梳理RAS 激活态(RAS (ON))抑制剂的研发演进历程,以及构效关系(SAR)如何分别靶向 G12C、G12V、G12D 突变体和泛 RAS 靶点。
详述共价抑制剂、非共价抑制剂、分子胶、蛋白降解剂的化学演化与结构优化;
明确 Sotorasib、Adagrasib 等 KRAS G12C 抑制剂已获 FDA 批准;
ASP3082成为首个临床阶段 KRAS G12D降解剂。
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RAS 抑制剂的里程碑
2013 年:首个共价片段化合物12被发现,可共价结合 KRAS G12C;
2014–2018 年:ARS-853、ARS-1620 迭代优化,首次在体内展现抑制活性;
2021–2022 年:Sotorasib、Adagrasib获 FDA 批准,成为全球首批 KRAS G12C上市药;
2022年-:KRAS G12D抑制剂、泛 KRAS 抑制剂、RAS (ON) 分子胶、PROTAC 降解剂相继问世。
直接 RAS 抑制剂
共价抑制剂(以 KRAS G12C 为核心)
核心思路:利用丙烯酰胺等共价弹头,与突变位点半胱氨酸不可逆结合,锁定 KRAS 于 GDP 结合失活态;
起点:化合物 12 → ARS-853 → ARS-1620(明确骨架);
关键进展:AMG 510(Sotorasib)、MRTX849(Adagrasib) 成功上市;
后续跟进:Garsorasib、Glecirasib、Divarasib 等通过结构优化,提升疗效与成药性。
通过化学修饰的共价弹头,微调共价弹头的作用轨迹,以避开 γ-磷酸的空间干扰,在保留失活态结合能力的同时,适配 GTP 结合态的结构特征,设计能够靶向两种状态的 KRAS G12C 共价双抑制剂。
非共价抑制剂(突破 G12C,覆盖 G12D 等)
核心思路:针对 G12D 等无反应性半胱氨酸的突变,放弃共价弹头,依靠氢键、盐桥、疏水作用实现高亲和力结合;
关键进展:MRTX1133—— 首个临床活性 KRAS G12D 非共价抑制剂;
勃林格殷格翰路线:通过 NMR 片段筛选,发现 Switch II 口袋新配体,逐步优化出 BI-2865、BI-2493 等泛 KRAS 抑制剂骨架,最终推进临床候选 BI-3706674。
此前,基于结构已知的 KRAS 药物及其优化过程,介绍 KRAS G12D 的从抑制剂到降解剂的多模态治疗策略,梳理了 KRAS G12D 靶向药物的 SAR 优化思路。
Merck 基于双胺片段的设计,以静电互补 + 氢键配对为设计核心,从 KRAS G12D 特异性抑制剂出发,开发高效泛 KRAS 抑制剂,已推进到体内研究。
分子胶(RAS-ON 抑制剂,靶向激活态)
核心思路:通过重塑亲环蛋白 A(CypA) 表面,形成CypA-药物-RAS 三重复合物,精准结合激活态 RAS,阻断下游效应蛋白结合;
代表:RMC-6291(KRAS G12C ON)、RMC-9805(KRAS G12D ON)、RMC-6236(泛 RAS ON);
优势:可克服传统 OFF 态抑制剂带来的 KRAS-GTP 累积型耐药。
蛋白降解剂(PROTAC)
核心思路:双功能分子一端结合 RAS,一端募集 E3 泛素连接酶,催化降解;
关键进展:LC-2 首个实现内源性 KRAS G12C 降解;ASP3082全球首个临床阶段 KRAS G12D 降解剂;ACBI3 强效泛 KRAS 降解剂;
优势:催化式降解、不依赖持续结合、可覆盖更多突变、能降解野生型 KRAS。
临床开发
不同研究阶段的KRAS抑制剂
Preclinical
Phase1
Phase2
Phase3
ARS-1620
RSC-1255
FMC-376
RMC-6236
ARS-853
RMC-9805
HBI-2438
MK-1084
SML-8731LY4066434
LY3499446(终止)
LY3537982
ACBI3QTX3034
YL-15293
D3S-001
BPI-501836
BI-3706674
MRTX-1133(终止)
Divarasib
JAB-22000
PF-07934040
TSN1611
JDQ443(终止)
UA022
QLC1101
GFH375
BI-2865
LY3962673
HRS-4642
BI-2852
QTX3046
siG12D-LODER
BI-2493
ASP3082
RMC-7977
INCB161734
GFH547
......
直接 RAS 靶向抑制剂目前的临床开发阶段如下图所示。
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