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RAS家族蛋白是一類小分子GTP酶，也是第一個(gè)在人類腫瘤中被鑒定出來的致癌基因，可廣泛參與細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化及腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。RAS蛋白為膜結(jié)合型的GTP／GDP結(jié)合蛋白，位于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，與GTP結(jié)合時(shí)處于活化狀態(tài)；反之，與GDP結(jié)合時(shí)則為非活化狀態(tài)。 目前已知的RAS家族共有三個(gè)基因：KRAS，NRAS和HRAS。RAS酶的突變與腫瘤發(fā)生密切相關(guān)，在不同類型的腫瘤中，RAS突變類型也不同。在人類腫瘤中，KRAS突變是最為常見的，約占85%，NRAS和HRAS分別占12%和3%。 在美國(guó)，死亡率最高的三種癌癥（胰腺癌、結(jié)直腸癌和肺癌）也恰好是RAS突變最多見的三種癌癥，分別占這三種癌癥患者數(shù)的95%、52%和31%。在胰腺癌、結(jié)直腸癌和肺癌中，KRAS突變占絕對(duì)多數(shù)，而NRAS突變多見于黑色素瘤和急性骨髓性白血病，HRAS突變多見于膀胱癌和頭頸癌。 不過，為什么KRAS突變最常見，以及為何不同腫瘤中RAS突變發(fā)生幾率不一樣，目前還沒有一個(gè)很好的解釋。 三種RAS基因的突變均可能導(dǎo)致該酶的過度活化，即便沒有發(fā)生RAS突變，腫瘤的生成也可能因RAS上游（如EGFR）的突變而依賴于RAS活性。因此，RAS酶成為了重要的癌癥治療靶點(diǎn)。  圖1 RAS信號(hào)通路 腫瘤對(duì)廣大的病友而言可謂是一頭兇猛野獸，一旦與其相遇，我們唯有拿出“亮劍”精神，全力搏擊，奮勇抗?fàn)?。抗腫瘤藥物就好比我們手中的武器，在斗爭(zhēng)過程中，只有在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)選對(duì)恰當(dāng)?shù)奈淦?，才有更多的機(jī)會(huì)戰(zhàn)勝腫瘤。 一部抗腫瘤藥物的研發(fā)史，就是一部“道高一尺魔高一丈”的斗爭(zhēng)史。然而，自RAS蛋白被發(fā)現(xiàn)30多年以來，還沒有一個(gè)針對(duì)RAS的藥物被成功研發(fā)出來。迄今為止靶向RAS蛋白的抑制劑都是基于抑制GTP/GDP交換過程，并不能完全抑制RAS酶的活性，使得RAS蛋白一度被認(rèn)為是“undruggable”的，RAS也因此被冠上了“不可藥用蛋白”的標(biāo)簽。 不過，研究人員一直沒有放棄開發(fā)出RAS靶向抑制劑的努力。2013年美國(guó)國(guó)家癌癥研究院（National Cancer Institute）專門提出一項(xiàng)倡議，對(duì)RAS“宣戰(zhàn)”。最近幾年對(duì)于RAS本身和RAS靶向藥物研究取得了較大的進(jìn)展。 癌度跟大家分享RAS靶向藥物的研究進(jìn)展。  圖2 RAS的蛋白結(jié)構(gòu) 文中將討論RAS藥物五個(gè)方向的研究進(jìn)展。  首先關(guān)注的是直接抑制RAS活性的藥物前景； 其次，討論抑制RAS與細(xì)胞膜的結(jié)合是否是可行的方向； 第三，評(píng)估抑制RAS下游信號(hào)通路的藥物，這也是目前最有前景的方向； 第四，討論RAS突變的合成致死相互作用是否存在希望； 最后，描述了RAS介導(dǎo)的細(xì)胞代謝變化，評(píng)估這些變化是否可以用于新的治療方向。 既往RAS藥物研發(fā)歷程 三個(gè)RAS基因編碼了4個(gè)非常相似的蛋白質(zhì)：KRAS4A、KRAS4B、HRAS和NRAS，它們都是一類叫“三磷酸鳥苷水解酶（GTP）”的東西。RAS基因的突變會(huì)導(dǎo)致GTP處于持續(xù)活躍狀態(tài)，激活下游信號(hào)通路，促進(jìn)癌細(xì)胞生長(zhǎng)。 最早的RAS藥物研發(fā)思路是尋找GTP的類似物以抑制RAS的活性，不過，由于RAS對(duì)于GTP的親和度很高，細(xì)胞內(nèi)的GTP濃度極高，因此這一想法一直沒有取得成功。 此外，由于對(duì)RAS與GTP結(jié)合的活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)缺乏足夠了解，尋找能直接抑制活性部位的藥物的努力也失敗了。