1982年,Weinberg 等尝试室在人类膀胱癌细胞T24/EJ中发现了HRAS,使得RAS成为第一个被发现的人类肿瘤基因,随后KRAS和NRAS也陆续被发现。
然而,从发现这一靶点之后的几十年里,科学家们都未能开发出直接针对KRAS并抑造其异常职能的药物。直到2021年5月28日,首款KRAS靶向药,安进公司研发的Sotorasib上市,揭开了KRAS抑造剂研发的序幕。
近期召开的2022年ASCO年会上,多款国内表KRAS靶向药临床数据惊艳亮相,引发业界关注。KRAS迅速从“不成成药”靶点,逆袭成为热点靶点。
突破魔咒:三十余年“不成成药”终成汗青
KRAS是RAS基因家族常见的突变基因之一,掌管细胞成长、分化、增殖和生计信号通路的调控。KRAS突变后,其蛋白持续活化,异常激活下游信号通路,导致不受节造的细胞成长和肿瘤的产生。
作为人类癌症谱系中肿瘤发展最常见的驱动成分之一,全球约有40%-50%的结直肠癌患者,30%的非幼细胞肺癌患者及80%-90%的胰腺癌患者存在KRAS突变阳性。
凭据弗若斯特沙利文数据,全球重要KRAS突变阳性癌症的发病人数从2016年的180万人增长至2020年的200.9万人,并预计于2025年增长至227.6万人。
因而,KRAS靶向药物存在巨大未被满足的临床需要。
然而,几十年来,基于传统的药物开发理论,科学家们一向在致力寻找直接靶向KRAS的分子钥匙,但最后都以失败告终,甚至KRAS一度被科学界视为“不成成药”的靶点。
其难点重要有以下几方面:
(1)KRAS与底物GTP的结合极度强,亲和系数达到皮摩尔浓度(10-12)级,而正常细胞里面GTP的浓度为微摩尔浓度(10-6)级。这也使得直接靶向GTP口袋的核苷酸竞争抑造剂难以开发;
(2)随着KRAS蛋白结构的不休解析,钻研发现,KRAS蛋白表表类似一个光滑的圆球,短缺药物结合的口袋;
(3)KRAS除了驱动肿瘤产生发展表,也是正常细胞活动所必须的蛋白,靶向突变型KRAS活性位点的幼分子往往能抑造野生型KRAS活性,因而阐发出较大的毒性和不良反映。
直到2013年,加州大学旧金山分校的Kevan M. Shokat教授在Nature上颁发的一篇论文暗示,KRAS G12C突变体蛋白上面存在着一个能够与幼分子药物结合的“口袋”。幼分子化合物与这个“口袋”结合后可能将KRAS G12C突变体“锁死”在失活的构象,从而为抑造KRAS突变体的活性提供了潜在的靶标。
G12C因而成为攻克KRAS突变的最大突破口,安进和Mirati Therapeutics开启竞速赛,国内多多驰名创新药企急剧跟进,KRAS靶点“不成成药”汗青被彻底改写。
2021年5月28日,安进公司颁发,美国FDA已加快核准KRAS G12C抑造剂Lumakras(sotorasib)上市,用于医治既往至少接受过一次系统医治的携带KRAS G12C突变部门晚期或转移性非幼细胞肺癌(NSCLC)患者。Sotorasib成为全球首个获得核准的靶向KRAS突变的肿瘤医治药物。
值得一提的是,2019年10月,百济神州与安进达成战术合作,掌管Sotorasib在内的20余款抗肿瘤药物开发及将来在中国大陆的贸易化。2021年1月底,Sotorasib被中国国度药监局(NMPA)纳入突破性医治种类名单。
Mirati Therapeutics公司也紧随其后。2022年2月16日,美国FDA接受了第二款KRAS G12C抑造剂Adagrasib递交的新药申请,预计将在2022年12月给出评鉴定见。
2021年6月1日,再鼎医药与Mirati Therapeutics达成合作和许可和谈,以超3亿美元的预付款和里程碑付款获得Adagrasib在大中华区的钻延注开发、造作及独家贸易化权势。
此表,对于Sotorasib和Adagrasib在疗效方面的比力也从来就没有终场过。凭据今年AACR年会和ASCO年会上颁布的临床数据,只管Adagrasib的客观缓解率(ORR)略高于Sotorasib,在mPFS和mOS上相差无几,但从安全性角度,Sotorasib更具优势。
国内方面,目前有蕴含信达生物、益方生物、泽璟生物、济煜医药、加科思、诺华造药等在内的15款KRAS G12C抑造剂在研产品进入临床阶段。
