The imidazole-[1,5-a]-pyridine derivatives were recently synthesized and showed remarkable bioactivity against three cancer cell lines, but an understanding of their activities is still missing. To prompt a detailed investigation into their molecular binding mechanisms, we carried out a comprehensive computational workflow for structure-based drug design. The protocol encompasses (i) ligand polarization using quantum chemical calculations, (ii) docking algorithms to generate initial protein-ligand conformations, (iii) molecular dynamics simulations to evaluate ligand diffusion within the protein pocket, and (iv) binding free energy calculations through the umbrella sampling molecular dynamics method. The inherent flexibility of the epidermal growth factor receptor (EGFR) kinase protein in an aqueous environment challenges the stability of ligand-protein associations. Of the 15 imidazole-pyridine compounds considered, after completing a total simulation time of 1.1 μs, only three compounds have been found to possess strong interactions with critical residues in the allosteric pocket of the EGFR inactive conformation in which the electrostatic potential energies play an important role. Notably, the compound named 3h389 carries out an exceptionally large binding free energy, outperforming the well-known allosteric inhibitor EAI045 considered a reference. More interestingly, the EGFR conformational changes under both 3h389 and EAI045 binding are similar. These results promote the imidazole-[1,5-a] compound denoted as 3h389 to be a highly strong candidate for a preclinical evaluation in cancer therapy. If such an evaluation can be performed, it underlines the utility of our computational pipeline for drug discovery efforts.

2025-09-01·BIOORGANIC CHEMISTRY

Design and synthesis of Betti base derivatives as EGFR inhibitors

Article

作者: Guo, Qian ; Wu, Xiaoyun ; Li, Zhonghuang ; He, Huan ; Wan, Shanhe ; Xu, Xiaotian ; Zhang, Jiajie

EGFR serves as a critical oncogenic driver in NSCLC pathogenesis. While multiple generations of EGFR TKIs have been clinically approved, their efficacy is frequently limited by rapid drug resistance. Several EGFR allosteric inhibitors targeting a site adjacent to the ATP-binding site have been reported. The allosteric inhibitors EAI001 and EAI045 are a new type of EGFR inhibitors that bind to EGFR away from the ATP-binding site and not relying on Cys 797. In our previous work, compound ZINC49691377 (1a) was identified using the structure-based high throughput virtual screening as a novel potent anticancer agent. In the current study, a focused library of Betti base derivatives were designed based on ZINC49691377 (1a) through substituent transformation and bioisosteric replacement. Compound 2b showed the highest antiproliferative activity against H1975 cells (IC₅₀ = 0.40 ± 0.01 μM), and significant activity against Ba/F₃-EGFR^{L858R/T790M/C797S} cells (IC₅₀ = 2.36 ± 0.33 μM). Notably, 2b treatment induced G₀/G₁ phase cell cycle arrest in H1975 cells while triggering significant apoptosis in both H1975 and Ba/F₃-EGFR^{L858R/T790M/C797S} cell lines. Molecular docking and dynamics simulation confirmed stable binding of 2b within the allosteric pocket of EGFR. These findings demonstrated Betti base derivatives as a novel chemotype for the design of novel EGFR inhibitors.

2025-07-22·CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL

Diethenyl Sulfoximine (DESI) as an Irreversible Lysine‐Targeting Warhead Enables the Design of Covalent Allosteric EGFR Inhibitor

Article

作者: Yanxin Tao ; Quanpeng Wei ; Dr. Can Jin ; Huiqi Xu ; Prof. Dr. Dawei Ma ; Dr. Shan Li ; Yuqing Zhang ; Yuyan Shi ; Yingao Wang ; Xinpeng Ning ; Suyun Jia ; Dr. Mengyang Fan ; Prof. Dr. Ke Ding ; Xuechen Liu ; Hongjin Zhang

Abstract:

Targeting lysine residues with covalent inhibitors is challenging due to their abundance in the proteome and the protonation of lysine's ε‐amino group, which diminishes its reactivity. This study introduces diethenyl sulfoximine (DESI) as a novel bio‐orthogonal aminophilic electrophile that can react with lysine via double conjugate addition to form a cyclic adduct. The second addition promotes the entire and efficient electrophilic attack by the ε‐amino of lysine on the ethenyl groups. DESI exhibits superior aqueous stability, overcoming the hydrolysis issue encountered by most reported lysine‐targeting covalent agents. Incorporation of DESI in the allosteric pocket binder EAI045 of oncoprotein epidermal growth factor receptor (EGFR) yields compound 4, which specifically reacts to the catalytic lysine (Lys745). Compound 4 showed potent inhibition of EGFR‐driven cell proliferation with IC50 values of 0.789 µM and 1.22 µM in engineered BaF3‐EGFRL858R/T790M/C797S and NCI‐H1975 cells, respectively, overcoming EAI045's limitation of lack of cellular potency as a single agent. Tyrosine kinases (TKs) panel profiling confirmed selectivity toward mutant EGFR while sparing the wild type with minimal off‐targets. These findings highlight DESI's potential as a versatile strategy for targeting lysine residues irreversibly, offering solutions to overcome drug resistance in cancer therapy and advance next‐generation precision medicines.

