个人感想:
由于癌细胞本身的高频分裂、DNA不稳定等特性,在压力下,其自然容易出现能逃逸压力的突变和进化。那如何减少癌细胞突变进化的机会呢。也许可以考虑多管齐下,多种作用机制或针对多种突变的药物同时使用,给癌细胞制造出,超过其突变进化速度的压力,以达到一举歼灭的目的?
围绕KRAS的药物开发,可谓是百花齐放,也越来越来精巧复杂。这应该是大多红海靶点的未来走向,没有最好,总有更好。个人是比较看好ADC-KRASi(可能有惊喜),而PROTAC降解和anti-KRAS疫苗可能还有待突破
针对KRAS的临床多如牛毛,真是没有最卷,只有更卷。想想这竞争力度,都觉得头皮发麻啊。所以,希望大家同时在能产出增量的基础研究上多多努力,让大伙都能松口气+有口饭吃.....
小分子药物出现已有上百年?但随着新靶点、新机制的发现,以及AI等工具的完善,小分子药物仍然活跃在舞台上
如果癌症由于其复杂性和不可战胜性被称为“众病之王”,那么KRAS突变就是这位国王皇冠上最坚硬的钻石。在很长一段时间里,它被药企和科学家公认为不可成药Undruggable。
为什么这个早在1982年就被发现、驱动了近1/3人类恶性肿瘤的致癌基因,直到2021年才有第一款针对性药物获批。一,死亡开关的卡死
1960年,科学家在研究小鼠白血病病毒时,发现一种能让大鼠长出肉瘤的病毒基因,命名为“ras”,取自大鼠肉瘤rat sarcoma的缩写。这就是RAS家族的雏形,而KRAS正是这个家族中最“凶险”的成员。
当时,没有“致癌基因”的认知,大家认为癌症是由病毒感染引起的,RAS基因只是病毒携带的“配角”。这种误读,让RAS不被药企重视。
转折点出现在1979年。麻省理工的罗伯特·温伯格将小鼠的肿瘤DNA转入正常细胞,意外发现这些细胞发生了癌变。而导致细胞癌变的,正是与病毒ras基因同源的人类细胞基因。这是首次发现:自身的基因变异才是癌症发生的核心原因。
随着基础研究的深入,发现RAS蛋白是细胞信号传导中的关键分子开关,调控着细胞的增殖、生存与迁移,在RAF-MEK-ERK信号通路中扮演着核心角色。RAS随之开始被药企所重视。
首先,我们需要理解为什么 KRAS 如此重要,如此难搞。
想象一下电灯开关,按下开,灯亮;按下关,灯灭。在细胞里,RAS蛋白家族(包括KRAS、NRAS、HRAS)就是这样一个开关。它负责接收细胞外的生长信号,然后告诉细胞核:“外面环境不错,可以分裂”。
正常情况下,RAS蛋白结合了GTP(三磷酸鸟苷)就是“开”,结合了GDP(二磷酸鸟苷)就是“关”。这个过程非常迅速且受到严格调控。
但是,当KRAS基因发生突变(比如G12C突变),这个开关就坏了。坏的方式很特别:它卡在了“开”的位置上。细胞就会疯一样地不断分裂,最终形成肿瘤。
RAS 突变存在于约 30%的人类癌症中。
KRAS 是其中最凶残的,占据了 RAS 突变的 85%,也是最常见的突变亚型,在胰腺癌90%、结肠癌50%、肺癌30%、甲状腺癌50%中高频突变。
1980年代发现KRAS 后,科学家想方设法阻止KRAS的“开”的状态。但他们撞上了一堵墙。
二,为什么说 KRAS 不可成药
小分子药物研发有一个基本逻辑:锁钥原理。蛋白质表面通常有口袋Pocket,小分子就像一把钥匙,插进这个口袋里,就能改变蛋白质的功能。
RAS蛋白之所以长期被视为“不可成药”,有三大难点:
1,表面平滑,缺乏口袋:大多数致癌蛋白(比如 EGFR/HER2)表面都有深的口袋。RAS蛋白表面平滑,缺乏结合口袋,使得小分子难以结合。
2,超高亲和力:RAS与GTP/GDP的亲和力极高,解离常数达到皮摩尔pM级别,难以通过竞争性抑制剂取代。
