SOS2

A team of researchers has found a mechanism in thale cress (Arabidopsis thaliana) which enables plants to provide protection against salt stress for their sensitive stem cells in the meristem at the root tip. A high content of sodium-containing salts in the soil is a problem for many plants: as a result, they grow less well, or not at all. Soil salinisation is seen as one of the greatest threats to being able to feed the world's population because it makes soils increasingly infertile, especially in dry regions. A team of Chinese, German and Spanish researchers, including Prof Jörg Kudla and his team from the University of Münster (Germany), has now found a mechanism in thale cress (Arabidopsis thaliana) which enables plants to provide protection against salt stress for their sensitive stem cells in the meristem at the root tip. The meristem, which ensures that the root constantly forms new cells and can thus grow, is particularly sensitive: in contrast to fully formed plant cells, its cells have no vacuole inside where harmful substances can be disposed of. The discovery that plants can provide protection against toxic salt stress specifically for individual groups of cells came as something of a surprise to the researchers. Although it was already known that there are various mechanisms in plants enabling them to cope with high salt contents in soil water -- one is an active transportation of salt out of the cells, another is the mechanical impregnation of a specific cell layer in the root -- what was not known was that plants also specifically protect the stem cells in their roots. "The signalling pathway we have discovered -- which combines components of known salt-stress signalling pathways with signalling proteins for the purpose of controlling root development -- serves the additional purpose of specifically detoxifying the plant," says Jörg Kudla. The mechanism in detail: a special enzyme -- a receptor-like kinase called GSO1 -- transports the sodium out of the cells of the meristem. To this end, GSO1 activates the kinase SOS2 (SOS stands for "salt overly sensitive"), and this in turn activates a transport protein (SOS1) which pumps sodium ions outwards, via the cell membrane, and, in return, transports protons into the cell. In the case of salt stress, there is an increased formation of GSO1 especially in the meristem cells. In addition, the team demonstrated that GSO1 also helps to prevent too much salt from penetrating into the vascular tissue of the root. This vascular tissue is located in the interior of the plant and transports water and minerals from the roots into the leaves. By a mechanical barrier, the Casparian strip, it is protected from minerals dissolved in the soil water penetrating into it in an uncontrolled fashion. The researchers also demonstrated a higher GSO1 content in the cells forming the Casparian strip increases due to salt stress. "GSO1 is a receptor kinase well known in plant developmental biology," says Jörg Kudla. "It plays an important role in various stages in a plant's development. Now, for the first time, we were able to demonstrate that it also plays a role in salt tolerance and activates the 'sodium-out pump' via an alternative signalling pathway which is presumably not dependent on calcium." Calcium signals in the cells play a key role in other known adaptive responses of plants to salt stress. About the methods: The team discovered the significance of GSO1 by comparing numerous mutants of various receptor-like kinases in the thale cress. By studying protein interactions, they identified the reaction partners of the enzyme within the signalling pathways for protecting the meristem and forming the Casparian strip. Methods used in further investigations included mass spectrometry and high-resolution microscopy.

