打破“不可成药”魔咒,国内KRAS抑制剂进展几何?| 药渡-KB体育官方医药_首页

打破“不可成药”魔咒,国内KRAS抑制剂进展几何?| 药渡

2023-05-23
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近日,据CDE官网显示,信达生物的KRAS G12C抑制剂GFH925片拟纳入突破性治疗品种,用于治疗至少接受过两种系统性治疗的KRAS G12C突变型晚期结直肠癌患者。

GFH925是由KB体育官方医药自主研发的、拥有自主知识产权的高效口服新分子实体化合物,通过共价不可逆修饰 KRAS G12C 蛋白突变体半胱氨酸残基,来抑制KRAS蛋白活化,进而阻遏下游信号传导通路,有效诱导肿瘤细胞凋亡及细胞周期阻滞,达到抗肿瘤效果。

2021年9月,信达生物与KB体育官方医药达成合作,以总额3.12亿美元的金额获得了GFH925的大中华区权益和全球权益的选择权。去年12月,GFH925被CDE纳入突破性治疗品种,用于治疗至少接受过一种系统性治疗的KRAS G12C突变型的晚期NSCLC患者。

在I期临床研究中,初步数据显示,在标准治疗不耐受的KRAS G12C突变晚期实体瘤患者中,NSCLC分组的61例患者中,客观缓解率(ORR)为50.9%,疾病控制率(DCR)为92.7%;结直肠癌组(N=5)和胰腺癌组(N=1)则分别有3例和1例患者缓解。

打破“不可成药”魔咒,KRAS靶点成为药企角逐对象

KRAS是被发现的首批癌基因中的一种,属于RAS基因家族,编码的是一种小型GTPase膜结合蛋白,在细胞生长调节的信号转导中起主要作用。研究发现,KRAS基因作为细胞内信号通路下游区的信号传导蛋白,能结合GDP/GTP。当KRAS传递信号时,即与GTP分子结合进入激活状态;当GTP转化为GDP时,KRAS蛋白便会进入失活状态,停止信号传递。

如果KRAS基因发生突变,那么其编码的KRAS蛋白将会处在“开启”状态,使细胞不受控制地增殖生长,并激活下游信号通路,如MAPK、PI3K、Ral-GEFs等多条与细胞生存、增殖及细胞因子释放相关的重要通路,促进肿瘤细胞的增殖和迁移。

自从四十年前发现KRAS肿瘤基因以来,研究者们投入了大量精力来寻找作用于这个有价值的靶点的药物。不过遗憾的是,KRAS一直被认为是难以成药靶标,一方面在于KRAS与底物GTP的结合力非常强,亲和系数达到皮摩尔浓度级,导致直接靶向GTP口袋的竞争抑制剂难以研发;另一方面,KRAS蛋白表面缺少理想的小分子结合口袋,难以设计出高亲和力的变构抑制剂。

直到2013年Nature上首次发表KRAS G12C的小分子共价靶向策略,针对KRAS突变小分子抑制剂的研究才真正取得显著进展。研究发现,即使在肿瘤细胞当中,KRAS蛋白也会通过结合GTP、GDP两种分子,在激活和失活两种状态之间切换。由于KRAS和GTP结合非常紧密,因此直接抑制结合GTP、处于激活状态的KRAS蛋白非常困难;不过当KRAS G12C蛋白和GDP结合时,处于失活状态的KRAS蛋白就暴露了一个药物可以结合的位点,如果趁着这个机会使用靶向药,就有希望把KRAS蛋白锁死在“失活状态”,从而阻断依赖该蛋白的信号通路和癌细胞生存能力。

基于这一研发思路,2021年5月,基于开放标签I/II期临床试验CodeBreaK100提供的36%总缓解率、81%疾病控制率、10个月中位缓解持续时间等结果,FDA加速批准安进(Amgen)公司的KRAS G12C抑制剂Lumakras(Sotorasib,AM510)获批上市,用于治疗既往至少接受过一次系统治疗的携带KRAS G12C突变局部晚期或转移性NSCLC患者。Lumakras成为首款获批上市的KRAS抑制剂,打破了KRAS“不可成药”魔咒。

2022年12月,Mirati Therapeutics公司开发的Krazati(Adagrasib,MRTX849)获FDA批准上市,用于治疗转移性NSCLC患者,成为第二款获FDA批准上市的KRAS G12C抑制剂。

随着Lumakras的获批,KRAS G12C也正逐渐成为小分子领域炙手可热的靶点之一。

国内KRAS抑制剂研发格局

聚焦国内市场,目前已有十余款KRAS抑制剂正在开发中,除了信达的GFH925外,还有益方生物的D-1553、加科思的JAB-21822、贝达的BPI-421286、勤浩医药的GH35等。