3,多种突变亚型:KRAS突变可进一步细分为G12C、G12D、G12V等多个亚型,针对不同亚型需要开发精准抑制剂。
于是,从1980年到2010年,无数药企在这个靶点上折戟沉沙。辉瑞、罗氏、默沙东投入巨资筛选了数十万种化合物后,要么没有抑制活性,要么毒性过大,最终都不了了之。教科书上甚至开始写:直接抑制KRAS是不可能的。三,曲线救国
当时有一个行业共识:与其直接靶向KRAS这个硬骨头,不如绕开它,靶向其上下游的信号通路,比如EGFR、BRAF、MEK等。
于是,一场曲线救国的研发浪潮开启了。1997年,第一款EGFR抑制剂吉非替尼进入临床试验,2003年获批上市,用于治疗EGFR突变的非小细胞肺癌;2001年,BRAF抑制剂维莫非尼进入研发阶段,2011年获批用于治疗BRAF V600E突变的黑色素瘤;2013年,MEK抑制剂曲美替尼获批上市,用于治疗BRAF突变的晚期黑色素瘤。
这些药物的上市,给部分癌症患者带来了希望,但对于KRAS突变的患者来说,却是“杯水车薪”。EGFR抑制剂对KRAS突变患者的客观缓解率ORR不足5%,MEK抑制剂的ORR只有10%,中位无进展生存期mPFS=3-4个月,与化疗相比,几乎没有优势。
更残酷的是,这些“曲线救国”的药物,还会引发严重的耐药问题。比如,使用MEK抑制剂的患者,平均在用药6个月后就会出现耐药,而耐药的主要原因之一,就是KRAS基因的二次突变。
四,那个不起眼的裂缝
当时,凯·舒卡特Kevan Shokat教授是少数选择坚持研究直接靶向KRAS的。他拿到博士学位后,放弃了当时热门的EGFR研究方向,选择了KRAS,这个被所有人视为死胡同的靶点。
转机出现在2013 年,舒卡特的思路很特别:他没有执着于寻找能结合KRAS口袋的小分子,而是把目光放在了KRAS的突变位点上。他发现,KRAS的突变位点相对集中,其中G12C突变(第 12 位的甘氨酸Glycine突变成了半胱氨酸Cysteine)在非小细胞肺癌中占比最高,约为13%的KRAS突变患者是这种亚型。而半胱氨酸残基有独特的化学性质=可以与丙烯酰胺等化合物形成不可逆的共价结合。
他发现,虽然KRAS表面是圆滑的,但在G12C突变体的非活性状态(GDP结合态)下,在第12位突变残基旁边出现一个以前未被发现的“浅浅口袋”(Switch-II Pocket)。
这个发现简直是神来之笔:不去碰活性状态(GTP态),就盯着它偶尔休息的一瞬间(GDP态)。当 KRAS 短暂地处于“关”的状态时,用一个分子的“钩子”伸进这个浅口袋,与那个突变的半胱氨酸发生不可逆的共价结合。一旦结合,这个药物就像一把锁,把 KRAS锁死在“关”的状态,不让它再变回“开”。
2013年,舒卡特在《自然》杂志上发表了这篇划时代的论文。虽然当时那个分子活性还不强,但这相当于明示:KRAS是可以被搞定的!五,百亿美元的竞速
舒卡特的论文一出,原本已经放弃 KRAS 的制药界瞬间沸腾。既然原理通了,剩下的就是工程问题=优化分子结构,提高效力,降低毒性。这就进入了我们熟悉的商业竞速环节。
跑得最快的是舒卡特参与创立的Wellspring 小公司,后来这个项目不同的公司接手,但真正的黑马是安进Amgen。安进花费了5年时间,对舒卡特的化合物的结构进行了上百次修改,得到了候选药物=AMG 510。
2018年,安进公布 AMG 510 的临床前数据,效果惊人,并进入进入Ⅰ期临床试验。2019年,ASCO年会,安进公布了早期临床数据,全场起立鼓掌。2021年5月,FDA 加速批准 AMG 510 上市,商品名 Lumakras(索托拉西布Sotorasib)。
