K-Ras 是人类癌症中最常见的突变致癌基因,但直到最近,直接针对 K-Ras 突变体的小分子靶向治疗大多未取得成功。在 Switch-II 下发现具有共价半胱氨酸交联分子的变构口袋,这为开发靶向疗法提供了可能,这种疗法可以选择性地与 K-Ras(G12C) 突变中反应性极强的获得性半胱氨酸结合,而不会影响野生型蛋白质。Sotorasib 和 adagrasib 是两种先进的 Switch-II Pocket 抑制剂,已获得 FDA 批准用于治疗 K-Ras(G12C) 驱动的非小细胞肺癌。然而,最常见的 K-Ras 突变 G12D(尤其常见于胰腺导管腺癌)由于体细胞天冬氨酸残基的亲核性较差,因此共价药物无法靶向该突变。这里我们介绍了一组基于马来酸内酯的亲电试剂,它们利用环张力将 K-Ras(G12D) 与突变天冬氨酸交联,形成稳定的共价复合物。通过 X 射线晶体学的结构洞察和对亲电试剂攻击的立体电子要求的利用,开发出了一种取代的马来酸内酯,它能抵抗水性缓冲液的攻击,但能与 GDP 和 GTP 状态下的 K-Ras 的天冬氨酸-12 迅速交联。信号传导能力强的 GTP 状态靶向可以有效抑制下游信号传导和携带 K-Ras(G12D) 突变的癌细胞的增殖,以及小鼠细胞系衍生异种移植瘤的肿瘤生长。我们的研究结果表明,共价抑制剂的设计合理,可以靶向 K-Ras(G12D) 中非催化羧酸侧链,而这种侧链一直受到传统药物发现工作的阻碍。
吉恩·珀克。改变治疗 • KRAS G12C 15% 突变 Sotorasib、Adagrasib 等 • KRAS 其他 24% 突变 RMC-6291 • EGFR 10% 突变 Osimertinib、amivantamab、furmonertinib 等 • ALK 4% 易位 Alectinib、lorlatinib 等 • BRAF 2% 突变 Dabrafenib en trametinib • ROS1 1% 易位 Crizotinib、entrectinib、repotrectinib 等 • RET 1% 易位 Selpercatinib • MET 4% 突变和扩增 Capmatinib、tepotinib、savolitinib、crizotinib • HER2 2% 突变和扩增 T-DXd、Zongertinib、BAY 2927088 • NTRK <1% 融合 Entrectinib、 Larotrectinib、Reptrectinib • MEK <1% 突变 Trametinib • NRG-1 <1% 融合 Zenocutuzumab、Afatinib • 总计:>60%
ACEI,血管紧张素转化酶抑制剂; AKD,急性肾脏疾病; Aki,急性肾脏受伤; ARB,血管紧张素受体阻滞剂; ASCVD,动脉粥样硬化心血管疾病; BP,血压; CCB,钙通道阻滞剂; CKD,慢性肾脏疾病; CKD-MBD,慢性肾脏疾病 - 矿物质和骨骼疾病; EGFR,估计的肾小球过滤率; EGFRCR-cys,肌酐和胱抑素C的估计肾小球过滤率; GFR,肾小球滤过率; GLP-1 RA,胰高血糖素样肽-1受体激动剂; HF,心力衰竭; HTN,高血压; Kdigo,肾脏疾病:改善全球结果; KRT,肾脏替代疗法; MRA,矿物皮质激素受体拮抗剂; NS-MRA,非甾体类矿物皮质激素受体拮抗剂; PCSK9I,前蛋白转化酶枯草蛋白/KEXIN 9型抑制剂; RAA,肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统; SBP,收缩压; SGLT2,钠 - 葡萄糖共转运蛋白-2; SMPC,产品特性摘要; T2D,2型糖尿病; UACR,尿白蛋白与促丁宁的比率
KRAS是癌症中最常见的突变蛋白质之一,直接抑制其功能的努力一直持续数十年。最成功的是开发共价等位基因特异性抑制剂,这些抑制剂将KRAS G12C诱使其不活跃构象并抑制1-7患者的肿瘤生长。是否可以使用非活性选择性抑制来靶向非G12C KRAS突变体。在这里,我们报告了一种非共价抑制剂的发现和表征,该抑制剂优先结合,高亲和力与KRAS的不活跃状态,同时避免NRA和HRAS。尽管仅限于几个氨基酸,但RAS同工型GTPase结构域的进化差异足以赋予KRAS选择性的正前生和变构限制。抑制剂阻断核苷酸交换,以防止野生型KRAS的激活和广泛的KRAS突变体,包括G12A/C/D/F/F/V/S,G13C/D,V14I,L19F,L19F,Q22K,D33E,D33E,D33E,Q61H,K117N,K117N和A146V/T。抑制下游信号传导和增殖仅限于具有突变体KRAS的癌细胞,药物治疗抑制了小鼠KRAS突变肿瘤的生长,而不会对动物体重产生不利影响。我们的研究表明,癌细胞中活性状态和不活跃状态之间的大多数KRAS癌蛋白循环,并且依赖于核苷酸的激活。PAN-KRAS抑制剂,例如此处描述的抑制剂,对KRAS驱动的癌症患者具有广泛的治疗意义和值得的临床研究。