益方生物的D-1553是国内首个自主研发并进入临床试验阶段的 KRAS G12C 抑造剂。在今年的AACR年会上,颁布的临床数据显示,在52名携带KRAS G12C突变的非幼细胞肺癌(NSCLC)可评估患者中,客观缓解率(ORR)达到40.4%,疾病节造率(DCR)高达90.4%。6月2日,CDE公示拟将益方生物的D-1553片纳入突破性医治。
信达/2121非凡的GFH925于2021年5月初次向 NMPA 递交临床申请,同年8月启动I/II 期临床。随后9月,信达生物与2121非凡医药达成和谈,前者以超3亿美元的首付款和里程碑付款获得GFH925在中国的开发和贸易化权势,并占有全球开发和贸易化权利的选择权。
加科思的JAB-21822同样于2021年5月获批临床。在本次ASCO年会上颁布了临床一期数据,其中有疗效评估的KRAS G12C突变的非幼细胞肺癌患者共32例,客观缓解率(ORR)为56.3%,疾病节造率(DCR)为90.6%。在400mg/d及800mg/d的剂量组中,客观缓解率为66.7%(8/12),疾病节造率为100%(12/12)。且无剂量限度性毒性,当前该项临床试验仍在进行中。
除了以上三款KRAS G12C抑造剂,还有信阳泽璟生物的 ZG19018、济煜医药的 JMKX001899以及诺华造药的JDQ443在国内已处于I/II 期临床阶段,进展较快。
将来谁将成为国内首款KRAS G12C抑造剂尚未可知,但从当前竞争的惨烈水平来看,将来KRAS G12C赛路的“内卷”水平将不亚于PD1。然而,相较于PD1宽泛的适应症,KRAS G12C的利用领域却显著窄的多。
与KRAS G12C抑造剂研发热潮相对应的是,KRAS G12C突变占所有KRAS突变的比例并不高,远低于G12D。
因而,在成功研发出KRAS G12C抑造剂后,下一个钻研前沿是开发靶向KRAS G12D、KRAS G12V,以及可能靶向多种、甚至全数KRAS突变体的泛KRAS(pan-KRAS)靶向疗法。
在靶向KRAS G12D方面,Mirati Therapeutics公司在Adagrasib基础上,研发出一款拥有高活性、高选择性的非共价KRAS G12D 抑造剂MRTX1133显示出巨大潜力,也是首个颁布临床前数据的KRAS G12D抑造剂。
国内企业仅有加科思公开颁发KRAS G12D抑造剂(JAB-22000)的研发进展。但国内有KRAS G12C开发经验的企业也可沿MRTX1133的思路转战KRAS G12D,将来KRAS G12D或将成为下一个热点靶点。
在研发pan-KRAS抑造剂方面,重要是通过与SOS蛋白结合,使 SOS蛋白不能阐扬其催化KRAS与GTP结合的作用,阻止KRAS由非活性状态向活性状态的转变,进而使KRAS处于失活状态。勃林格殷格翰开发的BI-1701963是首款pan-KRAS抑造剂,目前正处于Ⅰ期临床试验阶段。但近期勃林格殷格翰在分析了安全性、疗效和PK数据后,自动终止了BI-1701963在国内的临床开发。
由于KRAS通路的复杂性和KRAS突变的多样性,使得KRAS抑造剂更容易耐药。因而,除了单药研颁发,还需开发更有效医治药物或结合医治规划来应对KRAS突变。
目前,KRAS抑造剂与SHP2抑造剂、EGFR抑造剂、CDK4/6抑造剂或者PD-1单抗等结合疗法在索求。临床数据显示,结合用药比单独使用KRAS抑造剂成效越发显著。
此表,当前最前沿的PROTAC技术,被称为“不成成药”克星,通过降解靶蛋白,齐全解除其职能,能够解决幼分子抑造剂常出现的耐药性问题。
肿瘤疫苗方面,默克公司和Moderna公司在开发一种全新的癌症疫苗mRNA-5671,这是一种专门针对KRAS G12C,G12D,G12V和G13D等多种突变体的癌症疫苗,目前已进入临床钻研阶段。
— 结语—
KRAS作为肿瘤中常见的突变基因之一,从1982年发现到此刻,正好40周年。40年来,结构生物学等生物造药科学的不休发展,曾被称为“不成成药”的KRAS靶点,如今也逐步被攻克,随着更多创新药的出现,人类距离战胜癌症更进了一步。