Setidegrasib

2025年12月23日，韩国成均馆大学Pargat Singh和In Su Kim团队在药物化学权威期刊《Journal of Medicinal Chemistry》上在线发表题为“Discovery of Pyrazoloquinazoline Analogues as Orally Bioavailable KRAS-G12D Inhibitors”的文章。在这篇文章中，作者通过基于KRAS-G12D抑制剂MRTX1133的骨架跃迁策略获得含吡唑并喹唑啉核心的候选化合物，借助结构-活性关系分析和诱导契合对接模拟指导，经哌嗪桥结构修饰、氮甲基化修饰和轴手性异构体分离，成功开发出首个强效口服KRAS-G12D抑制剂53a，并验证其在胰腺癌AsPC-1异种移植模型中显著抑制肿瘤生长（82%）且具有良好的药代动力学特征和选择性。 体外活性方面，化合物53a在KRAS-G12D突变胰腺癌AsPC-1细胞中展现出强效的靶向抑制能力：对KRAS-G12D的结合热位移值ΔTm = 12.1 °C，核苷酸交换测定（NEA）的IC50 = 1.63 ± 0.07 nM；对p-ERK的IC50 = 8.43 ± 2.37 nM，对细胞增殖的IC50 = 19.5 ± 13.3 nM，并显著抑制下游ERK信号通路激活。选择性分析显示其对KRAS-G12D突变细胞的抑制活性（IC50 = 19.5 nM）显著优于KRAS-G12C突变细胞（IC50 = 436 ± 116 nM）和KRAS野生型细胞（IC50 > 10,000 nM），对其他KRAS突变体（G12V、G13D、Q61H）及正常细胞系的细胞毒性显著降低。热位移分析（TSA）表明其与GDP结合型KRAS-G12D的结合稳定性优于非活性异构体53b（ΔTm = 12.1 °C vs -1.6 °C），且microsomal稳定性良好（小鼠和人肝微粒体中剩余率均> 50%）。 在体内实验中，化合物53a在雌性BALB/c裸鼠建立的AsPC-1异种移植模型中每日两次口服30 mg/kg，连续20天耐受良好，无体重下降及其他临床异常表现。该剂量下实现82%的肿瘤生长抑制，且呈显著剂量依赖性——30 mg/kg及以上剂量即可使肿瘤p-ERK水平抑制率超过80%。药代动力学分析显示，口服给药30 mg/kg后展现出良好的血浆暴露量（Cmax = 261 ng/mL）和半衰期（t1/2 = 11.3 h），生物利用度达10.6%，有效克服了参考药MRTX1133口服生物利用度差的缺陷。肿瘤组织p-ERK分析证实KRAS-G12D下游信号通路被显著抑制，且化合物对KRAS野生型及其他突变体（G12V、G13D、Q61H）细胞毒性极低，选择性优异。整体而言，53a作为结构新颖的口服KRAS-G12D抑制剂，在胰腺癌模型中展现出强效的肿瘤抑制效果与良好的安全性，为KRAS-G12D突变型实体瘤治疗提供了极具潜力的临床候选药物。 综上可见，化合物53a在体外以低纳摩尔级强效结合KRAS-G12D（ΔTm = 12.1 °C，NEA IC50 = 1.63 nM）并选择性抑制胰腺癌AsPC-1细胞增殖（IC50 = 19.5 nM），且在AsPC-1异种移植模型中单药实现82%肿瘤生长抑制（30 mg/kg，BID），兼具良好药代特性（口服生物利用度10.6%，半衰期11.3 h）和耐受性（无体重下降及临床异常），同时展现出对KRAS-G12D突变的高选择性（对G12C、野生型及其他突变体毒性极低），因而具备作为KRAS-G12D突变型实体瘤靶向治疗药物的继续开发价值。 研究背景 KRAS作为鸟苷三磷酸酶（GTPase）家族的G蛋白，通过结合GDP（失活态）与GTP（激活态）调控膜受体到细胞内信号蛋白的传导，其信号活性受鸟嘌呤核苷酸交换因子（如SOS1）和GTP酶激活蛋白（如NF1）共同调控。作为关键癌基因，KRAS突变是多种癌症发生发展的核心驱动因素，98%的突变集中在12、13号密码子（G12/13）或61号密码子（Q61），涉及胰腺癌导管腺癌（PDAC）、结直肠癌（CRC）和非小细胞肺癌（NSCLC）等多种恶性肿瘤。