FGFR 通路、PI3K/AKT/mTOR通路、ER/PR的表达缺失、CDKI耐药的免疫相关机制、癌细胞内的代谢改变、药物诱导的基质功能改变等是 CDKI 治疗耐药的重要可能机制。这些机制最近在多篇报道中进行了详细介绍。尽管发表了过多的临床前研究，但 CDKI 耐药机制与临床验证的明确背景尚待研究。这突出了该课题临床和临床前研究的重大差距。迫切需要对耐药机制进行更彻底的研究，发现生物标志物来识别可能或可能不会从这组药物中获益的个体，并采用不同的抑制剂/药物来对抗 CDKI 耐药的组合策略。2.12.2.第三代 CDKIs对抗乳腺癌临床研究的最新突破乳腺癌已超过肺癌成为全球发病率最高的癌症。HR+/HER2-乳腺癌是最常见的乳腺癌亚型，占所有乳腺癌病例的70%以上。内分泌治疗 (ET) 在辅助和转移背景下对该亚型乳腺癌均高度有效。尽管有这种有效的疗法，但仍有一部分辅助治疗患者会因无法治愈的转移性疾病而复发，这可能与内分泌治疗产生耐药性有关。HR+转移性乳腺癌患者最终对进一步内分泌治疗产生完全耐药性，预示着向持续终生化疗的转变。因此，在辅助和转移背景下改善内分泌治疗的疗效将对许多乳腺癌患者产生非凡的获益，是未满足的医疗需求。目前正在开发多种靶向作用于细胞生长和控制关键通路的新药，以提高内分泌治疗对HR+乳腺癌的疗效。考虑到细胞周期失控导致非限制性生长（癌症的典型标志）和CDK在细胞周期调控中的潜在作用，在过去几十年中开发了多种靶向不同 CDK 的CDKI，以阻断癌细胞增殖，如本综述前面部分所述，并总结于图2中。针对晚期乳腺癌亚型已经取得了最大程度的成功。事实上，CDKIs作为乳腺癌治疗药物的临床前和临床研究结果都彻底改变了乳腺癌的治疗方式。几篇杰出的报道详细介绍了 CDKIs 在乳腺癌治疗中的临床前和早期临床效果。总结 CDKIs 在乳腺癌治疗中最先进的临床研究的最新成果，重点介绍现代一代CDKIs。2.12.3.palbociclib治疗乳腺癌的临床开发Palbociclib是首个临床可用的CDK4/6抑制剂，并于2015年2月获得FDA加速批准，联合来曲唑用于ER+和HER2-转移性乳腺癌绝经后女性患者的一线治疗。Palbociclib首次在两项I期单药治疗剂量递增研究中进行了评估，包括74例晚期癌症患者。在这些研究中，Palbociclib的剂量限制性毒性是骨髓抑制/中性粒细胞减少症，具有可逆性和非累积性。研究期间，共有69%的患者发生任何级别的中性粒细胞减少。疲乏、恶心、腹泻、呕吐、便秘和皮疹是最常见的非血液学毒性。选择125 mg/天给药3周停药1周的II期剂量，因为其耐受性增加。还对Palbociclib与紫杉醇每周一次联合治疗进行了研究；由于中性粒细胞减少症的发生率和需要减少剂量，故确定Palbociclib剂量为100 mg，给药3天，停药4天，以进行进一步研究。然后在II期试验中使用Palbociclib。一项在28例所有亚型的治疗前转移性乳腺癌患者中进行的palbociclib单药治疗II期试验发现，临床获益率（PR+SD>6个月）为21%，最常见的3/4级毒性仅限于中性粒细胞减少症和血小板减少症。在I期安全性导入期后进行了PALOMA-1 II期研究，该研究将患有激素受体阳性HER2-转移性乳腺癌的绝经后个体随机分配至来曲唑组或来曲唑+palbociclib组。将患者分为2个队列（队列1，N =6；队列2，N =99）。未选择队列1作为生物标志物，而评价了队列2的细胞周期蛋白D扩增和/或p16缺失。根据试验的最终报告，总研究组的主要终点PFS从来曲唑单药的10.2个月改善至来曲唑和palbociclib联合治疗的20.2个月，缓解率从33%增加至43%。