分子靶向药物是在分子生物学、分子遗传学理论基础上出现的新药, 因其精确的靶向治疗作用，相对于传统化疗药物有很多优势, 形成了一门治疗肿瘤的新领域，为肿瘤的治疗提供了一种不良反应较小的方法。近20年来，随着医学科学的发展，大量以肿瘤细胞水平表达为靶点的新的抗肿瘤药物不断问世，并逐渐走向临床, 主要包括细胞信号转导分子抑制剂、新生血管抑制剂、靶向端粒酶抑制剂以及针对肿瘤耐药的逆转剂。 攻击肿瘤的靶点有多方面, 目前研究较成熟的主要有肿瘤细胞表面的靶点 (抗原或抗体 ), 如细胞膜分化相关抗原 (CD13，CD20，CD22，CD33，CD52，CD117等) , 细胞信号转导分子如表皮生长因子（EGF）及其受体（EGFR）和血管内皮生长因子（VEGF）及其受体上的酪氨酸激酶, 以及法尼基转移酶, 基质金属蛋白酶等。
分子靶向药物目前尚无统一的分类方法。根据作用靶点不同，可分为以下4类。
●蛋白激酶
细胞的分化信号传导因子中, 含有大量的蛋白激酶家族。在细胞信号传导过程中, 蛋白酪氨酸激酶十分重要, 它可催化ATP上的磷酸基转移到许多重要蛋白质酪氨酸残基上使其磷酸化, 导致传导支路的活化, 影响细胞生长、增殖和分化, 而许多肿瘤细胞中酪氨酸激酶活性异常升高。超过50%的癌基因及其产物具有蛋白酪氨酸激酶活性, 它们的异常表达将导致肿瘤的发生。此外, 该酶的异常表达还与肿瘤转移、肿瘤新生血管生成、肿瘤对化疗耐药有关。研究能阻断或修饰由信号传导失常引起疾病的选择性蛋白激酶抑制剂, 被认为是有希望的药物开发途径。目前, 已经发现了一些蛋白激酶抑制剂和针对不同蛋白激酶 ATP结合位点的小分子治疗剂, 并已进入临床研究，如酪氨酸激酶抑制剂等。
●肿瘤血管生成因子
正负调控子的平衡控制着肿瘤血管的生成，由此促进肿瘤的生长和转移, 开发血管生成抑制剂是肿瘤研究最为活跃的领域之一。临床试验中的血管生成抑制剂有以下4类。
① 调节基质反应，抑制基底膜降解的药物: Marimastat、BMS-275291等。
基质蛋白酶 (ＭＭＰ)是一种蛋白水解酶, 可使细胞外基质降解, 它在肿瘤浸润、转移和血管形成过程中发挥关键作用。基质蛋白酶抑制剂 (MMPI)可以通过抑制金属蛋白酶起到抗肿瘤生长与转移的作用。BMS-275291是一种MMPI, 它与化疗联合用于晚期非小细胞肺癌的治疗，目前已进入Ⅱ/Ⅲ期临床试验; Col-3是MMP-2和MMP-9抑制剂 (Ⅰ/Ⅱ期临床 ) ; AE941是MMP-2、MMP-9和MMP-12抑制剂, 它可以封闭VEGF和它受体的结合,Ⅱ期临床试验治疗多发性骨髓瘤, Ⅲ期临床试验用于肾癌和非小细胞肺癌的治疗。
② 直接抑制内皮细胞的药物: 沙立度胺 (Thalidomide)、烟曲霉素衍生物 (TNP470)、恩度（Endostatin）等。
TNP 470是第一个进入临床试验的抑血管药物, 它对内皮细胞增殖和新生血管形成都具有强烈抑制作用, 它与吉西他滨或顺铂联合使用, Ⅲ期临床用于宫颈癌、胃癌、前列腺癌、乳腺癌和肺癌等实体瘤治疗显示出了明显的抗肿瘤活性。
