癌癥藥物研發(fā)新方向KRAS 抑制及其相關藥物解讀
KRAS "一夜成名”
KRAS 突變是最常見的致癌驅動因子之一，一直被認為是 “不可成藥” 靶點，直到2021 年 FDA 加速批準安進研發(fā)的 KRASG12C 抑制劑 Lumakras (Sotorasib) 上市，一時間，KRAS 炙手可熱，耗時將近 40 年成功逆襲。毫無疑問，KRAS 是本次 年會中是最受關注的靶點之一。
表1. KRAS 相關藥物
Kras 抑制劑 “一夜成名” 之后，引得多家醫(yī)藥巨頭公司下場研發(fā)，然而 KRAS 的耐藥性與高副作用，是亟待解決的難題。本次大會中多家醫(yī)藥公司帶來的相關療法從提高 KRASG12C 安全性、有效性入手，推動了 KRAS 抑制劑用于不同突變體、不同類型疾病的寬度，有望深入解決初代 KRAS 療法的局限性，解答 KRAS 如何更好成藥的疑問。
KRAS 往期盤點 ：“不可成藥靶點” KRAS: 關門才是大吉
打破魔咒，靶向“不可成藥”！
還叫 “不可成藥” 靶點？KRAS 已逆襲！
USP1——BRCA 缺陷腫瘤治療 “突破口”
USP1 是本次 AACR 大會中的另一個高關注度抗腫瘤靶點。泛素特異性蛋白酶 1 (USP1) 是去泛素化酶家族成員，具有從各種靶蛋白中切割泛素的能力。USP1 在各種 DNA 損傷修復過程中發(fā)揮重要作用，是癌癥發(fā)生的常見驅動因素之一。USP1 的缺失會降低 BRCA1 缺陷細胞的存活率并導致復制叉的退化，表明 USP1 抑制劑是BRCA 缺陷腫瘤的潛在有效療法，并有望突破臨床已有 PARP 抑制劑（PARPi）療法的耐藥性問題[7]。
表 2. USP1 相關藥物
ADC "爭奇斗艷"
2022 年美國 FDA 加速批準首個用于鉑耐藥卵巢癌的抗體-偶聯(lián)藥物(ADC) Elahere® (Mirvetuximab soravtansine-gynx) 上市，自此 ADC 藥物掀起了抗腫瘤領域的新一輪風浪。近日，百時美施貴寶 (BMS) 押注超 10 億美元，和德國 Tubulis 達成合作，用于開發(fā)差異性 ADC 藥物。
表3. ADC 相關藥物
ADC 將抗體與小分子偶聯(lián)以提高抗腫瘤療效，新一代的 ADC 已經(jīng)取得了非常優(yōu)異的臨床數(shù)據(jù)，然而，不可避免地出現(xiàn)藥物穩(wěn)定性、有效性及耐藥性等問題。此次會議表明，通過優(yōu)化結構設計和拓寬作用機制是改善 ADC 藥代動力學特征，保證高療效的同時避免耐藥性的未來發(fā)展側重點。
ADC 往期盤點 ：“魔法子彈”ADC
腫瘤靶向治療的新浪潮：ADC
狂飆百億！抗體偶聯(lián)藥物 ADC 究竟有什么魔力？
PROTAC "角力" AACR
蛋白水解靶向嵌合體 (PROTAC) 具有兩個共價連接配體，可以實現(xiàn)同時募集靶蛋白和 E3 泛素連接酶，以啟動泛素-蛋白酶體系統(tǒng) (UPS) 對靶蛋白的降解效果。在抗腫瘤治療領域，占據(jù)著重要的一席之地。作為雙功能新型分子劑型，本次大會中不少 PROTAC 令人矚目。
表 4. PROTAC 相關藥物
PROTAC 已廣泛用于抗腫瘤治療，但存在分子量過大而導致的膜滲透性低、藥物動力學差、生物利用率低等不足，基于優(yōu)化設計，開發(fā)多靶點 PROTAC 是解決目前困境的有效途徑之一。
PROTAC 往期盤點 ：干貨 | PROTAC 知多少
PROTAC——靶點選擇與設計
PROTAC——靶點選擇與設計 (二）
PROTAC——模塊化構建藥物分子的未來
Cell 重磅丨不依賴泛素蛋白酶降解途徑的新型 PROTAC
AI 制藥：新賽道，新驚喜
由于藥物研發(fā)周期長、耗資高，近年來，不少藥企另辟蹊徑，專注于將人工智能 (AI)與實驗結合，用于開發(fā)新藥。AI 算法的加持，能大幅降藥物研發(fā)成本，縮短藥物研發(fā)周期。例如最近火爆的自然語言處理模型 ChatGPT，就能運用在藥物研發(fā)領域的文獻挖掘與“種子”藥物識別，大大降低前期批量篩選成本。在這條新賽道中，不少藥企帶來了驚喜。