这是第一款获批的 KRAS 抑制剂。在针对携带 KRAS G12C 突变的非小细胞肺癌患者的试验中,Sotorasib 的客观缓解率ORR=37%,中位总生存期OS= 12.5 个月。而化疗组的ORR仅为8%,mPFS仅为4.2个月,mOS仅为8.1个月。其疗效,显著优于化疗。
紧随其后的是Mirati Therapeutics公司的阿达格拉西布Adagrasib (MRTX849),它在 2022 年获得了FDA 批准。与索托拉西布相比,阿达格拉西布的半衰期更长(约24小时),可以每天服药一次。阿达格拉西布的胃肠道副作用发生率更高,索托拉西布的肝毒性风险略高。对于临床医生,需要根据患者的情况,选择合适的药物。
此时的中国,劲方医药也开始在KRAS抑制剂领域发力。其KRAS G12C抑制剂氟泽雷塞片(达伯特®,GFH925/IBI351)已获批上市。六,红海与蓝海
除了两款已上市的药物,全球还有70个KRAS在研项目,其中一半以上围绕G12C突变展开。激烈的竞争,引发了一波“撤退潮”:2024年,诺华放弃了已进入Ⅲ期临床的KRAS G12C抑制剂JDQ443。贝达的KRAS G12C抑制剂BPI-421286,也因临床优势不明显而停止。2026年,Verastem终止RAMP 203临床试验。
Verastem的撤退,标志着:G12C已沦为“红海”,而开发难度更高、患者需求更迫切的G12D突变,成为新战场。KRAS G12D突变约占整个KRAS突变的35%,集中出现在胰腺癌34%、结直肠癌12%、非小细胞肺癌4%等中。
靶向G12D的研发难度,远超G12C,因为KRAS G12D突变体缺乏半胱氨酸,无法与共价抑制剂形成结合,只能开发非共价抑制剂。2025年,BMS在收购Mirati后,放弃了其G12D抑制剂MRTX1133,原因是药代动力学不好;而Verastem则全力押注G12D抑制剂VS-7375,这款药物具有“ON/OFF”双构象抑制机制,能同时靶向KRAS蛋白的失活状态和激活状态,在16名KRAS G12D突变的非小细胞肺癌患者中,应答率达到69%。
除了G12D,G12V、G13D等突变的研发,也稳步推进。2025年,拜耳与Kumquat Biosciences就一款G12D抑制剂达成13亿美元的合作;阿斯利康则以首付款2400万美元,获得了祐森健恒G12D抑制剂UA022。全球在研的64款KRAS G12D抑制剂中,中国贡献了39款,劲方医药、艾力斯、恒瑞医药等有布局。
此外,RAS家族的另外两个成员=HRAS和NRAS,也逐渐进入科学家的视野。HRAS突变主要存在于膀胱癌、头颈癌中,发生率约3%;NRAS突变主要存在于黑色素瘤、胰腺癌中,发生率约8%。目前,全球已有多款HRAS、NRAS抑制剂进入临床试验。
七,新问题
第一代KRAS G12C 抑制剂Sotorasib 和Adagrasib很快遇到了两个问题:
1.耐药性Resistance:
癌细胞非常狡猾。你锁住了G12C,它可以通过增加上游信号、产生新的突变或者绕道其他通路来继续生长。很多患者在使用药物0.5-1年后,肿瘤会复发。主要耐药机制分为两类:一是KRAS基因的二次突变(如Y96D、H95R),占比约50%;二是旁路激活(如MET扩增、HER3过表达),占比约30%。
2.覆盖面窄:
G12C突变虽然常见,但只占KRAS突变的一部分(主要是肺癌)。胰腺癌和结直肠癌中更常见的是G12D和G12V突变。第一代药物对它们无效。
所以,战争进入了下半场=为了破解耐药难题:
●广谱抑制剂Pan-KRAS inhibitors:
