群雄逐鹿，KRAS抑制劑研發(fā)格局一覽

      KRAS

      KRAS (Kirsten Rat Sarcoma Viral Oncogene Homolog)基因?qū)儆赗AS家族，是人類癌癥中最常見(jiàn)的基因突變之一，其編碼的蛋白是一種小GTP酶（small GTPase）。KRAS基因參與了控制基因轉(zhuǎn)錄的激酶信號(hào)傳導(dǎo)路徑，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化。KRAS可被上游的生長(zhǎng)因子或酪氨酸激酶（如EGFR）短暫活化，活化后的KRAS可以激活下游通路，常見(jiàn)的有控制細(xì)胞生成的PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路，以及控制細(xì)胞增殖的 RAS-RAF-MEK-ERK信號(hào)通路，這條通路屬于眾多信號(hào)通路中的一條，這也給眾多靶點(diǎn)聯(lián)用奠定了生物學(xué)基礎(chǔ)。

       大多數(shù)KRAS錯(cuò)義突變發(fā)生在12號(hào)密碼子中，導(dǎo)致甘氨酸變?yōu)槠渌被?。如KRAS G12D和KRAS G12V突變，二者在90％的胰 腺癌中均有發(fā)現(xiàn)。其中，KRAS G12D也是結(jié)腸癌中最常見(jiàn)的KRAS突變。但令人遺憾的是，由于突變位點(diǎn)氨基酸殘基難以通過(guò)化學(xué)方式結(jié)合，因此KRAS G12D和KRAS G12V目前仍然不可成藥。

       KRAS G12C是另一種主要的癌癥驅(qū)動(dòng)基因，約13%的肺癌和3%的結(jié)腸癌中存在該突變。對(duì)于存在KRAS突變的NSCLC患者而言，由于KRAS突變狀態(tài)不受上游EGFR基因的影響，只有野生型KRAS基因受到上游EGFR基因的影響，因此EGFR靶向藥物對(duì)他們的治療并無(wú)效果。

       目前，針對(duì)KRAS信號(hào)通路的抑制劑研發(fā)主要有三種策略，包括直接靶向KRAS G12C的策略；靶向KRAS上下游靶點(diǎn)的策略；以及間接靶向KRAS的策略等。

       直接靶向KRAS G12C的抑制劑

       AMG 510

       AMG 510是Amgen開發(fā)的一種小分子抑制劑，通過(guò)將KRAS鎖定在非活性的GDP結(jié)合狀態(tài)來(lái)特異性且不可逆地抑制KRASG12C。研究人員發(fā)現(xiàn)，KRAS G12C蛋白 His95翻轉(zhuǎn)而形成的表面凹槽可以被AMG 510芳香環(huán)占據(jù)，這增強(qiáng)了其與KRASG12C蛋白的相互作用，此為抑制劑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵突破。雖然AMG 510和ARS-1620（Araxes開發(fā)）在結(jié)構(gòu)上具有一定的重疊，但由于AMG 510與His95凹槽的結(jié)合，使其效力為ARS-1620的10倍。另外，這種結(jié)合方式也提高了小分子與蛋白的結(jié)合特異性。在AMG 510結(jié)構(gòu)中，由于空間位阻作用，甲基，異丙基取代吡啶環(huán)被鎖定在兩種構(gòu)象中的一種，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)異構(gòu)現(xiàn)象，成為一種旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體(rotamer)。

       AMG 510的臨床實(shí)驗(yàn)（NCT 03600883）結(jié)果令人滿意。在23例NSCLC患者中有11例具有部分緩解，有效率達(dá)到48%。獲得部分緩解的患者的中位緩解持續(xù)時(shí)間（DOR）達(dá)到15.1周，疾病穩(wěn)定患者的中位接受治療時(shí)間也達(dá)到了10周。最高劑量960mg的有效率最高，為54%（7/13），疾病控制率為100%。與AMG 510相關(guān)的最常見(jiàn)不良事件是胃腸道副作用，如腹瀉和惡心。與NSCLC相比，結(jié)腸癌的數(shù)據(jù)沒(méi)有那么亮眼，迄今為止只有一名結(jié)腸癌患者接受了960mg劑量治療，在這么小的樣本量中解釋數(shù)據(jù)需要謹(jǐn)慎。

