合成致死明日之星ATR：5款新药进入临床II期
越来越多的研究发现，肿瘤的发生通常并非源于单一因素，“多点打击、协同作战”，已成为药物开发的重要方式，“合成致死”为重要代表，且当前已有“帕利”类药物成功上市并获得很好的临床反馈。除帕利类药物外，合成致死方向还有大量靶点在研，其中，ATR的开发相对靠前，已有5款新药进入到临床II期，有望成为合成致死的明日之星。
ATR激酶结构、功能
ATR，磷脂酰肌醇3-激酶相关激酶蛋白家族成员，由2644个氨基酸组成，N端为ATR相互作用蛋白(ATRIP)结合结构域，C端为下游蛋白磷酸化的激酶结构域。
图1 ATR激酶结构域分布
靶点激活后，可通过多种信号调控细胞周期阻滞、抑制复制起点、促进脱氧核苷酸合成、启动复制叉以及修复DNA双链断裂等；临床应用最多的适应症领域为肿瘤。
图2人类ATR-ATRIP复合物的冷冻电镜结构（PDB/5YZ0）
ATR分子通路
当细胞内DNA存在复制压力、损伤时，ATR被募集、激活、调控；尤其是在肿瘤细胞，其更加依赖ATR分子通路调控细胞DNA损伤修复，以促进细胞存活；但，对正常细胞影响较小。
图3 肿瘤细胞ATR与ATM合成致死关系图
➢上游、下游信号
DNA存在复制压力或损伤，诱导形成相关复制蛋白复合物RPA-ssDNA，进一步招募调控因子如ATRIP、RADs，继而招募ATR。
ATR与其配体ATRIP结合转运到RPA-ssDNA上形成ATR-ATRIP复合物，同时发生磷酸化；之后继续调控招募相关复合物，激活相关通路。ATR激活后，通过调节其下游调节因子（如CHK1）激活下游信号通路，从而阻滞细胞周期进程，稳定复制叉，促进DNA修复。
图4 DNA损伤修复细胞信号通路简图
ATR与肿瘤之间的关系
与ATR研究最为紧密的领域，为肿瘤。
如，高表达致癌基因诱导细胞信号失调，干扰正常的细胞周期，抑制ATR通路可以导致细胞毒性；再如，ATM缺陷，对ATR抑制剂更为敏感；再再如，低氧肿瘤细胞可能会造成复制压力，导致其对ATR抑制作用更敏感等等。
基于上述研究及结果，目前ATR抑制剂的开发主要是基于合成致死方向，且已有多个品种进入到临床阶段。
图5 ATR相关的癌种分布
ATR临床在研药物
全球处于临床II期的ATR抑制剂主要有Berzosertib、Ceralasertib、RP-3500、ART-0380、ATRN-119；处于临床I期的品种主要有M-4344、M-1774、Elimusertib。下面列举进入到临床II期的主要品种信息：
➢ Berzosertib
开发公司为MerckKGaA（从VertexPharmaceuticals获得许可），静脉注射，临床用于晚期实体瘤治疗。
2015年7月，在SCLC和非小细胞癌患者中启动了I/II期试验，包括卵巢癌、宫颈癌和神经内分泌癌；2016年7月，在NSCLC脑转移患者中启动了I期试验；2019年1月，在晚期实体瘤（包括平滑肌肉瘤和骨肉瘤）中启动了II期研究；2019年8月，启动了与拓扑替康联合的II期临床试验。
➢ Ceralasertib
开发公司为阿斯利康，口服给药，临床以实体瘤为主要适应症。2014年10月，在晚期实体瘤中启动I期试验，包括头颈部鳞状细胞癌、ATM缺陷型非小细胞肺癌、胃癌、乳腺癌；2017年12月，启动Ceralasertib联合Durvalumab治疗非小细胞肺癌（NSCLC）的II期研究；2018年2月，二线/三线三阴性乳腺癌(TNBC)启动II期试验；2018年3月，Ceralasertib联合奥拉帕利治疗卵巢癌的II期试验启动；2020年12月，启动了一项针对晚期/转移性实体恶性肿瘤患者的II期试验，包括转移性去势抵抗性前列腺癌。
➢ RP-3500
开发公司为RepareTherapeutics，口服给药，用于具有特定基因组（如ATM基因）不稳定性相关基因组改变的晚期实体瘤。
2020年7月，在晚期实体瘤患者中联合Talazoparib的I/IIa期试验对首批患者给药；2021年7月，在晚期实体瘤患者中开始了药物联合Niraparib或Olaparib的Ib/II期试验。
➢ ART-0380
开发公司为Artios Pharma（从MD Anderson癌症中心和Shang Pharma Innovation获得许可开发），口服给药，用于治疗晚期实体瘤包括卵巢癌、输卵管癌和腹膜肿瘤。
2021年1月，在美国启动一项开放标签、顺序分配、多中心、两部分的I/IIa期试验，以评估ART-0380作为单一疗法或与吉西他滨联合治疗晚期或转移性实体瘤（包括卵巢癌、输卵管癌和腹膜肿瘤）参与者（预期n=180）的耐受性、PK和初步疗效。
➢ ATRN-119
开发公司为AtrinPharmaceuticals（源于宾夕法尼亚大学的技术许可），用于治疗包括晚期实体瘤在内的癌症。
2019年12月，报告了临床前数据，ATRN-119具有致癌应激、同源重组(HR)基因缺陷（BRCA和ATM）的综合致死性，并且在临床前动物模型中在体内有效，作为单一疗法可抑制肿瘤生长并与其他药物联合使用可消退；另，ATRN-119在多个物种中表现出明显的不同的耐受性特征，在每天1g的人体等效剂量下，贫血或中性粒细胞减少可忽略不计。
2021年6月，在晚期实体瘤患者（预期n=45）中进行ATRN-119的开放标签、安全性、药代动力学和初步疗效I/IIa期研究；2021年8月，启动了一项针对晚期实体瘤的I/IIa期试验。
参考：
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9. https://www.rcsb.org/