发现新型KRAS抑制剂对肿瘤抑制效果可

人类的三个Ras基因，HRAS、KRAS和NRAS，在三分之一的人类癌症中频繁发生突变，其中KRAS突变是三个亚型中最为普遍的（约86%的病例）。由于KRAS的高突变频率以及其在推动人类肿瘤发生和对癌症治疗的抵抗中的关键作用，我们迫切需要寻找能够抑制突变型（mt）KRAS的药物。

近日，一项发表于CancerResearchCommunications的研究给我们带来了惊喜，来自VCU梅西综合癌症中心的研究团队发现了可靶向KRASG12D的新型药物KRB-，能够有效阻止携带mtKRASG12D和G12V的胰腺癌患者在化疗和放疗后复发后的皮下和异种移植瘤的体内生长，有望走向临床。

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发现KRB-

在最新研究中，为了寻找能够结合mtKRASG12D的小分子，研究人员首先使用AlphaScreen筛选出了能够干扰KRASG12D与RAF1的RBD（RAS结合结构域）结合的化合物。其中有6个（IB-21G、IB-21L、IIA-15D、IB-21J、IB-5I和IIA-13L）显著抑制了GTP-KRASG12D与GST-RBD的结合（77%至%的抑制）。

在这6个化合物中，有4个（IB-21G、IB-21L、IIA-15D和IB-21J）共享相同的药效团，在抑制KRASG12D与GST-RBD结合方面最为有效（98%至%的抑制）。另外两个化合物，IB-5I和IIA-13L，具有不同的药效团，分别为89%和77%的抑制率。

▲KRB-的筛选

进一步的GSTpull-down分析显示，化合物IB-21L（以下简称为KRB-）是抑制KRASG12D/GST-RBD相互作用最有效的化合物，IC50值为nM。

▲GSTpull-down分析结果

为更好地了解KRB-与KRASG12D的结合相互作用，研究人员进行了2D1H-15N异核单量子相干（HSQC）NMR分析，使用15N标记的KRASG12D结合GDP和不可水解的GTP核苷酸类似物GCP（β,γ-Methyleneguanosine5′-triphosphate）。结果显示KRB-通过与switch-I/II区域内的一个动态变构结合口袋形成相互作用来结合KRASG12D。

▲KRB-与KRASG12D的结合

接下来，研究人员通过使用4名胰腺癌患者的新鲜活检组织确定了KRB-是否能够抑制小鼠中患者源异种移植物（PDX）的生长，其中3名患者（G、G和G）的肿瘤携带KRASG12D突变，另一名患者（G）的肿瘤携带KRASG12V突变。

通过将所有4名患者的新鲜切除的肿瘤活检皮下（s.c.）植入NSG小鼠，并将随即小鼠分为对照组和KRB-组。结果显示，在所有KRB-处理的小鼠中，肿瘤生长在治疗的第3天就被显著抑制，到KRB-药物治疗结束时，平均生长仅为52%、%、%和%，相比之下，对照组分别为%、%、%和%。KRB-显著抑制了胰腺癌患者PDX在小鼠皮下植入的肿瘤生长。

进一步，研究人员将患者G的肿瘤活检在NSG小鼠中原位植入来确定KRB-是否也能抑制原位肿瘤模型的生长（G在原位植入时生长速度比皮下植入慢得多）。在肿瘤植入20天后，小鼠每天用KRB-进行腹腔注射治疗，发现KRB-治疗抑制了患者G原位植入的PDX的生长。证明了KRB-不仅在皮下PDX肿瘤生长中有效，而且在源自胰腺癌患者的肿瘤原位生长中也有效，KRB-以剂量依赖的方式抑制了这些胰腺癌细胞的生存能力，抑制效果可达到70%。

▲KRB-对肿瘤的抑制效果

此外，3D共培养模型显示，当患者来源的肿瘤细胞单独培养或与促进化疗抵抗的人类胰腺星形细胞共培养时，KRB-仍然能以剂量依赖的方式显著抑制这些胰腺癌细胞的生存能力。

总结

综上，该研究首次发现了一种名为KRB-的新型小分子，它能够与KRASG12D形成高亲和力结合，通过作用于KRAS蛋白的动态异构性结合口袋，抑制其与RAF1的结合，从而有效阻断胰腺癌细胞的KRASG12D介导的肿瘤生长。

KRB-在体外和体内研究中表现出优越的抗肿瘤活性，不仅能够显著减少GTP结合的KRAS水平，还能抑制P-MEK的活性，引起细胞凋亡。实验证明KRB-对携带KRASG12D和KRASG12V突变的胰腺癌病人源肿瘤模型均具有显著的抑制效果，尤其对于那些经过化疗和放疗后复发的患者的肿瘤生长，显示出潜在的克服药物耐受性的能力。此外，KRB-在3D共培养模型中显示出对胰腺癌患者源肿瘤细胞的显著抗活性，为该分子在克服化疗和放疗耐受性方面的临床应用提供了重要线索。总体而言，这项研究为寻找更广泛的KRAS突变型抑制剂提供了新思路，尤其是针对KRASG12D和KRASG12V，为治疗胰腺癌等高发癌症开辟了新的治疗途径。

原文文献：

KaziA,RanjanA,KumarMVV,etal.DiscoveryofKRB-,aKRASG12Dswitch-I/IIallostericpocketbinderthatinhibitsthegrowthofpancreaticcancerpatient-derivedtumors.CancerResCommun.PublishedonlineDecember5,.doi:10./-.CRC-23-