RAS是肿瘤中突变最为广泛的癌基因,占所有肿瘤突变的20%~30%。RAS家族包括KRAS、HRAS和NRAS三种亚型,其中KRAS基因突变是最常见的RAS突变亚型,约占RAS基因家族突变的85%,且比RAS家族其他基因突变更易导致肿瘤的发生。
关于KRAS及其相关突变
KRAS基因编码的KRAS蛋白是一种小型膜结合GTP酶(GTP水解酶),当KRAS蛋白与GTP结合呈激活状态,与GDP结合呈关闭状态。活化后的KRAS蛋白可以激活多条下游信号通路,如MAPK信号通路、PI3K信号通路和Ral-GEFs信号通路。这些信号通路在促进细胞生存、增殖和细胞因子释放方面具有重要作用。
KRAS在失活与激活状态之间的转换受鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)和GTP酶激活蛋白(GAPs)的调控,其中GEF催化KRAS与GTP的结合,从而促进KRAS的激活,其中包括SOS蛋白(属GEFs/鸟苷释放因子/鸟苷酸交换因子)。GAPs能够促进与KRAS结合的GTP水解成为GDP终止活性状态,从而抑制KRAS的活性。
在人类癌症中,KRAS基因突变出现在接近90%的胰腺癌、30-40%的结肠癌、17%的子宫内膜癌和15-20%的肺癌(大多为NSCLC)中。此外,KRAS基因突变还会出现在胆管癌、宫颈癌、膀胱癌、肝癌和乳腺癌等癌症中。
研究发现,KRAS突变位置主要是4个热点密码子(12、13、61和146)。密码子12是所有4个热点密码子中突变频率最高的,其中G12D突变最常见,其次是G12V、G12C等。根据不同的癌症类型,G12D突变占KRAS突变癌症的20-50%,包括50%的壶腹癌、48%的阑尾腺癌和44%的胆管癌。
而且,与其他KRAS突变相比,G12D突变肿瘤细胞上PD-L1表达减少,细胞毒性CD8+ T细胞浸润肿瘤减少,这也导致G12D突变肿瘤对抗PD1治疗的耐药性增加。
KRAS G12D抑制剂进展
KRAS G12D突变虽然更常见,但目前全球还没有针对KRAS G12D突变的靶向药获批上市,反而有两款针对KRAS G12C突变的靶向药Krazati(adagrasib)和Lumakras(sotorasib)已获批上市,这两款药物均被批准用于先前至少接受过一种全身性疗法、携带KRAS G12C突变的NSCLC。
由于突变型KRAS对GTP有较高的亲和力,又存在催化位点小、蛋白表面光滑等难以靶向的因素,KRAS长期以来被认为是“不可成药”靶点。不过凭借KRAS G12C突变新引入的半胱氨酸易形成共价键的特性,科学家设计出了能够不可逆地靶向结合KRAS 12号密码子上半胱氨酸残基的共价小分子抑制剂。
与KRAS G12C相比,KRAS G12D是同一个密码子上氨基酸突变种类不同。KRAS G12D是KRAS 12号密码子突变引入天冬氨酸,而不是半胱氨酸。这导致其流行病学上的差异:KRAS G12C主要集中在肺癌领域,KRAS G12D主要集中在胰腺癌领域。而这也进一步导致KRAS G12C抑制剂无法直接用于治疗KRAS G12D突变肿瘤,毕竟天冬氨酸无法与KRAS G12C抑制剂形成共价结合。
借鉴KRAS G12C抑制剂的开发策略,目前全球药企已研发出多款KRAS G12D抑制剂,详见下表。这些在研KRAS G12D抑制剂大多处于早期临床,最快处于1/2期临床。而且,在研KRAS G12D抑制剂药物类型除了小分子化药,还涉及降解剂,这也导致其给药方式有所不同,包括静脉给药、口服给药。
资料来源:公开资料
具体品种上,MRTX1133进展最快,处于1/2期临床。该药是一款选择性非共价KRAS G12D抑制剂,能够与处于失活状态和激活状态的KRAS G12D突变体结合,并表现出对KRAS G12D突变体的特异性。在针对多种癌症类型的临床前动物研究中,MRTX1133显著降低肿瘤大小,尤其是在胰腺癌肿瘤模型中,MRTX1133在8/11(73%)的胰腺癌模型中观察到应答。而且,MRTX1133联合西妥昔单抗相比于单药能够抑制肿瘤细胞pERK和pS6的表达,显著提高抗肿瘤效应。
ASP-3082是安斯泰来开发的一款高选择性新型KRAS G12D降解剂,临床前数据显示其能够实现KRAS G12D蛋白的有效降解,对细胞外信号调节激酶磷酸化及其下游基因具有显著的抑制作用,并有效诱导半胱天冬酶-3的切割。而且,ASP-3082通过静脉给药能对KRAS G12D突变肿瘤显示生长抑制作用,并在多种异种移植小鼠模型中得到证实。
RMC-9805是KRAS G12D的GTP结合型和活性RAS(ON)形式的首 个口服突变选择性共价抑制剂。在体外和体内的肿瘤模型中,RMC-9805处理引起KRASG12D选择性和持续性修饰,导致RAS通路活性受到深度和持久的抑制,细胞增殖受到抑制,并诱导细胞凋亡。
我国药企也积极布局KRAS G12D抑制剂,如恒瑞医药、齐鲁制药等。恒瑞医药的HRS-4642进展较快,已进入1期临床。该药是一种新型、长效、选择性KRAS G12D抑制剂,能够特异性结合KRAS G12D,进而抑制下游MEK、ERK蛋白的磷酸化,发挥抗肿瘤作用。HRS-4642采用脂质体包裹制成,具有靶向给药、可控且持续进行药物释放等优势。
2023年ESMO上公布的HRS-4642治疗KRAS G12D突变晚期实体瘤的1期临床研究数据显示:截止2023年8月4日,共入组18例患者(肺腺癌n=10,结直肠腺癌n=5,阑尾粘液腺癌、卵巢癌和胰腺癌各1例),这些患者接受既往治疗中位数为3线(范围为2-7)。其中13名患者至少进行了一次基线评估,11名患者(61.1%)处于疾病稳定状态,6名(33.3%)出现了靶病变缩小,包括肺癌和结直肠癌。HRS-4642的半衰期约为40小时。
安全性方面,研究中未观察到任何剂量限制性毒性(DLTs),且最大耐受剂量(MTD)尚未确定。9例患者(50.0%)出现了≥3级的不良事件(AEs)。6例患者(33.3%)出现了≥3级的与治疗相关不良事件(TRAEs),包括高胆固醇血症(16.7%)、脂肪酶增高(11.1%)和贫血(11.1%)。而且,AE的发生率没有观察到剂量依赖性趋势。
祐森健恒也布局了KRAS G12D抑制剂。2023年11月,祐森健恒就其KRAS G12D抑制剂UA022项目与阿斯利康达成全球独家授权协议。据协议,祐森健恒将有资格获得2400万美元的首付款,最高达3.95亿美元的潜在开发和商业化里程碑付款,以及净销售额的分级特许权使用费。
此外,今年2月围绕KRAS抑制剂也达成了一项交易,Jazz Pharmaceuticals斥资8.8亿美元收购Redx Pharma的KRAS抑制剂研发项目,而其KRAS G12D项目处于临床前研究。
总结
目前来看,
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