Marimastat

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Marimastat(马立马司他,BB-2516)是制药史上具有深远影响的拟肽类广谱基质金属蛋白酶抑制剂 (MMPI)。作为全球首个进入 III 期临床试验的口服 MMPI,它通过其核心的羟肟酸基团竞争性螯合 MMPs 催化中心的 Zn2+ 离子。虽然在早期模型中表现出极强的抑制肿瘤侵袭与血管生成的能力,但其多项大规模临床试验均因未能延长患者的总生存期 (OS) 且引发严重的肌肉骨骼综合征 (MSS) 而宣告失败。Marimastat 的历程标志着肿瘤治疗从“广谱蛋白酶抑制”向“精准靶向选择”的重大范式转变。

Marimastat
BB-2516 | 第二代 MMPI
                   拟肽类结构与锌离子螯合位点
羟肟酸类 / 竞争性抑制 / 口服给药
DrugBank ID DB00756
CAS 号 154039-60-8
分子量 331.4 g/mol
抑制常数 (Ki) MMP-1 (5nM), MMP-9 (3nM)
开发状态 III 期临床(已终止)

药理机制:锌依赖性酶活性的封锁

Marimastat 的作用核心在于其对 MMPs 催化位点的高度亲和力,这种“封锁”通过化学和物理的双重机制实现:

  • 拟肽结构模拟: Marimastat 的主链结构模拟了胶原蛋白底物的切点序列,使其能够作为“假底物”精准进入 MMP-1, 2, 9, 14 等酶的活性口袋中。
  • 羟肟酸-锌螯合: 药物中的羟肟酸基团(Hydroxamate)通过其氧原子与 MMPs 催化中心的 Zn2+ 离子 形成双齿配位。由于这种结合能极强,它阻止了酶利用该离子催化水分子的亲核进攻,导致胶原纤维降解过程停滞。
  • ADAM 家族的非选择性: 除了 MMPs,Marimastat 还会抑制 ADAM10ADAM17 等去整合素金属蛋白酶。这种缺乏选择性的特征导致了细胞因子(如 TNF-α)释放异常,被认为是其副作用的主要来源。


历史临床研究回顾

临床试验 适应症与设计 结果 (Endpoint)
Study-103 (III期) 晚期胰腺癌患者,Marimastat 单药 vs 吉西他滨。 OS 阴性: 生存率显著低于对照组,未能通过 FDA 审批。
Study-106 (III期) 晚期胃癌患者的一线化疗后维持治疗。 PFS/OS 阴性: 相比安慰剂未见显著获益。
毒性报告 多项试验中剂量相关的安全性评估。 MSS 阳性: 超过 30% 患者出现严重的肌肉骨骼疼痛。

后 Marimastat 时代的治疗策略

Marimastat 的教训彻底改变了蛋白酶靶点的研发思路。
1. 时机至上: 临床试验显示 MMPs 在肿瘤晚期可能已完成其“历史使命”,目前的重点是将其应用于新辅助治疗或极早期的辅助治疗
2. 区分“敌我”: 研发不再针对所有 MMPs,而是保护具有抗癌潜力的 MMP-8 和 MMP-12,仅针对MMP14MMP9
3. 非螯合抑制: 避免使用羟肟酸类这种极易导致脱靶毒性的 ZBG 基团,转而开发结合酶外位点(Exosite)的特异性抗体或双环肽。

关键相关概念

  • 1. 肌肉骨骼综合征 (MSS): 由于抑制了间质胶原代谢及 ADAM 家族导致的关节僵硬和疼痛,是 Marimastat 失败的主要毒理原因。
  • 2. 羟肟酸类 (Hydroxamates): 第一代 MMPI 的化学核心,因其与多金属离子的广泛结合性而被视为“不洁”分子。
  • 3. Batimastat (BB-94): Marimastat 的前体药物,需腹腔注射,因给药不便且溶解度低而被 Marimastat 取代。
  • 4. 肿瘤微环境双重性 某些 MMPs 降解 ECM 释放抑癌片段(如 Angiostatin),广谱抑制剂会无意中加速肿瘤生长。
  • 5. BT1718 2026 年针对 MMP14 的新型双环肽偶联药物,代表了从广谱 MMPI 失败中浴火重生的“精准”方向。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Bramhall SR, et al. (2001). Marimastat as maintenance therapy for patients with advanced gastric cancer. Journal of Clinical Oncology. 2001;19(15):3447-55.
[学术点评]:该项 III 期研究证明了维持治疗中广谱抑制 MMPs 的无效性,是 MMPI 研发史上的分水岭。

[2] Coussens LM, et al. (2002/2026 Updated). Matrix metalloproteinase inhibitors and cancer: trials and tribulations. Science. 2002.
[学术点评]:系统总结了包括 Marimastat 在内的药物失败的原因,提出了靶点选择和临床试验时机的关键反思。

           Marimastat · 知识图谱导航
直接靶点 MMP-1MMP-2MMP-7MMP-9MMP-14
后续研发 BT1718MMP14-ADC选择性单抗
毒性病理 MSSADAM抑制促癌MMPs保护缺失