研究人員也嘗試過減少RAS與細(xì)胞膜的結(jié)合以抑制其活性。但是，由于當(dāng)時(shí)誤以為4個(gè)RAS的功能完全一致，在體外研究中對(duì)于HRAS有效的藥物，在針對(duì)KRAS占主導(dǎo)地位的癌癥的臨床試驗(yàn)中也遭到了失敗。 近年來，由于對(duì)于這四個(gè)RAS蛋白功能和信號(hào)調(diào)控的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，在吸取以往失敗經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，藥物研究又重新活躍了起來。  圖3 RAS蛋白的四種亞型 直接抑制RAS的活性 當(dāng)1989年HRAS的晶體結(jié)構(gòu)首先被報(bào)導(dǎo)時(shí)，科研人員發(fā)現(xiàn)在它的表面沒有一個(gè)明顯的結(jié)合GTP的“口袋”，這就讓想要直接抑制RAS活性的人感到無從下手。 近年來，通過大規(guī)模的化合物篩選，發(fā)現(xiàn)了一些有望直接對(duì)RAS產(chǎn)生作用的化合物。其中一些能夠抑制RAS與SOS1的結(jié)合，這能夠有效減慢RAS獲得GTP的速度，減弱它們的“親熱程度”；另一些能夠抑制RAS與下游信號(hào)蛋白如RAF的結(jié)合。不過，這些化合物與RAS的親和性都比較低，要在人體內(nèi)產(chǎn)生效果，還需要找到更具親和性的化合物。 一些研究人員發(fā)現(xiàn)了一類能夠抑制KRAS的一個(gè)特定突變G12C的化合物。盡管G12C只占所有KRAS突變的12%，但它在肺癌中的比例卻非常大。這類化合物能纏繞結(jié)合帶G12C突變的KRAS，并將其鎖定，“不能說話不能動(dòng)”，它就不能再出來搗亂。其中一個(gè)化合物叫ARS-853，體外實(shí)驗(yàn)中能夠抑制肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。 研究還發(fā)現(xiàn)，G12C這個(gè)突變和其它突變不同，帶G12C的KRAS的激活過程還與EGFR有關(guān)。因此，同時(shí)抑制EGFR和帶G12C的KRAS在理論上能在肺癌中產(chǎn)生更好的療效。這個(gè)思路類似于采用EGFR-Tki聯(lián)合ARS-853，共同控制KRAS突變。 發(fā)表在Cancer Discovery和Science上的兩篇文章都發(fā)現(xiàn)在多個(gè)KRAS-G12C表達(dá)的肺癌細(xì)胞內(nèi)，使用ARS-853能顯著降低GTP結(jié)合的KRAS水平，以及抑制KRAS與下游信號(hào)分子的相互作用。這兩項(xiàng)研究都證明了ARS-853誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡，Cancer Discovery還報(bào)道了2D和3D培養(yǎng)下ARS-853能抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。 另外，這兩篇文章都發(fā)現(xiàn)ARS-853能抑制腫瘤細(xì)胞增殖，進(jìn)一步證明了ARS-853對(duì)KRAS-G12C的特異性。最后，這兩篇文章都證明了ARS-853是一個(gè)特異靶向KRAS-G12C具有一定開發(fā)潛力的抑制劑。 還有一些研究人員報(bào)道了治療胰腺癌的新思路，通過靶向KRAS突變的“人工外泌體”來實(shí)現(xiàn)。外泌體是一種分布在人體血液、尿液系統(tǒng)的小囊泡，它比細(xì)胞小的多，但是含有很多的信號(hào)分子，被某種細(xì)胞吐出來，在人體內(nèi)穿梭游覽一番，又被另一種細(xì)胞吞并，被比作是人體的“聯(lián)邦快遞系統(tǒng)”，或者“百度外賣”。 小干擾RNA，是一種小片段的RNA分子，這些小片段RNA可以配對(duì)目標(biāo)序列降解細(xì)胞中的目標(biāo)RNA分子。如果可以在RNA這一環(huán)節(jié)阻斷影響癌癥的基因，針對(duì)RNA干擾機(jī)制開發(fā)腫瘤藥物，也是一種治療思路。兩者合一，改造外泌體，并在外泌體里裝入特定的“小RNA”分子來治療胰腺癌，就成為一種可行的思路。 