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挑战“不可成药”KRAS!恒瑞医药旗下瑞宏迪医药肿瘤疫苗获批临床
2025年7月9日,由恒瑞医药旗下瑞宏迪医药和瑞领医药共同自主研发的1类治疗用生物制品RGL-232注射液正式获得NMPA临床试验默示许可。注射用RGL-232是一款靶向KRAS靶点的肿瘤疫苗。RGL-232的获批标志着我司在治疗性肿瘤疫苗领域的又一重大突破。
KRAS是人类癌症中最常出现突变的致癌基因之一。KRAS是最常见的突变亚型,约占RAS突变的85%。KRAS作为最常见的RAS突变亚型,近年来得到了广泛的研究。
在KRAS研究项目计划的制定中,美迪西与客户进行了深入的沟通。科研骨干结合每个案例的特点,结合多年的实践经验和技术积累,向客户提交了高质量的实验方案和数据结果。美迪西可提供KRAS靶向药物发现、CMC研究(API+制剂)、药效学研究、PK研究、安全性评价等临床前一站式服务。
靶向不可成药靶点KRAS[1]
KRAS简介
RAS是GTPase原癌基因家族成员,包括三个密切相关的RAS亚型:HRAS、KRAS和NRAS。在所有RAS亚型中,KRAS突变频率最高,其次是NRAS和HRAS。KRAS突变在胰腺癌、肺癌和结直肠癌中尤为常见。在癌症中最常发生突变的残基是G12、G13和Q61。KRAS蛋白存在两种剪接变体KRAS4A和KRAS4B,其中KRAS4B在人类细胞中占主导地位。
KRAS(Kirsten rat sarcoma 2 viral oncogene homolog,Kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因同源物)基因是编码GTP/GDP结合蛋白的原癌基因,属于GTPase RAS家族。
KRAS GTPase循环[1]
KRAS蛋白作为分子开关,在GDP结合的无活性状态和GTP结合的活性状态之间循环。KRAS蛋白分别通过与GTP和GDP结合,在无活性形式和活性形式之间转换。
虽然KRAS蛋白具有内在的核苷酸交换和GTP水解,但其细胞信号传导状态是由鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEFs)激活引起的,如催化GTP结合的SOS(son of sevenless)和Ras鸟嘌呤核苷酸释放蛋白,以及GTPase激活蛋白(GAPs)催化的去激活作用,如刺激GTP水解的p120GAP和神经纤维蛋白(NF1)。
KRAS结构
KRAS蛋白包含四个结构域。在三种RAS亚型中,N端的第一个结构域是相同的,第二个结构域的序列相似性相对较低。这两个区域对KRAS蛋白的信号功能都很重要,并共同形成了G-结构域。KRAS蛋白分子量为21 kDa,由6条β-折叠链(形成蛋白核心)和5条α螺旋结构组成,形成两个主要结构域:G结构域和C端结构域。KRAS的G结构域由残基1-166组成,包括GTP结合口袋,该区域对于下游效应物和GTPase激活蛋白(GAPs)之间的相互作用至关重要。G结构域是高度保守的,包含负责GDP-GTP交换的switch I和switch II区域。C端是一个包含CAAX(C=半胱氨酸,A=任意脂肪氨基酸,X=任意氨基酸)基序的高变区,引导翻译后修饰并决定细胞膜锚定。该区域在RAS蛋白的生物活性调控中起着重要作用。
左:KRAS的晶体结构[2];右:KRAS二级结构的二维示意图[2]
KRAS信号通路
KRAS是激活一系列信号分子的上游信号传感器之一,能够转导信号从细胞表面传递到细胞核,并调控一系列基本的细胞过程,如细胞分化、生长、趋化和凋亡。除了上述GTP/GDP结合外,KRAS信号的激活现在被认为是一个多步骤的过程,需要适当的KRAS翻译后修饰、细胞膜定位和与效应蛋白的相互作用。KRAS蛋白的信号转导并不只发生在细胞膜上。KRAS对下游信号通路的激活也可以由亚细胞区域(如内质网和高尔基体)的信号触发。
在细胞外刺激作用下,从失活的RAS-GDP到激活的RAS-GTP的转化进一步促进了多种信号通路的激活,包括MAPK通路、PI3K通路和Ral-GEFs通路,其中以MAPK通路的特征最为明显。已知RAS-GTP直接与RAF蛋白结合,将RAF激酶家族从细胞质招募到膜上,在细胞膜上二聚化并活化。激活的RAF随后对其下游底物,即MEK和ERK进行一系列磷酸化反应,并传导生长信号。
主要的KRAS效应通路[1]
KRAS蛋白的结晶研究
✧ 高通量结晶筛选
1000+筛选条件
✧ 上海同步辐射光源
Shanghai Synchrotron Radiation Facility; SSRF
美迪西参与了上海光源的设计、建设和管理,这是一个用于大分子晶体学的工业光束线站,大分子光束线于2009年7月开通。
✧ 研究案例
KRAS靶向药物的体外研究
在研究和开发的初始阶段,体外功能分析对候选KRAS靶向药物的实际评估至关重要。这些分析为验证KRAS靶向药物活性提供了科学依据,并提供了支持治疗效果的初步证据。因此,它们在KRAS靶向候选药物选择的决策过程中起着关键作用。
✧ KRAS细胞试验
美迪西已经验证了KRAS突变细胞系的细胞毒性测试方法,2D和3D试验均可用于KRAS抑制剂的评估。
✧ 细胞毒性试验(3D)
✧ 基于蛋白的生化活性试验
✧ 鸟嘌呤核苷酸交换试验
• KRAS在含有1mM BODIPY FL-GDP, 20 mM HEPES pH 7.6, 10 mM EDTA, 20 mM硫酸铵和1 mM DTT的溶液中,在4°C下孵育48小时。
• 用20 mM MgCl2溶液停止反应。
