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Asp12 的应变释放烷基化可实现突变体选择性 GTP 状态靶向 K-Ras（G12D）
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。
开发药物诱导耐药性肿瘤模型...
摘要 在过去的几十年里，癌症的治疗前景发生了变化。由于先进的癌症生物学、功能成像和下一代测序技术，我们对癌症及其治疗方法的理解得到了极大的提高。癌症治疗的关键挑战之一是如何有效杀死癌细胞，同时保持正常细胞完好无损。随着特定的致癌驱动因素被成功识别，靶向治疗在临床实践中取得了巨大成功。然而，获得性耐药性仍然是靶向癌症治疗持续成功的主要障碍。那些最初对靶向治疗反应良好的患者最终会对治疗产生耐药性。揭示潜在机制将有助于开发克服耐药性的新疗法。为了模拟长期药物治疗后的临床耐药性，我们通过对荷瘤小鼠或癌细胞系持续给药靶向药物建立了一组药物诱导的耐药肿瘤模型，涵盖了一系列一线靶向药物，包括 Sotorasib、Palbociclib、Ibrutinib、Capmatinib、Fulvestrant、Tamoxifen 和 T-DM1。耐药模型来自含有特定致癌驱动因素的敏感模型。经过靶向药物治疗和多次传代，耐药模型表现出稳定的耐药表型。鉴于靶基因突变、旁路激活或肿瘤微环境演变可促进治疗耐药和癌症进展，我们进行了转录本和蛋白质分析以探索分子机制，并评估了在已建立的模型中克服耐药性的潜在治疗策略。总之，药物诱导的耐药肿瘤模型为更好地理解耐药机制和加速开发下一代抗癌药物提供了有希望的机会。
针对晚期/转移性非小细胞肺癌的新型靶向疗法的年度治疗费用：
•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)
鉴定针对 GTPase 的潜在抑制剂——...
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。
对 KRASG12C 抑制的非遗传适应性抗性
癌细胞对治疗压力的适应使肿瘤恶性进展，最终逃避程序性细胞死亡并产生耐药性疾病。癌症适应的一种常见形式是非遗传改变，它利用癌细胞中已经存在的机制，不需要基因改造，而基因改造也会导致耐药机制。上皮-间质转化 (EMT) 是适应性药物耐药和随之而来的癌症治疗失败的最常见机制之一，其由表观遗传重编程和 EMT 特异性转录因子驱动。癌症治疗的最新突破是 KRAS G12C 抑制剂的开发，它通过敲除致癌驱动因素的独特替代，预示着治疗时代的到来。然而，这些针对 KRAS G12C 的高选择性药物，例如 FDA 批准的 sotorasib (AMG510) 和 adagrasib (MRTX849)，不可避免地会遇到多种耐药机制。除了 EMT 之外，癌细胞还可以劫持或重新连接生理上控制细胞增殖、生长和分化的复杂信号网络，以促进恶性癌细胞表型，这表明可能需要抑制多个相互关联的信号通路来阻止 KRAS G12C 抑制剂治疗中的肿瘤进展。此外，癌细胞的肿瘤微环境 (TME)，例如肿瘤内滤过淋巴细胞 (TIL)，对免疫逃逸和肿瘤进展有重大影响，这表明治疗方法不仅针对癌细胞，还针对 TME。揭示和靶向癌症适应有望深入了解肿瘤病理生物学机制并改善 KRAS G12C 突变癌症的临床管理。本综述介绍了导致对 KRAS G12C 抑制剂产生耐药性的非遗传适应的最新进展，重点关注致癌通路重新连接、TME 和 EMT。
早期和转移性 NSCLC 的靶向治疗选择-概述
近年来，非小细胞肺癌 (NSCLC) 的复杂治疗策略发生了重大变化。随着免疫疗法和化疗在围手术期治疗中的注册，以及辅助免疫疗法和针对 EGFR 突变的靶向疗法（奥希替尼），无病生存率显着提高。在致癌成瘾性转移性 NSCLC（主要是腺癌）中，靶向疗法的范围正在扩大，预期总生存率将显着增加（以年为单位）。到 2021 年，FDA 和 EMA 已批准靶向药物来抑制 EGFR 激活突变、T790 M 抗性突变、BRAF V600E 突变、ALK、ROS1、NTRK 和 RET 融合。2022 年，授权靶向疗法的范围扩大。包括抑制 KRASG12C、EGFR 外显子 20、HER2 和 MET 的疗法。