不可成药的基因突变靶点RAS

一年一度的ASCO大会，是肿瘤界的新药新疗法，集中披露的季节。今年美国举行的ASCO，五月三十一日到六月四日。将抖擞精神，及时翻译和通俗介绍，世界肉瘤最前沿的成果和动态。

手术后仍然复发转移，化疗无效/变钝，或不可耐受，PD1又不响应的肿瘤，靶向药治疗就是一种选择。广谱性的抗血管类靶向药，根据经验盲试乱碰，总有一部分患者无效，有效的患者，对这种单一靶向治疗，迟早耐药，耐药后大多反弹。

这就要求，针对肿瘤患者的基因突变情况，开发出针对性的靶向药：激酶抑制剂，阻挡扰乱甚至破坏，肿瘤生长过程中，对某种氨基酸的获取能力。

抗血管类靶向药与该种基因突变找出的抑制剂靶向药，双靶联用，对肿瘤患者的有效率大增。

找基因突变相对应的靶向药，是肿瘤界和医药界孜孜以求的工作，全世界，持续努力着。

详见：
抗癌不懂靶向药？不要紧，看过来！

不可成药的基因突变靶点RAS

EGFR基因突变，有吉非替尼、厄洛替尼和奥希替尼。ALK突变有赛立替尼、艾乐替尼和布加替尼。MET突变有克唑替尼。BRAF突变有达拉非尼。MEK突变有曲美替尼和卡比替尼，CDK4突变有帕博西尼，mTOR突变有依维莫司，PARP突变有奥拉帕尼、诺瓦帕尼和鲁卡帕尼。。。。。。

KRAS是最常见的肿瘤变异基因之一，所有的肿瘤中，约30%有这个蛋白变异，某些特定肿瘤中，比例高得惊人：近90%的胰腺癌，30%的结肠癌，30%的肺腺癌，都有KRAS突变。

极晚期的软组织肉瘤患者中，穷尽了广谱性抗血管类靶向药，化疗无效或变钝或不耐受，PD1不响应，不得不拿着肿瘤组织，基因检测找突变，意图跨界借用针对性的抑制剂类靶向药，HRAS的P.G12D和KRAS的P.G13D，是常见的可查出的基因突变。

显然，这是肿瘤药物最明显的靶点，但可惜的是，KRAS也是最难用小分子药物抑制的靶点之一，已经成了“不可成药靶点”的代名词。KRAS基因突变，是目前世界上最难对付的基因突变。很多药物都尝试攻克KRAS这个堡垒，全部失败：司美替尼、曲美替尼、卡比替尼……

2017年10月10号，全球药企巨头，礼来公司宣布：在一个有453位KRAS突变肺癌患者参与的三期临床试验中，其抗癌新药Abemaciclib不能改善患者的生存期，试验失败。

RAS基因作为第一个被确认的人类癌症元凶，首先在膀胱癌中发现突变，已经四十年了，其复杂性，被生物科学界，体会认知：

RAS基因在进化中相当保守，广泛存在于各种真核生物如哺乳类，果蝇，真菌，线虫及酵母中，提示它有重要的生理功能。

哺乳动物的RAS基因家族有三个成员，分别是HRAS、KRAS、NRAS，其中KRAS的第四个外显子有A,B两种变异体。

各种RAS基因具有相似的结构，均由四个外显子组成，分布于全长约30kb的DNA上，它们的编码产物为相对分子质量2.1万的蛋白质，故称为P21蛋白。

HRAS基因，位于人类11号染色体短臂上（11p15.1～p15.3),

KRAS基因，位于12号染色体短臂上（12p1.1～pter),

NRAS基因，位于1号染色体短臂上（1p22-p32），

除了KRAS第四个外显子有变异外，每个RAS基因编码P21的序列都平均分配在四个外显子上，而内含子的序列及大小相差很大，因而整个基因也相差很大，如人类KRAS有35kb长，而NRAS长为3kb。

由于有两个第四号外显子，KRAS可以两种方式剪接，但编码K-ras-B的mRNA含量高.除K-ras-B含有188个氨基酸外，其他两种RAS蛋白均含有189个氨基酸.

