月度归档： 2019 年 2 月

晚期糖基化终末产物受体（receptor for advanced glycation end products，RAGE）是种多配体的膜受体，与配体结合后可启动多条信号通路，引起细胞内氧化应激和炎症反应等，导致细胞功能紊乱。RAGE 在糖尿病并发症、炎症、阿尔茨海默病和肿瘤等疾病的发生和发展中起重要作用。

在不同细胞中其激活的信号途径不同。在上皮细胞、单核巨噬细胞和神经细胞中，RAGE 与配体结合后：

1. 可激活分裂原激活的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）家族的成员，如 p38 MAPK、MAPK/ERKI，2（external signal regulated kinase，ERK1，2）、C-Jun N端激酶（C-Jun N terminal kinase，JNK）/ 应激激活的蛋白激酶（stress activated protein kinase，SAPK）等；
2. 也可激活 NADPH 氧化酶引起细胞内 ROS 产生增多。最终促使 \(NF-_{k}B\) 入核，调节重要的目的基因的表达，如肿瘤坏死因子（TNF-α）、白介素-1（IL-1）、白介素-6（IL-6）等，这些细胞因子可促进炎症和肿瘤的发生。在肾小球系膜细胞中 AGE-RAGE 结合可激活 ERK 和磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）信号通路：AGE-RAGE 产生的 ROS 与 Src 结合后激活 PI3K ，PI3K 进一步激活 Ki-Ras-Raf-MEK-ERK1,2 和 PDKs-PKB-SK3 信号通路，促进类胰岛素生长因子，转化生长因子 B 和纤维连接蛋白等的产生。而在大鼠肾脏成纤维细胞 NRK-49F 中，AGE-RAGE 结合可激活酪氨酸激酶/信号转导子和转录激活子（Janus kinase/signal transducers and activators of transcription，JAK/STAT）信号通路，激活的 JAK2 可促进核转录因子 STAT1/sTAT3 入核，促进细胞产生胶原蛋白，从而诱发细胞的增殖和糖尿病肾病的发生。AGE-RAGE 可引起细胞内钙库释放钙离子，使细胞内游离的钙离子浓度增高，激活钙离子信号转导途径。在 SH-SY5Y 细胞中，Aβ-RAGE 引起的钙离子浓度增高可激活活化 T 细胞核因子（nuclear factor of activeted T-cells 1，NFAT1）入核，促进 β-分泌酶1（β-site APP-cleaving enzyme 1，BACE1）的表达，导致 Aβ 产生增多。

以 RAGE 作为治疗疾病的靶点，从阻断 RAGE 的活化方面着手筛选相应的抑制剂逐渐引起人们的重视。目前主要包括可溶性 RAGE（sRAGE）、抗 RAGE 抗体和小分子的 RAGE 抑制剂。

sRAGE

sRAGE 是 RAGE 胞外区可溶部分，是由 RAGE mRNA 选择性剪接产生，或由细胞膜上的 RAGE 经膜表面的金属蛋白酶作用裂解得到的一种异构体。sRAGE 经腹腔注射后可与血液及组织中的配体结合，阻断 RAGE 诱导的细胞内信号转导途径，从而达到治疗目的。目前，sRAGE 是研究最多且效果较明显的 RAGE 抑制剂。

抗 RAGE 的抗休

抗 RAGE 的抗体可与细胞膜上的 RAGE 胞外区结合，阻断其与配体结合引起的生物学效应。应用抗 RAGE 的抗体阻断 RAGE 效应的方法特异性强，亲和力大，抑制效果明显；在重组单克隆抗体技术迅速发展的情况下，此途径有着较好的临床应用前景。

RAGE 的反义核酸和核酶技术

利用 RAGE 的反义核酸和核酶技术在 mRNA 水平阻断 RAGE 的表达，亦能抑制 RAGE 介导的信号通路。通过 RNA 干扰技术下调 RAGE 基因的表达可抑制前列腺癌细胞的增殖，改变细胞的生长周期。目前，对 RAGE 反义核苷酸的研究仍处于实验室阶段，对反义核苷酸的毒性、体内的稳定性、细胞内转运等问题还有待进一步研究。

小分子 RAGE 抑制剂

低分子量的肝素（low molecular weight heparin，LMWH）可以与 RAGE 结合从而抑制 RAGE 的活化。LMWH 能阻止由 RAGE 引起的内皮功能损伤，如抑制细胞间黏附因子-1、血管细胞黏附分子、选择素-E和 \(NF-_{k}B\) 的产生。这些结果均表明 LMWH 可能是治疗 RAGE 相关疾病的一个潜在药物。

PF-04494700（或TTP488）是生物合成的一种可口服的小分子 RAGE 抑制剂。体外实验证明，PF-04494700 可以抑制 sRAGE 与 RAGE 配体的结合，包括 S100B 、 HMGB1 和 At3 。短时间服用 PF-04494700 对 AD 患者没有明显的治疗效果。

FPS-ZM1 是近期报道的 RAGE 小分子抑制剂（相对分子质量为327），它能够特异地抑制 A13 与 RAGE 的相互作用。作为 RAGE 的抑制剂，FPS-ZM1是一种潜在的AD治疗药物。