RAS信号在驱动正常细胞的生理增殖中起着至关重要的作用，然而这一信号通路的失调通常发生在肿瘤形成过程中。KRAS是实肿瘤中变化最频繁的致癌蛋白，但由于突变体中缺乏药理学上的靶向部分，KRAS很长时间以来一直被认为是不可成药的。然而，多年来药物设计的进步使得对KRAS突变选择性抑制剂的开发取得了许多突破。2021年，随着Amgen 的KRASG12C抑制剂sotorasib被批准用于特定的NSCLC患者亚群，数十年的研究终于取得了一些临床成功。本文就RAS通路、突变类型， 以及KRAS靶向治疗策略的进展做一个简要介绍。RAS 信号通路Ras-RAF-MEK-ERK丝裂原活化激酶信号通路(MAPK)被大多数生长因子、细胞因子、整合素和趋化因子受体激活。典型的信号通路模式具有一个受体酪氨酸激酶(RTK)连接到RAS-RAF-MEK-ERK进行级联。RAS家族KRAS、NRAS和HRAS分别在GTP-on和GDP-off状态之间循环，参与RAS-鸟嘌呤核苷酸交换因子(RAS-GEF)和RAS-GTP酶激活蛋白(RAS-GAP)的作用。携带GTP的RAS可以与下游效应蛋白中的RAS结合域相互作用，包括RAF家族的ARAF、BRAF和RAF1。活性RAS将RAF蛋白招募到细胞膜上，在那里与膜脂相互作用，二聚化后被激活。活性RAF激酶磷酸化并激活MEK进而磷酸化激活ERK1/2。然后，ERK1/2可以磷酸化多种胞浆和核蛋白，例如激酶(如RSK、MSK和MNK)、转录因子和细胞骨架蛋白(图1)。图1. RAS信号通路和针对该通路的治疗方法在癌症中的作用RAS基因突变RAS-RAF-MEK-ERK通路的突变，包括各种RTK、SHP2、NF1、RAS、RAF或MEK1/MEK2，可导致该通路的异常激活和肿瘤的发生。RAS突变或扩增是人类癌症中最常见：NRAS突变出现在黑色素瘤和许多血液恶性肿瘤中；HRAS突变主要发生在膀胱癌、甲状腺癌、宫颈癌和头颈癌。KRAS发生突变的频率最高，特别是在实体肿瘤中。~17%的实体瘤有KRAS突变，包括~90%的胰腺癌，~50%的结肠癌和~25%的肺腺癌。KRAS突变在非小细胞肺癌中占主导地位，约占此类肿瘤中所有RAS突变的78%(图2)。图2. KRAS、NRAS和HRAS突变在不同肿瘤类型中的发生率几乎所有与癌症相关的RAS突变都会影响密码子12、13或61，并导致RAS-GTP/RAS-GDP比值显著增加和RAS效应器的结构性激活。KRAS的glycine 12(G12)上的突变是最常见的，其次是glycine 13(G13)。glycine 12(G12)最常见突变是G12C、G12V或G12D，分别占NSCLC中KRAS突变的40%、19%和15%。KRAS G12C突变并不是非小细胞肺癌独有的，在CRC (3%)和PDAC (1%)中也较少发生。与EGFR和ALK突变不同，KRAS突变，特别是KRASG12C和KRASG12V，与吸烟密切相关。KRAS成药性的三大挑战几十年来对KRAS和其他RAS亚型进行药物治疗的难度主要来自三个关键生化特征构成的挑战：RAS蛋白的对GTP的皮摩尔亲和力；细胞内高浓度的GTP(~500 nM)；RAS蛋白中缺乏深的或可药理作用的小分子结合口袋。因此，要克服RAS对GTP的皮摩尔亲和力，就需要具有超强结合能力的小分子抑制剂。此外，KRAS蛋白的GTP结合位点在特定的KRAS突变体之间存在差异，如G12C、G12D、G12V、G13D和Q61H突变体，这进一步使KRAS抑制剂的设计复杂化。KRASG12C的突破2013年，K.Shokat实验室在KRAS靶向方面实现了重大突破。利用一种独特的基于二硫键片段的化学库方法，他们筛选了480种与半胱氨酸攻击亲核试剂偶联的化合物，并最终鉴定了与KRASG12C-GDP共价和选择性结合的化合物。X射线结晶学显示，该化合物与KRASG12C-GDP中由于半胱氨酸突变而扩大的switch 2口袋结合，并将亲核弹头偶联到半胱氨酸。因此，这种类型的抑制剂是KRASG12C特异性的，它们不会影响正常细胞中的RAS信号，毒性风险很低。大量药物化学的研究导致了ARS-853、ARS1620以及临床上KRASG12C抑制剂的开发，包括sotorasib和adagrasib。这些化合物的抑制使得相当大比例的细胞KRASG12C至少暂时处于GDP结合状态。KRASG12C抑制剂的临床进展在I/II期CodeBreaK 100临床研究中, 22名接受sotorasib治疗的晚期KRASG12C突变实肿瘤患者的初步数据表明， 6名NSCLC 患者中有1名患者有部分反应(PR)。