導讀
激酶抑制劑是藥物研發(fā)史上的一個里程碑，以格列衛(wèi)為代表的激酶抑制劑更是因為電影《我不是藥神》而聞名，在抗癌藥物的研發(fā)史上，激酶抑制劑是一個不能或缺的名字。
PIM激酶是經(jīng)過充分研究的癌癥藥物靶點，屬于絲氨酸/蘇氨酸激酶家族。它們是各種信號通路的下游靶點，它們的上調/下調影響各種生理過程。PIM 家族包括三種亞型，即 PIM-1、PIM-2 和 PIM-3，它們在不同類型的癌癥中具有不同的表達水平。它的結構在鉸鏈區(qū)域顯示出一個獨特的ATP結合位點，這使得它在其他激酶中獨一無二。
PIM激酶廣泛報道用于血液系統(tǒng)惡性腫瘤以及前列腺癌和乳腺癌。目前，許多藥物被用作PIM激酶的抑制劑。
正文
Moloney 鼠 （PIM） 激酶的前病毒整合最初被認為是 Moloney 鼠白血病病毒 （MMLV） 的前病毒整合位點，該病毒可產生 T 細胞淋巴瘤。PIM是一種編碼絲氨酸/蘇氨酸激酶的原癌基因，屬于鈣/鈣調蛋白調節(jié)激酶（CAMK）家族。它以三種亞型（PIM-1、PIM-2、PIM-3）存在，顯示出高度的序列相似性。它們具有組成型活性，因為在其結構中沒有發(fā)現(xiàn)調控結構域，表明它們不依賴于轉錄后修飾。它們在造血、上皮細胞譜系、血管平滑肌和胚胎干細胞中表達，并在轉錄和翻譯水平上受各種生長因子、細胞因子和白細胞介素的調控。它們是細胞增殖、細胞周期調節(jié)、細胞存活、細胞凋亡和遷移的關鍵組成部分。此外，其缺乏導致細胞生長和存活率下降。當過表達時，它們會引起造血和實體瘤，通過細胞周期進程和細胞凋亡誘導惡性腫瘤。
PIM激酶的異常表達在不同的癌癥中遵循亞型特異性模式。例如，PIM-1主要在多種血液系統(tǒng)惡性腫瘤和實體瘤中表達。同時，PIM-2 在骨髓瘤、淋巴瘤和白血病中表達明顯。相比之下，PIM-3 過表達主要見于腺癌。此外，它們還參與癌癥中細胞存活和細胞周期進程基因的轉錄激活。令人興奮的是，它們在神經(jīng)退行性疾病中的作用也被觀察到。此外，PIM-1在免疫治療、衰老、表觀遺傳學等方面也發(fā)現(xiàn)了各種功能。例如，PIM激酶在心臟治療中誘導了再生、存活、增殖和衰老。PIM-1對人類心臟祖細胞具有心臟保護作用，可響應DNA損傷、端?？s短或環(huán)境因素。同樣，PIM激酶也顯示淋巴細胞和NK細胞通過細胞因子的產生和NF-kB、MYC和mTOR通路的激活介導免疫調節(jié)反應。值得注意的是，各種促腫瘤信號分子，如MYC、CDC25、Notch1 和 BAD 被報道為 PIM 激酶的下游靶標，促進癌癥的進展。
圖1 MIK激酶的作用機制[1]
在幾種惡性腫瘤中，PIM 家族的過表達與總生存期、治療耐藥性和癌細胞增殖的降低有關。PIM與其他致瘤通路（如PI3K/mTOR/AKT通路，以及抑癌基因和癌基因）的相互作用可以驅動細胞生長和存活、增殖和逃避細胞凋亡。此外，PIM的過表達導致對傳統(tǒng)化療、放療、PI3K抑制劑、MET抑制劑、抗HER2/EGFR治療、免疫抑制劑雷帕霉素和其他治療策略的耐藥性。PIM 活性主要受 JAK/STAT、NFκB 和 HSP90 通路在轉錄和蛋白穩(wěn)定水平上的調控。PIM信號的這種不同的相互作用及其在對其他治療方式的耐藥性中的作用為PIM與其他治療的聯(lián)合靶向以提高療效提供了強有力的理由。此外，PIM激酶是預防癌癥的潛在靶標，因為它們具有獨特的結構，包含鉸鏈區(qū)，與其他激酶不同，鉸鏈區(qū)形成獨特的ATP結合位點。值得注意的是，PIM激酶家族的大多數(shù)結構信息僅限于PIM-1；因此，它一直專注于當前的研究，以了解抑制劑開發(fā)的藥理學。
已經(jīng)設計了幾種抑制劑來靶向表現(xiàn)出耐藥性的PIM-1相關疾病。它們屬于不同的雜環(huán)支架，包括吡/咯、嘧啶、噻唑烷、苯并呋喃、吲哚、三唑、噁二唑和喹諾酮類。大多數(shù)ATP競爭性抑制劑（包括SGI-1776、AZD1208和LGH447）已進入治療急性髓系白血病、前列腺癌淋巴瘤或多發(fā)性骨髓瘤的臨床試驗。因此，非ATP模擬抑制劑是針對ATP結合口袋的非鉸鏈側的抑制劑設計的新希望，可在激酶之間提供結構多樣性。