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of Rapamycin，mTOR）是存在于胞浆中的一种丝/苏氨酸蛋白激酶，属于磷酸肌醇相关蛋白激酶家族（phosphoinositide kinase-related kinase，PIKK），mTOR 是 PI3K / PKB（protein kinase B，PKB）信号通路下游的一个效应蛋白。mTOR 活性调控相当复杂，受多种调节信号蛋白的影响，其中主要受到两条信号通路调节，即 PI3K / Akt / mTOR 信号通路和 LKB1 / AMPK / mTO0R 信号通路。mTOR 是细胞内多种重要信号转导通路的枢纽，调控翻译起始、转录、蛋白合成和降解，调节细胞的生存、增殖和细胞凋亡等细胞重要生理功能。mTOR 这些调节机制异常时可导致肿瘤细胞不正常的增生和分化。因此，mTOR 分子成为研究抗癌药物的靶向治疗上一个理想的目标。

雷帕霉素及其衍生物

雷帕霉素（Rapamycin,RPM）又名西罗莫司（Sirolimus），是在抗生素药物筛选过程中发现的大环类化合物。在20世纪70年代雷帕霉素最初作为抗真菌药，主要用于白色念珠菌感染的治疗；90年代 FDA 批准用于肾移植的免疫治疗。在免疫治疗过程中发现雷帕霉素有抗肿瘤活性。雷帕霉素抗增殖作用是通过其与免疫亲和蛋白 FK506 结合蛋白12（FKBP12）形成活性复合物抑制 mTOR 活性，从而阻断了 mTOR 两条下游信号通路，阻止了 mRNA 的翻译，抑制细胞周期相关蛋白的合成，使细胞阻滞在 G1 期。

CC1779（Temsirolimus，Tofisel）是美国 FDA 于 2007 年 5 月正式批准惠氏公司研发生产用于治疗肾细胞癌的药物。CCI-779 是雷帕霉素酯的衍生物，其活性代谢物为雷帕霉素。CCI-779 在体内和体外都有很强的细胞抑制活性。

RAD001（依维莫司，Everolimus）为诺华公司研究开发的口服有效雷帕霉素衍生物，是在雷帕霉素 40 位引人一个 2-羟乙基。目前 RAD001 研发重点是抗增殖作用。RAD001 在欧洲已经批准作为免疫抑制剂用于临床，与环抱菌素和皮质激素联合用于肾脏和心脏移植的急性排斥反应取得良好效果。对生长因子刺激引起的造血细胞和非造血细胞包括血管平滑肌的增殖有抑制作用。RAD001 还可减少巨细胞病毒引起的感染发生率、急性排斥反应的发作和心血管疾病。

AP23573 系小分子 mTOR 抑制剂，但不是雷帕霉素前体类似物。AP23573 在多种 PTEN 失活的细胞株中有抗增殖活性，包括胶质母细胞瘤、前列腺癌、乳腺癌、胰腺癌、肺癌和结肠癌等。

PI3K 抑制剂

1984 年在活化的生长因子复合物中发现一个较小的肌醇脂激酶，免疫沉淀法发现其活性与癌基因产物相关，1988 年，发现该激酶具有磷酸化磷脂酰肌醇肌醇环的第三位羟基的新特性，因此被命名为 PI3K。PI3K 存在于体内各种细胞，是脂激酶的一种，能磷酸化细胞膜上的磷脂酰肌醇家族成员，募集和激活下游的靶物质而启动一系列信号联级反应，在细胞的有丝分裂、细胞存活、分化、细胞骨架的构型与重塑、血管生成、葡萄糖转运调控以及囊泡的运输中起着重要的作用。

近年来，实验室和制药公司花费了大量的精力使 PI3K 抑制剂成功应用于临床治疗上。第一代 PI3K 抑制剂包括渥曼青霉素及其衍生物脱甲绿胶酶素和 LY294002 ，已广泛应用于医药行业，并在多种生物体上证实了其具有显著的抗血管生成的能力，可有效地改变微血管通透性，降低肿瘤间质的流体压力。在渥曼青霉素和 LY294002 的基础上，研发出了新二代产品，包括半合成的绿菌素、渥曼青霉素衍生物 PX 866、 LY294002-精氨酸、甘氨酸-天冬氨酸、丝氨酸结合型前药 SF1126。这些新药较渥曼青霉素和 LY294002 更为稳定，药效更强，可有效对抗卵巢肿瘤、结肠癌、肺癌、成胶质细胞瘤、前列腺癌和乳腺癌。由 Astellas 制药公司发现的抗脑癌特效药PI-103和噻吩并吡啶就是这种生物化学优化后的产品。PI-103 不仅能抑制 PI3K，也能抑制 mTOR 和 DNA 依赖蛋白激酶，该药效已在各种体内模型中得到证实，甚至对胶质母细胞瘤也有移动的疗效。GDC-0941 成分于 PI-103 相似，但药效更佳，目前已在临床应用。2007 年 1 月又有 XL147 和 XL765 两种新药进入了临床试验阶段，其成分和药效相似，不同的是 XL147 无法抑制 mTOR ，属于 PI3K 单抑制剂。NVP-BEZ235 是一种咪唑并喹啉衍生物，其具有较强的 PI3K 抑制性，在前期临床试验中具有较好的疗效，是目前治疗癌症首选的 PI3K 抑制剂之一。最近新一代的PI3K抑制剂已经进入了临床 I 期试验，其中包括 NVP-BEZ235、NVP-BGT226、GDC-0941、XL765、XL47、SF1 126、CAL-101和GSK1059615。