其中，G12D突变是PDAC中的优势突变亚型，占该癌种KRAS突变的67.6%，成为癌症靶向治疗领域极具价值的研究靶点。 KRAS靶向治疗研究已历经多个阶段：早期开发的FTase（法尼基转移酶）抑制剂可通过阻断KRAS蛋白的法尼基化影响其定位与功能，但下游效应因子间接抑制剂因疗效有限、副作用严重未能成功转化至临床；Sotorasib和Adagrasib作为FDA批准的KRAS-G12C共价抑制剂（图1A），通过与突变位点Cys12形成共价键发挥作用，但KRAS-G12D的开关II口袋缺乏邻近共价结合位点，需研发可逆性抑制剂。目前已有的KRAS-G12D抑制剂如MRTX1133，虽对AsPC-1等细胞系展现出显著抑制活性，但口服后血浆暴露量有限，口服生物利用度不足，严重限制其临床应用（图1B）；HRS-4642、INCB159020、AZD0022等候选药物虽各具结构特点（如吡啶并嘧啶、吡咯并喹啉、喹唑啉核心骨架），但尚未有产品成功上市。此外，蛋白降解剂（如ASP3082）和分子胶（如zoldonrasib）等替代治疗思路也在探索中，但仍需更多高效、高选择性且药代动力学特性优异的候选药物填补临床空白，因此开发性能优化的KRAS-G12D靶向抑制剂具有迫切的临床需求。 图1 选择性KRAS-G12C和KRAS-G12D抑制剂的化学结构。 化合物结构设计与构效关系探究 作者以KRAS-G12D抑制剂MRTX1133为参考，先解析其晶体结构（PDB:7RPZ）明确作用机制——吡啶并嘧啶核心与KRAS的Arg68、His95、Tyr64形成氢键和π-π堆积作用，萘环羟基与Asp69形成强氢键，桥连哌嗪环的质子化仲胺与突变Asp12形成盐桥；随后通过骨架跃迁策略将核心骨架替换为吡唑并喹唑啉（化合物7），保留与Asp69、His95、Asp12的关键相互作用，同时新增吡唑环甲基与Glu37的相互作用；为改善口服生物利用度，进一步将化合物7的2,6-亚乙基桥连哌嗪替换为3,5-亚乙基桥连哌嗪并引入N-甲基修饰（化合物8），在维持与KRAS-G12D结合活性（ΔTm = 12.6 °C）的同时，显著提升细胞通透性和口服吸收特性，最终为后续化合物53a的开发奠定结构基础。 图2 具有吡唑并喹唑啉核心的新型KRAS-G12D抑制剂的设计。 首先，作者对比了MRTX1133（3）与化合物7、32−34对GDP结合型KRAS-G12D的结合活性及AsPC-1细胞的抑制效果（表1），结果显示MRTX1133的结合热位移值ΔTm=15.2 °C，对p-ERK和细胞增殖的IC50分别为7.60 ± 1.29 nM和16.8 ± 3.76nM，活性最优；以吡唑并喹唑啉为核心的化合物7（萘环含OH基团）虽保持了相近的结合活性（ΔTm = 14.8 °C），但抑制活性显著下降（p-ERK IC50 = 43.0 ± 11.7 nM，增殖IC50 = 55.4 ± 30.3 nM）；而将化合物7萘环上的OH基团替换为NH₂（32）、CHF₂（33）或H（34）后，结合活性和细胞抑制效力进一步降低，其中化合物33的ΔTm仅2.7 °C，对AsPC-1细胞增殖的IC50 > 2000 nM，表明萘环上的OH基团对维持化合物的活性至关重要。 表1 化合物7和32-34的结合亲和力及体外抑制测定 随后，作者对比了MRTX1133（3）与化合物35−40对GDP结合型KRAS-G12D的结合活性及AsPC-1细胞的抑制效果（表2），结果显示MRTX1133的结合热位移值ΔTm = 15.2 °C，对p-ERK和细胞增殖的IC50分别为7.60 ± 1.29 nM和16.8 ± 3.76 nM，活性最优；而在化合物7的2,6-亚乙基桥连哌嗪弹头引入不同N-保护基团后，结合活性和细胞抑制效力均未改善甚至显著下降，其中化合物35（R = Me）、36（R = OMe）的ΔTm分别仅为7.4 °C、6.4 °C，对p-ERK的IC50均> 200 nM，化合物37（R = CH₂F）、38（R = CF₃）、39（环丙基甲基）、40（氧杂环丁基甲基）的ΔTm在6.8−9.9 °C之间，对AsPC-1细胞增殖的IC50分别为421 ± 8.49 nM、138 ± 5.66 nM、162 ± 36.8 nM、249 ± 77.6 nM，整体活性均显著低于MRTX1133。 