开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
一、研究背景
我国的癌症发病率和死亡率在逐年上升,癌症已经成为死亡的主要原因。白血病是造血干细胞恶性克隆引起的,淋巴瘤是淋巴细胞恶变形成的实体瘤,是目前全球增长最迅速的恶性肿瘤之一。据统计,2000-2011年间,男性白血病的发病率每年增长2.5%,死亡率每年增长1.6%。2015年调查数据显示,白血病的发病率占癌症总发病率的2.06%,死亡率占癌症总死亡率的1.85%;淋巴瘤的发病率占癌症总发病率的1.75%,死亡率占癌症总死亡率的1.89%[1]。
由于白血病和淋巴瘤的发生率和死亡率高,人们对白血病和淋巴瘤发病及治疗愈加重视。随着分子生物学及免疫学的发展,研究者对白血病和淋巴瘤的发病机制有所了解,但并未完全认知。研究表明,B细胞受体(B-cell Receptor,BCR)信号通路异常是B细胞系白血病和淋巴瘤的主要发病原因之一[2]。在B细胞受体信号通路中,BCR与抗原结合,激活一系列下游分子,包括布鲁顿酪氨酸激酶(Brutons Tyrosine Kinase, BTK)、重组人酪氨酸蛋白激酶(Recombinant Human Tyrosine-Protein Kinase, LYN)、脾源性酪氨酸激酶(Spleen Tyrosine Kinase, SYK)、磷脂酰肌醇-3-激酶(Phosphoinositide3-Kinase, PI3K),最终激活转录程序,从而调节B细胞的增殖和分化。其中,BTK是Tec家族的一种细胞质非受体酪氨酸激酶,在B细胞受体信号通路中发挥着重要作用,关系到B细胞的增殖、分化及凋亡等过程[3]。
BTK过度激活导致B细胞系肿瘤细胞的增殖、粘附和迁移,包括急性淋巴细胞白血病[4](Acute Lymphocytic Leukemia, ALL)、瓦尔登斯特罗氏巨球蛋白血症[5](Waldenstroms Macroglobulinemia, WM)、套细胞淋巴瘤[6](Mantle Cell Lymphoma, MCL)、慢性淋巴细胞白血病[7](Chronic Lymphocytic Leukemia, CLL)及非霍奇金淋巴瘤[8](Non-Hodgkins Lymphoma, NHL)等。激活的BTK可以调控免疫反应相关的炎症因子(TNFalpha;、IL-1beta;),BTK异常还会引起自身免疫病,如系统性红斑狼疮(Systemic Lupus Erythematosus, SLE)、类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis, RA)等。因此,BTK抑制剂的研究和发展对于B细胞恶性肿瘤和自身免疫病的治疗意义重大。
二、BTK抑制剂研究进展
BTK分为5个结构区域:(1)普列克底物蛋白同源域(PH 结构域)。该结构域位于N末端,通过与膜磷脂相互作用来介导质膜靶向。(2)Tec同源域(TH 结构域),包含一个富含脯氨酸的区域,对蛋白质叠合有重要作用。(3)Src同源域3(SH3结构域)。(4) Src同源域2(SH2结构域),是蛋白-蛋白相互作用及分子间相互作用中不可缺少的部分。(5)SH1结构域,是BTK的催化区域(图1)。
图1. BTK结构域
BTK是BCR信号通路中的一个重要组成部分。BCR包含一个抗原特异性免疫球蛋白(Ig)分子,与Igalpha;/Igbeta;(CD79a/ CD79b)形成复合物,负责信号传导[9]。BCR与抗原结合后,通过Src家族激酶,使免疫受体酪氨酸活化基序(ITAM)磷酸化,接着激活SYK、BTK、PI3K及下游信号通路,包括钙内流、AKT活化、细胞外信号相关激酶(ERK)及核因子KappaB(NF-kappa;B)的激活[10](图2)。在正常细胞中,BCR可以被某些抗原激活,或成为非配体依赖性受体,从而促进选择性B细胞的增殖、分化和抗原产生[11]。而在肿瘤细胞中,微环境中存在大量的刺激性抗原,导致BCR信号持续激活,使肿瘤细胞过度增殖、迁徙和凋亡抑制[12]。
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