后续I期129名患者数据显示，59名晚期非小细胞肺癌患者的ORR为32.2%，DCR为88.1%，中位PFS为6.3个月；42名CRC患者的ORR为7.1%，DCR为73.8%，中位PFS为4.0个月。黑色素瘤、胰腺癌、子宫内膜癌或阑尾癌患者也有反应。CodeBreaK 100的II期部分包括124名晚期KRASG12C突变非小细胞肺癌患者，其ORR为37.1%，中位反应时间(DoR)为11.1个月，中位PFS为6.8个月，中位OS为12.5个月。这些令人印象深刻的结果导致了2021年FDA加速批准Sotorasib用于KRASG12C突变非小细胞肺癌患者。一项包括CodeBreaK 100 I期和II期的174名非小细胞肺癌患者的最新分析显示，1年OS为50.8%，2年OS为30.3%。此外，来自CodeBreaK 100的PDAC队列的数据显示，在经过大量预处理的患者群体(n=38)中，ORR为21.1%，DCR为84.2%。然而，在CRC队列(n=62)中没有看到类似的成功，ORR仅为9.7%。在III期CodeBreaK 200试验中，sotorasib目前正在与多西紫杉醇进行比较，用于晚期KRASG12C突变NSCLC的二线或更晚线的治疗，主要终点为PFS。一线试验也在进行中(NCT04933695)，许多试验也正在测试sotorasib与其他药物联合实验 (表1)。表1.临床和临床前的KRAS抑制剂Adagrasib是第二个进入临床测试的KRASG12C抑制剂。根据I/II  期KRYSTAL-1试验的数据，获得了FDA突破性疗法认定。在2021年欧洲医学肿瘤学会(ESMO)上公布的试验数据显示，有96%的DCR：45%的PR，51% STD。在KRYSTAL-1的I/Ib期部分，16名KRASG12C突变非小细胞肺癌患者接受adagrasib治疗，中位PFS为11.1个月，中位DoR为16.4个月。在 KRYSTAL-1 II 期的 116 名NSCLC 患者数据显示 ORR 为 42.9%，DCR 为 79.5%，中位 DoR 为 8.5 个月，中位 PFS 为 6.5 个月，中位 OS 为 12.6 个月 ，1 年 OS 预估为 50.8%。此外，在既往接受治疗的脑转移患者亚组(n=33)中，颅内ORR为33.3%。在KRYSTAL-1的另一个II期队列中，10名KRASG12C突变的PDAC患者和17名KRASG12C突变的non-CRC胃肠道肿瘤患者的ORR分别为50%和35%，两组的DCR均为100%；在45名KRASG12C突变的CRC患者中，adagrasib单独治疗的ORR为22%，DCR为87%，中位DoR为4.2个月，中位PFS为5.6个月；在另外28名接受adagrasib和西妥昔单抗联合治疗的患者中，ORR为43%，DCR为100%。Adagrasib的许多临床试验依然正在进行中。处于I/II期试验的其他KRASG12C靶向药物还包括GDC-6036、        JDQ443、LY3537982、D-1553、JNJ-74699157、BI 1823911、JAB-21822和MK-1084。一些KRASG12C或其他KRAS突变的抑制剂也正在临床前开发中，不在一一细细介绍。克服KRASG12C抑制剂耐药性的策略无疑KRASG12C抑制剂的开发为KRAS突变患者带来更好、更安全的解决方案。然而，KRASG12C抑制剂至少作为单一药物使患者长期受益的可能性是有限的。目前已经报道了对这些突变特异性药物的几种主要的获得性耐药机制。此外，诱导免疫抑制的TME也与这些药物的耐药性有关。目前正在开发几种策略来限制适应性耐药性和延长对KRASG12C抑制剂的反应。垂直组合虽然适应性耐药通常涉及几个RTK和RTK配体的上调，但一个或多个RTK-配体组合可以在单个肿瘤中占据主导地位。在NSCLC和CRC中，KRASG12C抑制导致激活上游EGFR或其他ERBB家族成员的聚集，这有助于逃避单一KRASG12C抑制剂的治疗。因此，KRASG12C和EGFR的联合抑制目前正在几个临床试验中进行研究。在CodeBreaK 101(NCT04185883)中，sotorasib与EGFR/HER2酪氨酸激酶抑制剂afatinib或EGFR单抗panitumumab联合使用。来自CodeBreaK101的sotorasib–afatinib组合的数据于2021年底公布，显示出可控的安全性。在两个剂量队列中观察到疗效信号，ORR分别为20.0%和34.8%，DCR分别为70.0%和73.9%。