表2 化合物35-40的结合亲和力及体外抑制试验 随后，作者对比了MRTX1133（3）与化合物8、45−55（含3,5-亚乙基桥连哌嗪结构）对GDP结合型KRAS-G12D的结合活性及AsPC-1细胞的抑制效果（表3），结果显示MRTX1133的结合热位移值ΔTm = 15.2 °C，对p-ERK和细胞增殖的IC50分别为7.60 ± 1.29 nM和16.8 ± 3.76 nM，活性最优；未修饰N原子的化合物45（R = H）结合活性（ΔTm = 9.9 °C）和细胞抑制效力均较弱（p-ERK IC50 = 74.9 ± 9.12 nM，增殖IC50 = 80.5 ± 7.55 nM）；而引入N-烷基取代后，化合物活性显著提升，其中化合物47（R = n-Pr）的ΔTm达13.5 °C，对AsPC-1细胞增殖的IC50 = 13.9 ± 1.41 nM，化合物46（R = Et）对p-ERK的IC50 = 10.9 ± 2.99 nM，化合物8（R = Me）、51、53的ΔTm在12.6−15.9 °C之间，对p-ERK和细胞增殖的IC50均处于10−30 nM区间，整体活性接近参考标准MRTX1133，而含杂环或氟取代烷基的化合物（49、52、54、55）活性相对较低。 表3 化合物8和46-55的结合亲和力及体外抑制测定 MRTX1133（3）及化合物7、8、46、53的肝微粒体稳定性与口服给药后的血浆浓度测试结果显示（表4），MRTX1133在小鼠和人肝微粒体中剩余率分别为38.8%、89.6%，化合物7的剩余率均达77%以上，化合物53的剩余率均为50.1%，三者均表现出一定代谢稳定性；而化合物8和46在小鼠肝微粒体中剩余率仅约26%，代谢稳定性相对较弱。血浆浓度方面，MRTX1133和化合物7口服给药后均未检测到有效血浆暴露（BQL），化合物8和46的血浆浓度分别为85 ng/mL和154 ng/mL，而化合物53的血浆浓度高达472 ng/mL，显著优于其他测试化合物，展现出更优的口服吸收特性，为其后续体内药效研究奠定了基础。 表4 所选化合物的血浆浓度和微粒体稳定性 作者对比了MRTX1133（3）与化合物61−64（修饰吡咯里嗪骨架）对GDP结合型KRAS-G12D的结合活性及AsPC-1细胞的抑制效果（表5），结果显示MRTX1133的结合热位移值ΔTm = 15.2 °C，对p-ERK和细胞增殖的IC50分别为7.60 ± 1.29 nM 和16.8 ± 3.76 nM，活性最优；化合物62的增殖抑制IC50 =14.0 nM，优于化合物53，结合热位移值为10.6 °C，对p-ERK的IC50= 7.11 ± 4.38 nM，体外活性表现突出；化合物61、63的结合热位移值分别为10.3 °C、9.2 °C，对AsPC-1细胞增殖的IC50分别为81.8 ± 2.33 nM、37.3 ± 0.35 nM，活性弱于MRTX1133；化合物64的结合热位移值仅5.7 °C，对p-ERK和细胞增殖的IC50分别为115 ± 12.7 nM、104 ± 17.0 nM，活性最差，且化合物62存在微粒体稳定性较差的问题，表明氟取代吡咯里嗪母核对KRAS-G12D抑制剂的活性具有独特作用。 表5 化合物61−64的结合亲和力和体外抑制测定 作者进一步评估了MRTX1133（3）及化合物7、8、38、39、46、53对KRAS-G12D（AsPC-1细胞）、KRAS-G12C（MiaPaCa-2细胞）和KRAS野生型（HT-29细胞）的选择性（表6），结果显示MRTX1133和化合物7对KRAS-G12D的选择性显著（对G12C和野生型抑制活性弱），但口服血浆暴露不足；化合物38、39虽对G12D有一定抑制活性，但G12D选择性不足；化合物46是其中对KRAS-G12D选择性最强的，但血浆暴露较低；化合物53则兼顾了显著的血浆暴露（472 ng/mL）、纳米级的KRAS-G12D抑制活性（IC₅₀ = 28.7 ± 7.68 nM）和可接受的G12D/G12C选择性，且对KRAS野生型及其他突变型细胞毒性显著降低，展现出作为选择性KRAS-G12D抑制剂候选物的潜力。 