EAI045
EAI045 是由 Dana-Farber 癌症研究所与诺华(Novartis)联合开发的全球首个 EGFR 变构抑制剂(Allosteric Inhibitor),被视为第四代EGFR-TKI的原型分子。与传统的第一、二、三代 TKI(均为 ATP 竞争性抑制剂)不同,EAI045 不结合 ATP 结合口袋,而是结合在激酶结构域背面的一个变构疏水口袋中。这种独特的结合模式使其能够有效抑制对第三代药物(如奥希替尼)耐药的 L858R/T790M/C797S 三重突变体。然而,由于 EAI045 必须与抗 EGFR 单抗(如西妥昔单抗)联用才能阻断受体二聚化发挥疗效,其临床应用受到限制,目前主要作为实验室工具药(Tool Compound)和后续药物研发的结构基础。
变构抑制:另辟蹊径
EAI045 的发现标志着 EGFR 抑制剂研发思路的重大转折,从“堵锁眼”(ATP 口袋)转向了“卡铰链”(变构口袋):
- 绕过 C797S:
奥希替尼失效是因为 C797S 突变导致共价键无法形成。但 EAI045 结合的变构口袋位于激酶域的 C-lobe,远离 ATP 结合位点和 C797 残基。因此,无论 C797 是否突变,都不会影响 EAI045 的物理结合。 - 构象锁定:
EAI045 结合后,将 EGFR 激酶锁定在一种“非活性构象”(C-helix out),导致受体无法被激活。 - 突变选择性:
有趣的是,EAI045 对 L858R 突变特别敏感,因为 L858R 突变在结构上打开了这个变构口袋。相反,它对野生型 EGFR 的结合力很弱,具有极佳的安全性。
阿喀琉斯之踵:二聚化的困境
为什么必须联用西妥昔单抗?
EGFR 的激活依赖于两个受体分子的结合(非对称二聚化)。
1. 单体有效: EAI045 只能结合单体形式的 EGFR。
2. 二聚体失效: 当 EGF(配体)刺激导致 EGFR 二聚化时,变构口袋的构象会发生改变,EAI045 就会被“挤”出来,失去效力。
3. 解决方案: 必须联用西妥昔单抗(一种抗 EGFR 抗体),西妥昔单抗结合在细胞膜外,物理阻断 EGFR 的二聚化,从而为胞内的 EAI045 创造结合机会。这种“内(小分子)外(抗体)夹击”策略虽然有效,但在临床上极为不便。
L858R 与 19del 的区别
| 突变亚型 | EAI045 疗效 | 原因 |
|---|---|---|
| L858R / T790M / C797S | 有效 | L858R 突变会破坏变构口袋的抑制性相互作用,使口袋“敞开”,便于 EAI045 结合。 |
| 19del / T790M / C797S | 无效 / 微弱 | 19外显子缺失突变会缩短 $\alpha$C-螺旋的 loop 环,导致变构口袋结构改变,EAI045 难以结合。这是一代变构药物的重大短板。 |
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Jia Y, et al. (2016). Overcoming EGFR(T790M) and EGFR(C797S) resistance with mutant-selective allosteric inhibitors. Nature.
[点评]:里程碑式文献,首次报道了 EAI045 的发现过程、晶体结构以及与西妥昔单抗联用的必要性,开启了第四代 EGFR-TKI 的研发热潮。
[2] To C, et al. (2019). Single and dual targeting of mutant EGFR with an allosteric inhibitor. Cancer Discovery.
[点评]:深入探讨了变构抑制剂(EAI045)与正构抑制剂(如奥希替尼)联合使用的潜力,提出了“双重锁死”的治疗策略。