加用palbociclib改善了两组的生存期；但是，生物标志物的表达与更好的结局之间没有明确的相关性。该研究显示了palbociclib的总体、可控毒性特征。PALOMA-2是一项随机III期研究，主要设计用于验证PALOMA-1的结果。在该试验中，666例女性患者按2:1的比例随机接受palbociclib+来曲唑或安慰剂+来曲唑。大约一半的个体之前接受过新辅助或辅助化疗，一半之前接受过辅助内分泌治疗。palbociclib-来曲唑组和安慰剂-来曲唑组的中位PFS分别为24.8个月和14.5个月。亚组分析显示所有指定组的获益一致。palbociclib–来曲唑组和安慰剂–来曲唑组的临床获益率（完全或部分缓解，或疾病稳定至少24周）分别为84.9%和70.3%。此后，设计了PALOMA-3，这是一项III期研究，旨在探索palbociclib+氟维司群在通常更年轻和风险更高的既往经治晚期HR +/HER2–乳腺癌患者中的作用。在本试验中，如果早期内分泌治疗后癌症复发或进展，且大多数患者已绝经，则有资格入组研究。共计521例患者按2:1的比例随机接受palbociclib或匹配安慰剂+氟维司群治疗。palbociclib+氟维司群组和安慰剂+氟维司群组的中位PFS分别为11.2个月和4.6个月。更新后的OS分析表明，palbociclib+氟维司群组的中位OS为34.8个月，而安慰剂+氟维司群组的中位OS为28.0个月。还在亚洲患者中进行了PALOMA-4临床研究，以检查来曲唑与palbociclib联用的有效性和安全性。随机分配患者（来曲唑和palbociclib，N =169；来曲唑和安慰剂，N =171）。OS的中位随访时间为52.8个月。截至数据截止日期（2020年8月31日），来曲唑和palbociclib组的中位PFS为21.5个月，安慰剂和来曲唑组为13.9个月，所有患者的ORR分别为37.3%和31.6%。与安慰剂组和来曲唑组相比，来曲唑组和palbociclib组中最常见的3/4级不良事件是中性粒细胞减少症、白细胞减少症、血小板减少症和贫血。PALOMA-4进一步验证了来曲唑和palbociclib作为ER+/HER2-晚期乳腺癌绝经后亚洲女性患者一线治疗的疗效和安全性。除了上文讨论的临床研究外，许多评价palbociclib单药或联合治疗对转移性和早期乳腺癌疗效的晚期临床试验正在进行中。例如，2017年6月开始了一项palbociclib靶向治疗转移性乳腺癌的随机、开放性、III期临床研究，主要目的是证明palbociclib联合抗HER2治疗+内分泌治疗在改善激素受体阳性/HER2 +转移性乳腺癌受试者的结局方面优于单独的抗HER2治疗+内分泌治疗。另一项于2018年启动的III期临床研究考察了激素受体HR+/HER2-晚期或转移性乳腺癌患者在他莫昔芬基础上加用palbociclib与单用他莫昔芬相比的疗效，不考虑绝经状态。此外，正在进行一项IV期临床研究，以验证palbociclib联合内分泌治疗与化疗相比可改善转移性乳腺癌患者的至治疗失败时间。本研究的目的是提供1级证据，证明palbociclib+内分泌治疗是需要一线治疗的转移性乳腺癌患者的治疗选择，不仅与内分泌治疗相比，而且与化疗联合或不联合内分泌维持治疗相比。这些晚期临床试验的更多详情见表4。预期这些正在进行的试验中的新临床证据可以阐明palbociclib在晚期乳腺癌治疗中的意义。2.12.4.ribociclib治疗乳腺癌的临床开发2017年3月13日，FDA批准ribociclib联合芳香化酶抑制剂（AI）作为HR+/HER2-晚期乳腺癌绝经后女性的一线治疗。2017年8月24日，欧盟委员会批准该药用于相同用途。