《Pharmacological Research》:Blockade of mutant
RAS oncogenic signaling: a 2026 update
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RAS蛋白(HRAS、KRAS、NRAS)参与细胞生长、细胞分裂和存活相关的多种生理信号转导通路。RAS蛋白具有GTP酶(GTPase)活性,在失活型RAS-GDP与活化型RAS-GTP之间转换:鸟苷酸交换因子(GEF)促进GDP被GTP替换从而“打开开关”,
RAS蛋白(HRAS、KRAS、NRAS)参与细胞生长、细胞分裂和存活相关的多种生理信号转导通路。RAS蛋白具有GTP酶(GTPase)活性,在失活型RAS-GDP与活化型RAS-GTP之间转换:鸟苷酸交换因子(GEF)促进GDP被GTP替换从而“打开开关”,GTP酶激活蛋白(GAP)增强RAS内在GTP酶活力从而“关闭开关”。RAS是RAS-RAF-MEK-ERK与磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-AKT信号级联的上游组分。约五分之一肿瘤携带RAS突变,其中约75%为KRAS突变。除GTP/GDP结合位点外,RAS蛋白缺乏可结合高亲和力抑制剂的深层表面口袋,这阻碍了特异性拮抗剂开发。KRAS突变常见于胰腺癌、肺癌和结直肠癌。RAS突变包括密码子12的G12D/V/C/R、密码子13的G13D和密码子61的Q61R/K/L。过去15年研究发现了RAS Switch II口袋(开关II口袋)。Sotorasib和Adagrasib通过该口袋并与KRAS C12形成共价修饰,直接阻断KRAS,已获FDA批准用于KRASG12C非小细胞肺癌(NSCLC)二线治疗。Daraxonrasib是野生型与突变型H/K/NRAS间接抑制剂,先与亲环蛋白A(CypA)形成复合体,再作用于活化RAS以阻断信号,已获FDA批准用于所有RAS突变胰腺癌二线治疗。
《Pharmacological Research》刊发的该文围绕突变型RAS致癌信号阻断策略展开。研究背景方面,RAS是最早发现的癌蛋白之一,但RAS蛋白除GTP/GDP结合区外缺乏深袋状配体结合界面,GDP/GTP结合亲和力又达皮摩尔级,因此长期被视为“难成药(undruggable)”靶点。RAS-RAF-MEK-ERK与PI3K(phosphatidylinositol 3-kinase,磷脂酰肌醇3-激酶)-AKT-mTOR通路在生理与肿瘤发生中均居核心地位;约20%肿瘤存在RAS通路改变,胰腺癌、肺腺癌、结直肠癌中KRAS突变尤其突出。临床上亟需克服直接抑制剂谱系窄、耐药机制复杂、非G12C突变缺乏有效靶向药等问题,这正是研究人员开展本综述与药物机制统合分析的现实动因。
研究人员通过整合RAS结构生物学、突变图谱、共价抑制剂研发史、分子胶(molecular glue)三元复合物研究与临床试验数据,系统梳理从KRASG12C直接阻断到泛RAS(pan-RAS)间接阻断的演进。结论上,RAS并非不可成药:Switch II口袋的发现使Sotorasib与Adagrasib成为可能;而CypA(cyclophilin A,亲环蛋白A)-依赖的分子胶策略则把H/K/NRAS野生型与突变型一并纳入抑制范围。其意义在于为胰腺癌等KRAS驱动肿瘤提供了超越G12C亚型、超越单纯直接抑制的新范式,也提示泛RAS抑制兼具通路反馈调控优势与正常组织毒性的双刃剑特征。
主要关键技术方法概括:研究人员并未开展湿实验操作,而是采用文献循证与临床队列数据汇总。关键方法包括RAS晶体结构与前药口袋建模、共价弹头(warhead)与Switch II口袋相互作用解析、CypA-药物-RAS三元复合物机制研究,以及基于RASolute 302Ⅰ/Ⅱ期与Ⅲ期随机对照试验的患者队列分析,后者样本来自美国及多国中心的不可切除胰腺导管腺癌(PDAC)人群,按RAS G12/G13/Q61突变状态分层。
研究结果部分,第一节“The structure, function, and interactions of RAS proteins(RAS蛋白的结构、功能与相互作用)”通过RAS效应叶、别构叶、P-loop、Switch I/II及GEF/GAP/效应蛋白界面分析,说明RAS靠γ-磷酸招募T35与G60维持活化构象,突变热点集中于P-loop与Switch II。第二节“RAS mutations(RAS突变)”汇总癌症中RAS突变频率,指出KRAS占约75%,G12D、G12V、G12C、G13D、Q61R为五大热点,且肺、结直肠、胰腺肿瘤的突变谱与共存突变各具特征。第三节“Development of sotorasib and adagrasib: direct orally bioavailable KRASG12C-mutant inhibitors(Sotorasib与Adagrasib研发:直接口服可用的KRASG12C突变抑制剂)”通过共价抑制概念与晶体结构研究,证明两药结合Switch II口袋并共价修饰C12,NSCLC客观缓解率约37%—43%;同时Awad等队列显示耐药可经二次KRAS突变、H95置换、MET扩增、BRAF/NRAS/RET改变及融合事件产生。第四节“Development of daraxonrasib: an orally bioavailable indirect RAS inhibitor(Daraxonrasib研发:口服可用间接RAS抑制剂)”通过Sanglifehrin A类分子胶设计证明,仅CypA-药物-RAS三元复合物可灭活RAS;RASolute 302中300 mg组客观缓解35%、疾病控制92%,Ⅲ期较化疗改善总生存(13.2对6.6个月)与无进展生存(7.3对3.5个月)。
讨论与结论部分,研究人员指出肺癌、结直肠癌、胰腺癌是全球高致死肿瘤,KRAS突变占比高但免疫疗效差。Daraxonrasib作为pan-RAS抑制剂是重要进展:一方面可阻断生理与突变RAS以压制反馈性RAS再激活,另一方面也因抑制野生型RAS带来毒性风险,且月费用约4万美元造成经济毒性。结论可译为:由于众多肿瘤与NRAS、HRAS及KRAS突变相关,Daraxonrasib这一pan-RAS抑制剂的发现代表重要进展;然而pan-RAS抑制利弊并存,阻断RAS会引发反馈性RAS信号上调,抑制全部RAS异构体虽可削弱该反馈,却因正常信号受抑而增加毒性;原则上突变癌基因产物特异性抑制优于原癌基因全抑制,而高额费用亦为其短板。