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新靶向药物扭转“这种突变,无药可治”的传说

 成靖 2020-02-03

癌症靶向治疗大家一定都不陌生了,简单讲,靶向治疗药物是专门针对肿瘤基因设计的,服用后毒副作用较小,一般不会出现脱发、骨髓抑制等症状,保障了患者的生活质量,是癌症治疗中的新生代明星。

然而,这位“明星”也未能做到十项全能,因为药物是针对肿瘤基因而专门设计的,所以患者必须进行基因检测以确定体内是否出现了相应的突变基因。如果没有突变基因,那么不仅没有治疗效果,反而因未及时采取有效治疗措施而耽误患者病情,切忌不可如此盲目。

传统的靶向治疗

目前靶向治疗药物主要有两大类:

  • 单抗类:药物分子较大,作用于细胞外部或细胞表面,一般通过静脉给药,如治疗淋巴瘤的利妥昔单抗、治疗乳腺癌的曲妥珠单抗等。
  • 小分子类:药物分子较小,可以进入细胞内部发挥作用,一般口服,如治疗白血病的伊马替尼、治疗肺癌的吉非替尼等。

一些常见癌症都有各自典型的肿瘤突变基因,如乳腺癌的HER2基因、黑色素瘤的BRAF基因、肺癌的ALK基因等等。

新靶向药物扭转“这种突变,无药可治”的传说

由此可见,多种癌症之间的突变基因交叉性不是很大。倘若存在多种癌症共有的突变基因,那么研制广谱肿瘤靶向药物将不只是梦想,将促使人类向前进一大步。

KRAS突变

今天的主角KRAS就是这样一种存在。

约40年前,在科学家初步探索原癌基因时,就发现了KRAS的身影。所有不同类型癌症中,KRAS是22%的癌症的关键驱动因子。KRAS的12、13或612号密码子突变后(主要是12号),关键增殖和生存通路将过度激活,导致癌细胞迅速增殖。

新靶向药物扭转“这种突变,无药可治”的传说

KRAS突变广泛表现于多种肿瘤组织,且多发生于癌症早期。但是这个“调皮鬼”的蛋白结构太平滑了,其表面用于结合小分子的疏水口袋不太明显,而且在细胞内部药物递送效率也不是很高,因此,江湖上一度有“KRAS不可成药”的传说。

然而,科学家们并没有放弃这即将入口的“肥肉”。于万里挑一中,终于打破了它“不可成药”的传说——超级小分子化合物。

神奇的KRAS G12C抑制剂

KRAS突变基因12号密码子上突变产生的半胱氨酸(Cys),能以共价键靶向结合特殊的小分子化合物,并填满一个可扩张的疏水结合口袋。这样一来,KRAS G12C突变体就会被不可逆地锁定在失活状态,从而阻断依赖该蛋白的细胞增殖和生存信号通路,斩断了癌细胞的生存能力

美国Mirati Therapeutics是一家专注于临床阶段生物制药的公司,于2017年底,Mirati鉴定筛选出一种叫做MRTX849的小分子药物,成功推入临床试验阶段,期望成为KRAS G12C抑制剂用于肿瘤患者治疗。

Mirati目前招募了17名患者,其中包括10名非小细胞肺癌(NSCLC)患者,4名结直肠癌(CRC)患者,3名其它癌症类型患者。他们接受5种不同剂量MRTX849的治疗,最低剂量为150 mg每天一次,最高剂量为600 mg每天两次。

近日,Mirati公布了KRASG12C抑制剂MRTX849的首批1/2期临床试验结果,吸引了全球范围的热切关注。

A. 在接受最高剂量治疗的患者中,3/5能被评估的NSCLC患者,和1/2能被评估的CRC患者达到部分缓解,其它患者病情稳定。

B. 在接受所有剂量治疗的患者中,3/6能被评估的NSCLC患者,和1/4能被评估的CRC患者达到部分缓解。

C. 临床药代动力学数据表明,600 mg每日两次的剂量能够达到或超过完全抑制KRAS G12C信号通路的水平。

D.对NSCLC患者的治疗时间在6.7-38.6周之间,对CRC患者的治疗时间在9.9-30.1周之间。

MRTX849对KRAS G12C突变体功能的抑制效果表现出了高效性和高度特异性,此外,MRTX849具有口服利用度高,半衰期长等良好的成药特性。

喜讯不断

除了Mirati公司,安进公司(Amgen)的AMG 510作为KRAS G12C抑制剂在治疗携带该突变基因的非小细胞肺癌患者中也表现良好。

近期,著名杂志《Nature Communications》也为KRAS背书了。

新靶向药物扭转“这种突变,无药可治”的传说

KRAS是33%的肺腺癌的关键驱动因子,而20%的KRAS突变肺腺癌中出现了KEAP1基因突变。KEAP1缺失激活了磷酸戊糖途径,进而重新编程了致癌基因KRAS的代谢途径,使用磷酸戊糖途径的抑制剂6-AN可进行途径阻断从而抑制了癌细胞增殖。

此项研究为KRAS靶向治疗开辟了新的角度,突出了针对KRAS-KEAP1突变基因肺腺癌这一独特亚群的替代治疗方法。

KRAS基因突变出现在近90%的胰腺癌中,30-40%的结肠癌中,15-20%的肺癌中(大多为非小细胞肺癌)。而KRAS G12C突变在肺癌、尤其是非小细胞肺癌中比例较大(14%);此外还在一些结直肠癌(4%)、胰腺癌(2%)患者体内表达。

在美国癌症人群中,KRAS基因突变发生率甚至大于ALK、RET、TRK等常见癌症基因突变总和。

现在终于有了针对KRAS基因突变的新药,再一次拓展了靶向治疗的领域,也为多种癌症患者带来了福音。

新靶向药物扭转“这种突变,无药可治”的传说

上图表示,在美国和欧洲大量癌症患者中,KRAS G12C基因突变大于ALK、RET、TRK等常见癌症基因突变总和。其中,纵坐标为病人数量,横坐标分别为相应的癌症突变基因;在KRAS G12C突变病人数量中,紫色表示非小细胞肺癌,绿色表示结直肠癌,橙色表示胰腺癌。

写在最后

由此可见,KRAS突变的频率更高、范围更广,故其抑制剂能够造福肿瘤患者范围非常广阔,吸引了世界范围内广大科学家和制药公司为之不懈努力

在未来,扩展临床试验范围,确定最大药物耐受剂量,以及联合用药等方面都有待开发,这将是人类战胜癌症的道路上闪亮的一刻。

参考文献

[1] Carl H. June, M.D. Drugging the Undruggable Ras - Immunotherapy to the Rescue? N Engl J Med 2016; 375:2286-2289 DOI: 10.1056/NEJMe1612215

[2] MIRATI THERAPEUTICS PRESENTS FIRST CLINICAL DATA OF PHASE 1/2 TRIAL OF MRTX849 AT THE 2019 AACR-NCI-EORTC INTERNATIONAL CONFERENCE ON MOLECULAR TARGETS AND CANCER THERAPEUTICS. Retrieved October 28, 2019

[3] Mirati Therapeutics Corporate Presentation September 2019. Retrieved October 28, 2019

[4] Best, S.A., Ding, S., Kersbergen, A. et al. Distinct initiating events underpin the immune and metabolic heterogeneity of KRAS-mutant lung adenocarcinoma. Nat Commun 10, 4190 (2019) doi:10.1038/s41467-019-12164-y

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