从AMG510加速上市，看KRAS-不可成药靶点的逆袭之路！( 三 )

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KRAS基因的三种主要突变
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为什么说KRAS是“不可成药”靶点？既然KRAS如此重要，且KRAS基因上的致癌突变十分清楚，那么，为什么到现在为止，仍未上市一个直接针对KRAS基因的靶向药物？原因在于KRAS蛋白是一种无特征、近乎球形的结构，无明显结合位点，很难合成一种能靶向结合并抑制其活性的化合物。长期以来无法攻克， KRAS已成为肿瘤药研发领域"不可成药"靶标的代名词。困难点在于：1) KRAS的作用泛围很广， KRAS的正常活性也是许多正常细胞功能所需要的活性，如选取直接抑制KRAS的药物，则该药物毒性可能会很大，副作用也可能会很强。且KRAS与NRAS、HRAS有很高的同源性，能抑制KRAS活性的药物，就很可能会抑制NRAS、HRAS的活性。那么，这个药物的毒性就可能很大。 2) 目前已知的KRAS的活性功能域，主要是KRAS与GDP、或GTP结合的口袋状的功能域。与蛋白激酶与ATP的亲和力较弱不同，KRAS与GTP、或GDP的结合非常强，亲合系数达到PicoMolar(皮摩尔浓度， 10^-12)级。而正常细胞里面的GDP与GTP的浓度，达到了MicroMolar（微摩尔浓度， 10^-6）级。所以，细胞内正常的GDP与GTP的浓度，比与KRAS结合所需的浓度，高了10的6次方倍。而RAS缺乏足够大的能够结合小分子的口袋；故要做出一种小分子化合物，其与KRAS的结合能力，要能与GDP、或者GTP相匹敌，非常难。 3) 设计一种只针对性抑制突变KRAS蛋白的活性药物，而尽量少影响正常KRAS蛋白的活性，需要此种化合物对突变的KRAS有很好的选择性。这是药物设计的又一个难题。 4) 然而，间接靶向KRAS的策略也是困难重重，包括阻断KRAS细胞膜定位和靶向KRAS下游的信号分子，如RAF、MEK、ERK和PI3K等家族成员。具体而言，间接途径的困难包括：

RAS是正常细胞生长和存活相关的必需途径，靶向必需途径首先面临严重的毒副作用，导致疗效指数非常狭窄甚至没有；
补偿逃逸机制；
由于严格调节导致的信号反馈和冗余。

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靶向KRAS的药物开发的研究进展

近年来，针对KRAS突变体的共价抑制剂研究的突破让通过异构位点（allosteric）靶向KRAS突变体成为可能。在KRASG12C突变体中，与突变生成的胱氨酸共价结合的小分子更倾向与和GDP结合的KRAS蛋白相结合。而这一结合降低GTP与KRAS的亲和力，同时阻碍GEF催化GTP替换GDP ，将KRASG12C突变体锁死在失活状态。 KRASG12C突变体上这一结合“口袋“的发现催生了多款靶向KRASG12C突变体的小分子共价抑制剂。