项与 EAI-045 相关的新闻（医药）

2026-08-31

·毕凯今选

【前沿精粹 443】为表皮生长因子受体L858R阳性肺癌患者争取更好的预后：突变选择性变构抑制剂与“双重用药”的潜力

为表皮生长因子受体L858R阳性肺癌患者争取更好的预后：突变选择性变构抑制剂与“双重用药”的潜力摘要摘要关键信息： 1. 当前的EGFR靶向治疗显著改善了NSCLC患者的预后，但L858R突变患者的疗效仍显著落后于del19患者，这部分患者的未满足临床需求巨大。 2. L858R突变对变构抑制剂的敏感性与其独特的激酶构象有关，基于此开发的变构抑制剂(如EAI-432)为选择性靶向该突变提供了全新的、极具潜力的治疗方式。 3. 变构抑制剂与奥希替尼能协同结合于同一EGFR分子，这为“双重用药”策略提供了坚实的理论基础，即通过两种不同机制的药物同时作用，可以实现更深度的通路抑制、延缓耐药发生，且可能不叠加对野生型EGFR的毒性。 4. EAI-432等候选药物已通过药物化学优化，初步解决了药代动力学、脑穿透性和化学稳定性等成药性问题，并在临床前模型中展现出优于现有标准治疗的潜力。 5. PROTAC等蛋白质降解技术代表了另一种有前景的替代或补充策略，特别是基于变构抑制剂的降解剂显示出高度的突变选择性。 6. 变构抑制剂的问世，特别是其与奥希替尼联合应用的“双重用药”构想，为改善EGFR L858R突变肺癌患者的长期预后带来了新的希望。这一策略能否在临床上取得成功，最终将由正在推进的临床研究来回答。在非小细胞肺癌(NSCLC)的精准治疗领域，针对表皮生长因子受体(EGFR)的靶向药物研发无疑是过去二十年间最引人注目的篇章之一。作为肺癌最常见的驱动基因突变类型，EGFR突变在亚裔、不吸烟、肺腺癌患者中尤其高发，其发现不仅改写了晚期肺癌的治疗格局，也深刻影响了我们对肿瘤耐药机制的理解。从第一代可逆性酪氨酸激酶抑制剂(TKI)吉非替尼和厄洛替尼，到第二代不可逆的泛HER抑制剂阿法替尼和达克替尼，再到第三代、目前已成为一线标准疗法的奥希替尼，每一次迭代都旨在解决前代药物的局限性，特别是耐药性与对野生型EGFR的毒性问题。然而，临床实践表明，即便拥有奥希替尼这样高效的武器，患者受益并不均等。其中，携带L858R点突变的患者预后显著逊于携带19号外显子缺失(del19)的患者，这构成了当前EGFR突变肺癌治疗中一个未被满足的重大临床需求。本文综述的正是针对这一困境所进行的前沿探索——聚焦于一类特异性靶向L858R突变体的变构抑制剂，并探讨其与奥希替尼联合“双重用药”策略的潜在价值。要理解变构抑制剂的独特定位，首先需要回顾EGFR靶向治疗的历史轨迹。2004年，多个研究组几乎同时报道了在NSCLC患者中发现的EGFR激酶域体细胞突变，并且这些突变的存在与患者对吉非替尼的疗效显著相关。这些激活突变主要集中于ATP结合口袋周围，其中最常见的是19号外显子的框内缺失和21号外显子的L858R点突变，它们共同构成了所谓的“经典突变”。一个关键且意外的发现是，这些经典突变体对第一代TKIs的敏感性竟比野生型EGFR高出10到100倍。随后的生化研究揭示了其中的分子基础：与野生型相比，L858R和del19突变体对天然底物ATP的亲和力显著降低。这意味着，在细胞内高浓度ATP的竞争下，药物更容易与突变体结合并发挥抑制作用。这种“偶然”的突变选择性是吉非替尼和厄洛替尼能够取得临床成功的关键，因为抑制皮肤和胃肠道中的野生型EGFR正是导致皮疹和腹泻等剂量限制性毒性的根源。然而，第一代药物的疗效总是昙花一现，获得性耐药不可避免。最常见的耐药机制是EGFR基因本身发生二次突变，即T790M“看门人”突变。该突变位于药物结合口袋的后部，并不直接阻碍药物结合，而是通过恢复突变体对ATP的亲和力，使其回到接近野生型的水平，从而有效地关闭了第一代药物赖以发挥选择性的“治疗窗口”。针对T790M耐药，第二代不可逆抑制剂应运而生。这些药物在原有母核上引入了一个可与ATP口袋边缘的Cys797残基形成共价键的迈克尔受体基团。共价结合极大地增强了药物的结合能力，使其能够克服因ATP亲和力恢复而导致的耐药。尽管阿法替尼等二代药物在含有T790M突变的临床前模型中表现出了强劲的抑制活性，但由于它们缺乏对突变体的选择性，对野生型EGFR的强力抑制导致了严重的毒副作用，限制了其临床应用，使其未能在一线治疗中取代第一代药物。