ATRi

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ATRiATR Kinase Inhibitor(共济失调毛细血管扩张和 Rad3 相关蛋白激酶抑制剂)的缩写。ATR 是真核细胞中应对 DNA 复制压力(Replication Stress)和 DNA 损伤反应(DDR)的核心顶层激酶。ATRi 的核心抗癌逻辑是利用合成致死机制:许多癌细胞(特别是 ATM 缺失MYC 扩增的肿瘤)处于高复制压力状态,极度依赖 ATR 通路来稳定复制叉并防止基因组崩溃。ATRi 通过阻断 ATR-CHK1 信号轴,消除细胞周期的 S/G2 期检查点,迫使癌细胞带着未修复的 DNA 损伤提前进入有丝分裂,最终导致有丝分裂灾难(Mitotic Catastrophe)和细胞死亡。目前该类药物是 DDR 领域继 PARPi 之后的研发热点。

ATRi
ATR Kinase Inhibitor (点击展开)
靶点:复制压力响应中枢
全称 ATR Kinase Inhibitor
核心靶点 ATR激酶
合成致死对象 ATM缺失, ARID1A突变
关键下游 CHK1
代表药物 Ceralasertib, Berzosertib
研发状态 临床试验阶段 (Phase II/III)

为什么选择 ATR?——复制压力的阿喀琉斯之踵

DNA 损伤修复有两条主要防线:ATM 负责双链断裂,ATR 负责单链断裂及复制叉稳定。ATRi 的起效依赖于肿瘤细胞特有的脆弱性:

  • 复制压力 (Replication Stress):
    癌细胞由于 MYCCCNE1 等癌基因的激活,DNA 复制速度极快,常导致复制叉停滞或崩塌。ATR 会结合到停滞复制叉产生的单链 DNA (ssDNA-RPA) 上,暂停细胞周期,防止断裂。
  • 唯一的救命稻草:
    在正常细胞中,如果 ATR 被抑制,ATM 可以部分代偿。但在 ATM缺失 的肿瘤细胞(如某些肺癌、胃癌)中,ATR 成为维持生存的唯一依赖。阻断 ATR 会导致复制叉全面崩塌,引发不可逆的 DNA 损伤。

全球研发格局:谁能首个撞线?

临床挑战:毒性管理

ATRi 目前尚未有药物获批,最大的挑战在于平衡疗效与骨髓抑制(贫血/中性粒细胞减少)毒性。间歇性给药(Intermittent dosing)是目前的标准策略。

药物名称 研发药企 临床特征 / 进展
Ceralasertib (AZD6738) AstraZeneca 领头羊。口服。主要探索与 Durvalumab (PD-L1) 的联合,旨在利用 DNA 损伤激活免疫微环境。
Berzosertib (M6620) Merck KGaA / Vertex 静脉注射 (IV)。首个进入临床的 ATRi。常与化疗(吉西他滨/顺铂)联用。
Camonsertib (RP-3500) Repare / Roche 高选择性口服药。主要通过 STEP^2 平台筛选 ATM 缺失的实体瘤患者。
Tuvusertib (M1774) Merck KGaA 口服。针对 Berzosertib 静脉给药不便的改进型。

精准医疗:寻找“合成致死”搭档

ATRi 单药主要在具有特定基因缺陷的肿瘤中有效,这就是所谓的生物标志物驱动治疗:

  • ATM 缺失: 最经典的标志物。常见于胃癌、CLL、部分肺癌。ATM 功能丧失使细胞无法启动 G1 检查点,完全依赖 ATR 守住 G2 关口。
  • ARID1A 突变: 常见于卵巢透明细胞癌和子宫内膜癌。ARID1A 参与染色质重塑,其缺失会导致拓扑异构酶功能障碍,增加细胞对 ATRi 的敏感性。
  • MYC 扩增: MYC 驱动的超速增殖会产生巨大的复制压力,这类肿瘤对 ATRi 表现出“致癌基因成瘾”般的敏感。
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Yap TA, et al. (2021). First-in-Human Trial of the Oral Ataxia Telangiectasia and Rad3-Related (ATR) Inhibitor Ceralasertib. Journal of Clinical Oncology.
[点评]:Ceralasertib 的 I 期关键数据,确立了其给药剂量、安全性,并观察到了在 ATM 缺失肿瘤中的初步疗效。

[2] Bradbury A, et al. (2020). Targeting ATR as a Cancer Therapeutic Strategy. Nature Reviews Drug Discovery.
[点评]:DDR 领域的权威综述,详尽解析了 ATRi 的分子机制、合成致死策略以及与免疫治疗联合的生物学基础。

[3] Shapiro GI, et al. (2021). Phase 1 study of the ATR inhibitor berzosertib in combination with gemcitabine and cisplatin in patients with advanced solid tumours. The Lancet Oncology.
[点评]:证实了 ATRi 能够显著增强化疗药物(如吉西他滨)的细胞毒性,因为 ATRi 阻止了化疗造成的 DNA 损伤修复。

           ATRi · 知识图谱
上游机制 复制压力RPA包被DNA单链断裂
合成致死 ATMARID1AMYCCCNE1
联合策略 PARPi (协同) • PD-1抑制剂吉西他滨
同类靶点 CHK1抑制剂WEE1抑制剂DNA-PK抑制剂