SHP2

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SHP2(Src homology region 2 domain-containing phosphatase-2)是由 PTPN11 基因编码的非受体型蛋白酪氨酸磷酸酶。与大多数抑制信号的磷酸酶不同,SHP2 在肿瘤生物学中扮演着罕见的致癌性磷酸酶(Oncogenic Phosphatase)角色。它是连接上游受体酪氨酸激酶(RTK)与下游 RAS/MAPK 通路的关键“中继站”或“转接头”。在靶向治疗(如针对 KRAS G12C 或 EGFR 的抑制)中,肿瘤细胞常通过激活 SHP2 来介导适应性耐药(Adaptive Resistance)。因此,SHP2 抑制剂被视为克服多种靶向药耐药的“万能搭档”。

SHP2
Protein Tyrosine Phosphatase (点击展开)
               [Image:SHP2_auto_inhibition_closed_vs_open_structure]
构象开关:闭合(失活) vs 开放(激活)
分子档案
编码基因 PTPN11
酶类别 酪氨酸磷酸酶 (PTP)
结构域 N-SH2, C-SH2, PTP domain
功能角色 RAS 通路正向调节
临床相关
遗传病 努南综合征 (Noonan)
主要应用 克服耐药 (联合用药)
代表药物 TNO155, RMC-4630

分子机制:精巧的“自抑制”开关

SHP2 的活性受极其精密的构象变化调控,这为药物设计提供了绝佳的变构位点:

  • 关 (Closed State): 在基础状态下,SHP2 的 N-SH2 结构域像一个塞子一样,折叠并堵住了 PTP 催化结构域的活性中心。这就是“自抑制”(Auto-inhibition),此时酶没有活性。
  • 开 (Open State): 当上游信号(如 EGFR 激活)产生磷酸化酪氨酸(pY)肽段时,N-SH2 结构域优先与这些 pY 肽段结合。这种结合导致构象改变,N-SH2 从催化域上“移开”,暴露出活性中心,SHP2 被激活。
  • 变构抑制剂: 目前的 SHP2 抑制剂(如 TNO155)是分子胶水。它们结合在 N-SH2, C-SH2 和 PTP 结构域的交界处,将 SHP2 强行锁死在“关”的状态,使其无法被上游信号激活。

耐药的“漏斗”:为何要抑制它?

适应性耐药的必经之路

当我们使用 KRAS G12C 抑制剂(如索托拉西布)或 MEK 抑制剂时,肿瘤细胞会感知到下游 ERK 信号的减弱,从而解除负反馈抑制(Feedback Relief)。
后果: 细胞疯狂上调膜表面的各种 RTK(EGFR, FGFR, HER2, MET)。
SHP2 的作用: 无论上调的是哪种 RTK,它们几乎都需要通过 SHP2 才能将信号传导给 RAS(特别是野生型 RAS)。SHP2 就像一个信号漏斗,汇聚了所有的上游逃逸信号。
策略: 抑制 SHP2,相当于卡住了这个漏斗的脖子,同时切断了多条旁路激活途径。

双重身份:免疫检查点下游

SHP2 不仅在肿瘤细胞内促癌,在免疫细胞中也是“帮凶”。它是 PD-1 下游的关键效应分子。当 PD-1 与 PD-L1 结合后,会招募 SHP2,进而去磷酸化 T 细胞受体(TCR)信号通路,抑制 T 细胞杀伤力。
双重获益: 抑制 SHP2 既能直接抑制肿瘤生长(细胞自主性),又能解除 T 细胞抑制(非细胞自主性),具有类似于 PD-1 抗体的免疫激活作用。

研发全景:为联合而生

药物代码 公司 主要联合策略
TNO155 Novartis + KRAS G12C抑制剂 (Adagrasib/Sotorasib)
+ EGFR抑制剂 (Nazartinib)
RMC-4630 Revolution / Sanofi + KRAS G12C抑制剂
+ MEK抑制剂 (Cobimetinib)
JAB-3312 加科思 (Jacobio) + Glecirasib (KRAS G12C)
强调口服生物利用度。
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Chen YN, et al. (2016). Allosteric inhibition of SHP2 promotes anticancer therapeutic efficacy. Nature.
[点评]:诺华团队的奠基之作,发现了首个强效、高选择性的变构抑制剂 SHP099(TNO155的前体),证明了锁定“自抑制构象”的可行性。

[2] Mainardi S, et al. (2018). SHP2 is required for growth of KRAS-mutant non-small-cell lung cancer in vivo. Nature Medicine.
[点评]:揭示了 SHP2 在 KRAS 突变肺癌中的关键作用,证明了抑制 SHP2 可以打破对 MEK 抑制剂的适应性耐药。

[3] Ruess DA, et al. (2018). Mutant KRAS-driven cancers depend on PTPN11/SHP2 phosphatase. Nature Medicine.
[点评]:与 Mainardi 的文章同期发表,进一步确认了 SHP2 是 KRAS 驱动癌症中的“阿喀琉斯之踵”,为联合用药奠定了基础。

           SHP2 · 知识图谱
上下游 RTK (EGFR/MET) → SHP2SOS1RAS
联合策略 双重抑制KRAS G12C反馈性激活
抑制机制 变构抑制分子胶水自抑制
免疫相关 PD-1 下游 • T细胞耗竭