转机出现在对不可逆抑制剂的进一步优化。研究人员发现，采用不同的化学骨架(如苯胺基嘧啶)构建的共价抑制剂，可以实现对突变型EGFR的高选择性抑制，同时保留对野生型EGFR的活性。这一突破催生了以奥希替尼为代表的第三代EGFR-TKI。奥希替尼不仅对经典突变(L858R和del19)敏感，更关键的是能有效抑制T790M耐药突变，同时对野生型EGFR的抑制较弱，从而显著改善了耐受性。临床研究证实，与第一代TKI相比，奥希替尼作为一线治疗能显著延长患者的无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)。然而，耐药依然会再次出现。在奥希替尼的治疗压力下，新的靶内耐药突变如C797S(共价结合位点突变)、L718Q、G724S等不断涌现，同时，旁路激活(如MET扩增)也再次成为重要的耐药机制。值得注意的是，尽管奥希替尼对所有经典突变有效，但汇总多项临床研究数据后，一个清晰的模式浮现出来：携带del19突变的患者获得的生存获益远大于L858R突变患者，后者的疗效几乎与使用第一代药物时没有显著差异。这一现实强烈提示，对于L858R突变人群，当前的治疗方案仍有巨大的优化空间。正是在此背景下，针对L858R突变体的变构抑制剂研究应运而生。与靶向ATP结合位点的传统TKI不同，变构抑制剂结合在EGFR激酶结构域上一个远离ATP口袋的别构位点。其发现源于一项大规模的生化筛选。研究者使用含有L858R和T790M双突变(EGFRLR/TM)的EGFR激酶域进行高通量筛选，并以野生型EGFR进行反筛，以期发现具有突变选择性的新型化合物。经过对约250万种化合物的筛选，研究团队鉴定出EAI-001和EAI-002这两个具有非ATP竞争性抑制特点的先导化合物。它们不仅能有效抑制EGFRLR/TM突变体，且对野生型EGFR活性极弱。晶体结构解析揭示了其变构机制：这些化合物结合在一个由αC-螺旋外移而形成的疏水口袋中，通过稳定激酶的失活构象来发挥抑制作用。早期化合物EAI-045是基于EAI-001优化得到的、活性提升约10倍的衍生物。尽管其生化活性优异，但在细胞实验中，EAI-045却无法完全抑制EGFR的磷酸化，即使在极高浓度下仍有残留活性，导致其抗增殖效果不佳。进一步研究表明，这种缺陷源于其变构结合模式与EGFR的二聚化激活机制相冲突。EGFR激酶的激活依赖于其胞外区配体结合后诱导的胞内激酶结构域发生不对称二聚化。在这个二聚体中，一个激酶结构域的C-叶会推动另一个“接收”激酶结构域的αC-螺旋向内移动，形成活性构象。而变构抑制剂的有效结合恰恰需要αC-螺旋处于向外的非活性状态。因此，受体二聚化会“挤出”变构抑制剂，削弱其效果。实验证实，当通过引入突变破坏EGFR的二聚化能力，或联合使用阻断二聚化的西妥昔单抗时，EAI-045的细胞活性显著增强。然而，依赖西妥昔单抗的联合方案不仅消除了EAI-045的突变选择性优势，而且对19号外显子缺失突变基本无效，因为该类突变缩短了连接αC-螺旋的环区，使其被锁定在向内(活性)构象。要使变构抑制剂成为有效的单药，必须大幅提升其结合亲和力，使其强大到足以“逆转”或阻止二聚化诱导的构象变化。通过系统的构效关系(SAR)研究，研究者对异吲哚啉酮母核进行了多轮优化，成功获得了JBJ-04-125-02和JBJ-09-063。这两个化合物的生化抑制活性达到了亚纳摩尔级别，在细胞层面也展现出有效的单药活性。其中JBJ-09-063在H1975(EGFRLR/TM)和奥希替尼耐药的三突变(EGFRLR/TM/CS)小鼠模型中均能诱导肿瘤消退。重要的是，晶体结构研究和生化实验证实，这类变构抑制剂可以与奥希替尼同时结合在EGFR分子上，且存在正协同效应。这意味着，两者联合使用可以获得超加性的抑制效果。这种“双重用药”策略在理论上具有显著优势，但也存在局限性，例如结构分析提示，变构抑制剂与另一种三代药物拉泽替尼(Lazertinib)可能无法兼容地共结合。为推进变构抑制剂的临床转化，研究者与制药公司合作，着手解决早期化合物存在的口服药代动力学(PK)性质不佳、化学稳定性问题(分子内内酯化)及脑穿透性不足等障碍。一方面，通过“骨架跃迁”策略，将异吲哚啉酮替换为喹唑啉酮等双环骨架，发现了如SA-1-139等具有良好口服疗效但脑穿透性欠佳的化合物。另一方面，用苯并咪唑替换噻唑酰胺，以维持与DFG基序中Asp855的关键氢键作用。