表6 所选化合物对KRAS-G12D突变体的选择性 药代动力学特征和体内抗肿瘤效果 最后，作者系统呈现了化合物53a的药代动力学、药效学及体内抗肿瘤活性数据：药代动力学研究显示，ICR小鼠静脉注射1 mg/kg和口服30 mg/kg 53a后，其口服生物利用度达10.6%，半衰期为11.3 h，具有良好的药代特性（图3A）；药效学研究表明，在AsPC-1异种移植模型中，53a以10、30、60、100 mg/kg单剂量口服给药后，能剂量依赖性抑制肿瘤组织中p-ERK表达，30 mg/kg及以上剂量可实现80%以上的p-ERK抑制（图3B）；体内药效实验中，BALB/c裸鼠以30 mg/kg剂量每日两次口服53a，连续20天可实现82%的肿瘤生长抑制（图3C），且未出现体重下降或其他明显毒性症状（图3D），充分验证了53a作为口服KRAS-G12D抑制剂的体内应用潜力。 图3 化合物53a的药代动力学特征和体内抗肿瘤效果。 总结 综上所述，本文作者围绕KRAS-G12D突变型实体瘤的口服有效抑制剂开发难题，基于临床前候选药物MRTX1133的晶体结构（PDB：7RPZ），以其吡啶并嘧啶核心与哌嗪桥为关键修饰位点，系统性地设计并合成了多系列含吡唑并喹唑啉骨架的抑制剂，经结构-活性关系（SAR）分析与AsPC-1细胞筛选揭示3,5-亚乙基桥连哌嗪与N-烷基修饰对口服吸收的改善作用，最终通过"核心骨架跃迁-哌嗪桥结构优化-轴手性异构体分离"三步策略获得先导化合物53a。其与KRAS-G12D的结合热位移值ΔTm = 12.1 °C，NEA assay测得IC₅₀ = 1.63 nM，在AsPC-1细胞中对p-ERK和细胞增殖的IC₅₀分别为8.43 nM与19.5 nM，选择性优于KRAS-G12C及野生型细胞。药代动力学显示口服30 mg/kg后生物利用度达10.6%，半衰期11.3 h，血浆浓度达472 ng/mL。在AsPC-1异种移植模型中，30 mg/kg每日两次给药20天实现82%肿瘤生长抑制，且无明显体重下降或器官毒性。该研究首次报道了兼具强效结合活性与良好口服特性的吡唑并喹唑啉类KRAS-G12D抑制剂53a，为靶向KRAS-G12D突变型胰腺癌等实体瘤的治疗策略提供了首个体内有效、药代优异、耐受性良好的临床候选药物范例。 原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.5c02840                                     声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！ 长按关注本公众号  粉丝群/投稿/授权/广告等 请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓

参加新药临床您必须知道的几件事 一场价值超过300亿美元的潜在收购案，将全球生物医药界的目光再次聚焦于KRAS这一“不可成药”靶点。 当默沙东向Revolution Medicines抛出橄榄枝，安斯泰来的PROTAC降解剂setidegrasib在一线胰腺癌中展现出58%的客观缓解率，KRAS靶向治疗的竞争已进入白热化阶段。 在全球肿瘤药物研发史上，KRAS基因突变被誉为“最难攻克的靶点”之一。 超过30%的人类肿瘤中存在KRAS突变，尤其在胰腺癌、结直肠癌和非小细胞肺癌中更为常见。 多年来，针对这一靶点的药物研发屡屡受挫，直到2021年安进公司的Lumakras成为首个获批的KRAS G12C抑制剂，才打破了“不可成药”的魔咒。 如今，随着蛋白降解技术(PROTAC)的崛起和多种新型抑制剂的涌现，KRAS靶向治疗正在迎来前所未有的创新浪潮。 01 PROTAC的逆袭 setidegrasib的研发之路并非一帆风顺。 2024年ESMO大会上公布的早期数据显示，这款全球首个进入临床阶段的KRAS G12D PROTAC降解剂在复发性实体瘤患者中的客观缓解率仅为8%。 