神经营养原肌球蛋白受体激酶(TRKs)包括TRKA(由NTRK1编码)、TRKB(NTRK2编码)和TRKC(NTRK3编码),主要因其在中枢神经系统发育和功能中的作用而闻名[1]。它们介导神经生长因子(NGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)以及神经生长因子3和4(NT-3/4)等神经营养因子的下游信号通路,促进神经元存活、分化和突触可塑性[2]、[3]。然而,在肿瘤学背景下,TRK信号通路的致癌激活,尤其是通过NTRK基因融合,已成为多种肿瘤类型的关键驱动因素。
NTRK基因融合涉及NTRK基因的激酶结构域与多种5′伴侣基因的框架内融合,导致TRK信号通路的持续激活,而无需配体结合。尽管这些融合较为罕见,但它们发生在多种成人和儿童恶性肿瘤中,包括分泌性乳腺癌、婴儿纤维肉瘤、非小细胞肺癌(NSCLC)、神经母细胞瘤、侵袭性胶质瘤、乳头状甲状腺癌、胰腺癌和神经内分泌肿瘤[4]、[5]、[6]。将这些融合鉴定为可治疗的致癌驱动因素彻底改变了精准肿瘤学,使得无需根据组织类型即可使用靶向TRK抑制剂进行治疗。小分子TRK抑制剂,如拉罗替尼(larotrectinib)、恩曲替尼(entrectinib)和雷波替尼(repotrectinib),在NTRK融合阳性患者中显示出显著的疗效,并获得了监管机构的批准,无论肿瘤起源如何[7]、[8]、[9]、[10]、[11]、[12]、[13]。然而,由于继发性激酶结构域突变导致的获得性耐药性的出现,推动了下一代TRK抑制剂的发展以及持续的药物化学研究,以克服这些挑战[14]。
在过去几年中,几篇综合性综述提供了关于NTRK基因融合生物学和治疗策略的宝贵见解。例如,Cocco等人(2018年)最早深入概述了NTRK融合生物学和TRK靶向疗法[15],而Jiang等人(2021年)详细总结了截至当时的小分子TRK抑制剂,重点介绍了其结构类别和临床前活性[16]。最近,Jaworski等人(2023年)关注了知识产权趋势,总结了2020年至2022年间专利中公开的TRK抑制剂,特别强调了化学骨架和设计策略[17]。Repetto等人(2024年)强调了临床和诊断方面的考虑,特别是NTRK融合检测在非小细胞肺癌(NSCLC)中的重要性,反映了精准肿瘤学在特定癌症类型中的日益重要性[18]。
在这项工作中,我们从结构-活性关系(SARs)和药物开发前景的角度,提供了当前TRK抑制剂状态的全面和最新总结,特别关注了过去五年(2020–2024年)报道的小分子抑制剂。我们首先回顾了TRK受体的结构特征及其下游信号通路,然后讨论了NTRK基因融合及其生物学后果。接下来,我们系统地总结了TRK抑制剂,包括FDA批准的药物、临床试验中的研究药物以及近期文献中新发现的TRK靶向化合物。通过这一框架,我们旨在突出TRK抑制剂开发的最新进展、现有挑战和未来方向。