该策略的代表化合物4700，不仅酶活性和细胞活性优异，其口服暴露量和脑穿透性均显著改善，并在颅内H1975脑转移模型中显示出优于临床等效剂量奥希替尼的疗效。经过系统优化，最终确定了临床候选分子EAI-432。EAI-432展现出高效、高突变选择性、优良的跨物种药代动力学性质和良好的脑穿透能力。在动物模型中，低剂量口服即可实现皮下和颅内肿瘤的消退，且对野生型EGFR驱动的肿瘤或正常组织无明显抑制作用，预示着其具有宽阔的治疗窗口。除了上述系列，其他研究机构也报道了不同类型的变构EGFR抑制剂。例如，韩国化学技术研究所开发的TREA-0236及后续的IN-119873，以及Roche公司报道的以吲唑为核心、咪唑并吡咯烷为取代基的RO7304898和化合物57。Roche的化合物同样验证了与奥希替尼联用时延迟肿瘤复发的协同效应。这些进展表明，变构抑制剂的研发领域已相当活跃，并朝着多样化的方向发展。与此同时，学术界和工业界也在大力开发所谓的“第四代”ATP竞争性EGFR-TKI。这类药物的主要目标是克服C797S等奥希替尼耐药突变。与专门针对L858R的变构抑制剂不同，第四代TKI通常对del19突变体活性更高。代表性药物如BLU945(已终止开发)、BDTX-1535、TQB3804等已进入早期临床。这些药物的研发思路包括：开发非共价但高亲和力的可逆抑制剂，设计靶向其他残基(如Lys745或Cys775)的新型共价抑制剂，以及设计能同时占据ATP位点和变构位点的“双底物”抑制剂。尽管策略多样，但开发出一种能同时有效抑制含或不含T790M突变，且保持高选择性的非共价抑制剂仍极具挑战。另一个新兴的方向是利用靶向蛋白降解(PROTAC)技术来降解突变型EGFR。通过将EGFR结合配体(可以是ATP位点抑制剂或变构抑制剂)与E3泛素连接酶(如VHL或CRBN)的招募配体相连，PROTAC分子可以诱导EGFR的多泛素化并被蛋白酶体降解。最早的EGFR降解剂利用拉帕替尼、吉非替尼等作为靶向部分，实现了对突变受体的降解。而基于变构抑制剂的降解剂DDC-1-163则实现了对L858R/T790M突变体的选择性降解，且不受C797S或L718Q耐药突变的影响。在此基础上，C4 Therapeutics公司开发了口服生物利用度良好的临床候选药物CFT8919，目前已进入临床研究阶段。降解策略的潜在优势在于其“事件驱动”的药理作用模式，理论上无需持续高水平的靶点占据即可维持信号通路的抑制，可能提供更持久的疗效，并有望克服某些耐药机制。气候变化与PM2.5的上升自工业革命以来，人类活动(主要是化石燃料燃烧)导致温室气体增加，引发全球气温上升。空气污染与气候变化由工业活动、机动车排放和化石燃料发电等共同驱动，二者紧密关联，并对人类呼吸健康产生负面影响。空气动力学直径小于或等于2.5微米的颗粒物(PM2.5)是城市和农村环境中空气污染的主要成分，对不良健康结局起着重要作用。PM2.5的来源包括机动车尾气、生物质燃烧、扬尘以及火山、土壤和海盐颗粒等自然源。2013年，国际癌症研究机构将室外空气污染及其中的颗粒物列为一类人类致癌物。多项研究将PM2.5与癌症风险联系起来，其中肺癌的关联性最强。为排除吸烟的混杂影响，研究聚焦于非吸烟肺癌患者，其中肺腺癌是主要组织学亚型。即使在男性吸烟率下降、女性吸烟率保持低位的背景下，肺腺癌的发病率仍在上升，提示除烟草外还有其他因素起作用。在非吸烟肺癌患者中，肿瘤常携带EGFR基因突变，在高加索非吸烟者中约占35%，在亚洲非吸烟者中高达68%。参考文献： Eck MJ, Scott DA. Towards better outcomes for epidermal growth factor receptor L858R+ lung cancer patients: mutant-selective allosteric inhibitors and the potential for double-drugging. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2026 Aug 20;381(1957):20240505. doi: 10.1098/rstb.2024.0505. PMID: 42656147. 本文仅供医学学术交流，不构成诊疗建议，不能替代专业医生面诊。详细免责声明请点击菜单栏查阅。