益方生物的D-1553是一款新型、高效KRAS G12C抑制剂,其通过共价结合,不可逆地抑制KRAS G12C,使之处于无活性的GDP结合状态。在临床前研究中,D-1553显示出强大的肿瘤生长抑制作用。

在一项单臂、多中心I/II期临床试验中,结果显示,在74例可评估疗效的KRAS G12C突变的NSCLC患者中,30例患者为部分缓解(PR),38例为疾病稳定(SD),确认的ORR为40.5%(95% Cl: 29.3–52.6),DCR为91.9%(95% Cl: 83.2–97.0)。在接受RP2D(600 mg BID)剂量的62例可评估患者中也观察到了类似的疗效,ORR和DCR分别为38.7%和90.3%。

此外,D-1553还展现了治疗NSCLC脑转移患者的潜力,结果显示,在6例基线稳定的脑转移患者中,ORR和DCR分别为17%和100%。

加科思的JAB-21822是一种强效的、不可逆KRAS G12C抑制剂,其通过共价结合于KRAS G12C的12位突变的半胱氨酸残基上,使KRAS G12C锁定在非活化状态,从而阻断KRAS依赖的信号转导。

在2022年ASCO大会上,加科思公布的I期临床数据显示,在32例疗效可评估的KRAS G12C突变的NSCLC患者中,ORR为56.3%(18/32),DCR为90.6%(29/32)。在400mg/d及800mg/d的剂量组中,ORR为66.7%(8/12),DCR为100%(12/12)。在KRAS G12C突变的实体瘤患者中,JAB-21822有良好的耐受性,并且具有显著有效性。

可以看到,国内药企对于KRAS抑制剂的开发跟进较为迅速,同时竞争也较为激烈,那么对于后续想要弯道超车的药企来说,还有哪些突围方向呢?

KRAS抑制剂的未来研发方向:开发KRAS G12D抑制剂

KRAS不仅有G12C突变,也有G12D,G12V突变等,研究显示,全球45%的结直肠癌和胰腺癌患者及17%的NSCLC患者均携带KRAS G12D突变。因此,靶向KRAS G12D的药物存在巨大市场空间。

MRTX1133是Mirati Therapeutics研发的一款选择性非共价KRAS G12D抑制剂。体外模型中,MRTX1133显示了高效抑制活性和强大的抗肿瘤作用。在多种胰腺癌细胞移植模型中,MRTX1133不仅具备有效的单药活性,也表现出潜在的联合用药趋势。

开发通用型KRAS抑制剂(pan-KRAS)

pan-KRAS抑制剂主要通过与SOS蛋白结合,使SOS蛋白不能发挥催化KRAS与GTP结合的作用,阻止KRAS由非活性状态向活性状态的转变,进而使KRAS处于失活状态。

BI 1701963是勃林格殷格翰(BI)研发的一款pan-KRAS抑制剂,通过与SOS1结合来抑制KRAS活性。在非临床研究中,BI1701963与MEK抑制剂组合疗法显示出对KRAS信号传导的强大影响。基于双重通路阻断作用以及互补的作用机制,该组合增强了抗肿瘤活性,使KRAS基因突变型肿瘤得以控制。在2021年ESMO大会上,披露的临床最大耐受剂量为800 mg,在31例携带KRAS突变的实体瘤患者中疾病稳定长达18周。

PROTAC技术靶向降解KRAS突变蛋白

蛋白水解靶向嵌合体(PROTAC)作为一种有前景的药物类型受到KRAS研发人员关注。其可一端与靶蛋白结合,另一端与E3泛素连接酶结合,进而标记、识别并降解靶蛋白。

代表性成果是PROTAC技术先驱CraigM.Crews教授课题组开发的PROTAC分子LC-2。研究显示,LC-2中的Adagrasib片段与KRAS G12C共价结合后,能招募E3泛素连接酶蛋白,进而降解KRAS G12C突变体,抑制MAPK信号通路。该研究表明PROTAC介导的降解是衰减肿瘤细胞中致癌KRAS水平和下游信号的一种可行策略。

当前国内KRAS抑制剂研发主要还集中在KRAS G12C突变。随着Mirati公司的KRAS G12D抑制剂MRTX1133以及BI公司pan-KRAS抑制剂BI1701963更多临床数据的披露,在未来,KRAS G12D突变选择性抑制剂以及pan-KRAS抑制剂将会吸引更多人的关注。此外,随着肿瘤疫苗的兴起,靶向KRAS突变的mRNA疫苗也进入临床研究阶段。可以说,经过数十年的探索,在KRAS研发领域,众多公司布局了不同的研发策略,KRAS抑制剂的开发正在迎来爆发期。