这些批准主要基于MONALEESA临床试验项目的结果，其中包括MONALEESA-2、MONALEESA-3和MONALEESA-7试验。这些临床研究的主要目的是评价来曲唑联合ribociclib作为转移性或复发性HR+/HER2-乳腺癌绝经后女性患者的一线治疗。在MONALEESA 2临床研究中，668例患者以双盲方式随机接受ribociclib或安慰剂口服给药3周，停药1周，随后每4周为1周期，同时连续接受来曲唑治疗。患者必须有可测量的疾病或≥1个溶骨性病变，并根据是否存在内脏转移进行分类。Ribociclib的起始剂量为600 mg，即3片200 mg片剂。这项于2021年发表的临床研究的最新结果显示，在中位随访79.7个月后，ribociclib联合来曲唑与安慰剂联合来曲唑相比，OS增加具有统计学意义（中位数，63.9个月vs. 51.4个月）。研究人员表示，这是第一项在绝经后HR+/HER2-晚期乳腺癌患者中证明第三代CDKI具有统计学显著和临床重要OS优势的研究。MONALEESA 3试验在726例既往仅接受过一线内分泌治疗的晚期乳腺癌绝经后女性或男性患者中比较了氟维司群+ribociclib与氟维司群+安慰剂。这些试验的更新OS结果（于2021年在美国临床肿瘤学会年会上公布）表明，在中位随访时间延长至56.3个月后，ribociclib+氟维司群在HR+/HER-晚期乳腺癌绝经后患者中保留了OS获益，并且该获益在大多数患者亚组和治疗环境中保持不变。ribociclib联合氟维司群和氟维司群单药组的中位OS分别为53.7个月和41.5个月。与氟维司群单药治疗相比，ribociclib+氟维司群延迟了后续化疗的必要性，并改善了无化疗生存期。在MONALEESA-7试验中，研究人员使用各种联合治疗的ribociclib来评估绝经前/围绝经期晚期HR+/HER2-乳腺癌患者。在该试验中，患者接受ribociclib+他莫昔芬（每日20 mg）、安慰剂+他莫昔芬或ribociclib+芳香化酶抑制剂（来曲唑每日2.5 mg或阿那曲唑每日1 mg）、安慰剂+芳香化酶抑制剂治疗。此外，MONALEESA-7研究中的所有受试者在每个28天周期的第1天接受戈舍瑞林3.6 mg皮下给药，以抑制卵巢功能。中位随访53.5个月后，本研究的最新OS数据表明，与安慰剂+内分泌治疗相比，ribociclib联合内分泌治疗改善了OS（中位数，58.7个月vs. 48.0个月）。与安慰剂联合非甾体类芳香化酶抑制剂相比，ribociclib联合非甾体类芳香化酶抑制剂也改善了OS获益（中位数，58.7 vs. 47.7个月）。这些更新结果进一步表明，在延长随访超过4年后，在绝经前/围绝经期患者中，与单独内分泌治疗相比，ribociclib+内分泌治疗继续表现出临床相关的OS获益。此外，目前正在进行多项临床试验，以进一步研究ribociclib联合多种乳腺癌治疗的疗效。例如，一项II期、多中心、随机、开放性研究于2019年启动，预计于2025年完成。本研究的目的是检查400 mg ribociclib联合非甾体类芳香化酶抑制剂治疗既往未接受过任何治疗的绝经前和绝经后HR+/HER2-乳腺癌女性的安全性和有效性（NCT03822468）。另一项在原发性可手术HR+/HER2乳腺癌（2/3级，II期）男性和女性患者中开展的II期、开放性、多中心国际试验于2022年5月开始，旨在评价对新辅助ribociclib和来曲唑治疗有生物反应的患者接受非化疗治疗的安全性和长期疗效（NCT05296746）。HARMONIA是一项国际、多中心、随机、开放标签、III期研究，于2022年3月开始。