内源性血管生成抑制因子：血管抑素 (angiostatin)和内皮抑素 (endostatin)都对老鼠肿瘤新生血管生成有强烈抑制作用, 且没有发现耐药现象, 联合使用这两种抑制因子可以彻底根除小鼠体内的移植瘤，但临床有待进一步验证。目前两药均已在美国进行临床试验。
③ 抑制内皮细胞特异性整合素的药物：Vitaxin/αVβ3人源化单克隆抗体、EMD121974/αVβ3小分子拮抗剂。 肿瘤细胞的粘附性在肿瘤侵袭和转移中起着极为重要的作用。粘附分子如整合素可以促进肿瘤转移, 另外它还可启动某些细胞逃逸机制抑制细胞凋亡。因此抑制了粘附分子/整合素的信号传导就可起到抗肿瘤作用。Vitaxin是一种抗αVβ3 的单克隆抗体,Ⅰ/Ⅱ期临床试验用于治疗晚期直肠癌; EMD121974是一个抗αVβ3 的小分子, 进入了Ⅲ期临床试验, 也有很好的疗效。
④ 抑制血管生长因子活化的药物: VEGF单克隆抗体等。
近几年抗肿瘤血管药研究进展非常迅速, 全世界大约有 75种抗血管药物进入了临床试验阶段, 大多数处于Ⅰ期或Ⅱ期临床试验阶段, 但至少有 12种已进入或已完成了Ⅲ期临床试验。
已发现特异性调控表皮特异受体酪氨酸激酶的配体蛋白是一类前血管生成因子, 如VEGF/ VEGFR系统，被认为是肿瘤药物很好的作用靶点。
VEGFs是一类蛋白，为高度特异的血管内皮细胞有丝分裂原, 通过与受体结合激活后发挥作用。VEGF可促进内皮细胞的有丝分裂、延长细胞的存活期, 提高基质降解过程中所需酶的表达，增加血管的通透性等。VEGF对体积超过2mm的实体瘤的快速生长发挥作用。
VEGFR是一类重要的酪氨酸激酶, 许多研究表明, 其信号转导途径失调在肿瘤的发生、生长和转移中有重要作用。VEGFR主要有VEGFR-1（Flt-1）、VEGFR-2（KDR /Flt-1）和VEGFR-3（Flt-4），均属酪氨酸激酶受体。VEGF通过与两种跨内皮细胞膜受体结合发挥生物学功能。
●DNA拓扑异构酶
真核细胞的 DNA拓扑异构酶在 DNA的复制、转录、重组以及在形成正确的染色体结构、染色体分离、浓缩中发挥重要作用。拓扑异构酶抑制剂已经成为抗肿瘤药物研究开发最重要的靶点之一。
●其他
DNA复制是肿瘤细胞增殖的关键。抑制 DNA引物酶，使引物的合成受阻，DNA复制受到抑制，肿瘤细胞不能增殖，从而达到抗肿瘤的目的。因此，DNA引物酶是抗肿瘤药物研究的一个理想靶点。
细胞周期调控、凋亡、分化等大量的生物过程都依赖于不同蛋白的调控表达和降解, 其中许多反应物下调作用是通过泛素依赖性水解毁坏完成的。已发现在整个泛素化过程中的许多水平可被调控, 寻找靶向该途径中不同因子的药物有很好的前景。在肿瘤治疗中, 泛素-蛋白酶途径抑制剂可作为一种新型的抗肿瘤药物。
组蛋白的乙酰化是基因表达的主要调节因子, 它通过改变转录因子与 DNA的接近性以激活基因表达。组蛋白去乙酰化酶 (histone deacetylase，HDA)基因表达的抑制作用为肿瘤治疗提供了新的靶标。HDA抑制剂能引起细胞周期阻断和凋亡基因的激活, 该作用可用于肿瘤的治疗。
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