AbMole小课堂丨Lenvatinib（E7080）：如何通过靶向多靶点抑制VEGFR/FGFR/PDGFRα抑制肿瘤？
Lenvatinib（E7080，AbMole，M1841）是一种多靶点酪氨酸激酶抑制剂，可作用于多种受体酪氨酸激酶，包括血管内皮生长因子受体（VEGFR）1-3、成纤维细胞生长因子受体（FGFR）1-4、血小板衍生生长因子受体 α（PDGFRα）、KIT 和 RET 等。通过对这些靶点的作用，Lenvatinib 在抗血管生成以及抑制肿瘤生长和进展方面展现出潜在的应用价值。AbMole为全球科研客户提供高纯度、高生物活性的抑制剂、细胞因子、人源单抗、天然产物、荧光染料、多肽、靶点蛋白、化合物库、抗生素等科研试剂，全球大量文献专利引用。
一、Lenvatinib（E7080）的作用机制和科研应用
1.Lenvatinib（E7080）抑制VEGFR信号通路
VEGFR信号通路在血管生成中起着关键作用。Lenvatinib（E7080，AbMole，M1841）可抑制 VEGFR1（FLT1）、VEGFR2（KDR）和VEGFR3（FLT4）的活性。以VEGFR2为例，当血管内皮生长因子（VEGF）与其结合后，会引发VEGFR2的二聚化和自身磷酸化，进而激活下游一系列信号分子，如磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）等通路，促进内皮细胞的增殖、迁移和存活，最终导致新血管的生成[1]。而Lenvatinib 能够阻断VEGFR2的磷酸化过程，使得这些下游信号通路无法被有效激活，从而抑制了内皮细胞的相关生物学行为，阻碍血管生成。在体外实验中，使用Lenvatinib处理人脐静脉内皮细胞（HUVECs），可显著降低VEGF诱导的细胞增殖和迁移能力，并且通过蛋白质印迹法检测到下游信号分子Akt和ERK的磷酸化水平明显下降[2]。
图 1. VEGFR通路与肿瘤血管生成示意图[1]
2.Lenvatinib（E7080）抑制FGFR信号通路
FGFR信号通路在细胞增殖、分化、迁移和存活等多种生物学过程中发挥重要作用。FGFR家族包括FGFR1-4，当成纤维细胞生长因子（FGF）与相应的 FGFR结合后，会激活受体的酪氨酸激酶活性，导致受体自身磷酸化，进而激活下游RAS/RAF/MEK/ERK 和PI3K/Akt等信号通路。在肿瘤微环境中，FGFR 信号通路的异常激活可促进肿瘤细胞的增殖、迁移以及肿瘤血管生成。Lenvatinib（E7080，AbMole，M1841）能够抑制 FGFR1-4的激酶活性，阻断 FGF-FGFR 信号传导，从而干扰肿瘤细胞和肿瘤相关血管内皮细胞的功能。研究发现，在一些表达高水平FGFR的肿瘤细胞系中，如肺癌细胞系 NCI-H1975，Lenvatinib能够显著抑制细胞的增殖，并诱导细胞周期阻滞和凋亡[3]。进一步研究表明，Lenvatinib处理后，这些细胞中 FGFR下游信号分子ERK和Akt的磷酸化水平显著降低。
3.Lenvatinib（E7080）对其他靶点的作用
除了 VEGFR 和 FGFR 信号通路外，Lenvatinib （E7080，AbMole，M1841）还可作用于 PDGFRα、KIT 和 RET 等靶点[2]。PDGFRα 参与细胞增殖、迁移和存活等过程，在肿瘤的发生发展和肿瘤间质的形成中具有一定作用。KIT 主要表达于造血干细胞、肥大细胞等细胞表面，其异常激活与多种肿瘤的发生相关，如胃肠道间质瘤。RET 是一种受体酪氨酸激酶，其基因突变或重排与甲状腺髓样癌等肿瘤的发生密切相关。Lenvatinib 对这些靶点的抑制作用，可能通过多种途径协同影响肿瘤细胞和肿瘤微环境。例如，抑制 PDGFRα 可能影响肿瘤间质细胞的功能，间接影响肿瘤细胞的生长和转移[4]；抑制 KIT 和 RET 可直接干扰相关肿瘤细胞的生存和增殖信号。在对胃肠道间质瘤细胞系的研究中发现，Lenvatinib 能够抑制 KIT 信号通路的激活，降低细胞的增殖活性[5]。2014年，AbMole的两款抑制剂分别被西班牙国家心血管研究中心和美国哥伦比亚大学用于动物体内实验，相关科研成果发表于顶刊 Nature 和 Nature Medicine。
图 2. Lenvatinib的结果、对多种激酶的抑制活性以及抗血管生成活性[2]
4.Lenvatinib（E7080）与肿瘤的免疫抑制的协同作用
免疫检查点是免疫细胞表面表达的一系列抑制性受体，在配体的刺激下激活下游抑制性信号通路从而抑制免疫细胞的功能。这些检查点在正常情况下有助于防止免疫系统过度激活，从而保护正常组织不被攻击。然而，肿瘤细胞经常利用这些检查点来逃避免疫系统的清除。免疫检查点抑制剂（ICIs）通过阻断免疫检查点与其配体的结合，解除免疫抑制，重新激活免疫细胞以发挥抗肿瘤作用。由免疫检查点抑制剂加Lenvatinib（E7080，AbMole，M1841）组成的联合方案显示出增强的抗肿瘤活性。Lenvatinib可与Pembrolizumab（MK-3475，AbMole，M6102）https://www.abmole.cn/products/pembrolizumab.html、Ipilimumab（BMS-734016，AbMole，M6104）等一同处理小鼠肝细胞癌（HCC）、肾癌（RCC）异种移植模型[6, 7]，与单一处理相比，联合方案在小鼠模型中显示出更高的抗肿瘤活性，以及更长的生存期[8]。上述协同增效的机制可能涉及Lenvatinib对肿瘤免疫微环境的影响，例如有文献报导Lenvatinib减少了肿瘤相关巨噬细胞的数量，增加了IFNγ阳性CD8+ T细胞的数量。而FGFR信号的激活抑制了IFNγ刺激的JAK/STAT信号通路，降低了特定基因（包括B2M、CXCL10和PD-L1）的表达。此外，Lenvatinib抑制FGFR信号传导可恢复小鼠和人RCC细胞系中肿瘤对IFNγ刺激的反应[8]。