       2020年3月9日，Amgen提交的AMG 510臨床申請(qǐng)獲得CDE受理。

       MRTX 849

       MRTX 849是由美國(guó)Mirati Therapeutics公司開發(fā)的針對(duì)KRAS G12C突變的口服小分子抑制劑。它不可逆地與KRAS G12C的可誘導(dǎo)Switch II口袋中的半胱氨酸12結(jié)合，并將其鎖定在非活性GDP結(jié)合狀態(tài)，從而抑制RAS / MAP激酶途徑。其KRAS G12C的選擇性是野生型KRAS和其它蛋白上胱氨酸的1000倍以上。MRTX 849口服生物利用度達(dá)到30%，并具有廣泛的組織分布以及線性藥代動(dòng)力學(xué)，單次給藥后半衰期長(zhǎng)達(dá)25小時(shí)。

       MRTX849第一個(gè)多中心Phase I/Pahse II臨床實(shí)驗(yàn)于2019年1月開始，目前正在進(jìn)行中(NCT 03785249)。根據(jù)Mirati Therapeutics公司在第31屆EORTC-NCI-AACR會(huì)議中披露的臨床實(shí)驗(yàn)結(jié)果，MRTX849臨床試驗(yàn)?zāi)壳罢心剂?7名患者，其中包括10名NSCLC患者，4名CRC患者，3名其它癌癥類型患者。他們接受不同劑量MRTX849的治療，最低劑量為150 mg每天一次，最高劑量為600 mg每天兩次。在接受所有劑量（All Doses）治療的患者中，3/6能被評(píng)估的NSCLC患者，和1/4能被評(píng)估的CRC患者達(dá)到部分緩解；在接受最高劑量（600mgBID）治療的患者中，3/5能被評(píng)估的NSCLC患者，和1/2能被評(píng)估的CRC患者達(dá)到部分緩解，其它患者病情穩(wěn)定。

       由于入組人數(shù)較少，目前MRTX849與AMG 510的優(yōu)越性尚不具可比性。

       JNJ-74699157 (ARS-3248)

       Araxes 公司（wellspring公司的子公司）是最早涉足KRAS新突變位點(diǎn)的公司之一。近年來(lái)先后報(bào)道出ARS-853和ARS-1620等新型小分子抑制劑?；衔顰RS-853雖表現(xiàn)出較好的細(xì)胞活性，但藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)較差，不適于進(jìn)行動(dòng)物體內(nèi)模型的藥效評(píng)估。ARS-1620對(duì)KRAS G12C具有高效性和選擇性，可實(shí)現(xiàn)快速和持續(xù)的體內(nèi)靶標(biāo)占據(jù)以誘導(dǎo)腫瘤消退。

       ARS-3248是在ARS-1620基礎(chǔ)上研發(fā)的新一代KRAS G12C抑制劑。2019年5月份， Wellspring公司宣布FDA已批準(zhǔn)ARS-3248的IND申請(qǐng)。Janssen對(duì)該化合物的臨床開發(fā)負(fù)全部責(zé)任，且于7月26日在clinical trials登記JNJ-74699157（ARS-3248）開展臨床I期試驗(yàn)（NCT04006301），選擇KRAS G12C陽(yáng)性晚期實(shí)體瘤患者入組，研究期限為4年。

       JAB-3312

       2019年9月29日，由國(guó)內(nèi)公司加科思自主研發(fā)、具有全球知識(shí)產(chǎn)權(quán)的小分子口服抗腫瘤藥JAB-3312在中國(guó)獲得臨床許可，目前已于中國(guó)(NCT04121286)、美國(guó)(NCT04045496)同步開展臨床試驗(yàn)。

       JAB-3312將用于治療攜帶KRAS G12突變、BRAF Class3、NF1LoF、以及RTK突變、擴(kuò)增或重排等基因型異常的實(shí)體瘤患者，包括但不限于非小細(xì)胞肺癌、結(jié)直腸癌、胰 腺癌、食管鱗癌、頭頸部鱗癌。同時(shí)JAB-3312單藥或JAB-3312聯(lián)合PD-1抗體，也可用于經(jīng)PD-1/PD-L1抗體治療失敗或耐藥的非小細(xì)胞肺癌、結(jié)直腸癌、膀胱癌、三陰性乳腺癌患者等。

       LY3499446以及其他新化合物

       目前，正在開發(fā)的新型KRAS G12C抑制劑還包括Eli Lilly公司的LY3499446，Pfizer四氫喹唑啉衍生物(US 20190248767A1)和AstraZeneca的四環(huán)化合物(WO 2019110751 A1)等等。三者中進(jìn)展最快的是LY3499446，其臨床一期實(shí)驗(yàn)(NCT 04165031)目前已在澳洲和美國(guó)展開。在這項(xiàng)研究中，LY3499446將作為單一療法并與其他藥物如西妥昔單抗聯(lián)用對(duì)晚期實(shí)體瘤（包括NSCLC和CRC）的治療進(jìn)行評(píng)估。