本研究的主要目的是证明ribociclib联合内分泌治疗（来曲唑或氟维司群）在延长晚期HR+/HER2-和HER2富集乳腺癌患者的无进展生存期方面优于palbociclib联合内分泌治疗（来曲唑或氟维司群）（NCT05207709）。该研究将从全球约80家研究中心入组约456例HER2富集疾病患者。关于更多使用ribociclib的临床试验的详细信息见表3。表3.正在进行的ribociclib 单药或联合治疗的晚期临床试验列表2.12.5.abemaciclib治疗乳腺癌的临床开发Abemaciclib也是第三代CDKI，与palbociclib和ribociclib相比，具有独特的毒性特征，这可能是由于其对CDK4的抑制作用高于CDK6以及可能对CDK9的抑制作用。最初，由于JPBA I期研究的有希望的发现，FDA授予abemaciclib突破性疗法认定。随后，在2017年9月28日，FDA批准该抑制剂用于HR+/HER2-晚期乳腺癌患者的两种不同治疗环境。设置1为内分泌治疗和化疗治疗后疾病进展后的单药治疗，设置2为内分泌治疗后疾病进展后与氟维司群联合治疗。JPBA是一项大型、多中心Ib期研究，在33例患者中进行初始剂量递增，随后为扩展期，涉及192例特定恶性肿瘤患者，如乳腺癌、胶质母细胞瘤、肺癌、黑色素瘤和结直肠癌。在该剂量递增试验中，abemaciclib的最高耐受剂量确定为200 mg每日两次；与palbociclib和ribociclib不同，其在连续给药方案中耐受性良好。3级疲乏被确定为剂量限制性毒性。疲乏和胃肠道、肾脏或造血系统毒性是研究期间观察到的最常见治疗不良反应。还观察到骨髓抑制；但发生率低于palbociclib和ribociclib，仅10%的患者发生3/4级中性粒细胞减少症。试验中1例受试者被诊断为发热性中性粒细胞减少症。11%的患者发生1/2级肌酐升高，但这可能不是实际肾脏疾病损害的体征，因为药物影响肌酐肾小管分泌。2个乳腺癌队列被纳入研究的扩展期。Abemaciclib单药连续给药治疗47例既往接受过大量治疗的乳腺癌患者，不考虑其ER或HER2状态。在接受早期内分泌治疗时出现疾病进展的47例患者中，10例患者的治疗方案中还添加了Abemaciclib。在HR-乳腺癌患者中未观察到缓解；然而，31%的HR+患者对治疗有缓解，临床获益率为61%。此外，在由19例广泛预治疗转移性HR+乳腺癌患者组成的小型队列中，abemaciclib 200 mg每日两次与氟维司群联合治疗显示，可测量疾病患者的缓解率为36%，所有个体的临床获益比为63%。I期试验的有前景的结果使abemaciclib在HR+乳腺癌组中的研究得以扩展。单臂II期MONARCH 1试验的结果为FDA批准abemaciclib单药治疗奠定了基础。II期MONARCH 1研究招募并治疗了132例晚期HR+/HER2-乳腺癌患者，这些患者均接受过内分泌治疗和化疗（200 mg abemaciclib每日两次）。尽管存在耐药患者人群，其中大多数有内脏转移，但临床获益率达到42.4%。此外，在涉及abemaciclib、MONARCH 2和MONARCH 3的两项III期试验中招募了乳腺癌患者。MONARCH 2 III期研究在内分泌治疗后进展的晚期HR+/HER2-乳腺癌女性患者中比较了abemaciclib（150 mg，每日两次）联合氟维司群（500 mg）与安慰剂联合氟维司群的影响。在abemaciclib组中观察到的中位PFS为16.4个月，而安慰剂组为9.3个月。在可测量疾病患者中，abemaciclib组的ORR为48.1%，安慰剂组为21.3%。与安慰剂组相比，腹泻、中性粒细胞减少症、疲乏和恶心是abemaciclib组中最常见的不良反应。中性粒细胞减少症、白细胞减少症和腹泻是abemaciclib组最常报告的3级或4级不良事件。