癌症中的p53药物：一种蛋白，多个靶点
2022-10-13
免疫疗法小分子药物抗体蛋白降解靶向嵌合体疫苗
TP53肿瘤抑制基因突变在癌症中非常常见，几十年前就开始尝试恢复p53在肿瘤中的功能作为一种治疗策略。然而，这些药物开发项目中很少有达到后期临床试验，到目前为止，在美国或欧洲还没有基于p53的治疗药物获得批准。然而，近年来出现了几种有希望的基于p53治疗的方法，既可以保护p53免受其负调控因子的影响，也可以恢复突变型p53蛋白功能。然而，仍然有许多问题有待解决。P53的生理作用及癌症机制p53肿瘤抑制蛋白作为阻止癌症发生和发展的主要屏障。在生物化学上，p53主要作为序列特异性转录因子发挥作用，能够与基因组内确定的DNA序列（称为p53反应元件或p53结合位点）结合并激活相邻基因的转录，以及由具有p53结合位点的增强子调控的更远距离基因的转录。在正常的非应激细胞中，p53蛋白水平通过组成性蛋白酶体降解保持较低水平，由E3泛素连接酶MDM2指导，MDM2是p53的主要抑制剂。此外，p53作为转录因子的生化活性也受到MDM4蛋白（也称为MDMX）的抑制，MDM4蛋白因此作为额外的生理性p53抑制剂。TP53基因突变消除了其编码蛋白p53的肿瘤抑制活性，是人类癌症中最常见的单基因改变，并被认为是多种类型肿瘤的驱动事件。然而，这些努力大多取得了有限的成功：极少数p53药物开发达到晚期临床试验阶段，迄今为止还没有一个使其获得FDA或EMA的批准。p53，癌症中一个有吸引力的靶点自1979年首次描述p53蛋白以来，人们对其功能及其与癌症的关系获得了广泛的了解。p53作为一种转录因子，协调能促进细胞周期阻滞、凋亡、DNA修复等的靶基因的表达。此外，p53也可以通过转录非依赖性机制发挥抗增殖作用。与其他肿瘤抑制基因观察到的不同，癌症相关TP53突变主要是错义突变，引起单个氨基酸替换。尽管已经记录了数百种不同的p53突变，但其中一些突变特别常见，因此被称为热点突变。越来越多的证据表明，除了wtp53的癌症抑制活性丧失，一些p53突变体还可以获得新的功能获得(GOF)活性，进一步促进癌症。图1：野生型p53的肿瘤抑制作用和突变型p53的致癌作用小分子不同TP53状态的肿瘤需要不同的小分子策略。因此，对于携带TP53错义突变的肿瘤TP53错义突变的肿瘤，小分子药物开发主要集中在恢复野生型构象和mutp53蛋白活性的化合物。相反，对于维持wtp53的癌症，主要的方法是识别小分子，使p53免受其负调控因子的抑制，最显著的是MDM2，从而释放全部的p53活性。图2：按年份和治疗类别分类的p53靶向临床试验数量靶向TP53错义突变肿瘤TP53错义突变肿瘤TP53错义突变在人类癌症中异常常见，约占所有TP53改变的70%。由此产生的结构或构象突变体已被视为小分子的有希望的靶标。辉瑞通过合成化合物库筛选鉴定出的这种药物CP31398，在体内恢复了p53的转录活性并减少了肿瘤生长。然而，后来的工作揭示了更复杂的效应，包括药物嵌入DNA引起的非特异性毒性和p53非依赖性促凋亡蛋白BAX35上调。因此，CP31398未被纳入临床开发。2002年，化学药物筛查发现PRIMA-1（p53再激活诱导大量凋亡1），一种与mutp53结合后恢复wtp53功能的化合物，在转导表达R273H突变蛋白(p53(R273H))的Saos-2细胞体外触发凋亡，并通过这些细胞在体内抑制肿瘤形成。与PRIMA-1一样，MIRA-1和STIMA-1也具有Michael受体活性，并且可以潜在地修饰p53蛋白中的半胱氨酸，以稳定野生型构象，阻止mutp53去折叠。尽管两种化合物在体外和体内均表现出p53依赖性作用，但由于溶解度问题 (STIMA-1)和对正常细胞的毒性(MIRA-1)，均未进入临床试验。第一个进入临床试验的是PRIMA-1 MET，一种PRIMA-1的甲基化衍生物，也称为APR-246。在体外和临床前研究中，APR-246显示出比PRIMA-1更好的活性，在急性髓系白血病(AML)细胞系和患者的原代细胞中凋亡效应增加。除了单药给药时的作用外，APR-246在体外以及肺癌和卵巢癌小鼠异种移植模型中与化疗联合给药时也增加了癌细胞死亡。图3：用于癌症治疗的基于p53的小分子APR-246的临床试验目前正在进行中。两项I/II期试验证明，当APR-246与阿扎胞苷（FDA批准的第一个治疗骨髓增生异常综合征(MDS)的药物）联合治疗携带p53突变的MDS或AML患者时，具有显著疗效。靶向wtp53肿瘤MDM2介导的泛素化和降解依赖于其与p53的直接结合，促使寻找抑制MDM2-p53结合的小分子，作为稳定p53的手段。APG-115（一种口服生物可利用的强效MDM2抑制剂）在AML83和对放疗敏感的胃癌异种移植临床前模型中表现出强大的抗肿瘤作用。APG-115目前正在多项临床试验（如NCT02935907、NCT03611868、NCT04785196、NCT03781986）中进行评价，包括单药治疗或与化疗或免疫检查点抑制联合治疗。AMG 232是另一种口服生物可利用的MDM2抑制剂，显示可促进骨肉瘤细胞中wtp53功能和肿瘤消退。