Adagrasib正在与EGFR抗体西妥昔单抗联合进行KRYSTAL-1 (NCT03785249)和 KRYSTAL-10 （NCT04793958）实验。GDC-6036正在与西妥昔单抗以及EGFR酪氨酸激酶抑制剂erlotinib也正在进行联合测试(NCT04449874)。通过SOS1间接靶向RAS构成了这一信号通路的另一种垂直抑制形式。SOS1及其类似物SOS2是关键的RAS-GEF。因此，SOS1/2抑制为抑制RAS突变体的活性提供了一种不同的策略，这些突变体至少保留了一些通过固有的或GAP刺激的GTP酶活性进行GTP水解的能力。BI-3406是一种口服小分子抑制剂，它选择性地结合在SOS1的活性部位，并破坏其与RAS-GDP的相互作用。鉴于SOS1抑制剂影响KRAS相互作用，它们可能在许多KRAS突变中都是活跃的，包括G12C、G12V、G12S、G12A和G12D，但G12R不能与SOS1的催化域结合。在临床前研究中，BI-3406抑制了一系列KRAS突变的NSCLC、PDAC和CRC细胞系的细胞增殖。BI 1701963是一种类似于BI-3406的小分子，也会损害KRAS-SOS1结合。该药物已作为单一疗法(NCT04111458)以及与adagrasib (KRYSTAL-14；NCT04975256)和BI 1823911(NCT04973163)联合使用进入临床试验。另一种SOS1抑制剂BAY-293与KRASG12C抑制剂ARS-853联合使用时，已被证明对KRASG12C突变细胞株具有活性。BAY-293对其他KRAS突变的NSCLC和PDAC细胞株也显示出细胞毒性，并与MEK、CDK4/6、拓扑异构酶I或EGFR抑制剂具有协同作用。水平组合抑制mTOR已被开发为对KRAS或MEK抑制剂适应性耐药的替代策略。在PDAC的几个临床前模型中，对KRAS或MEK抑制的耐药可能是通过整合素连接激酶(ILK)介导的mTORC2组成部分Rictor的磷酸化以及随后mTORC2介导的AKT的磷酸化而产生的旁路信号。因此，联合抑制KRASG12C或MEK和mTORC1/2可协同抑制ERK和AKT的激活，导致持久抑制PDAC肿瘤的生长和转移。在CodeBreak 101中，mTOR抑制剂everolimus正在与sotorasib联合进行评估(NCT04185883)。细胞周期抑制为与KRAS抑制剂的协同作用提供了另一种潜在的水平组合策略。CDK4/6抑制剂，如palbociclib、riociclib和abemaciclib，对某些癌症，特别是雌激素受体阳性的乳腺癌具有有效的治疗作用。D- type 细胞周期蛋白是RAS-MAPK和PI3K-AKT信号通路的一个交汇点。此外，体外和体内的临床前研究表明，在NSCLC和PDAC模型中，CDK4/6和KRASG12C共同抑制具有协同作用。CodeBreak 101正在将sotorasib和palbociclib组合在患者身上测试这一概念(NCT04185883)。有丝分裂检查点激酶WEE1是另一个重要的细胞周期调节因子，也是癌症治疗的靶点。多激酶抑制剂索拉非尼在KRASG12V突变细胞系中活性较差，高通量筛选发现WEE1是索拉非尼反应的潜在调节剂，可作为药理靶点。鉴于这些相互作用，已经在KRASG12C抑制剂获得性耐药模型中评估了WEE1的作用，证实了WEE1 抑制剂adavosertib和VIC-1911在体外和体内对sotorasib耐药NSCLC细胞的协同活性。与免疫治疗相结合的策略突变的KRAS像其他驱动癌基因一样，除了改变癌细胞本身的行为外，还对TME中其他细胞产生影响。KRAS具有多种免疫调节作用(图3)。激活KRAS可增加中性粒细胞趋化因子CXCL1、CXCL2和CXCL5的产生；通过上调细胞间黏附分子1(ICAM 1)的表达促进促炎性M1巨噬细胞的募集。相反，KRAS和MYC的共同激活通过CCL9和IL-23的释放增加抗炎性M2巨噬细胞的募集；通过分泌TGF-β和IL-10诱导Treg细胞分化；通过依赖GM-CSF和IRF2/CXCL3的机制促进肿瘤对MDSC的侵袭。图3. KRAS的免疫调节作用示意图由于突变的KRAS具有直接和间接免疫调节作用的各种机制，特别是当它们与细胞毒T细胞活性有关时，将KRAS抑制剂与ICIs结合是一个合理的策略。在用sotorasib治疗KRASG12C突变肿瘤的小鼠模型中，TME内出现了促炎变化，与ICIs联合治疗导致了肿瘤细胞的协同杀伤。此外，用sotorasib和PD-1抗体的组合治愈的小鼠在再次攻击时可以排斥同基因的KRASG12C和KRASG12D细胞，这表明有足够的免疫记忆细胞对共同的抗原做出反应。