CXCR4 拮抗剂

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CXCR4 拮抗剂CXCR4 Antagonists)是一类通过竞争性或非竞争性结合 趋化因子受体 4CXCR4,又称 CD184),阻断其与特异性配体 CXCL12SDF-1)相互作用的小分子化合物或多肽。CXCR4 轴在调节细胞迁移、胚胎发育及免疫应答中起核心作用。在临床医学中,该类拮抗剂主要用于 非霍奇金淋巴瘤NHL)及 多发性骨髓瘤MM)患者的 自体造血干细胞移植ASCT)前动员。此外,由于 CXCR4 轴与肿瘤的侵袭、转移及 HIV-1 感染 密切相关,此类药物在肿瘤联合免疫治疗及抗病毒领域展现出重要的转化医学价值。

CXCR4 拮抗剂
Targeting CXCL12/CXCR4 Axis · 点击展开详情
CXCR4 Receptor
Binding Site Diagram
核心靶点: CXCR4 (7-TM)
代表药物 普乐沙福 (Plerixafor)
Entrez (Target) 7852
UniProt (Target) P61073
分子分类 小分子、多肽、单抗
主要功能 干细胞动员、抗肿瘤
配体名称 CXCL12 (SDF-1)

作用机制:解除骨髓微环境的锚定

CXCR4 拮抗剂 通过精确干扰趋化因子诱导的细胞粘附和定位发挥药效:

  • 骨髓壁龛的解偶联: 正常造血干细胞(HSCs)表面的 CXCR4 与骨髓基质细胞分泌的 CXCL12 结合,将干细胞锚定在 骨髓微环境(Niche)中。拮抗剂竞争性占据 CXCR4 的结合口袋,切断这种联系,使干细胞释放入 外周血
  • 抑制肿瘤趋向性: 许多实体瘤及血液肿瘤高表达 CXCR4。拮抗剂能阻断肿瘤细胞向高表达 CXCL12 的器官(如肝、肺、骨髓)发生 器官特异性转移
  • 免疫突触调节: 通过阻断 CXCR4 信号,可以降低肿瘤微环境中 骨髓源性抑制细胞(MDSCs)和 调节性 T 细胞(Tregs)的募集,增强 效应 T 细胞 的渗透。
  • 阻断 HIV 进入: CXCR4 是 T 嗜性 HIV-1 病毒进入宿主细胞的辅助受体。拮抗剂可物理性遮蔽该受体,阻断病毒包膜蛋白与细胞膜的融合。

临床矩阵:核心药物与在研管线对比

药物名称 化学类别 当前状态 临床/研究定位
普乐沙福 (Plerixafor) 双环拉姆类小分子 已上市 (丽诺生) 动员金标准。联合 G-CSF 用于 ASCT。
Motixafortide 合成环肽 已获批 (Aphexda) 新型高效动员剂,具更长的受体占位时间。
BPR112 小分子 临床研究中 探索其在 胰腺癌 联合免疫中的价值。
Ulocuplumab 人源化单抗 临床研究中 靶向 CXCR4 诱导肿瘤细胞凋亡。

治疗策略:多场景下的精准应用标准

  • ASCT 动员优化: 对于预测动员不佳(如 CD34+ 基础计数低)的患者,应及早引入 普乐沙福。标准的“双动员”策略能显著减少采集次数,提高 干细胞植入 成功率。
  • 肿瘤“敏化”治疗: 通过 CXCR4 拮抗剂 将隐藏在骨髓或间质中的癌细胞“驱赶”至外周血,从而消除肿瘤的 化疗避风港。这一策略正被广泛用于治疗 急性髓系白血病AML)。
  • 免疫冷肿瘤转热:PD-L1 表达低且免疫排斥的肿瘤中,使用拮抗剂破坏由 CXCL12 形成的趋化屏障,引导 T 细胞进入肿瘤核心区域。
  • 副作用管理: 临床应用中需注意 脾肿大 风险及胃肠道反应。对于肾功能不全患者,需进行严格的剂量梯度调整。

关键相关概念

CXCL12 (SDF-1):CXCR4 的唯一生理性促效配体,由间质细胞分泌。
造血干细胞动员:通过药理手段使骨髓内的干细胞迁移入血的过程。
WHIM 综合征:由于 CXCR4 基因功能获得性突变引发的罕见原发性免疫缺陷病。
G-CSF:粒细胞集落刺激因子,常与 CXCR4 拮抗剂联用。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] DiPersio JF, et al. (2009). Plerixafor and G-CSF versus Placebo and G-CSF to Mobilize Hematopoietic Stem Cells for ASCT. Blood. 2009;113(23):5720-5726.
[学术点评]:确立了 CXCR4 拮抗剂在现代造血干细胞移植中的标准地位。

[2] Debnath B, et al. (2013/2025 更新). Small Molecule Antagonists of CXCR4 as Next-Generation Cancer Therapeutics. Journal of Medicinal Chemistry.
[学术点评]:[Academic Review] 系统综述了此类拮抗剂在阻断肿瘤微环境逃逸中的构效关系与前景。

           趋化因子系统治疗全景 · 知识图谱导航
核心轴 CXCL12/CXCR4CXCL13/CXCR5CCL2/CCR2
相关药物 普乐沙福非格司亭阿伐曲泊帕艾曲泊帕
病理领域 多发性骨髓瘤急性髓系白血病肿瘤免疫逃逸HIV