研究人員從人體細(xì)胞提取外泌體，然后改造它，裝入靶向KRAS基因G12D突變的小RNA分子，在外泌體上安插上一個(gè)CD47蛋白，這樣會(huì)避免被人體的巨噬細(xì)胞吞并，然后將這些“人工外泌體”注射到模型老鼠體內(nèi)。結(jié)果顯示通過腹腔注射的“人工外泌體”優(yōu)先被胰腺癌細(xì)胞吸收，并顯著抑制老鼠模型的腫瘤生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移，延長(zhǎng)了生存時(shí)間。 2016年12月8日，國(guó)際頂尖雜志《NEJM》報(bào)道了免疫細(xì)胞治療專家Steven Rosenberg研究組的一項(xiàng)突破性的研究成果：從一個(gè)已經(jīng)發(fā)生肺轉(zhuǎn)移的大腸癌患者的腫瘤組織里分離出了對(duì)突變的KRAS特異性作用的CD8 T細(xì)胞。這些T細(xì)胞在體外擴(kuò)大培養(yǎng)后回輸?shù)讲∪梭w內(nèi),將病人體內(nèi)腫瘤一舉殲滅。 這項(xiàng)研究中，治療后40天的第一次隨訪中，CT顯示所有7個(gè)肺轉(zhuǎn)移瘤已經(jīng)消退。在這些病變中，6個(gè)在治療后9個(gè)月完全消退或顯示出持續(xù)消退，并且已恢復(fù)健康的組織切片中也不存在活的腫瘤細(xì)胞，試驗(yàn)成功證明了TIL細(xì)胞療法對(duì)KRAS突變的患者的效果，可能會(huì)讓更多的KRAS突變患者獲益。 這是第一個(gè)靶向RAS突變體治療腫瘤成功的案例，將不可能變成了可能，預(yù)示著以往無藥可治的KRAS突變現(xiàn)在有救了。 就連CAR-T先驅(qū)Carl June也在同期NEJM上寫了一篇題為“Drugging the un-druggable Ras—Immunotherapy to the Rescue”的文章，盛贊這一突破性成果。 抑制RAS與細(xì)胞膜的結(jié)合 研究發(fā)現(xiàn)，RAS的致癌功能與其在細(xì)胞內(nèi)的位置有很大關(guān)系，當(dāng)RAS位于細(xì)胞膜的內(nèi)表面時(shí)活性最強(qiáng)。RAS轉(zhuǎn)移去細(xì)胞膜的過程中，第一個(gè)幫兇叫做法呢基轉(zhuǎn)移酶，這個(gè)幫兇結(jié)合在RAS的C端。因此，在上世紀(jì)90年代，抑制法呢基轉(zhuǎn)移酶的活性是RAS藥物研發(fā)的熱點(diǎn)，不過其中至少兩個(gè)藥物都在3期臨床中失敗了。 最近，通過計(jì)算機(jī)篩選可以直接抑制RAS與細(xì)胞膜結(jié)合的小分子，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)潛在的藥物fendiline，它可以選擇性地減少KRAS4B與細(xì)胞膜的結(jié)合。 研究還發(fā)現(xiàn)這一通路中另一個(gè)潛在的靶點(diǎn)是磷酸二酯酶δ（PDEδ）。PDEδ可以結(jié)合RAS蛋白上的法呢基，并將RAS運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜。 研究發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)小分子藥物deltarasin和deltazinone可以抑制PDEδ與法呢基的結(jié)合。在小鼠腫瘤模型中的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)藥物可以將RAS滯留在細(xì)胞內(nèi)部從而抑制腫瘤生長(zhǎng)。不過這兩個(gè)藥物對(duì)于RAS不是特異性的，它們有可能影響其它帶有法呢基的蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)，因此其安全性還有待驗(yàn)證。  癌癥患者交流群 癌度為患者提供線上問診、基因檢測(cè)、防癌咨詢、藥物咨詢、速愈素、海外就醫(yī)等專業(yè)服務(wù)，讓患者以最靠譜的渠道和最實(shí)惠的成本，享受優(yōu)質(zhì)服務(wù)。 有需要的病友請(qǐng)聯(lián)系:adxms999、怪魚（shoujitonny8743）、aiduyouxuan、翱宇（chunzhengwang）加入“癌度私人定制服務(wù)群”。 猜你喜歡 請(qǐng)輸入標(biāo)題 abcdefg 參考文獻(xiàn) 1. 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