上述提及的領軍者英矽智能報告了 4 款藥物，針對不同靶點都有十分良好的臨床前抗腫瘤活性與安全性，但臨床效果如何還有待進一步驗證。值得一提的是，首個英矽智能 AI 藥物平臺發(fā)現(xiàn)的小分子抑制劑 ISM001-055 已于 2022 年 3 月獲批臨床，用于治療特發(fā)性肺纖維化，是AI制藥領域的里程碑進展[19]。百圖生科則專注于大分子預測，所開發(fā)的 xTrimoABFold++ 模型與 AlphaFold2 相比，在抗體上的預測精度提高了 30%，將大大推動虛擬篩選甚至是整個藥物研發(fā)領域的進程[20]。
盡管目前 AI 制藥仍然存在很多不足，例如模型可解釋性、可靠性、藥效在實驗驗證中是否與預測具有一致性等，與傳統(tǒng)藥物發(fā)現(xiàn)途徑相比，這一領域仍然處于初期發(fā)展階段，但也意味著隨著 AI 技術的不斷發(fā)展，這一領域的可挖掘空間巨大，或許能在將來掀起一場醫(yī)藥發(fā)現(xiàn)的革命熱潮。
總結
本次大會集合了眾多領域的優(yōu)秀產(chǎn)品，可謂一場饕餮盛宴。由這次大會的亮點報告可知，針對不同的 KRAS 突變體與不同適應癥 KRAS 抑制是新一代實體瘤療法的熱點方向，未來發(fā)展關注點為保證療效的同時，降低副作用與耐藥性。
而對于 PPARi 的耐藥性 BRCA 缺陷腫瘤患者，開發(fā) USP1 抑制劑是新的突破口。ADC 藥物的設計優(yōu)化與作用機制多元化是解決 ADC 藥物低穩(wěn)定性、高耐藥性問題的關鍵。開發(fā)多靶點 PROTAC 藥物是改善 PROTAC 療效低的側重點；AI 對于藥物研發(fā)的加持，可大幅降低藥物發(fā)現(xiàn)成本，是未來的大勢所趨。
| 相關產(chǎn)品 |
| Sotorasib Sotorasib (AMG-510) 是一種有效的，口服生物可利用的，選擇性的 KRAS G12C 共價抑制劑。 |
| RMC-6291 RMC-6291 是一種口服有效的 KRASG12C(ON) 共價抑制劑。RMC-6291 在 KRASG12C(ON) 和親環(huán)蛋白 A (CypA) 之間的腫瘤細胞內(nèi)形成三復合物。 |
| GDC-6036 GDC-6036 是一種具有口服生物利用度，選擇性的 KRASG12C 抑制劑，IC50 為 <0.01 μM。 |
| KSQ-4279 KSQ-4279 (USP1-IN-1, Formula I) 是 USP1 和 PARP 的抑制劑。 |
| I-138 I-138 誘導 MDA-MB-436 細胞中 FANCD2 和 PCNA 的單泛素化，增加 HAP-1 USP1 WT 細胞中的 PCNA 和 FANCD2 單泛素化。 |
| MC-GGFG-AM-(10Me-11F-Camptothecin) ZW251 的 Linker-Payload，ZW251 是一種靶向人 GPC3 的抗體-藥物偶聯(lián)物 (ADC)。 |
| Patritumab deruxtecan Patritumab deruxtecan (HER3-DXd) 由全人抗 HER3 IgG1 單克隆抗體 Patritumab (HY-P99275) 通過基于四肽的可裂解接頭連接到拓撲異構酶 I 抑制劑有效載荷組成。 |
| Glucocorticoid receptor agonist-1 phosphate Ala-Ala-Br 用于合成 ZW251 的 Linker-Payload 偶聯(lián)物。 |
| ARV-766 ARV-766 是一種口服有效的 PROTAC。ARV-766 降解野生型雄激素受體 AR，但也降解相關的 AR LBD 突變體，包括最普遍的致病性 AR L702H、H875Y 和 T878A 突變。 |
| NX-2127 NX-2127 是一種口服有效的 BTK 抑制劑，可誘導細胞中突變的 BTKC481S 降解。 |
| CFT1946 CFT1946 是一種具有口服活性和選擇性的 BRAF 激酶靶向配體,可用于腫瘤研究。 |
| YD23 YD23 是一個 SMARCA2 PROTAC。YD23 誘導 SMARCA2 的降解，而 SMARCA2 對 SMARCA4 是合成致死的。 |
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參考文獻
[1] Drost J, et al. Organoids in cancer research. Nat Rev Cancer. 2018 Jul;18(7):407-418.