据报告，AMG 232的头对头活性优于其他MDM2抑制剂（包括idasanutlin86）。AMG 232联合细胞毒性化疗的抗肿瘤疗效优于AMG 232或单独化疗。相比之下，靶向嵌合体(PROTACs)的蛋白水解和分子胶水化合物起催化作用，即使在低剂量下也可能使其有效。通过将靶蛋白正确定位在物理上接近E3连接酶，PROTACs加强了前者的泛素化和随后的蛋白酶体降解。通过这种方式，如果有合适的PROTAC可用，任何特定蛋白均可能被选择性消除。人乳头瘤病毒(HPV)E6蛋白是另一个与wtp53相关的治疗靶点。E6与p53相互作用，通过招募泛素-蛋白连接酶E3A(E6AP)促进其降解；HPV诱导的宫颈癌通常如此。RITA（p53的再激活和诱导肿瘤细胞凋亡）是一种p53结合药物，首先被认为是MDM2抑制剂，但后来也显示干扰p53与E6的相互作用。靶向截短的p53尽管大多数癌症相关的TP53突变是错义突变，大约10%的TP53突变肿瘤携带无义突变，产生截短蛋白，通常在翻译后不久被无义介导的mRNA衰变(NMD)机制降解。因此，已经提出了两种替代方法来激活携带p53截断突变的癌细胞中的p53信号通路。第一种方法是基于促进翻译通读的分子，使翻译机器能够绕过RNA终止密码子，产生全长p53蛋白。另一种方法需要抑制NMD过程。靶向mutp53 GOF尽管大多数基于p53的药物开发工作都是为了恢复癌细胞中的野生型p53活性，但也有人试图通过靶向mutp53快速降解来消除mutp53 GOF活性。基于p53的癌症免疫疗法基于p53的疫苗由wtp53序列的10个重叠肽组成的合成长肽(SLP)疫苗，间隔3周注射两次，显示在转移性结直肠癌中引起以CD4 + T细胞为主的T细胞反应。不良事件相对较轻：毒性仅限于1/2级，大部分发生在接种部位。在卵巢癌患者中，SLP接种前低剂量环磷酰胺治疗可增强p53的免疫原性。然而，一项临床试验未能显示SLP疫苗接种相对于对照的获益。2019年冠状病毒病(COVID-19)大流行期间mRNA疫苗接种的成功为p53 mRNA疫苗带来了新的希望。将自体TP53 mRNA转染的DCs引入乳腺癌患者后，18例肿瘤表达高水平p53的患者中有13例在体外表现出p53特异性干扰素γ(IFNγ)T细胞反应；这与健康供体和p53低表达的乳腺癌p53低表达的乳腺癌患者（分别为1/10和2/18）中p53特异性IFNγT细胞反应形成鲜明对比。p53特异性抗体T细胞受体模拟物(TCRm)抗体也称为TCR样抗体，是靶向细胞内蛋白的潜在策略。这些抗体通常由噬菌体展示文库筛选或杂交瘤筛选产生，识别细胞表面MHC I类分子显示的表位，类似于T细胞通过其TCR识别这类表位，能够识别来源于细胞内蛋白的多肽。双特异性抗体是一种非常有前景的癌症免疫治疗方法。最近出现了一种基于单链mutp53的双特异性抗体，识别来源于p53(R175H)热点突变体和TCR–CD3复合物的新抗原。这种双特异性抗体可以克服新抗原呈递的缺乏，选择性地重定向T细胞识别呈递突变肽的癌细胞。p53和肿瘤微环境除了有针对性地尝试开发p53特异性免疫治疗方式外，最近的研究强调了p53和癌症免疫治疗之间更广泛的联系。因此，癌细胞中的p53状态可影响TME中的免疫景观。因此，增强p53活性的药物也可能增强p53在TME中的非自主性癌症抑制功能。基于p53的遗传疗法由深圳思必诺GeneTech研发的重组人p53腺病毒Gendicine于2003年获国家食品药品监督管理总局(CFDA)批准用于HNSCC。其他基于腺病毒的p53基因治疗，包括advexin和SCH-58500，在临床试验中显示了有希望的结果。SGT-53是由SynerGene Therapeutics开发的阳离子脂质体，携带wtp53编码的DNA，通过抗转铁蛋白单链抗体片段选择性归巢到肿瘤细胞，在体外和体内均使胶质母细胞瘤细胞对替莫唑胺敏感，并提高了胶质母细胞瘤小鼠模型的存活率。总结近三十年来，开发基于p53的疗法的努力一直在进行，这一事实引起了人们对其成本效益的担忧。随着我们知识的增长，越来越清楚的是，一个p53药物适合所有的方法必然会失败，就像KRAS(G12C)抑制剂不能使癌症携带其他KRAS突变的患者获益一样。因此，精准的患者-药物匹配将至关重要。参考文献：Hassin, O., Oren, M. Drugging p53 in cancer: one protein, many targets. Nat Rev Drug Discov (2022). https://doi.org/10.1038/s41573-022-00571-8
更多内容，请访问原始网站
文中所述内容并不反映新药情报库及其所属公司任何意见及观点，如有版权侵扰或错误之处，请及时联系我们，我们会在24小时内配合处理。
来和芽仔聊天吧
立即开始免费试用!
智慧芽新药情报库是智慧芽专为生命科学人士构建的基于AI的创新药情报平台，助您全方位提升您的研发与决策效率。
立即开始数据试用!
智慧芽新药库数据也通过智慧芽数据服务平台，以API或者数据包形式对外开放，助您更加充分利用智慧芽新药情报信息。