针对单个突变容易耐药,那就同时抑制所有KRAS突变。Revolution Medicines公司的Daraxonrasib(RMC-6236)专门抑制“激活状态”的RAS蛋白,可以抑制所有KRAS突变的位点(G12C、G12D、G12V等),甚至对野生型RAS也有活性。其治疗胰腺癌的ORR达到47%,DCR达到89%,这被称为“RAS革命”。
礼来的LY4066434是口服利用度高、非共价、强效的pan-KRAS抑制剂,对HRAS和NRAS具有高度选择性。临床前研究显示,LY4066434可抑制包括KRAS G12D、G12V、G12C、G13D、G12A和G12S在内的多种突变。
ERAS-4001是Erasca公司开发的新型泛KRAS抑制剂,能够与野生型KRAS和KRAS G12X突变体结合,以个位数纳摩尔的效力阻止KRAS通过效应蛋白向下游传递信号。
●联合疗法:
KRAS抑制剂与PD-1/PD-L1抑制剂的联合具有显著协同效应。阿达格拉西布+帕博利珠单抗在高PD-L1 NSCLC中客观缓解率达63%,12个月PFS率达60.8%。这种联合能够重塑肿瘤免疫微环境,将“冷肿瘤”转化为“热肿瘤”。
索托拉西布+EGFR抗体在结直肠癌中的客观缓解率为26.4%。这种联合策略针对KRAS抑制剂的一个主要耐药机制=EGFR反馈激活。当KRAS信号被抑制时,上游的EGFR信号往往会代偿性增强。
KRAS抑制剂+SHP2抑制剂(Glecirasib+JAB-3312)在NSCLC中客观缓解率达64.7%。SHP2是RAS-MAPK通路的关键节点,抑制SHP2能够阻断多种RTK信号向RAS的传递,与KRAS抑制剂形成上下游双重阻断。八,新型疗法
下面的新疗法,是尝试用不同的手段+在不同层面,对KRAS进行围剿。单一方法可能存在缺陷,同时推进多种技术路径,通过系统冗余以提高成功率。
1, ADC:
劲方医药(国内首家获批KRAS G12C抑制剂氟泽雷塞)将panRAS分子胶作为ADC的载荷,并在专利WO2025051241A1中详细公布的多个候选分子的临床前数据。2026年1月,劲方医药递交了GFS784的IND申请:全球首个进入IND阶段的RAS ADC。
加科思的JAB-BX600是一款以高活性小分子KRAS G12D抑制剂作为载荷的靶向EGFR的抗体偶联药物(ADC)。KRASi作为payload,其疏水性和透膜性是一个挑战,也是核心的优化方向。
2, PROTAC降解剂:
PROTAC和分子胶也代表了药物设计的范式转变:不再要求小分子抑制靶蛋白,而是利用细胞自身的降解系统来清除致病蛋白。
中国科研团队通过连接VHL E3连接酶配体,构建出降解剂Y-D-2,在GP2D异种移植模型中实现93.9%的肿瘤抑制率。Y-D-2在GP2D细胞中实现DC50=12.9 nM,Dmax=96.4%。效价有待提高啊。
Revolution公司开发的CypA辅助KRAS抑制剂是分子胶的里程碑。RMC-7977具有GAP样活性,表明分子胶甚至可以从头实现功能获得性改变。这些化合物能有效抑制多种RAS信号通路。
BPI-57000是强效三复合体RASMULTI(ON)抑制剂,其分子特点是与RAS(ON)、CYPA形成三元复合体分子胶,同时抑制多种K/N/HRAS突变肿瘤。小鼠研究显示,单药每日口服即显示抗肿瘤活性,仅需1/10剂量即可达到竞品相同疗效。
3, 抗KRAS疫苗:从被动抑制到主动免疫清除
抗KRAS疫苗代表了治疗范式的根本转变: 不再仅仅抑制癌细胞的增殖信号,而是训练免疫系统主动识别并清除携带KRAS突变的肿瘤细胞,类似于从“治安巡逻”升级为“全民反恐”。