临床结果蛋白降解靶向嵌合体

2026-06-24

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历经四代研发迭代！读懂抗肿瘤经典靶点 EGFR 的前世今生

一、EGFR基础概述 EGFR又称ErbB1、HER1，隶属于HER（ERBB）受体家族，家族成员共4种：EGFR（HER1）、HER2、HER3、HER4，该家族广泛调控细胞生理活动。 EGFR属于跨膜酪氨酸激酶型糖蛋白，分子量170KDa，广泛表达于上皮细胞、成纤维细胞、胶质细胞、角质细胞表面。EGF、TGFα等配体与细胞膜表面EGFR结合后，受体单体发生同源二聚化，亦可与HER家族其他受体形成异源二聚体，激活胞内激酶区域，启动下游信号级联。当EGFR发生基因突变或蛋白过表达时，会持续驱动肿瘤发生发展。当前靶向EGFR的小分子TKI、单克隆抗体、双特异性抗体、ADC药物研发管线数量庞大，但治疗后耐药已成为限制临床疗效的核心难题。二、EGFR完整蛋白结构 EGFR基因定位于人类7号染色体短臂p12-13区域，包含28个外显子，编码1186个氨基酸的跨膜蛋白，整体分为三大结构区域：胞外N端结构域、跨膜疏水α螺旋区、胞内C端结构域。图1. EGFR结构示意图（1）胞外结构域（622个氨基酸）分为4个亚结构域：I（1–133位）、II（134–312位）、III（313–445位）、IV（446–621位）。L1（I）、L2（III）为富含β螺旋的亮氨酸结构域，负责结合生长因子；CR1（II）、CR2（IV）为富含二硫键的半胱氨酸区，CR1介导受体同源/异源二聚体形成。L1、CR1、L2共同构成C型结合口袋，容纳配体EGF。图2. EGFR胞外结构域 EGFR胞外结构域与EGF复合物的三维可视化（黄色）。子域用颜色标记:L1，蓝色；CR，绿色；L2,橙色；部分CR2，灰色的。与EGF相互作用的三个位点用红圈标出。（2）胞内结构域（542个氨基酸）包含近膜段（约50个氨基酸）、酪氨酸激酶区（250个氨基酸）、C端尾部（229个氨基酸），C端携带5个自磷酸化位点。配体结合胞外位点后，EGFR二聚体构象改变，激酶结构域利用ATP发生自磷酸化，进而激活下游多条促癌信号通路。图3. 涉及EGFR的细胞内信号转导三、EGFR下游核心信号通路 EGFR异常激活后，三条核心通路持续活化，共同推动肿瘤增殖、侵袭、抗凋亡：（1）Ras/Raf/MEK/ERK1/2通路 EGFR磷酸化后经GRB2、Shc招募SOS蛋白，激活Ras，逐级启动Raf-MEK-ERK级联反应，调控细胞周期与肿瘤增殖。（2）JAK/STAT通路促进STAT蛋白入核，激活增殖相关基因转录，加速细胞分裂、抑制肿瘤细胞凋亡。（3）PI3K/Akt通路主要介导肿瘤细胞存活，抵抗细胞凋亡。除此之外，异常活化的EGFR还可联动整合素通路，激活基质金属蛋白酶，削弱细胞粘附能力，促进肿瘤侵袭与远处转移。诱发通路持续激活的诱因包括EGFR基因突变、基因拷贝数扩增、蛋白过表达。四、EGFR突变与靶向耐药机制（一）EGFR与非小细胞肺癌（NSCLC）肺癌为全球致死率最高的恶性肿瘤，我国发病率、死亡率居全部肿瘤首位，其中85%为非小细胞肺癌。EGFR突变是NSCLC最主要的驱动基因突变，亚洲肺腺癌人群突变率超50%，是靶向治疗核心生物标志物。（二）NSCLC中EGFR突变分型 2004年首次发现NSCLC酪氨酸激酶区体细胞突变，以19外显子缺失、21外显子L858R点突变最为常见，按突变类型分为三类： I类：外显子19插入缺失突变，缺失E746–S752区间4–6个氨基酸，占全部激酶区突变85%–90%； II类：18–21外显子单氨基酸替换，以L858R为主； III类：20外显子重复/插入突变。另有罕见22外显子E884K突变，会降低各类EGFR抑制剂敏感性。胞内区域突变会造成受体构象不稳定、激酶持续激活，通过抑制凋亡驱动肿瘤进展。（三）EGFR靶向药获得性耐药机制（1）T790M守门突变（一代TKI最主要耐药原因） 790位苏氨酸突变为甲硫氨酸（T790M），位于ATP结合口袋入口，更大的氨基酸侧链产生空间位阻，阻碍吉非替尼、厄洛替尼等可逆TKI结合，约50%一代药耐药患者检出该突变。该突变对不可逆抑制剂（EKB-569、HKI-272）仍敏感，此类药物可与激酶区Cys797形成共价键。临床多见L858R/T790M双突变，双重突变会降低ATP与激酶结合亲和力，耐药程度显著高于单一敏感突变。 2. 非T790M继发突变（代表：D761Y） D761Y常伴随L858R共存，相较单纯L858R对吉非替尼耐药更强，但弱于L858R/T790M；同时对不可逆抑制剂HKI-272敏感性下降，机制为改变EGFR构象、干扰药物结合。 3. 其他旁路耐药奥希替尼耐药后常见MET/EGFR扩增、KRAS/BRAF突变等旁路激活，占耐药病例约52%。图4.EGFR突变及耐药机制五、EGFR靶向治疗药物体系临床靶向EGFR药物分为两大类：胞内小分子酪氨酸激酶抑制剂（TKI）、胞外阻断型单克隆抗体，另有双抗、ADC、CAR-T等新型生物药处于临床开发阶段。