将KRASG12C抑制剂与ICIs相结合的方法已经在几个临床试验中对KRASG12C实体瘤患者进行评估，包括ICIs与sotorasib联合的CodeBreaK 100(NCT03600883)、CodeBreaK 101(NCT04185883)；ICIs与adagrasib联合的 Krystore-1(NCT03785249)和Krystore-7(NCT04613596)；ICIs与GDC-6036联合的GO42144(NCT04449874)；ICIs与JDQ443联合的KontRASt-01(NCT04699188)。小编小结自从三十多年前在肺癌中发现KRAS突变以来，针对KRAS的药物取得了长足的进步，随着KRASG12C抑制剂sotorasib的批准，人们终于在看似“不可成药”的KRAS靶点上取得了一些突破和成功。由于RAS途径的复杂性以及 KRAS靶向治疗的耐药性，后续依然具有广阔的药物开发空间。目前大量的抑制剂、联合疗法以及新的替代靶向方法正在进行临床前和临床研究，我们期待后续更多的突破……参考文献1.The current state of the art and  future trends in RAS- targeted  cancer therapies.2.RAS: striking at the core of the oncogenic circuitry.3.Targeting the MAPK pathway in RAS mutant cancers.4.RAS isoforms and mutations in cancer at a glance.

文丨陈燚 KRAS是最常见的致癌突变基因，大约1/7的癌症中会发生KRAS突变。KRAS-G12C特异性抑制剂正在改变KRAS-G12C突变的非小细胞肺癌（NSCLC）和结直肠癌（CRC）患者的治疗范式。在KRAS-G12C等位基因上取得的成功推动了靶向所有KRAS突变的药物研发。Pan-KRAS药物有潜力解决更广泛的患者群体，包括KRAS-G12D、G12V、G13D、G12R、G12A突变或WT扩增、以及KRAS-G12C抑制剂的获得性耐药。 1月19日，勃林格殷格翰（BI）公司的Marco H. Hofmann （SOS1::KRAS项目研究负责人）等人在Cancer Discovery杂志以“Expanding the Reach of Precision Oncology by Drugging All KRAS Mutants”为题综述了KRAS等位基因特异性和pan-KRAS抑制剂的研究现状和未来发展，通讯作者是BI公司的全球癌症研究负责人Norbert Kraut博士。 KRAS蛋白是一种小的膜结合的GTPase（GTP水解酶），在多种细胞信号和功能中扮演“分子开关”的角色。核苷酸的水解和交换决定了胞内KRAS的激活水平。与GDP结合时，KRAS处于“OFF”状态；通常响应生长因子信号并由鸟苷酸交换因子（GEF，如SOS1/SOS2）促进GDP到GTP的交换，KRAS循环到其激活的“ON”状态。在GTP结合的活性状态下，KRAS激活下游效应通路以促进细胞增殖和存活，包括MAPK和PI3K通路。在GTPase激活蛋白（GAP，如NF1）的催化作用下，GTP水解为GDP，KRAS重回到“OFF”状态。 当KRAS发生突变时，KRAS主要处在激活的“ON”状态，因为其内在的GTPase功能以及GAP催化的GTP水解能力受损。在有证据表明，KRAS-G12C不是永久性地与GTP结合，并依赖于上游RTK信号传导引起的GEF介导的GTP装载之后，这颠覆了先前对 KRAS 突变组成性激活的认知。最近在KRAS驱动肿瘤细胞系中使用SHP2和SOS1抑制剂的研究，以及在其他“RAS-less”的小鼠胚胎成纤维细胞中对KRAS突变体的生化研究，已经发现一系列KRAS突变体在其活性和非活性状态之间循环，并且仍然依赖于核苷酸交换激活。 过去40年靶向KRAS一直是癌症研究的一个中心目标，直到过去10年药物研发取得了一些进展，这很大程度上是由J. Ostrem和K. Shokat等人对于KRAS-G12C半胱氨酸共价结合化合物的开创性发现推动的。 KRAS突变与肿瘤 KRAS突变和KRAS扩增在CRC（美国~45%，中国~49%）、PDAC（美国~90%，中国~87%）和NSCLC（美国~35%，中国~13%）中最为常见。