編譯:廣東省人民醫(yī)院 鄭媚美
'When someone says something is impossible, they reveal the limits of their imagination, not of the set of possibilities'
在2019年ASCO大會(huì)上,首個(gè)針對(duì)KRAS G12C突變的AMG 510無(wú)疑是獲得萬(wàn)眾矚目的明星靶向藥。KRAS突變作為oncogene被發(fā)現(xiàn)后,長(zhǎng)時(shí)間里人們認(rèn)為它是undruggable,因?yàn)檠芯堪l(fā)現(xiàn)其蛋白結(jié)構(gòu)中缺乏適合傳統(tǒng)小分子結(jié)合的pockets,但經(jīng)過(guò)反復(fù)探索和篩選,終于在蛋白表面找到一個(gè)隱藏已久的凹槽,凹槽的發(fā)現(xiàn)猶如一道曙光,給AMG 510破譯KRAS的密碼提供了機(jī)會(huì)。
RAS剪影-生物學(xué)功能
RAS是小分子、鳥(niǎo)嘌呤核苷酸結(jié)合蛋白,簡(jiǎn)單地說(shuō)是一種GTP結(jié)合酶,在臨近細(xì)胞膜處GTP-GDP互相轉(zhuǎn)化的循環(huán)中起到分子開(kāi)關(guān)的作用,RAS與GDP結(jié)合時(shí)處于抑制狀態(tài),RAS與GTP結(jié)合時(shí)則處于激活狀態(tài),激活狀態(tài)的RAS-GTP可傳遞信號(hào)至下游和細(xì)胞分裂、分化、凋亡相關(guān)的通路(RAF-MEK-ERK;PI3K-AKT-mTOR通路等),RAS-GTP在GTP酶(GTPase activating proteins, GAPs)的催化下可水解,重新回到抑制狀態(tài),RAS-GTPase循環(huán)在正常的情況下維持機(jī)體細(xì)胞生存凋亡的平衡。
RAS-GTPase 循環(huán)
RAS家族基因“簡(jiǎn)史”
目前有三個(gè)基因HRAS, NRAS及KRAS編碼主要的RAS異構(gòu)體,產(chǎn)生4種蛋白HRAS, NRAS,KRAS4A及KRAS4B。HRAS, NRAS及KRAS在細(xì)胞的分裂、分化及凋亡中發(fā)揮重要作用,當(dāng)他們發(fā)生突變時(shí),GAPs調(diào)節(jié)的GTP酶或者內(nèi)源性GTP酶可被抑制,導(dǎo)致RAS蛋白處于持續(xù)激活的狀態(tài),細(xì)胞增殖不受控制,最終形成腫瘤。研究發(fā)現(xiàn)這三個(gè)基因發(fā)生突變最多見(jiàn)于3個(gè)密碼子:codon 12;codon 13; codon 61。實(shí)性腫瘤中最常見(jiàn)KRAS突變,且大部分突變位置發(fā)生在codon 12的堿基對(duì)替換,如在肺癌,KRAS突變常見(jiàn)于codon 12 中GGT替換為T(mén)GT,編碼KRAS G12C突變蛋白。
KRAS在肺癌中最常見(jiàn)的突變位置
過(guò)去很長(zhǎng)的時(shí)間里,KRAS被認(rèn)為是一個(gè)undruggable的蛋白,單一靶向藥物的研究一直沒(méi)有突破,較多的藥物研發(fā)集中于下游靶點(diǎn)的抑制,如MEK,CDK4/6,甚至于免疫治療,因?yàn)檫@個(gè)酶獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使得難以找到小分子或者藥物可結(jié)合的靶點(diǎn)。KRAS突變蛋白的異質(zhì)性也是難點(diǎn)之一,因?yàn)椴煌耐蛔凅w促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的機(jī)制不同,如不同于KRAS G12D和KRAS G12V,KRAS G12C突變狀態(tài)下,內(nèi)源性GTP酶不受影響,GDP-GTP相互轉(zhuǎn)化的循環(huán)依然活躍,因此若能在KRAS-GDP中找到一個(gè)可結(jié)合的靶點(diǎn),使該蛋白持續(xù)處于GDP結(jié)合,即抑制的狀態(tài),進(jìn)而可阻礙下游通路的活化,從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。通過(guò)對(duì)KRAS-G12C-GDP蛋白結(jié)構(gòu)的分析以及不斷篩選,終于在該蛋白結(jié)構(gòu)中找到一個(gè)凹槽,通過(guò)臨床前期的實(shí)驗(yàn)證實(shí),AMG 510可通過(guò)該凹槽以共價(jià)結(jié)合的形式阻止KRAS-G12C-GDP向GTP結(jié)合的形式轉(zhuǎn)化。
2019AACR大會(huì)報(bào)道了AMG 510的臨床前期實(shí)驗(yàn)
向右滑動(dòng)
KRAS chase heats up with AMG 510
KRAS G12C突變?cè)诜伟┑陌l(fā)生率為13%,在結(jié)直腸癌為4%,其他實(shí)性腫瘤則在1-3%。在2019年ASCO大會(huì)上報(bào)道的針對(duì)KRAS G12C突變的AMG 510是一種新型的、小分子靶向藥,可有效地、不可逆地通過(guò)把KRAS G12C蛋白保持在GDP結(jié)合狀態(tài),抑制KRAS-G12C-GTP活化狀態(tài)地形成,最終抑制腫瘤的生長(zhǎng)。
NCT 03600883是第一個(gè)在臨床病人中開(kāi)展的使用AMG 510靶向KRAS G12C的研究,是一個(gè)多中心、開(kāi)放標(biāo)記的I期臨床試驗(yàn),主要針對(duì)局部晚期/晚期KRAS G12C突變的實(shí)性腫瘤。納入標(biāo)準(zhǔn)包括:先前接受過(guò)標(biāo)準(zhǔn)治療且無(wú)活動(dòng)性腦轉(zhuǎn)移的患者。納入研究的患者分別接受4個(gè)劑量180mg/360mg/720mg/960mg的治療。主要研究終點(diǎn)為安全性及耐受性;次要研究終點(diǎn)包括藥物動(dòng)力學(xué)、ORR、DOR、PFS等。