（一）EGFR-TKI小分子抑制剂 TKI可穿透细胞膜，竞争性结合ATP结合位点，阻断突变EGFR持续促癌信号，体外可诱导肿瘤凋亡、抑制血管生成，同时能增敏放化疗、内分泌治疗。依据药物结合特性分为四代：（1）第一代EGFR-TKI：吉非替尼、厄洛替尼、埃克替尼特点：可逆结合、无选择性，同时抑制野生型与突变型EGFR。未筛选人群客观缓解率（ORR）仅10%–20%，中位无进展生存期（PFS）3个月；但在亚洲、非吸烟肺腺癌人群中疗效显著提升，针对19外显子缺失、L858R突变ORR可达75%，中位PFS 7–12个月。局限：多数患者1年内出现获得性耐药，60%耐药原因为T790M突变。（2）第二代EGFR-TKI：阿法替尼特点：不可逆共价结合、广谱抑制全部ErbB家族受体，不区分突变/野生型。相比一代TKI可延长患者中位总生存期（OS）约8个月，优势来源于广谱阻断HER家族，无法克服T790M耐药。（3）第三代EGFR-TKI：奥希替尼特点：不可逆、高选择性，同时覆盖18/19/21外显子敏感突变与T790M耐药突变。药物转运蛋白亲和力低，血脑屏障穿透性优异，适合合并脑转移患者。2015年FDA获批用于一代/二代TKI进展后T790M阳性NSCLC；基于FLAURA研究获批一线治疗EGFR敏感突变晚期NSCLC。临床数据：FLAURA研究中奥希替尼一线中位PFS 18.9个月，显著优于一代TKI的10.2个月，降低中枢进展风险，现已成为EGFR阳性NSCLC标准一线方案。（4）第四代EGFR-TKI（临床研发阶段）开发目标：克服奥希替尼后继耐药，采用变构抑制机制，不竞争ATP结合位点，通过改变EGFR空间构象阻断信号。代表化合物EAI045、JBJ-04-125-02、BLU-945，对多重耐药突变具备体外活性。（二）靶向EGFR生物制剂单克隆抗体结合EGFR胞外结构域，阻断配体结合、抑制受体二聚化，诱导肿瘤细胞凋亡。（1）已上市单抗适应症：西妥昔单抗、帕尼单抗用于结直肠癌；尼妥珠单抗用于头颈部肿瘤；海外仅耐昔妥珠单抗获批NSCLC。（2）在研管线（Insight数据库）：全球共161个EGFR生物药项目，含33个单抗、30个CAR-T、27个双特异性抗体、21个ADC、4个三特异性抗体。（三）EGFR/c-MET双靶点药物 MET异常是EGFR-TKI重要旁路耐药驱动因素，在多类肿瘤中高表达：（1）MET 14外显子跳跃突变：肺腺癌发生率3%–4%；（2）MET基因扩增：一/二代TKI耐药后5%–22%，三代奥希替尼耐药后15%–30%；（3）MET蛋白过表达：肿瘤人群占比25%–75%。全球多数EGFR/c-MET双抗处于早期临床，仅强生Amivantamab获批上市，国内同步申报上市。六、全球EGFR靶向药物整体研发进展（1）适应症覆盖：临床阶段药物主要布局非小细胞肺癌、结直肠癌、胃癌、头颈部鳞癌、胰腺癌、食管癌；（2）上市药物规模：全球共32款EGFR靶向药上市，国内获批22款；其中小分子化药20款，以TKI为主；（3）肺癌领域布局：全球18款EGFR靶向药获批NSCLC适应症，国内获批14款，是EGFR药物最核心应用赛道；（4）单抗药物格局：现有上市单抗适应症集中于消化道、头颈部肿瘤，NSCLC可用单抗选择有限。七、总结与展望当前EGFR靶向治疗最大瓶颈为治疗后继发耐药，各类新发、罕见突变持续降低TKI敏感性，缩短患者总生存期，同时药物不良反应也需持续优化。后续研发存在两大核心方向：一是优化胞内酪氨酸激酶抑制剂，开发第四代变构TKI，覆盖多重耐药突变；二是深挖EGFR胞外结构域靶点，拓展单抗、双抗、ADC等生物药应用。此外，TKI与MET抑制剂、化疗、免疫治疗联合用药，多靶点协同克服异质性耐药，将成为未来晚期EGFR突变肿瘤的主流治疗策略。八、EGFR 肿瘤靶点相关检测技术服务哪里有？ LabEx 可提供专业的 EGFR 肿瘤靶点相关检测技术服务。平台拥有 Luminex 多因子检测、MSD 电化学发光、抗体芯片、流式 CBA 多因子、蛋白定量、蛋白修饰组学等多项成熟技术，可完成 EGFR 通路多因子蛋白检测、受体磷酸化修饰分析、肿瘤标志物筛选、耐药相关蛋白表达测定等实验项目，全面适配 EGFR 分子机制探究、下游通路解析、靶向药物药效评价、耐药机制研究等各类科研需求。乐备实（上海优宁维生物科技股份有限公司旗下全资子公司），是国内专注于提供高质量蛋白检测以及组学分析服务的实验服务专家，自2018年成立以来，乐备实不断寻求突破，公司的服务技术平台已扩展到单细胞测序、空间多组学、流式检测、超敏电化学发光、Luminex多因子检测、抗体芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、PLA蛋白互作、多色免疫组化、DSP空间多组学等30多个，建立起了一套涵盖基因、蛋白、细胞以及组织水平实验的完整检测体系。我们可提供从样本运输、储存管理、样本制备、样本检测到检测数据分析的全流程服务。凭借严格的实验室管理流程、标准化实验室操作、原始数据储存体系以及实验项目管理系统，已经为超过3000家客户单位提供服务，年检测样本超过100万，受到了广大客户的信任与支持。返回搜狐，查看更多