当然，KRAS突变频率的统计在种族/国家之间存在一些差异，尤其是在肺癌方面。 就已获批靶向治疗的突变类型来看，约有14.1%的突变类型（主要包括 PIK3CA、BRCA1/2、BRAF、ERBB2 和 FGFR1/2/3）已经有靶向药物可用于精准治疗。然而，KRAS突变/扩增的癌症病例数量几乎与目前基于基因组驱动的精准医学方法可采取行动的所有癌症的数量相当。 开发与GDP结合的KRAS-G12C蛋白中的第12位半胱氨酸共价结合的化合物作为非活性状态选择性KRAS药物，重新激发了人们对“难以成药”的KRAS突变的研究兴趣。 目前所有在临床的KRAS抑制剂都是靶向GDP结合的“OFF”状态的KRAS。 Revolution Medicines公司报道大环分子可以作为分子胶同时结合免疫亲和素cyclophilin A和激活“ON”状态的KRAS-G12C，形成的三元复合物从空间上阻断与效应分子的结合进而抑制RAS (ON)信号。RMC-6291是其中一个进展较快的化合物，在RTK激活后显示出持续的通路抑制，在KRAS-G12C驱动的临床前模型中活性优于KRAS-G12C (OFF)抑制剂。 安进公司开发的KRAS-G12C共价抑制剂AMG510（Sotorasib）已于2021年5月获批用于NSCLC治疗，Mirati Therapeutics公司紧随其后。除此之外，在CRC和PDAC中也存在一定比例的KRAS G12C突变，但Sotorasib在这一领域中的表现不尽如人意。而Mirati公司的MRTX849（Adagrasib）略胜一筹，在2022年初的ASCO胃肠道肿瘤研讨会上公布了 Adagrasib单药治疗和PDAC其他胃肠道（GI）肿瘤的2期临床数据，在27例GI肿瘤患者中PR为41％（11/27，包括3例未经确认的PRs），DCR为100％（27/27）。其中，在12例PDAC患者中（10例可评估），PR为50％（5/10，包括1例未经确认的PR），DCR为100％（10/10）。 安进和Mirati公司还在积极布局KRAS-G12C抑制剂与其他靶向治疗药物的联合用药临床试验，包括EGFR抑制剂、MEK抑制剂、SHP2抑制剂以及免疫检查点抑制剂。 KRAS-G12C之外的等位基因特异性抑制剂 每年KRAS-G12D突变患者数量是KRAS-G12C突变的2.5倍以上，这意味着KRAS-G12D抑制剂有着巨大的未满足的临床需求。 MRTX1133是Mirati Therapeutics公司开发的可逆KRAS-G12D特异性抑制剂，2021年10月的AACR-NCI-EORTC报告以及最近的JMC文章对其化合物结构、分子和细胞活性以及在KRAS-G12D移植瘤模型上的抗肿瘤活性有详尽的报道。 BI-KRASG12D是Boehringer Ingelheim公司报道的KRAS-G12D抑制剂，在KRAS-G12D模型上也有效，但信息不详。 基于三元复合物的策略，Revolution Medicines公司也正在开发KRAS-G12D和KRAS-G13C抑制剂。但在KRAS-G12C突变之外，使用突变选择性抑制剂或降解剂靶向KRAS-G12D和 KRAS-G13C突变的可行性尚未可知。 间接靶向——pan-KRAS抑制剂 制药公司目前正在开发几种间接pan-KRAS药物，这些药物通过抑制SHP2或GEF SOS1来影响KRAS的核苷酸交换和激活。有证据表明，包括KRAS-G12C在内的几种(K)RAS蛋白仍然在非活性和活性状态之间循环，并且依赖上游信号和核苷酸交换来促进完全激活，因此可以将SHP2和SOS1抑制剂作为pan-KRAS抑制剂。 现有研究表明，SHP2抑制剂可以将SHP2磷酸酶稳定在自抑制构象，进而阻断SOS1介导的核苷酸交换过程。此外，抑制SHP2还会影响T细胞和巨噬细胞的免疫调节进而促进抗肿瘤免疫。 目前有近十种SHP2抑制剂单药或与其他靶向药物联合用药进入临床试验，其中3种抑制剂RMC-4630、TNO155和JAB-3068已经进展到II期临床。 SOS1抑制剂可以阻断SOS1蛋白和KRAS-GDP的相互作用，进而抑制KRAS的核苷酸交换和GTP装载。Boehringer Ingelheim公司是在该领域进展最快的药企，代表性化合物BI 1701963在2019年就进入临床。2021年ESMO大会披露其临床最大耐受剂量达到800 mg，在31名携带KRAS突变的实体瘤患者中疾病稳定长达18周。 