RAS基因转录出的RAS蛋白，是膜结合型的GTP/GDP结合蛋白，定位于细胞膜内侧，188或189个氨基酸组成，RAS蛋白存在4种异构型：H2Ras,N2Ras,K2Ras4A和K2Ras4B，它们是3种基因的产物，其中K2Ras4A和K2Ras4B是同一基因不同剪接的结果。

RAS蛋白在传递细胞生长分化信号方面，起重要作用：激活RAS的表达，能增强血管生长因子的表达，显示RAS蛋白在血管生成中发挥作用，抑制RAS蛋白活性，能抑制依赖RAS蛋白的肿瘤细胞增殖，也能干扰血管生成。

激活RAS蛋白，还能抑制细胞凋亡，RAS蛋白过表达，还能增加药物和紫外光诱导的凋亡，可能的机制是，RAS癌基因增强了细胞分解过氧化氢的能力从而抑制凋亡。

既然KRAS在肿瘤信号转导中，发挥重要作用，比如，KRAS基因突变状态，与非小细胞肺癌对吉非替尼、厄罗替尼等靶向治疗药物的原发性耐药有关，直肠癌患者中KRAS的突变，对西妥昔单抗等药物的耐药性有关。

甚至2011年的NCCN指南写道：KRAS基因突变是EGFR-TKIs疗效的预测指标，肿瘤患者在接受EGFR靶向药物治疗前，必须进行KRAS基因突变检测，以帮助决策，患者是否接受EGFR-TKIs类药物（易瑞沙/特罗凯/凯美纳等）治疗。携带KRAS永久激活性突变的患者，不建议使用EGFR-TKIs，而建议参与在研RAS抑制剂，如Antroquinonol开展的临床试验。

但是，实际上，针对KRAS基因突变的小分子靶向药物的研发困难重重，大量试验证实：KRAS基因突变的靶向药物，仅能减慢肿瘤的生长速度，并不能杀死肿瘤细胞，仍然耐药，部分研究者开始研究：KRAS基因是否与其他基因协同作用，产生肿瘤耐药性？

曾有安德森癌症中心的科学家，研究发现，胰腺癌KRAS基因的研究中，发现了可能替代KRAS基因途径的替代基因，切断KRAS的情况下，这些癌细胞仍能通过一条备用信号通路，继续生存并保持旺盛生长。关闭KRAS基因的同时，还需要阻断这一逃避机制来杀死肿瘤细胞。揭示了KRAS与另一个调控蛋白编码基因YAP1之间存在协同关系，使癌细胞形成耐药性。

同年，麻省总医院胸科中心主任Jeffery Engelman教授团队，又筛选出另外一个可能与KRAS基因协同作用基因，BCL-XL，可能成为新的药物治疗靶点，BCL-XL通过与BIM结合，从而协同阻断细胞死亡，导致细胞生长失控。

绕道研究RAS 打击KRAS的左膀右臂

既然KRAS直接攻击，困难重重，换个思路，打击KRAS的左膀右臂的新药和新疗法：

1、国产靶向药BGB-283，数据惊艳：

• 对KRAS突变的子宫内膜癌，疾病控制率是100%；

• 对KRAS突变的肺癌，疾病控制率是50%，有效率是16.7%；

• 对RAS突变的肠癌，疾病控制率是60%。

百济神州的BGB-283，是一种新型的RAF抑制剂，可同时阻断RAF和EGFR，也就是同时打击KRAS的“左膀右臂”，有望打破KRAS突变患者，没有靶向药的魔咒。