•从FDA药物批准数据库2017-2022中提取了批准为晚期或转移性NSCLC的11种疗法(表1.)。•所有批准的疗法都是针对特定突变的靶向疗法,例如ALK,RET,MET和KRAS G12C。•启动年度治疗费用•2018年,2019年,2020年,2021年和2023年推出的人的平均年度治疗费用为173,196美元; $ 204,400; $ 242,312; $ 239,259;和$ 240,292(图2)。•在2023年,Tepotinib年度治疗成本最高(281,656美元),而Dacomitinib是最低的(189,342美元)。•治疗线对2023年年度治疗成本的影响最小•2023年,批准二线治疗的六种药物的平均年度治疗费用为254,287美元。•批准了一条或二线使用的四种药物的平均年费用为258,214美元。•通过总生存期(OS)的治疗成本•大多数疗法尚未产生成熟的结果,以阻止任何比较分析。•无进展生存期(PFS)•高级/转移性NSCLC中的PFS在8.5个月至25.8个月之间,平均每个PFS月的平均成本为17,300美元,并且对于RET融合,ALK阳性和KRAS G12C均保持一致。例外是Met Exon 14跳过PFS的疗法。(图3)•与通货膨胀率相比,NSCLC疗法的年度成本的变化•发出后,复合药物的复合年增长率在1%至6%的范围内。• For the majority of drugs studied, price increase was either below or equal to the inflation rate: entrectinib: -5%, selpercatinib: -13%, tepotinib: -4%, amivantamab: -1%, pralsetinib:-2%, and sotorasib: 0% (Figure 4)
背景:K-Ras 基因突变是各种癌症中最常见的基因变异之一,抑制 RAS 信号传导在治疗实体瘤方面显示出良好的效果。然而,寻找能与 RAS 蛋白结合的有效药物仍然具有挑战性。这促使我们探索可以抑制肿瘤生长的新化合物,特别是对于携带 K-Ras 突变的癌症。方法:我们的研究使用生物信息学技术,如 E-药效团虚拟筛选、分子模拟、主成分分析 (PCA)、超精度 (XP) 对接和 ADMET 分析,以确定 K-Ras 突变体 G12C 和 G12D 的潜在抑制剂。结果:在我们的研究中,我们发现阿法替尼、奥希替尼和羟氯喹等抑制剂对 G12C 突变体有强烈的抑制作用。同样,羟嗪、珠氯噻嗪、氟奋乃静和多沙普仑是 G12D 突变体的有效抑制剂。值得注意的是,这六种分子都对突变结构中存在的 H95 隐蔽沟表现出高结合亲和力。这些分子在分子水平上表现出独特的亲和机制,疏水相互作用进一步增强了这种亲和机制。分子模拟和 PCA 揭示了在开关区域 I 和 II 内形成了稳定的复合物。这在三种复合物中尤为明显:G12C-奥希替尼、G12D-氟奋乃静和 G12D-珠氯哌噻吨。尽管 K-Ras 中的开关 I 和 II 具有动态特性,但抑制剂的相互作用保持稳定。根据 QikProp 结果,与 sotorasib 相比,所选分子的性质和描述符在可接受范围内。结论:我们成功地鉴定了 K-Ras 蛋白的潜在抑制剂,为开发针对 K-Ras 突变驱动的癌症的靶向疗法奠定了基础。
(a) 示例 PM 试验方案中的自由文本受试者资格标准。A 组招募患有结直肠癌和任何 KRAS G12 突变(G12C 除外)的患者。B 组招募患有 EGFR 改变(特别是 EGFR 外显子 19 插入或 EGFR 扩增)的除乳腺癌以外的实体瘤的患者。(b) 试验细节已转换为 CTML,其中包含与基本试验元数据(橙色)和治疗组(深蓝色)相关的精选信息,其中包含特定的基因组(青绿色)和临床(浅蓝色)匹配标准。A 组和 B 组排除使用感叹号进行注释。
(a) 示例 PM 试验方案中的自由文本受试者资格标准。A 组招募患有结直肠癌和任何 KRAS G12 突变(G12C 除外)的患者。B 组招募患有 EGFR 改变(特别是 EGFR 外显子 19 插入或 EGFR 扩增)的除乳腺癌以外的实体瘤的患者。(b) 试验细节已转换为 CTML,其中包含与基本试验元数据(橙色)和治疗组(深蓝色)相关的精选信息,其中包含特定的基因组(青绿色)和临床(浅蓝色)匹配标准。A 组和 B 组排除使用感叹号进行注释。
支持共价抑制剂药物发现/设计的工具的最新进展以及奥希替尼和伊布替尼等重磅药物的成功,导致人们对“亲电试剂优先”共价药物发现的兴趣日益浓厚。通过完整蛋白质质谱 (MS) 进行共价片段筛选已被证明是一种强大的工具,KRAS(G12C) 抑制剂的发现证明了这一点 [1]。支持共价片段筛选的其他检测方法,包括通过 GSH 检测评估弹头反应性以及通过蛋白酶消化和肽图分析识别结合位点,可进一步优化命中率。共价抑制是时间依赖性的,因此效力的首选测量方法是二级速率常数 kinact/Ki,而不是 IC50。
摘要 RAS 致癌基因是人类癌症中最常见的突变致癌基因,RAS 突变型癌症是人类疾病的主要负担。尽管这些致癌基因是几十年前发现的,但近年来人们对其结构和功能的了解取得了重大进展,包括不同亚型的治疗和预后意义。尽管在抑制 RAS 效应信号传导方面取得了一些成功,但针对这些突变的靶向性已被证明是困难的。最近,在试验环境中实现了直接 RAS 抑制。虽然这尚未转化为日常临床实践,但这一发展前景广阔。本综述总结了用于抑制 RAS 的各种方法,然后重点介绍了直接抑制 KRAS(G12C) 的最新进展。