这一数据与当时恒瑞医药的KRAS G12D抑制剂HRS-4642公布的6%缓解率相近，一度引发了市场对PROTAC技术优势的质疑。 安斯泰来并没有放弃。研究人员从细节数据中发现了两大关键信息： setidegrasib的最大耐受剂量尚未达到，意味着还有提升疗效的空间；与同靶点小分子抑制剂相比，这款PROTAC药物展现出了更优的安全性特征。 转折点在2026年ASCO GI会议上到来。 安斯泰来公布了setidegrasib联合mFOLFIRINOX化疗方案一线治疗KRAS G12D突变型胰腺导管腺癌的首批数据。 在12例可评估患者中，7例出现响应，客观缓解率达到58%。 这一数据与Revolution Medicines的泛RAS抑制剂daraxonrasib联合化疗方案48%的缓解率旗鼓相当。 但联合疗法的毒性问题不容忽视。setidegrasib 600mg联合化疗治疗组中，3级或以上不良事件发生率高达59%。 这一数字与daraxonrasib联合治疗组的58%相近。尽管两家公司均表示，毒性很大程度上来源于化疗本身，但如何管理联合用药的叠加毒性，已成为后续研究必须跨越的门槛。 安斯泰来已经制定了一系列后续计划：除了持续推进胰腺癌和非小细胞肺癌的研究外，公司还计划开展针对结直肠癌的临床试验。 与此同时，他们留有一个技术备份，另一款采用了不同E3连接酶配体的G12D降解剂ASP4396正处于早期临床开发阶段。 02 技术路线之争 KRAS本质上是一种GTP酶，正常情况下可以在结合GTP的激活状态（ON）和结合GDP的失活状态（OFF）之间切换。 突变导致其持续处于ON状态，驱动细胞异常增殖和肿瘤发生。传统RAS抑制剂主要针对OFF状态，容易导致耐药。 Revolution Medicines的竞争优势在于其创新的Tri-Complex抑制剂技术，能精准靶向RAS蛋白的活性状态（ON状态）。 该公司围绕RAS突变肿瘤搭建了丰富管线：处在III期临床的多选择性RAS(ON)抑制剂daraxonrasib、G12D选择性抑制剂zoldonrasib和G12C选择性抑制剂elironrasib，以及临床前资产RMC-5127（G12V选择性）。 行业分析表明，KRAS靶点研发已从G12C的“红海竞争”转向G12D和泛RAS的差异化突围。几大常见癌症中G12C突变占比有限，且现有已上市的几款G12C抑制剂临床疗效仍有提升空间，耐药性问题也较为突出。 然而，G12D作为最常见的KRAS突变亚型，其开发面临特殊挑战：该突变位点的结构特性导致小分子难以精准结合。 而泛RAS抑制剂则需要在保证广谱活性的同时，避免因抑制正常KRAS而引发严重毒副作用。这两种方向的开发难度均远超G12C。 03 中国药企精准布局 在国际巨头激烈角逐的同时，中国生物医药企业凭借快速的跟进和差异化创新，在KRAS靶点上形成了清晰的布局。 在技术平台授权与合作方面，加科思的泛KRAS抑制剂JAB-23E73取得了显著进展。2025年12月，该公司与阿斯利康达成独家许可协议，首付款达1亿美元，潜在交易总额超过20亿美元，该药物正在中美同步开展I期临床试验。 在KRAS G12C抑制剂这一率先突破的领域，中国企业进展迅速。勤浩医药的核心管线GH35作为KRAS G12C抑制剂，已推进至II期临床试验阶段。 在更具挑战性的泛RAS抑制剂领域，多家中国公司已进入临床验证阶段。劲方医药的GFH276作为一款靶向RAS突变的分子胶降解剂，其治疗晚期实体瘤的I/II期临床试验已完成首例患者入组。 百济神州的BGB-53038也已进入临床阶段，一项评价其安全性和初步疗效的1a/1b期研究正在进行中。 此外，中国药企也在积极探索联合治疗策略以克服耐药。再鼎医药通过合作引进了KRAS G12C抑制剂adagrasib（MRTX849），并正在探索其与西妥昔单抗等药物的联合治疗方案，相关临床数据已在学术会议上公布。 扫码了解更多详情 往期推荐 药研快讯 关于我们 FutureMeds Finder 以科技助力每一位患者，在关键时刻，为您点亮前行的方向。如果您正在寻找新的治疗希望，却苦于信息不全、选择困难或流程陌生，可以扫描下方二维码，即刻与我们联系。