文章來源：醫藥魔方Med

作者：阿拉蕾

RAS家族（包括KRAS，NRAS，HRAS）致癌突變在腫瘤中較為常見。針對KRAS的研究較多，其在肺癌、胰腺癌和結直腸癌中的突變率分別約為30%、90%和40%，與預后不良有關。以肺癌為例，85%的KRAS突變為G12突變。其中，G12C、G12V、G12D突變分別約占46%、23%、17%。KRAS G12C是藥物研發的熱門靶點。

2021年8月，Cancer Discovery的封面研究就與KRAS G12C抑制劑治療后的獲得性耐藥有關。說實話，小編并沒有完全理解封面圖的含義，官網的圖片注釋僅介紹了研究的主要結果。個人推測，圖片可能顯示了治療后的多克隆耐藥改變，期待讀者們能為小編解惑。

雖然KRAS G12C是研發的熱門靶點，KRAS抑制劑的開發卻充滿挑戰，曾有“不可成藥”的魔咒，正式介紹這篇封面研究之前，先簡單回顧一下這段歷程。

KRAS抑制劑的研發之路

為何有“不可成藥”之說呢？首先，KRAS蛋白在“激活、GTP結合”（“ON”狀態）和“失活、GDP結合”（“OFF”狀態）之間循環轉換，激活態KRAS才是調節下游信號通路，促進腫瘤細胞增殖、存活和轉移的活性狀態。然而，KRAS對GTP有非常高的親和力，給開發有效的競爭性抑制劑帶來困難。

圖片來自AACR

其次，通常在藥物研發時，科學家們會觀察蛋白質的形態，有“深口袋”結構的蛋白分子會比較理想，這樣藥物可以進入其中，與多個關鍵性位點結合，從而發揮藥效。但是，KRAS蛋白體積小且表面光滑，缺乏足夠大的“口袋”來容納抑制劑。

盡管有上述的困難，sotorasib（AMG510）的獲批，開創了靶向KRAS的新時代。目前具有代表性的KRAS抑制劑：sotorasib（AMG510）和adagrasib（MRTX849），均屬于KRAS G12C-GDP抑制劑，即結合在KRAS-G12C的失活（OFF）狀態，從而抑制下游的信號傳導，也就是采取了一種“迂回”策略。

圖片來自安進官網

目前，KRAS抑制劑在非小細胞肺癌（NSCLC）中顯示出有意義的療效，sotorasib和adagrasib的ORR分別為37%和45%，疾病控制率（DCR）分別為81%和96%。但是，現有的KRAS抑制劑，臨床療效常不能持久，這也是臨床上面臨的難點。

獲得性耐藥機制的探索

回到頂刊封面的這篇文章，研究者報告了一個病例。一名67歲的KRAS G12C突變晚期NSCLC患者，接受adagrasib（MRTX849）治療，腫瘤體積減少32%。但是，在治療后~4個月，疾病出現進展（下圖），5.5個月時停止adagrasib治療。為了充分了解獲得性耐藥機制，科學家們使用NGS和微滴式數字PCR（ddPCR）來評估cfDNA（cell-free DNA）。

結果顯示，治療前在腫瘤組織和cfDNA中檢測到的KRAS G12C和TP53 F338fs突變再次在cfDNA中檢測到，疾病進展后的cfDNA中還出現了10種可影響RAS-MAPK通路的突變，分別是：

1、3個激活的NRAS突變：包括NRAS Q61L、NRAS Q61K和NRAS Q61R，它們能以不依賴KRAS的方式活化RAS信號通路。

2、BRAF V600E突變：在MRTX849存在的情況下，它仍可維持KRAS G12C下游MAPK的信號傳導。

3、3個MAP2K1（注：編碼MEK1蛋白）突變：包括MAP2K1 K57N、MAP2K1 Q56P和MAP2K1 E102-I103del，它們與MAPK通路抑制劑（例如：BRAF抑制劑）的耐藥有關。

4、3個KRAS突變：既往研究已經證實，KRAS G12C抑制劑對KRAS G13D和KRAS G12V突變無效。值得注意的是，發現了第3個KRAS突變——KRAS Y96D，這是一種既往未知的新突變。科學家們進行了結構建模，顯示Y96殘基與AMG510或MRTX849之間的氫鍵缺失（下圖），影響了抑制劑的結合位點，提示其在獲得性耐藥中具有新的作用機制。

科學家們又進行了細胞試驗，表達KRAS G12C/Y96D細胞對KRAS G12C抑制劑表現出顯著的耐藥性，MRTX849和AMG510的IC50變化＞100倍。此外，即使在高濃度MRTX849下，KRAS G12C/Y96D細胞的RAS-MAPK信號通路活性持續存在。

新型KRAS抑制劑RM-018

從“OFF”到“ON”

RM-018是一種新型“tricomplex”KRAS G12C抑制劑（下圖），可特異性結合KRAS G12C的GTP結合、激活狀態（“ON”狀態）。

臨床前研究顯示，KRAS G12C/Y96D的表達，可以使MRTX849和AMG510的IC50變化＞100倍，而對RM-018的影響并不明顯，IC50變化~2倍。此外，RM-018能有效抑制RAS-MAPK信號通路活性。電泳遷移率變化結果提示，RM-018與KRAS的結合不會被KRAS Y96D突變消除，代表了克服這種獲得性耐藥機制的潛在治療策略。

總結

該病例有這樣幾個重要意義。首先，患者出現了10種不同的耐藥性突變，集中在RAS-MAPK信號通路的重新激活上，MAPK再激活可能是KRAS G12C耐藥的重要原因。因此，將KRAS G12C抑制劑與MAPK通路抑制劑聯合，可能是克服耐藥性的策略。第二，發現一種新的耐藥突變Y96D。RM-018是一種新型KRAS G12C-GTP抑制劑，在多個模型中顯示出能克服KRAS G12C/Y96D的耐藥性，支持開發下一代KRAS抑制劑的方向。后續需要在更大的患者群中研究KRAS G12C抑制劑的耐藥機制。

主要參考文獻

Cancer Discov. 2021; 11(8): 1913-1922.