目前，Revolution Medicines (RMC-5845)、Schrödinger (SDGR5)、勤浩医药(GH52)、Erasca (ERAS-9)以及Mirati Therapeutics等公司已经在其临床前管线中布局SOS1抑制剂。 作为KRAS的上游激活因子，SOS1抑制剂和SHP2抑制剂在联合用药组合中具有广泛前景，正在进行多项临床前和临床联合用药研究，旨在探究垂直通路阻断是否可以加强对KRAS/MAPK通路的控制，从而提高药物治疗响应速度和持续时间。SHP2抑制剂和BI 1701963的临床组合包括MEK抑制剂、ERK抑制剂、EGFR抑制剂以及KRAS-G12C抑制剂等。 然而，由于有效性问题，Revolution Medicines公司在2021年第二季度财报中宣布终止SHP2抑制剂RMC4630和MEK抑制剂cobimetinib的联合临床试验。 Erasca、加科思和诺华等公司正在进行的SHP2/MEK抑制剂联合试验以及 Boehringer Ingelheim 公司正在进行的SOS1/ MEK抑制剂联合试验可能会提供更多关于这种组合在不同患者群体中的疗效和耐受性的数据。 除了SHP2抑制剂的直接抗肿瘤作用外，PD-1/SHP2信号轴还介导T细胞中 PD-1的免疫抑制作用，一系列SHP2抑制剂与PD-1抗体联合的临床试验也在进行中。 直接靶向——pan-KRAS抑制剂 通过KRAS片段筛选和基于结构的药物设计，Boehringer Ingelheim最近报道了直接靶向的 pan-KRAS 抑制剂和pan-KRAS PROTAC，而不抑制NRAS和HRAS蛋白。 其中代表性pan-KRAS化合物BI-panKRAS3剂量依赖地抑制KRAS信号，在KRAS-G12D和G13D突变的结直肠癌模型中表现出抗肿瘤活性。 靶向GDP结合状态的KRAS PROTAC化合物BI-KRASdegrader1可以降解大多数KRAS突变体而不抑制NRAS和HRAS，对G12R和Q61R/K/L突变降解活性较弱，因为这两种突变体的GTP水解能力严重受损。 此外，Boehringer Ingelheim公司在2019年还报道了靶向switch I/II口袋的抑制剂BI-2852具有pan-KRAS抑制活性。 Revolution Medicines公司基于三元复合物（分子胶）的策略开发了RAS-MULTI (ON)抑制剂RMC-6236，在体外实验中抑制RAS驱动的肿瘤细胞生长，在KRAS-G12D和KRAS-G12V突变的移植瘤模型中单药就展示出强的抗肿瘤药效。 KRAS药物的未来 基于KRAS药物的研究现状，综述作者预测未来KRAS药物会分为两大类：靶向特异性KRAS突变的选择性KRAS抑制剂和靶向多种KRAS突变（点突变和扩增）的pan-KRAS抑制剂。基于小分子突变选择性和pan- KRAS抑制剂的可行性，我们可以期待一类稍具选择性的KRAS抑制剂，它们在抑制KRAS突变体的范围和风险之间达到平衡。 突变选择性KRAS抑制剂的前景是多方面的。最重要的是，选择性抑制剂可以在突变明确的患者群体中达到深度和持久的靶点抑制，野生型KRAS介导的毒性风险低，以及与其他药物的组合性良好。正如目前许多KRAS-G12C抑制剂，基于广泛的治疗指数，该类药物似乎是未来临床实践中早期治疗的明显选择，不论是单独或与其他靶向或免疫定向疗法联合使用。但在KRAS-G12C突变之外，开发突变选择性药物的可行性悬而未决，比如靶向KRAS-G12D突变。 但，选择性抑制剂在异质性和耐药性中肿瘤存在严重的局限性。 综述作者还展望了pan-KRAS抑制剂在NSCLC、CRC和PDAC肿瘤中的治疗前景，以及对KRAS共突变驱动肿瘤和KRAS-G12C抑制剂获得性耐药的治疗机会。然而，pan-KRAS 抑制剂可能面临野生型 (K)RAS抑制引发的耐受性问题。 纵观国内KRAS抑制剂研发，当前还集中在KRAS-G12C突变，相关抑制剂也陆续进入临床试验中（璎黎药业、加科思、劲方医药/信达生物、益方生物、贝达药业和勤浩医药等）。而SHP2抑制剂方面，加科思公司紧跟诺华和Revolution Medicines公司，处于全球领跑地位。随着Mirati公司KRAS-G12D抑制剂MRTX1133以及BI公司SOS1抑制剂BI-3406更多临床前数据的披露，在未来，G12D突变选择性抑制剂以及SOS1-KRAS PPI也许会吸引更多人的关注。此外，随着癌症疫苗的兴起，靶向KRAS突变的mRNA疫苗也进入临床早期研究阶段。 参考资料： 1. 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