近年，晟科藥業(yè)宣布PIM3和CDK4/6 雙靶點抑制劑ETH-155008在澳洲完成首例非霍奇金淋巴瘤（NHL）受試者6個療程給藥，未見任何藥物相關的不良反應。ETH-155008臨床I期（NCT04840784）是一項開放、多中心、劑量遞增及劑量拓展的臨床研究，旨在評價其單藥在血液腫瘤（非霍奇金淋巴瘤及急性髓細胞白血?。┗颊叩陌踩?、耐藥性、藥代動力學及初步療效。ETH-155008由晟科藥業(yè)自主研發(fā)，擁有100%自主知識產權。是全球第一款（真正意義上的 First in Class）進入臨床研究階段的靶向PIM3和CDK4/6 雙靶點抑制劑。
目前已有三種FTL3抑制劑midostaurin、gilteritinib和quizartinib獲批用于AML的臨床治療。ETH-155008 對關鍵靶酶具有很強的抑制活性（FLT3 IC50 為 0.5nM；Flt3-Itd IC50 為 0.6nM；CDK4/D1 IC50 為 0.8nM，CDK6/D1 IC50為1.4nM）。比測試的陽性對照 gilteritinib、quizartinib 和 AMG-925 更有效。ETH-155008 對培養(yǎng)的人急性髓細胞白血病細胞（MV4-11 和 Molm-13）具有高效的抗增殖活性，IC50 分別為 4.1nM 和 12nM，并在體內顯示出顯著的抗腫瘤功效。ETH-155008 的抗腫瘤活性與 gilteritinib相當，但比 midostaurin 好得多，后者在兩種 FLT3 突變模型中僅顯示出溫和的抗腫瘤活性，TGI 約為 25%。ETH-155008 治愈了所有荷瘤小鼠（治療時的平均腫瘤大小為 126 mm3），劑量為 40mg/kg /每天一次，持續(xù) 14 天，這表明毒性非常小（僅 2% 體重減輕），遠低于最大耐受劑量。ETH-155008 代表了一種新型的雙重抑制劑，它可能通過 FLT3 和 CDK4/6 的雙重靶向來實現(xiàn)有效 AML 治療。
至今還沒有被批上市的PIM抑制劑，美國Incyte 制藥研發(fā)的泛PIM靶點抑制劑 INCB053914 （治療NHL和多發(fā)性骨髓瘤）和Menarini 制藥公司研發(fā)的PIM/FLT3 雙靶點抑制劑SEL24（AML和骨髓纖維化）目前都處于臨床II期試驗中。
參考資料：
1. Rathi A, Kumar D, Hasan G M, et al. Therapeutic targeting of PIM KINASE signaling in cancer therapy: structural and clinical prospects[J]. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 2021, 1865(11): 129995.
2. Chen L, Mao W, Ren C, et al. Comprehensive Insights that Targeting PIM for Cancer Therapy: Prospects and Obstacles[J]. Journal of Medicinal Chemistry, 2024.
3. Liu C, Liu B, Xu C, et al. ETH-155008, a novel selective dual inhibitor of FLT3 and CDK4/6 in preclinical treatment of acute myeloid leukemia[J]. 2019.
作者簡介：roger，廣東廣州人，碩士研究生，工程師，主要研究方向為分析方法學，儀器原理與研制，凝聚態(tài)物理，電學理論與超導體理論，理論物理等等。
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