2026-06-09

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【文献解读023】《非小细胞肺癌 EGFR-TKIs 治疗及 PET 分子成像的研究进展》

导语：从“千人一方”到“精准狙击”，靶向治疗的核心挑战何在？肺癌是全球癌症死亡的首要原因，其中非小细胞肺癌（NSCLC）约占80%。表皮生长因子受体（EGFR）基因突变的发现，开启了NSCLC的靶向治疗时代。EGFR酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）能精准抑制携带敏感突变的肿瘤细胞，疗效远优于传统化疗。然而，笔者认为，靶向治疗面临的核心挑战并非初始应答，而是几乎不可避免的获得性耐药。EGFR的突变状态在治疗压力下动态演变，如同一场永无止境的“博弈”。如何实时、无创地洞察这场博弈的进程，成为优化治疗方案的关键。正电子发射断层扫描（PET）分子成像技术，正为解决这一难题提供了全新的视角。本文将系统梳理EGFR-TKIs从第一代到第四代的演进脉络，并重点解析基于TKIs开发的PET成像探针如何试图“透视”肿瘤的分子命运。一、 EGFR-TKIs治疗进展：四代药物的接力与突破1.1 第一代：可逆性抑制剂，开启靶向时代第一代EGFR-TKIs（吉非替尼、厄洛替尼、埃克替尼）为可逆性竞争性抑制剂，主要针对EGFR 19外显子缺失突变和21外显子L858R点突变。多项III期临床研究（如EURTAC、OPTIMA）证实，与标准化疗相比，这些药物能显著改善携带敏感突变患者的无进展生存期（PFS）和客观缓解率（ORR）。例如，吉非替尼和厄洛替尼已获FDA批准作为此类患者的一线治疗选择。然而，约10个月后，大部分患者会出现以T790M二次突变为主要机制的获得性耐药。1.2 第二代：不可逆性抑制剂，拓宽获益边界第二代EGFR-TKIs（如阿法替尼）为不可逆性泛ErbB家族抑制剂，与EGFR等靶点形成共价结合，作用更持久。LUX-Lung 7研究表明，在EGFR突变阳性的NSCLC一线治疗中，与吉非替尼相比，阿法替尼组患者的中位PFS显著延长（11.0个月vs 10.9个月，HR=0.73，P=0.017），且治疗失败时间（TTF）更优，显示出长期获益趋势。然而，第二代药物并未解决T790M介导的耐药问题，且因同时抑制野生型EGFR，皮疹、腹泻等不良反应相对突出。1.3 第三代：突变选择性抑制剂，攻克T790M耐药第三代EGFR-TKIs（奥希替尼、CO-1686等）专门设计用于克服T790M耐药突变。它们对突变型EGFR具有高度选择性，而对野生型EGFR影响小，因此疗效更强，且不良反应（尤其是皮肤和胃肠道毒性）显著降低。奥希替尼（AZD9291）是其中最成功的代表，已成为全球首个且目前唯一获批用于EGFR T790M突变阳性晚期NSCLC的靶向药。其在一线治疗中也展现出优于第一代TKIs的PFS（18.9个月vs 10.2个月，HR=0.46）。然而，C797S等新的EGFR突变会导致第三代药物再次耐药。1.4 第四代：变构抑制剂，应对多重耐药为应对由C797S等突变引起的第三代TKIs耐药，第四代EGFR-TKIs（如EAI045）作为变构抑制剂被开发出来。其作用于EGFR的变构位点，而非传统的ATP结合口袋。研究表明，EAI045与西妥昔单抗联用，对L858R/T790M/C797S三重突变模型有效。这是靶向药物研发的重要方向，但该药物尚处临床前研究阶段，其选择性和疗效有待进一步验证。代别代表药物作用机制主要克服的耐药临床地位一代吉非替尼、厄洛替尼可逆性竞争性抑制无（初始敏感突变）敏感突变一线标准二代阿法替尼不可逆性泛ErbB抑制部分一代耐药敏感突变一线可选三代奥希替尼（AZD9291）不可逆突变选择性抑制 T790M耐药 T790M+二线；敏感突变一线四代 EAI045（在研）变构抑制 C797S等三重突变临床前研究二、 PET分子成像探针：为EGFR突变装上“实时雷达” PET成像通过标记药物分子，能在活体内实时、无创地评估药物分布、靶点表达和疗效。