       最近，Revolution Medicine在2020年1月的AACR-IASLC會(huì)議中披露了一種新型三復(fù)合物抑制劑對(duì)GTP-結(jié)合模式的KRAS G12C進(jìn)行抑制。它克服了rtk介導(dǎo)的逃逸機(jī)制，并在NSCLC的臨床前模型中推動(dòng)了腫瘤的消退，現(xiàn)在可以將其歸為第二代KRASG12C抑制劑。

       針對(duì)KRAS的新嘗試，包括抗KRAS的TCR-T治療(NCT 03745326)以及與上游通路SHP2抑制劑的聯(lián)合治療(NCT 03989115, NCT 03114319)，目前正在進(jìn)行中。

       KRAS G12C抑制劑的聯(lián)合用藥

       研究者將AMG 510與HER，EGFR, SHP2, PI3K, AKT和MEK抑制劑分別組合，于KRASG12C細(xì)胞系中進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)。MEK抑制劑與AMG510的組合在多種情況下具有協(xié)同作用。此外，MAPK抑制劑與AMG 510聯(lián)用能夠消除可能限制療效或誘發(fā)耐藥性的殘留信號(hào)通路，因此有必要進(jìn)行進(jìn)一步研究。

       MRTX 849同樣與大約70個(gè)化合物在對(duì)MRTX849敏感和部分耐藥的非臨床模型中進(jìn)行了體外聯(lián)合篩選，以探索可能增強(qiáng)MRTX 849反應(yīng)并克服潛在耐藥性的聯(lián)用方式。目前發(fā)現(xiàn)， MRTX849和HER2家族抑制劑阿法替尼、CD4/6抑制劑palbociclib、SHP2抑制劑RMC-4450以及mTOR通路抑制劑等小分子抑制劑的組合具有良好的前景。

       當(dāng)前AMG 510和MRTX 849的臨床數(shù)據(jù)均缺乏對(duì)CNS滲透性的評(píng)估。AMG 510研究未招募有活動(dòng)性腦轉(zhuǎn)移的患者，接受MRTX 849治療的受試者均未記錄腦轉(zhuǎn)移。由于CNS是KRAS突變癌癥（尤其是NSCLC）中常見(jiàn)的轉(zhuǎn)移部位，因此需要進(jìn)一步評(píng)估這些化合物的CNS活性。

       表1 處于臨床階段的KRAS G12C抑制劑

       靶向KRAS上下游靶點(diǎn)的抑制劑

       由于KRAS蛋白的"不可成藥"性，靶向KRAS信號(hào)通路的上游與下游調(diào)控蛋白成為抑制KRAS通路的一個(gè)研究方向。目前處于在研階段的抑制劑如表2中所示。

       表2 處于在研階段的KRAS上下游靶點(diǎn)抑制劑

       總結(jié)

       風(fēng)雨三十載，曾經(jīng)被認(rèn)為"不可成藥"的KRAS靶點(diǎn)，如今屢屢有新的突破，為全球肺癌以及其他種類癌癥患者帶來(lái)福音。截至目前，國(guó)內(nèi)外諸多醫(yī)藥研發(fā)企業(yè)紛紛布局KRAS抑制劑研發(fā)管線，曾空曠寂寥的賽道如今百舸爭(zhēng)流。雖然AMG 510暫時(shí)領(lǐng)先，但以MRTX 849為代表的諸多競(jìng)爭(zhēng)者不甘示弱，各顯神通。各公司以解決臨床需求為出發(fā)點(diǎn)，從臨床前研發(fā)至臨床開發(fā)階段，通過(guò)差異化布局尋求競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。桃紅李白競(jìng)爭(zhēng)妍，綠野盡春色。相信不久的未來(lái)KRAS抑制劑能在臨床取得更大突破。

       參考文獻(xiàn)：

       1. Cancer Treatment Reviews 2020, 84, 101974.

       2. Cancer Cell 2020, 37, 5-7.

       3. Nature 2019,575, 294-295.

點(diǎn)擊下圖進(jìn)行CPhI & P-MEC China 2020觀眾預(yù)登記抽獎(jiǎng)，獎(jiǎng)品多多！