[2] Malia Alexandra Foo, et al. Clinical translation of patient-derived tumor organoids- bottlenecks and strategies Preclinical tumor models are an important platform for mechanistic research and testing of new drugs.Biomark Res. 2022 Mar 10;10(1):10.
[3] Nuciforo S, et al. Organoid Models of Human Liver Cancers Derived from Tumor Needle Biopsies. Cell Rep. 2018;24(5):1363-1376.
[4] Tiriac H, et al. Successful creation of pancreatic cancer organoids by means of EUS-guided fine-needle biopsy sampling for personalized cancer treatment. Gastrointest Endosc. 2018;87(6):1474-1480.
[5] Matano M, et al. Modeling colorectal cancer using CRISPR-Cas9-mediated engineering of human intestinal organoids. Nat Med. 2015;21(3):256-262.
[6] Yang H, et al. Tumor organoids for cancer research and personalized medicine [published online ahead of print, 2021 Sep 14]. Cancer Biol Med. 2021;19(3):319-332.
[7] Herpers B, et al. Functional patient-derived organoid screenings identify MCLA-158 as a therapeutic EGFR × LGR5 bispecific antibody with efficacy in epithelial tumors. Nat Cancer. 2022;3(4):418-436.
[8] Marc van de Wetering M, et al. Prospective derivation of a living organoid biobank of colorectal cancer patients. Cell. 2015;161(4):933-945.
[9] Neal JT, et al. Organoid Modeling of the Tumor Immune Microenvironment. Cell. 2018;175(7):1972-1988.e16.
[10] Cattaneo CM, et al. Tumor organoid-T-cell coculture systems. Nat Protoc. 2020;15(1):15-39.
[11] Clarke SR, et al. Characterization of the ovalbumin-specific TCR transgenic line OT-I: MHC elements for positive and negative selection. Immunol Cell Biol. 2000;78(2):110-117.
[12] Zhou Z, etc. An organoid-based screen for epigenetic inhibitors that stimulate antigen presentation and potentiate T-cell-mediated cytotoxicity. Nat Biomed Eng. 2021 Nov;5(11):1320-1335.
[13] Hidalgo M, et al. Patient-derived xenograft models: an emerging platform for translational cancer research. Cancer Discov. 2014;4(9):998-1013.
[14] Tuveson D, et al. Cancer modeling meets human organoid technology. Science. 2019;364(6444):952-955.
[15] Lau HCH, et al. Organoid models of gastrointestinal cancers in basic and translational research. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2020;17(4):203-222.
[16] Gao D, Vela I, et al. Organoid cultures derived from patients with advanced prostate cancer. Cell. 2014;159(1):176-187.
[17] Kim M, et al. Patient-derived lung cancer organoids as in vitro cancer models for therapeutic screening. Nat Commun. 2019;10(1):3991. Published 2019 Sep 5.
[18] Yao Y, et al. Patient-Derived Organoids Predict Chemoradiation Responses of Locally Advanced Rectal Cancer. Cell Stem Cell. 2020;26(1):17-26.e6.
[19] Vlachogiannis G, et al. Patient-derived organoids model treatment response of metastatic gastrointestinal cancers. Science. 2018;359(6378):920-926.
[20] Ooft SN, et al. Patient-derived organoids can predict response to chemotherapy in metastatic colorectal cancer patients. Sci Transl Med. 2019;11(513):eaay2574.
[21] Hu Y, et al. Lung cancer organoids analyzed on microwell arrays predict drug responses of patients within a week. Nat Commun. 2021;12(1):2581. Published 2021 May 10.
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