将EGFR-TKIs或其衍生物标记放射性核素（如11C、18F），可开发出靶向EGFR突变胞内段的特异性探针，有望直接“看到”肿瘤的分子特征变化。2.1 11C-PD153035：最早且最成熟的EGFR探针 PD153035是第一代EGFR-TKI。11C标记的PD153035是该领域研究最深入的探针。Fredriksson等最早在小鼠模型中证实其肿瘤摄取与EGFR蛋白水平正相关。于金明院士团队在临床研究中发现，11C-PD153035在EGFR突变晚期NSCLC患者肿瘤内特异性浓聚，且分布符合预期，表明其具有用于筛选靶向治疗患者和预测预后的潜力。2.2 标记吉非替尼与厄洛替尼：临床转化的探索研究者对一代药物吉非替尼和厄洛替尼进行了18F或11C标记。例如，11C-吉非替尼在纤维肉瘤模型中显示特异性摄取。11C-厄洛替尼的临床研究尤为引人注目：Weber等发现，该探针能检出18F-FDG未发现的病灶；Bahce等则观察到，EGFR 19外显子缺失突变患者的肿瘤对探针摄取显著高于野生型患者。这些结果强烈提示，11C-厄洛替尼 PET可用于筛选厄洛替尼的优势人群。2.3 第二代及其它TKIs探针：扩大成像“工具箱” 针对第二代药物阿法替尼，18F-阿法替尼探针在敏感模型中高摄取，与11C-厄洛替尼结果吻合，可用于筛选敏感个体。此外，针对HER2的拉帕替尼、多靶点药物凡德他尼也被尝试标记。针对三代药奥希替尼的11C标记也已完成前体合成。值得注意的是，Xiao等人设计的小分子探针18F-IRS，在EGFR 19外显子缺失突变模型中显示出优异的特异性摄取，为优化探针性能提供了新思路。探针名称标记核素对应TKI代别关键研究发现 11C-PD153035 11C 一代肿瘤摄取与EGFR水平正相关；临床验证可用于突变患者筛选 11C-厄洛替尼 11C 一代在敏感模型高摄取；临床显示可发现FDG阴性病灶，突变患者摄取更高 18F-阿法替尼 18F 二代在敏感模型（HCC827）高摄取，可筛选敏感个体 18F-IRS 18F 新型小分子优化脂溶性，在EGFR 19del模型中特异性高摄取，图像质量佳三、挑战与展望从实验室到临床的最后一公里尽管EGFR-TKIs和PET成像探针的研究取得了令人鼓舞的进展，但距离广泛的临床应用仍面临诸多挑战。在治疗领域，第四代TKIs仍处于研发早期，需解决其选择性、穿透血脑屏障能力及临床疗效验证等问题。耐药机制的复杂性和多样性（如旁路激活、表型转化）要求未来的治疗策略需更加个体化和组合化。在成像领域，现有探针普遍存在水溶性差、肝胆系统摄取高（影响腹部成像）、对不同EGFR突变亚型（如19del vs L858R）鉴别力有限等问题。未来研究应致力于开发理化性质更优、靶向特异性更强、且能区分不同耐药突变（如T790M与C797S）的新一代探针。笔者认为，EGFR-TKIs与PET成像的结合代表了肿瘤精准医学的一个重要方向。通过成像技术动态监测EGFR突变状态，不仅能指导用药选择和疗效评估，更可能为揭示耐药机制、加速新药研发提供独特的体内药效学工具。核心要点总结 EGFR-TKIs经历四代发展，从一代的可逆抑制到三代的突变选择性抑制，不断克服T790M等耐药突变，显著延长患者生存。第四代变构抑制剂为应对C797S等新耐药带来希望。 EGFR突变状态动态变化是靶向治疗失败的根本原因，实时、无创监测至关重要。 PET分子成像基于TKIs开发的探针（如11C-PD153035， 11C-厄洛替尼）能在活体层面评估EGFR表达与药物摄取，为筛选优势人群和预测疗效提供了有力工具。当前挑战在于TKIs的进一步研发以克服复杂耐药，以及PET探针在药代动力学性质和特异性方面的优化。未来方向是整合动态基因组检测与分子影像，实现更精准的个体化治疗管理，并推动相关探针进入临床验证阶段。参考文献 [1]Siegel R L, Miller K D, Jemal A. 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100 项与 EAI-045 相关的药物交易

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