該研究納入35例患者(14例非小細(xì)胞肺癌,19例結(jié)直腸癌,2例闌尾癌),最終29例可評(píng)估(10例非小細(xì)胞肺癌,18例結(jié)直腸癌,1例闌尾癌)。
首要研究終點(diǎn)即安全性及耐受性方面,35例中有6例發(fā)生嚴(yán)重不良反應(yīng),分別為肺炎、惡性膽道梗阻、心包積液、呼吸困難及結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移,但均與研究藥物無(wú)關(guān)。治療期間亦沒(méi)有發(fā)生劑量限制性不良毒性。
藥物動(dòng)力學(xué)方面,在960mg的cohort中,血漿最大藥物濃度為7.84ug/ml,藥物24小時(shí)的吸收程度140ug/ml,藥物半衰期為6.5小時(shí)。
在這10例可評(píng)估的非小細(xì)胞肺癌中,5名患者評(píng)估PR,且到研究報(bào)道為止仍在接受治療,4名患者評(píng)估SD,總的疾病控制率為90%。
在19例非肺癌的病人中(18例結(jié)直腸癌,1例闌尾癌),14例患者評(píng)估SD,總的疾病控制率達(dá)74%。
值得關(guān)注的是,到本研究在此報(bào)道為止,這29例可評(píng)估的患者中,仍有20例患者在持續(xù)接受AMG 510的治療。
非小細(xì)胞肺癌的2例病例報(bào)道
病例一:61歲女性,于2010年8月診斷晚期非小細(xì)胞肺癌,攜帶KRAS G12C突變,一線接受放療+卡鉑+紫杉醇,二線接受卡鉑+培美曲賽,三線接受Nivolumab,進(jìn)展后四線開(kāi)始接受AMG 510(180mg),治療開(kāi)始后最佳療效PR(-34%),目前仍在使用AMG 510(27.4周)。
病例二:59歲男性,于2013年12月診斷晚期非小細(xì)胞肺癌,攜帶KRAS G12C突變,在接受AMG 510治療以前,已接受卡鉑+培美曲賽、厄洛替尼、Nivolumab、達(dá)沙替尼、M3541的治療,對(duì)AMG 510(360mg)的最佳療效是PR(-67%)(14.3周),在第18周時(shí)靶病灶評(píng)估達(dá)CR。
AMG 510: closing the treatment gap for KRAS G12C mutation?
以上數(shù)據(jù)無(wú)疑非常impressive,10例非小細(xì)胞肺癌患者中5例取得PR的療效,4例達(dá)到SD,僅有1例進(jìn)展,且這部分患者在接受AMG 510前均接受過(guò)至少2線的治療,同時(shí)劑量上亦有可能的提示:3例取得PR的患者接受的是最高劑量960mg。但基于這樣一個(gè)I期、極小樣本量的臨床試驗(yàn),下一個(gè)KRAS從undruggable變成druggable的定論是否為時(shí)過(guò)早?在擴(kuò)大樣本量、延長(zhǎng)隨訪時(shí)間后,是否仍能維持90%的DCR以及50%的PR率仍需要時(shí)間來(lái)給出答案。對(duì)結(jié)直腸癌患者的結(jié)果同樣需謹(jǐn)慎解讀,18例可評(píng)估的患者中無(wú)一獲得PR的療效,不過(guò)僅有1例病人接受960mg的AMG 510,結(jié)直腸癌和肺癌的結(jié)果的差異是由于不同癌種的生物學(xué)特征決定,還是劑量等其他原因決定,需進(jìn)一步探索。
目前對(duì)KRAS 的研究越來(lái)越深入,更多的臨床及臨床前實(shí)驗(yàn)不斷地進(jìn)行探索,企圖啃下這塊硬骨頭,最終花落誰(shuí)家,值得我們地期待。
臨床前及臨床在研新藥
參考文獻(xiàn):
1. Ostrem JM, Shokat KM. Direct small-molecule inhibitors of KRAS: from structural insights to mechanism-based design. Nat Rev Drug Discov. 2016 Nov;15(11):771-785. doi: 10.1038/nrd.2016.139. Epub 2016 Jul 29.
2. Prior IA, Lewis PD, Mattos C. A comprehensive survey of Ras mutations in cancer. Cancer Res. 2012 May 15;72(10):2457-67. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-11-2612.
3. Gentile DR, Rathinaswamy MK, Jenkins ML, Moss SM, Siempelkamp BD, Renslo AR, Burke JE, Shokat KM. Ras Binder Induces a Modified Switch-II Pocket in GTP and GDP States. Cell Chem Biol. 2017 Dec 21;24(12):1455-1466.e14. doi: 10.1016/j.chembiol.2017.08.025. Epub 2017 Oct 12.
4. https://www.evaluate.com/vantage/articles/events/conferences/asco-2019-kras-chase-heats-amgen-data
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