《科学》:让促癌KRAS突变蛋白消失!科学家开发PROTAC药物,可降解13种常见KRAS突变,或较抑制KRAS更有效

学术   2024-09-20 18:02   北京  

*仅供医学专业人士阅读参考

由于缺乏可靶向的口袋结构,RAS蛋白一度被认为是“不可成药”靶点。而如今,我们已经率先攻克了KRAS G12C突变,通过靶向其活性残基,掌握了抑制该突变的手段,包括两款已经获批的小分子药物sotorasib和adagrasib。


不过KRAS突变种类颇多,比如目前的另一个新药研究热点KRAS G12D,就是胰腺癌、肠癌等癌种的常客。如何将其他KRAS突变也控制住,是还没有解决的大问题。


今日,邓迪大学和勃林格殷格翰的科学团队在《科学》杂志发文,为泛KRAS对策提供了一个新选项。研究者们开发了针对KRAS的蛋白水解靶向嵌合体(PROTAC)药物,可有针对性地降解17种常见KRAS突变中的13种。


根据体外研究数据,研究者认为降解KRAS相较抑制KRAS是一种更优的策略,不仅对KRAS突变功能的限制效率提升了10倍,效果也更加持久。在动物模型中,该药物也起到了有效的抗肿瘤作用。

论文题图

PROTAC是一种新颖的药物策略,形象地说,PROTAC就像是“红娘”,它的两个不同特异性的配体可以分别结合靶蛋白和E3泛素连接酶,引起靶蛋白的泛素化降解。


PROTAC具有一些显著的优势。相较传统的识别靶蛋白活性位点的抑制剂,PROTAC对识别位点的要求较低,也不需要很高的亲和力。此外,PROTAC可以完成一轮泛素化后继续结合下一批靶蛋白,因此理论剂量很低。


目前,已经有基于PROTAC的疗法获批,临床上也有25种以上的PROTAC药物正在进行试验,可以说PROTAC是相对成熟的治疗策略。

不同KRAS靶向策略的机制差异

研究者选择了他们之前发现的一个KRAS口袋结合位点,泛素连接酶则选择了VHL,并进行了多轮优化,以提高KRAS:PROTAC:VHL三元复合体的稳定性。


研究者在实验中发现,KRAS突变细胞株中,降解KRAS抑制增殖的效力是抑制KRAS的10倍以上,持续抑制KRAS表达72小时。


研究者认为,这可能预示着降解KRAS是一种更高效的策略。


优化产物之一的化合物4,针对17个常见的KRAS突变,可有效降解其中的13个。

化合物4可降解多种KRAS突变

研究者在实验动物中进行了进一步的实验。优化产物之一的ACBI3通过每日多次皮下给药(30mg/kg),治疗14天,GP12d荷瘤小鼠肿瘤显著消退,生长抑制率达到127%。

ACBI3治疗效果显著

小鼠体重不受药物影响,说明ACBI3耐受良好。不过研究者观察到小鼠皮肤损伤,认为可能是药物或者给药方式存在问题,后续实验采用了腹腔注射的方式,同样观察到不错的疗效。

腹腔注射

从本研究结果来看,PROTAC是泛KRAS对策的有力候选之一,但实验中考虑到生物利用度,采用的给药方式为皮下或腹腔注射。相较之下,已经获批的两款KRAS抑制剂均为口服,使用便利性上还是相差很多的,PROTAC要走的路还有很远。


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参考资料:

[1]https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm8684

本文作者丨代丝雨

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