• 将含有KRAS蛋白的BODIPY-FL-GDP浓缩去除BODIPY-FL-GDP。
• 图A:试验方法的MoA
KRAS靶向药物的药理药效学研究
✧ KRAS突变-CDX模型
✧ PDX重要突变/过表达/耐药模型
KRAS靶向药物的药代动力学研究
美迪西为KRAS靶向药物PK研究的关键参数提供高质量的定量分析,结果准确。
✧ 美迪西案例:KRAS-PDEδ抑制剂的药代动力学
KRAS-PDEδ蛋白-蛋白相互作用是癌症治疗的一个极具吸引力的靶点。设计并合成了一系列高效的PROTAC PDEδ降解剂。最有潜力的Compound 17f是治疗KRAS突变型结直肠癌的PROTAC PDEδ降解剂。Compound 17f为KRAS-PDEδ相互作用的可成药性研究提供了新的化学工具或先导化合物。Compound 17f在SW480结直肠癌异种移植模型中具有显著的抑制肿瘤生长作用。这项验证研究为靶向KRAS-PDEδ相互作用的可成药性提供了新的策略,并为治疗KRAS突变型癌症提供了有效的先导化合物.
PROTAC策略和KRAS-PDEδ抑制剂Compound 17f[3]
采用Sprague-Dawley (SD)大鼠进行Compound 17f的药代动力学研究。在剂量为50 mg/kg下腹腔注射给药后,分析Compound 17f在血浆中的浓度。这些试验由美迪西进行。Compound 17f的半衰期约为5.1 h,峰值浓度Cmax为564 ng/mL。虽然Compound 17f的分子量较大(MW=723),但能在大鼠体内有效吸收并达到足够的血浆暴露量,其曲线下面积(AUC)值为4710 h·ng/mL。
Compound 17f在大鼠体内的PK参数[3]
美迪西助力KRAS项目举例
✧ XNW14010
2022年5月,NMPA批准了信诺维抗肿瘤1类新药XNW14010的临床申请,拟用于治疗伴有KRAS G12C突变的晚期实体瘤。XNW14010是一种高选择性的小分子KRASG12C蛋白共价结合抑制剂。临床前实验数据显示XNW14010在不同的肿瘤模型中均有良好的抗肿瘤活性,且呈现良好的量效关系,并具有良好的经口给药药代动力学特征和较为理想的安全窗口。美迪西作为信诺维的合作伙伴,为XNW14010的研发提供了(包括药代和安全性评价在内)综合性临床前研究服务,为项目 获批临床提供了有力支撑。
✧ GFH925/IBI351
2024年9月,劲方医药KRAS G12C抑制剂达伯特®(氟泽雷塞片,GFH925/IBI351)上市。本品单药疗法适用于至少接受过一种系统性治疗的KRAS G12C突变型晚期非小细胞肺癌(NSCLC)成人患者。这是国内首个获批的 KRAS G12C抑制剂,也是全球第三个上市的KRAS G12C抑制剂。美迪西依托成熟的药代动力学研究平台,为氟泽雷塞提供了早期阶段的动物实验药物代谢动力学服务,以研发过程的高效与精准,助力氟泽雷塞的早期开发。
参考文献
[1] Pingyu Liu, et al. Targeting the untargetable KRAS in cancer therapy. Acta Pharm Sin B. 2019 Sep;9(5):871-879. doi: 10.1016/j.apsb.2019.03.002.
[2] Tatu Pantsar. The current understanding of KRAS protein structure and dynamics. Comput Struct Biotechnol J. 2019 Dec 26:18:189-198. doi: 10.1016/j.csbj.2019.12.004.
[3]Junfei Cheng, et al. Discovery of Novel PDEδ Degraders for the Treatment of KRAS Mutant Colorectal Cancer. J Med Chem. 2020 Jul 23;63(14):7892-7905. doi: 10.1021/acs.jmedchem.0c00929.
[4]Gongmin Zhu, et al. Role of oncogenic KRAS in the prognosis, diagnosis and treatment of colorectal cancer. Mol Cancer. 2021 Nov 6;20(1):143. doi: 10.1186/s12943-021-01441-4.
[5]Tamas Yelland, et al. Stabilization of the RAS:PDE6D Complex Is a Novel Strategy to Inhibit RAS Signaling. J Med Chem. 2022 Feb 10;65(3):1898-1914. doi: 10.1021/acs.jmedchem.1c01265.
[6]Timothy H Tran, et al. KRAS interaction with RAF1 RAS-binding domain and cysteine-rich domain provides insights into RAS-mediated RAF activation. Nat Commun. 2021 Feb 19;12(1):1176. doi: 10.1038/s41467-021-21422-x.
关于美迪西
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