研制不了RAS的靶向药 用免疫单抗和免疫细胞疗法

1：PD-1抗体用于KRAS肺癌

2017年的ASCO年会，研究人员分析了165位KRAS突变的肺癌患者使用PD-1/PD-L1抗体治疗的效果，公布了更详细的临床数据：

• KRAS和STK11/LKB1都突变的患者，使用PD-1抗体的有效率只有9.1%；

• KRAS和TP53都突变的患者，使用PD-1抗体的有效率高达33.3%；

• KRAS突变，STK11/LKB1和TP53都不突变的患者，有效率21.3%。

对于肺癌患者来说，KRAS和STK11/LKB1都突变的患者，使用PD-1单抗效果不佳，而其他KRAS突变的类型，疗效还行。

2：PD-L1抗体用于KRAS肠癌

PD-L1抗体Tecentriq联合MEK抑制剂Cobimetinib，针对MSS/KRAS突变的肠癌患者一期临床试验。

招募23位MSS的肠癌患者，其中22位具有KRAS突变，Tecentriq的剂量是800mg，2周一次，Cobimetinib的剂量每天从20-60mg（吃21天，停7天）。

4位患者肿瘤缩小至少30%，5位患者肿瘤不进展，总的疾病控制率40%。

3：针对KRAS的免疫细胞治疗技术

一位KRAS突变的肠癌患者接受免疫细胞治疗之后，肺部的七个转移灶，6个都有缩小。找到了可以识别KRAS 突变的TCR，KITE联手，开展专门针对胰腺癌、肺癌和肠癌KRAS突变的患者的细胞免疫疗法TCR-T临床试验。

明知山有虎 偏向虎山行 不可成药靶点KRAS 前沿动态

1、MRTX849，靶向RAS家族特定突变体KRAS G12C蛋白

2019刚一开年，Mirati Therapeutics宣告，其原创新药MRTX849，靶向RAS家族特定突变体KRAS G12C蛋白，已进入1/2期临床试验，治疗携带相关基因突变的晚期实体瘤患者。

KRAS G12C突变蛋白，是KRAS中的一小类，该突变，在非小细胞肺癌中比例14%，结直肠癌4%、胰腺癌2%患者体内表达。在美国癌症人群中，该基因突变发生率甚至大于ALK、RET、TRK基因突变总和，有一定应用市场。

千里挑一的超级小分子，特殊化合物，可通过共价键绑定KRAS G12C突变蛋白：可通过共价化合物，靶向KRAS突变基因12号密码子编码的半胱氨酸，并填满II号分子开关区域一个可扩张的疏水结合口袋，被绑定的KRAS G12C突变体会被不可逆地锁定在失活状态，从而阻断依赖该蛋白的信号通路和癌细胞生存能力。

从学术成果到可验证的实验模型，再到最终实现转化医学的成果，是一个漫长又充满挑战的过程。MRTX849的1/2期临床试验中，首位患者已于19年1月入组。此次试验，在KRAS G12C阳性的晚期实体瘤患者中展开，评估MRTX849作为单药疗法的效果，包括安全性、耐受性、药代动力学、和初步抗肿瘤活性。

2、针对RAS蛋白的前沿疗法，合成致死抑制剂、RNA干扰、T细胞过继疗法等。

TBK1蛋白可能通过NF-κB通路产生促生存信号，在动物实验中显示出与KRAS蛋白对肿瘤细胞的合成致死作用。

关于RNA干扰疗法，美国MD安德森癌症中心利用人体内CD47外泌体蛋白作为递送载体，特异性靶向胰腺癌KRAS突变蛋白，改善了小鼠模型的总生存期。

肿瘤浸润淋巴细胞（tumor infiltrating lymphocyte）疗法的进展，则主要来自癌症免疫泰斗Steven Rosenberg博士团队，从肺部肿瘤中分离靶向KRAS G12突变的肿瘤浸润淋巴细胞，修饰、扩增、筛选后回输到患者体内，显示该细胞过继疗法可使肿瘤消退维持数月之久。