Abemaciclib正在MONARCH 3 III期研究中进行测试，该研究正在招募既往未接受过任何全身治疗的HR+/HER2晚期乳腺癌绝经后患者。共计493例绝经后女性被随机分配接受abemaciclib（150 mg，每日两次，连续给药）+芳香化酶抑制剂（阿那曲唑1 mg或来曲唑2.5 mg，每日一次）或安慰剂+芳香化酶抑制剂。MONARCH 3是唯一纳入绝经后患者的研究，而MONARCH 1和MONARCH 2没有描述患者的绝经状态。根据2022年欧洲肿瘤内科学会（ESMO）大会上公布的III期MONARCH 3试验的预定第二次期中分析的最新结果，在芳香化酶抑制剂（NSAI）中加用abemaciclib可使激素受体HR+/HER2-晚期乳腺癌患者的中位总生存期延长12.6个月。经确定，安全性结果与abemaciclib的既往观察结果一致。此外，多项I/II/III/IV期临床试验正在检查abemaciclib联合众多成功乳腺癌疗法的有效性。例如，探索abemaciclib联合芳香化酶抑制剂对HR+/HER2-晚期乳腺癌患者影响的II期临床研究（HERMIONE-7）于2020年1月启动。本试验将评估abemaciclib联合芳香化酶抑制剂在接受高剂量氟维司群预治疗的转移性乳腺癌患者中的临床获益率。预计共有121例患者入组研究（NCT04227327）。2021年2月，启动了一项新的临床研究阶段，以研究氟维司群联合abemaciclib联合或不联合氟维司群治疗ER+和Her2-转移性乳腺癌的影响。本试验的目的是确定将abemaciclib给药延迟一个月是否比从开始使用氟维司群和abemaciclib治疗既往治疗后进展的ER+/HER2-乳腺癌更成功（NCT05305924）。2022年4月，宣布了一项IV期临床研究，探索abemaciclib联合内分泌治疗在激素受体阳性HER2局部进展或转移性乳腺癌中的获益，重点是副作用控制（MINERVA，NCT05362760）。本研究旨在评价abemaciclib联合芳香化酶抑制剂或氟维司群作为一线治疗在绝经前和绝经后转移性HER2 +/HER2-乳腺癌患者中的安全性、疗效和生活质量。其他多项使用abemaciclib的临床试验也正在进行中。这些试验的详细信息见表4。表4.正在进行的Abemaciclib 单药或联合治疗晚期临床试验列表2.12.6.trilaciclib治疗乳腺癌的临床开发Trilaciclib 是最新的第三代 CDK 4/6 抑制剂，最近在美国获批用于治疗小细胞肺癌患者，以减少化疗带来的骨髓抑制。根据 trilaciclib 开发者 G1 Therapeutics 的新闻稿，FDA已授予 trilaciclib 快速通道资格认定，与化疗联用治疗局部晚期或转移性 TNBC 患者（新闻发布）。G1 Therapeutics,Inc.（2021年07月19日）。快速通道是 FDA 设计的一个流程，旨在促进药物的开发和加快审查，以治疗严重疾病并填补未满足的医疗需求。尽管已报告 trilaciclib 是一种基于细胞的CDK 44/6 的非常强效、选择性和可逆性抑制剂，但目前仅有少数临床试验正在研究其治疗 TNBC 的疗效。例如，在一项随机 II 期研究中，在吉西他滨和卡铂给药前静脉给予trilaciclib，并在 TNBC 患者中与单独化疗进行比较。本研究的目的是在102例既往接受过不超过2个疗程化疗的TNBC 患者中研究 trilaciclib 的骨髓保护作用。第1组在第1天和第8天给予 1000 mg/m2 吉西他滨和卡铂，第2组在第1天和第8天给予吉西他滨和卡铂以及240 mg/m2 trilaciclib，第3组在第2天和第9天给予吉西他滨和卡铂，第1、2、8和9天给予trilaciclib，21天为一个周期。