到目前为止，还没有针对 KRAS 突变的注册靶向疗法，该突变影响 30% 的腺癌。因此，最大的期望是抑制 KRAS G12C 突变，该突变发生在约 15% 的 NSCLC 中，主要发生在吸烟者中，并且预后不良。Sotorasib 和 adagrasib 被批准为至少一疗程化疗和/或免疫疗法后的二线药物。Adagrasib 与派姆单抗免疫疗法的一线联合治疗被证明更有益，尤其是在 PD-L1 表达高的患者中。在肺腺癌的 EGFR 外显子 20 插入突变中，阿米凡他单抗在铂类化疗后出现进展。肺腺癌携带 EGFR 外显子 20、HER2 插入突变（占 2%），对于已接受铂类化疗的患者，首个靶向治疗是曲妥珠单抗德鲁替康。两种口服选择性 c-MET 抑制剂卡马替尼和替泊替尼也获批用于携带约 3% MET 外显子 14 跳跃突变的腺癌化疗后治疗。将反射测试与下一代测序 (NGS) 相结合，可通过识别指南推荐的分子改变来扩展个性化治疗。
HER2 PET作为指导曲妥珠单抗Deruxtecan在乳腺癌患者中使用的预测生物标志物的临床潜力
癌蛋白 - 靶向宠物示踪剂，并评估其转化能力用于非小细胞肺癌（NSCLC）和结直肠癌（CRC）患者的KRAS G12C突变非侵入性成像。方法：[18 f] PfPMD是根据AMG510（Sotorasib）合成的，通过将聚乙二醇链连接到喹唑啉酮结构中。通过细胞摄取，内在化和阻断（H358：KRAS G12C突变； A549：非KRAS G12C突变）研究，通过细胞摄取，内在化和阻断来检验[18 F] PFPMD的结合选择性和成像潜力。招募了五名健康志愿者，以评估[18 F] PFPMD的安全性，生物分布和剂量测定法。随后，有或没有KRAS G12C突变的14例NSCLC或CRC患者进行了[18 F] PFPMD和[18 F] FDG PET/CT成像。测量了[18 f] pfpmd的肿瘤摄取的SUV最大，并在有KRAS G12C突变的患者中进行了比较。结果：[18 F] PFPMD以较高的放射化学产率，放射化学纯度和稳定性获得。蛋白质结合测定法显示[18 F] PFPMD选择性地结合了KRAS G12C蛋白。[18 F] PFPMD在H358中的摄取量明显高于A549，并且通过AMG510进行预处理（H358 vs. A549：3.22％6 0.28％vs. 2.50％vs. 2.50％6 0.25％6 0.25％，p，0.05; block：2.06％6 0.13％，0.13％，p，p，0.22％，pfpmd。在PET成像的承重小鼠中观察到了相似的结果（H358 vs. A549：3.93％6 0.24％vs. 2.47％6 0.26％注射剂量/G，P，0.01; Block：2.89％6 0.29％0.29％注射剂量/G; P，0.05）。全身有效剂量与[18 F] FDG的剂量相当。[18 f] pFPMD在人类中是安全的，主要由胆囊和肠道排出。[18 F] PFPMD在KRAS G12C突变肿瘤中的积累显着高于非KRAS G12C突变肿瘤（SUV最大：3.73 6 0.58 vs. 2.39 6 0.22，P，0.01）在NSCLC和CRC患者中。结论：[18 F] PFPMD是NSCLC和CRC患者中KRAS G12C突变状态无创筛查的安全且有前途的宠物示踪剂。
Nan Hua，博士-Weizhou Zhang实验室 Seyedehalaleh（Alaleh）Anvar -Weizhou Zhang实验室
1。Sajid Khan, Janet Wiegand, Peiyi Zhang, Wanyi Hu, Dinesh Thummuri, Vivekananda Budamagunta, Nan Hua , Lingtao Jin, Carmen J Allegra, Scott E Kopetz, Maria Zajac-Kaye, Frederic J Kaye, Guangrong Zheng, Daohong.bcl- XL Protac DEGRADER DT2216与Sotorasib在KRAS G12C突变癌症的临床前模型中协同作用。PMID：35260176 2。