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替西罗莫司(temsirolimus)，又名西罗莫司酯化物,其是一种由惠氏医药(现己合并到辉瑞医药)研发用于治疗进展性肾癌的靶向性抗肿瘤药物，也是第一个治疗肾癌的靶向治疗药物，而且是唯一上市的特异性抑制mTOR激酶的药物。mTOR激酶是用于调节细胞增殖、生长和细胞存活的重要蛋白质。在体外研究中发现，替西罗莫司抑制mTOR激酶后导致一定的血管生长因子如血管内皮生长因子的水平下降，进而阻止新生血管的发展，结果导致癌细胞死亡。目前其是唯一能够显著延长肾癌患者生存期的药物。
步骤1：替西罗莫司前体的合成方法包括如下步骤：
(1)2,2,5-三甲基-1,3-二氧六环-5-羧酸-1-甲基苄硫酚酯(手性苄硫酚酯)制备：1g2,2,5-三甲基-1,3-二氧六环-5-羧酸，1.4g（1.5eq）N,N-二羰基咪唑(CDI)，N2保护，室温下加入二氯甲烷10ml，降温至0度，搅拌1h，缓慢滴入0.87g（1.1eq）（S）-1-甲基苄硫酚，0度反应2h，TLC监控反应。反应完成后，加二氯甲烷稀释，水洗，饱和食盐水洗，干燥浓缩。残余物硅胶柱层析，正己烷：乙酸乙酯(20：1)快速洗脱得到手性苄硫酚酯约1.5g，90%收率。
(2)烧瓶中加入0.5g雷帕霉素，0.12gTBD，10mL二氯甲烷，氮气保护，搅拌，滴加0.24g（1.5eq）手性苄硫酚酯，滴完室温25度反应5h，TLC至反应完。加水，二氯甲烷萃取（3x10mL），合并有机相，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸镁干燥，减压蒸馏得产物0.47g，81%收率。
步骤2：去保护反应制备替西罗莫司
替西罗莫斯前体（化合物II(2)）置于5mL的THF，滴加2NHCl，0℃搅拌12小时，TLC判断反应终点。反应完成后加入10mL乙酸乙酯稀释，加入10ml水，用20ml乙酸乙酯萃取有机相三次，合并有机相。有机相饱和碳酸纳溶液洗涤一遍，水洗涤三遍，饱和食盐水洗涤一遍，无水硫酸镁干燥。减压蒸馏后硅胶柱层析，乙酸乙醋：正己烷(2：1~4：1)快速洗脱，得替西罗莫司。
替西罗莫司主要作用于mTORC1，结合胞浆蛋白FKBP-12，与mTOR的C端FRB区域特异性结合，阻止mTOR对下游靶点蛋白的修饰，通过参与调节各类物质代谢，包括蛋白质的生物合成、分解代谢，抑制有丝分裂相关蛋白质的合成和细胞周期进程，从而达到抑制肿瘤细胞增殖生长的作用。磷脂肌醇3-激酶（PI3K）-蛋白激酶B（AKT）-雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路介导多种细胞功能，包括转录、翻译、细胞周期、细胞分化和细胞凋亡。该通路的传递过程首先由胰岛素等配体与受体特异性结合激活PI3K，激活后的PI3K会将膜上的二磷酸磷脂酰肌醇转化为三磷酸磷脂酰肌醇，这一过程可被抑癌蛋白PTEN抑制，导致PI3K/AKT/mTOR信号转导通路失活。然后AKT与PDK1被募集至质膜，mTORC2与PDK1作用于AKT的Ser473和Thr308位点，使之磷酸化，最后激活AKT。激活的AKT通过磷酸化下游的靶点蛋白产生生物效应。此外，哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）是一种丝氨酸苏氨酸蛋白激酶，结构高度保守，在PI3K-AKT-mTOR信号转导途径中位于AKT的下游，调控细胞周期进程、新生血管生成以及蛋白质合成。
目前，替西罗莫司在多种类型的恶性肿瘤中都表现出良好的抗癌活性，此类药物临床前实验正在不断推进中，其中大量已经进入临床阶段。一项临床二期研究表明，针对转移性晚期乳腺癌患者，随机分组后，分别静脉注射高低两种剂量的替西罗莫司，对患者反映、肿瘤进展时间、毒副作用以及药物的药代动力学参数进行评估，在治疗人群中客观缓解率为9.2%，中位肿瘤进展时间为12.0周，
两剂量组功效水平相似，但高剂量的毒性反应更为剧烈，特别是出现抑郁的反应总体表现出有效、安全的抗乳腺癌活性。
针对骨髓瘤研究已进入临床二期的研究，选择16例复发多发性骨髓瘤患者接受25mg静脉注射替西罗莫司，观察到药物有38%的反应率，中位肿瘤进展时间为138天，其中副作用包括疲劳、口腔炎、腹泻、中性粒细胞减少、血小板减少症、间质性肺炎、口腔炎等。
替西罗莫司对非小细胞肺癌的研究进入临床二期阶段，实验研究结果表明，在接受治疗的85位患者中，分组静脉注射25mg和250mg的替西罗莫司，低剂量组的中位无进展生存期为2.2月，高剂量组的中位无进展生存期为1年。没有病人出现致命的毒性反应，有36位患者出现3级毒性反应，即血小板减少，疲劳；有12位患者出现4级毒性反应，即中性粒细胞减少。
Ⅱ期临床研究中发现，在中、高风险组中的患者生存期（19.3个月和8.2个月）较已证实接受IFN-a治疗的（13.8个月和4.9个月）明显长。由于高剂量组中大量患者停药或减药，研究者建议在未来的研究中给药剂量应为25mg/周。Ⅲ期临床研究中，结果单用temsirolimus和单用IFN-a存活时间分别为10.9个月和7.3个月（P=0.0069）。单用IFN-a与IFN-a加temisrolimus存活时间无明显差别，联合组存活时间8.4个月，并不优于单药组。研究者考虑CCI-77925mgiv每周1次可能称为高风险mRCC者的一线治疗。FDA于2007年5月30日批准用于晚期肾细胞癌的治疗。接受单药temsirolimus治疗的获益不受病理类型以及年龄的影响。
[1]CN201310646549.3一种替西罗莫司的手性合成方法
[2]替西罗莫司协同顺铂对宫颈癌Hela细胞的作用及其机制研究
[3]替西罗莫司合理用药说明