KRAS G12C抑制剂

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KRAS G12C抑制剂是一类专门针对携带 KRAS G12C 突变的肿瘤设计的小分子靶向药物。这类药物通过与突变位点生成的第 12 位半胱氨酸(Cysteine-12)残基形成不可逆的共价键,将 KRAS 蛋白锁定在非活性的 GDP 结合状态,从而阻断下游 MAPK通路 的信号传导。该类药物的成功研发打破了 RAS 蛋白长达 40 年的“不可成药”(Undruggable)魔咒,是精准肿瘤学领域的里程碑式突破。代表药物包括已获批的 索托拉西布 (Sotorasib) 和 阿达格拉西布 (Adagrasib)。

KRAS G12C 抑制剂
Covalent Allele-Specific Inhibitors (点击展开)
               [Image:KRAS_G12C_inhibitor_covalent_binding_mechanism]
机制:共价锁定 Switch-II 口袋
药理属性
药物类别 共价变构抑制剂
关键化学基团 丙烯酰胺 (Acrylamide)
结合状态 KRAS-GDP (非活性态)
结合位点 Switch-II口袋 (S-IIP)
临床代表药物
第一代 (FDA获批) 索托拉西布 (Amgen)
阿达格拉西布 (Mirati)
新一代 (高潜) Divarasib (Roche)
Glecirasib (Jacobio)
主要适应症 NSCLC (二线/三线)
CRC (需联用)

核心机制:GDP 锁定陷阱

KRAS G12C 抑制剂并非直接与 GTP 竞争(因为 GTP 亲和力太高,竞争不过),而是采取了“守株待兔”的策略:

1. 动态循环

KRAS 蛋白在细胞内不断在“开启”(GTP结合)和“关闭”(GDP结合)两种状态间循环。即使是突变的 KRAS,也会通过内在的 GTP 水解短暂回到 GDP 状态。

2. 趁虚而入

当 KRAS 短暂处于 GDP 结合态时,其表面的 Switch-II口袋 才会打开。药物分子趁机滑入该口袋。

3. 共价锁死

药物上的丙烯酰胺弹头与突变位点的 Cys12 发生迈克尔加成反应,形成永久的共价键。这使得 KRAS 无法再装载 GTP,从而被“冻结”在失活状态。

药物格局:效力与PK的进化

药物 公司 特点与优势
索托拉西布
(Sotorasib)
Amgen First-in-Class。半衰期较短(~5h),需每日一次高剂量给药。CYP3A4 诱导剂。
阿达格拉西布
(Adagrasib)
Mirati 长半衰期(~23h),具有较好的脑转移穿透性。CYP3A4 抑制剂,DDI 风险较高。
Divarasib
(GDC-6036)
Roche 新一代。效力更高(Potency),在更低剂量下即可起效,初步数据显示疗效可能优于前代。
Glecirasib
(JAB-21822)
加科思 (Jacobio) 国产领跑。强调与自研 SHP2抑制剂 (JAB-3312) 的联合协同效应。

下一步:克服耐药

KRAS G12C 抑制剂面临的最大挑战是适应性耐药。抑制剂切断通路后,肿瘤会通过 SHP2 迅速激活上游 RTK(如 EGFRMET),重新唤醒野生型 RAS 或其他旁路。
主流联合策略:

  • + EGFR 抑制剂: 如西妥昔单抗。这是治疗 KRAS G12C 突变结直肠癌 的标准方案(因为肠癌的 EGFR 反馈激活极强)。
  • + SHP2 抑制剂: 阻断所有 RTK 汇聚到 RAS 的通路,从源头掐断反馈回路。
  • + SOS1 抑制剂: 阻断 SOS1 催化 KRAS 结合 GTP,进一步将 KRAS 锁死在 GDP 状态,发挥协同作用。
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Ostrem JM, et al. (2013). K-Ras(G12C) inhibitors allosterically control GTP affinity and effector interactions. Nature.
[点评]:从 0 到 1 的突破。Kevan Shokat 首次发现了 Switch-II 口袋,奠定了共价抑制剂的理论基础。

[2] Canon J, et al. (2019). The clinical KRAS(G12C) inhibitor AMG 510 drives anti-tumour immunity. Nature.
[点评]:索托拉西布的里程碑文献,首次展示了药物的化学结构和临床前/早期临床数据。

[3] Hallin J, et al. (2020). The KRASG12C Inhibitor MRTX849 Provides Insight toward Therapeutic Susceptibility... Cancer Discovery.
[点评]:阿达格拉西布的研发论文,重点阐述了其优化的 PK 特性和透过血脑屏障的能力。

           KRAS G12C抑制剂 · 知识图谱
核心靶点 KRAS G12CSwitch-II口袋GTP酶
联合策略 SHP2抑制剂SOS1抑制剂西妥昔单抗 (EGFRi)
耐药机制 适应性耐药Y96D (口袋突变) • MET扩增
未来方向 Pan-KRAS抑制剂 (泛RAS) • KRAS G12D