Dongwen Lv, Pratik Pal, Xingui Liu, Yannan Jia, Dinesh Thummuri, Peiyi Zhang, Wanyi Hu, Jing Pei, Qi Zhang, Shuo Zhou, Sajid Khan, Xuan Zhang, Nan Hua , Qingping Yang, Sebastian Arango, Weizhou Zhang, Digant Nayak, Shaun K Olsen，Susan T Weintraub，Robert Hromas，Marina Konopleva，Yaxia Yuan，Guangrong Zheng，Daohong Zhou。开发具有改善抗白血病活性的BCL-XL和BCL-2双降解器。PMID：34824248 3。Pratik Pal，Dinesh Thummuri，Dongwen LV，Xingui liu，Peiyi Zhang，Wanyi Hu，Saikat K Poddar，Nan Hua，Sajid Khan，Yaxia Khan，Yaxia Yuan，Yaxia Yuan，Xuan Zhang，Xuan Zhang，Daohong Zhun Zhoun Zhoung，Guangangong Zheng。发现具有增强BCl-2抑制作用的新型Bcl-XL Protac降解器。PMID：34533954 4。Xu -Xu Zhuang，Xuan Zang，Zheng，Nan Hua，Yi Sun，Yu -Hui Hu，Ling He。聚丙醇减轻APP/PS1小鼠中的认知功能障碍和神经病理学。pmid：29468792 5。Xuan Zang，Zhao-Yan Cheng，Yi Sun，Nan Hua，Li-Hua Zhu，Ling He。多巴胺D1样受体激动剂SKF38393对Aβ1-42诱导的认知障碍的改善作用和潜在机制。PMID：28939187 6。Xuan Zang，Zhao-Yan Cheng，Yi Sun，Nan Hua，Li-Hua Zhu，Ling He。PMID：28939187 7。PMID：25858697 8。9。多巴胺D1样受体激动剂SKF38393对Aβ1-42诱导的认知障碍的改善作用和潜在机制。Yu-hang锣，Nan Hua，Xuan Zang，Tao Huang，Ling He。褪黑激素可以改善小鼠模型中Aβ1-42诱导的阿尔茨海默氏症的认知缺陷。Madison E Carelock，Rohan P Master，Myung-Chul Kim，Zeng Jin，Lei Wang，Chandra K Maharjan，Nan Hua，Umasankar de，Ryan Kolb，Yufeng Xiao，Yufeng Xiao，Daiqing Liao，Guangrong Zheng Zheng Zheng，Weizhou Zhun。针对癌症免疫疗法的细胞类型特异性功能靶向细胞内蛋白。Sajid Khan, Patrick Kellish, Nick Connis, Dinesh Thummuri, Janet Wiegand, Peiyi Zhang, Xuan Zhang, Vivekananda Budamagunta, Nan Hua , Yang Yang, Umasankar De, Lingtao Jin, Weizhou Zhang, Guangrong Zheng, Robert Hromas, Christine Hann, Maria Zajac-kaye，Frederic J Kaye，Daohong Zhou。与DT2216和AZD8055共同靶向BCl-XL和MCL-1，可以协同抑制小细胞肺癌的生长，而不会引起小鼠的靶向毒性。PMID：36588105。10。Jing Pei, Yufeng Xiao, Xingui Liu, Wanyi Hu, Amin Sobh, Yaxia Yuan, Shuo Zhou, Nan Hua , Samuel G Mackintosh, Xuan Zhang, Kari B Basso, Manasi Kamat, Qingping Yang, Jonathan D Licht, Guangrong Zheng, Daohong Zhou, Dongwen LV。哌拉金偶联物诱导靶向蛋白质降解。PMID：36750097。