记录的骨髓抑制水平无明显差异。尽管 OS 不是研究的主要终点，但结果具有显著性，第1组的 OS 为12.6个月，第2组为20.1个月，第3组为17.8个月。贫血、血小板减少症和中性粒细胞减少症是研究期间观察到的最常见副作用。鉴于这些发现，目前正在开展多项随机 II/III 期研究。例如，正在进行一项 III 期、多中心、随机、双盲、安慰剂对照研究，在接受首次或第二次治疗的局部晚期、不可切除或转移性 TNBC 患者中比较在吉西他滨和卡铂给药前给予 trilaciclib 与安慰剂的安全性和有效性 (PRESERVE 2，NCT04799249)。目前正在进行另一项 II 期、多中心、开放性、单臂研究，以评估在既往接受过至少2种治疗（其中至少1种治疗为转移性疾病）的不可切除、局部晚期或转移性 TNBC 患者中，在 sacituzumab govitecan-hziy 给药前给予trilaciclib 的安全性和疗效 (NCT05113966)。此外，正在启动一项 II 期临床研究，以评估 trilaciclib 联合标准治疗在早期 TNBC 新辅助治疗背景下的作用机制以及安全性和有效性 (NCT05112536)。关于使用 trilaciclib 治疗晚期乳腺癌的最新正在进行的临床试验的更多详细信息见表5。表5.正在进行的Trilaciclib 单药或联合治疗的晚期临床试验列表2.12.7.未来展望和结论在过去的几十年中，CDKI研发领域见证了晚期癌症疗法方面的兴奋和乐观的一面，增长迅速，由此产生了一批具有多种抑制靶点的市售药物，对多种癌症具有多样化的抑制靶点。这篇综述只涵盖了经过相当多研究和临床评价的 CDKIs 的一个部分，其他大量 CDKIs 现在正在开发中。尽管早期开发的CDKIs（第一代和第二代抑制剂）在临床前和一定程度上在临床研究中表现出了显着的抗肿瘤疗效，但由于其特异性低、副作用严重，这些抑制剂用于癌症患者的治疗在临床方面并没有受到太多的关注。现在正在这方面进行一些临床试验，以确定联合治疗和优化这些第1代和第2代 CDKI 是否会产生任何有希望的结果。与第一代和第二代 CDKI 相比，开发第三代CDKI（palbociclib、ribociclib、abemaciclib和trilaciclib）取得了很大进展。临床前和临床结果表明，这些选择性 CDK 4/6抑制剂可减少多种恶性肿瘤的进展，在乳腺癌中具有突出的活性。为此，这4种 CDK 4/6 抑制剂中有3种获得FDA 批准，1种处于晚期乳腺癌治疗的快速通道资格认定。乳腺癌晚期临床研究的临床数据目前表明，作为单药治疗的疗效，以及在内分泌/化疗的基础上加用 CDK 4/6 抑制剂治疗晚期乳腺癌的获益。然而，这些药物联合内分泌/化疗的结果似乎更有前景。这些抑制剂进一步开发方式的主要障碍是一致的毒性信号、缺乏预测性生物标志物和耐药性。在这方面，正在进行多次尝试。进一步深入研究降低相关毒性、探索预测的生物标志物和确定 CDK 4/6 抑制的原发性或继发性耐药机制，可能为这些抑制剂的治疗应用提供创新的生物医学依据。内容来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1044579X22002607#fig0005声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！长按关注本公众号   粉丝群/投稿/授权/广告等请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