mRNA-5671是Moderna开发的靶向KRAS突变癌症的mRNA疫苗,通过脂质纳米颗粒LNP递送编码KRAS四种常见突变(G12D、G12V、G13D、G12C)的mRNA,进入细胞后翻译生成抗原,经MHC-I/II递呈,激活CD8+T细胞与CD4+T细胞双重免疫反应。该疫苗在临床I期中评估了单药及与PD-1抗体联用对KRAS突变肺癌、结直肠癌和胰腺癌的疗效,但后续开发暂停。大概率是疗效不理性。
艾博生物的ABO2102是国内首个针对多KRAS突变的治疗性肿瘤疫苗,已于2025年获得美国FDA和中国NMPA默示许可。ABO2102也是可编码5种KRAS突变抗原的mRNA分子。
Elicio Therapeutics开发的ELI-002 7P,是现成型off-the-shelf疫苗采用两亲分子AMP技术,将KRAS抗原和佐剂精准递送至淋巴结。
在90名KRAS突变胰腺癌患者中,mKRAS特异性T细胞的反应率高达99%。T细胞数量提升145.3倍,最高提升1310倍。85%的患者同时激活了CD4辅助T细胞和CD8杀伤T细胞。这款疫苗针对7种最常见的KRAS突变G12D/V/R/C/A/S/G13D,覆盖25%的实体瘤。
4,核酸药物:
通过在RNA水平上精准干预,核酸药物能够从根本上解决KRAS蛋白过表达的问题。
MD中心的研究团队开发了一种革命性的递送系统:使用从骨髓细胞衍生的工程化外泌体来沉默KRAS G12D。在首次人体I期剂量递增试验中,12名转移性胰腺癌患者接受了治疗。
北卡罗来纳大学团队的EFTX-G12V,是首个EGFR靶向的KRAS G12V选择性siRNA分子,该药物通过GE11C肽段实现对肿瘤细胞的靶向递送。体外研究中,该siRNA可高效沉默KRAS G12V mRNA,抑制KRAS蛋白表达及其下游MAPK信号,且对野生型KRAS无影响。在肺癌、结肠癌和胰腺癌等动物模型中,EFTX-G12V均显著抑制肿瘤生长,表现出优于pan-KRAS siRNA的治疗效果。
阿斯利康开发的AZD4785是一种针对KRAS mRNA的高亲和力受限乙基含治疗性反义寡核苷酸ASO。临床前评估显示,AZD4785能够有效地选择性地耗尽KRAS mRNA和蛋白质,从而抑制下游效应通路。与RAS-MAPK通路抑制剂不同,AZD4785介导的KRAS耗竭不会导致MAPK通路的反馈激活。
这些新疗法可能在未来3-5年披露更多的临床数据,让我们拭目以待结语
回顾KRAS抑制剂的研发史,你会处处发现“第一性原理”的妙用。太阳底下,很少有真正的死局。所谓的“不可能”,往往只是因为观察的维度不够细微,或者工具还不够精密。
最近有传闻默沙东可能收购Revolution(拥有Pan-KRAS inhibitors=Daraxonrasib),交易可能高达280-320亿美元。这起超级并购传闻也许印证了KRAS作为PD-1之后又一明星癌症靶点
部分参考文献:
FDA官网、NMPA官网等
2026-Emerging landscape of KRAS inhibitors in cancer treatment. Cancer Cell.
2024-Targeting KRAS in cancer.
2025-Response and Resistance to RAS Inhibition in Cancer.
2024-Exploiting the therapeutic implications of KRAS inhibition on tumor immunity.
2025-Targeting KRAS: from metabolic regulation to cancer treatment.