3、安进的新药，AMG510，也是针对KRAS G12C变异的小分子抑制剂。

2019年5月初，安进的AMG510备受关注，在9位有G12C KRAS变异患者（5位肺癌、4位直肠癌）作为末线药物产生1例部分应答、6例稳定疾病、另2例疾病进展，应答率为11%。这个一期临床招募22位患者，2019ASCO摘要公布的是，9位可分析患者的数据。

这个数据虽然不算惊艳，但作为第一个人体临床试验数据的KRAS抑制剂，AMG510为攻克这个靶点提供一线希望。难题开始出现一丝希望：

KRAS与GTP结合后形成活性构象，但GTP与KRAS结合力非常强、用小分子药物阻断二者结合几乎没有可能。早期的策略是通过抑制法尼基转移酶间接抑制KRAS活性，因为KRAS需要接上一段脂分子才能融入细胞膜，但这个策略基本失败。

另一个间接抑制KRAS的技术是Warp Drive Bio的SMART技术，但这个策略也出师不利、WDB去年被Revolution收购。

GTP水解后生成GDP、KRAS与GDP结合后构象发生变化，不仅失去活性、而且因为警惕性下降蛋白表面出现一些结合腔。如果小分子药物能与这些结合腔结合把KRAS稳定在失活构象则可以降低KRAS活性，但这也很难做到。

KRAS有一种特殊变异叫G12C变异，因为甘氨酸突变成半胱氨酸所以可以用不可逆抑制剂调控，所以机会大增。安进筛选了六百多个丙烯酰胺，找到可与C12反应的先导物，经过优化得到AMG510。

AMG510与KRAS反应后，有效稳定住失活构象，不容易测量，AMG510的人体试验数据特别靓丽，可能的原因是：KRAS作用没有原来想象的重要，或者这些患者还有G12C以外的其它KRAS变异，AMG510加成后，不能完全抑制KRAS功能。

这是很小的临床试验，剂量和观察时间都没有优化，暂时还不宜过度解读。截至日期后，又有一位肺癌患者达到部分应答，单看肺癌这个变异人群的应答率达到30%左右，安进已经开始AMG510与PD1单抗组合疗法。

4、化合物PHT-7.3，靶向KRAS突变的附着支架，缩小小鼠体内KRAS驱动的肿瘤。

2019年5月17日，KRAS是癌症治疗中最具挑战性的靶点之一，发现它已经60多年，研究人员仍在努力抑制它的变异形式，攻克“不可成药靶点”的努力，仍在进行中，因为KRAS突变引发的癌症既常见又致命。

《Cancer Research》杂志最新披露：科学家最新验证到，一种名为PHT-7.3的化合物，可以缩小小鼠体内KRAS驱动的肿瘤。与直接靶向突变KRAS不同，这个潜在的候选药物，目标是蛋白质的犯罪伙伴：突变KRAS附着的细胞支架。

KRAS是一种调节细胞生长的蛋白质，如果它发生突变，就会卡在"永远开着"的构象中，导致不受控制的细胞生长，从而导致癌症。突变的KRAS一直在发射信号，这种失控的信号驱动着肿瘤的生长，这尤其危险，因为它压倒了本来可以治疗癌症的靶向疗法。

这项研究中，科学家们将重点放在KRAS突变体的共生体Cnksr1上，即RAS 1激酶抑制因子的连接增强子。在证明抑制Cnksr1可以阻止肺癌和结肠癌 肿瘤细胞的生长后，研究人员进行了分子建模和结构修改，以识别PHT-7.3。

这个小分子缩小了KRAS驱动的非小细胞肺癌小鼠模型体内的肿瘤。重要的是，该化合物不影响健康KRAS的功能，这表明潜在的副作用是有限的。PHT-7.3目前正进行先导优化和临床前开发。

不可成药的基因突变靶点RAS，科学界已渐渐找到些许突破口，期待早日成药并上市，受益的肿瘤患者众多。