图 3. 抑制FGFR可重新激活肿瘤细胞中的IFNγ信号传导，从而增强Lenvatinib与抗PD-1单抗的联合抗肿瘤活性[8]
二、范例详解
J Virol. 2020 Feb 14;94(5):e01791-19.
德国汉诺威医学院、德国感染研究中心的实验人员在上述文章中研究了卡波西肉瘤相关疱疹病毒（Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus, KSHV）的ORF21酪氨酸激酶的功能，并探究了其在病毒复制周期中的作用，以及FDA批准的酪氨酸激酶抑制剂对KSHV的抑制效果。实验人员构建了一个ORF21激酶功能失活的KSHV突变株，研究发现ORF21的酪氨酸激酶功能对其在体外细胞培养中的裂解和复制并非必需，但对于抗病毒抑制剂齐多夫定（Zidovudine）和溴夫定（Brivudine）的激活至关重要。通过小鼠模型实验，实验人员还进一步验证了ORF21激酶功能在KSHV生命周期中的作用，并筛选出有效的酪氨酸激酶抑制剂。科研人员还发现Bosutinib, Dasatinib, 和Ponatinib能够显著抑制ORF21/TK的自磷酸化。其中某些抑制剂（如Dasatinib和Imatinib）能够显著抑制KSHV诱导的小鼠肿瘤形成。
图 4. Inhibition of KSHV early protein expression by FDA-approved tyrosine kinase inhibitors
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参考文献及鸣谢
[1] P. Mabeta, V. Steenkamp, The VEGF/VEGFR Axis Revisited: Implications for Cancer Therapy, International journal of molecular sciences 23(24) (2022).
[2] H. Takagi, K. Kaji, N. Nishimura, et al., The Angiotensin II Receptor Blocker Losartan Sensitizes Human Liver Cancer Cells to Lenvatinib-Mediated Cytostatic and Angiostatic Effects, Cells 10(3) (2021).
[3] D. Zhang, Y. Zhang, Z. Cai, et al., Dexamethasone and lenvatinib inhibit migration and invasion of non-small cell lung cancer by regulating EKR/AKT and VEGF signal pathways, Experimental and therapeutic medicine 19(1) (2020) 762-770.
[4] D. E. Gerber, P. Gupta, M. T. Dellinger, et al., Stromal platelet-derived growth factor receptor α (PDGFRα) provides a therapeutic target independent of tumor cell PDGFRα expression in lung cancer xenografts, Molecular cancer therapeutics 11(11) (2012) 2473-82.
[5] M. Matsuki, T. Hoshi, Y. Yamamoto, et al., Lenvatinib inhibits angiogenesis and tumor fibroblast growth factor signaling pathways in human hepatocellular carcinoma models, Cancer medicine 7(6) (2018) 2641-2653.
[6] J. M. Llovet, M. Kudo, P. Merle, et al., Lenvatinib plus pembrolizumab versus lenvatinib plus placebo for advanced hepatocellular carcinoma (LEAP-002): a randomised, double-blind, phase 3 trial, The Lancet. Oncology 24(12) (2023) 1399-1410.
[7] C. Eisinger, B. Muluneh, Combined use of pembrolizumab and lenvatinib: A review, Journal of oncology pharmacy practice : official publication of the International Society of Oncology Pharmacy Practitioners 29(6) (2023) 1461-1466.
[8] Y. Adachi, H. Kamiyama, K. Ichikawa, et al., Inhibition of FGFR Reactivates IFNγ Signaling in Tumor Cells to Enhance the Combined Antitumor Activity of Lenvatinib with Anti-PD-1 Antibodies, Cancer research 82(2) (2022) 292-306.