SOS1

*仅供医学专业人士阅读参考KRAS基因变异在人类多种癌症类型中拥有很高的出镜率，其中G12C突变在非小细胞肺癌（NSCLC）和结直肠癌（CRC）中分别占到13%和3%的比例。KRAS在不活跃（GDP结合）和活跃（GTP结合）状态之间反复横跳，它的激活突变通常会导致其持续处于GTP结合状态，增强下游信号传导并引发不受控制的细胞生长，驱动肿瘤发生进展。近年来，KRASG12C特异性抑制剂如Sotorasib和Adagrasib已经在KRASG12C突变型NSCLC中获得加速批准，这些药物通过锁定KRASG12C在其非活跃的GDP结合状态，从而抑制RAS-MAPK信号通路，阻断肿瘤细胞的生长和存活。KRASG12C抑制剂登上临床是第一步，紧随而来的是耐药性难题。肿瘤细胞堪比狡兔三窟，即使KRAS被控制住仍有其它方法重新激活RAS-MAPK信号通路，结果导致许多患者出现疾病进展和耐药性。因此，需要有效的联合治疗方法来改善KRASG12C抑制剂的疗效。勃林格殷格翰（BI）公司的Marco H. Hofmann和Venu Thatikonda等人发现，在KRASG12C突变驱动的肺癌模型和结直肠癌模型中，靶向调节RAS活性的关键蛋白SOS1的抑制剂BI-3406，能够显著增强KRASG12C抑制剂的抗肿瘤效果，这种联合治疗策略能够更全面地抑制RAS-MAPK信号通路，并在一些已经对KRASG12C抑制剂产生耐药的模型中重新激活抗肿瘤反应。论文于近日发表在《自然·癌症》上[1]。论文首页截图联合靶向KRAS的上游调节因子、将突变型和野生型RAS保持在GDP结合的非活跃状态，能够在临床前模型中改善KRASG12C抑制剂的治疗反应，增强RAS-MAPK通路的阻断效果。基于此，KRASG12C抑制剂与SHP2抑制剂（如TNO155）的联合治疗目前正在临床试验中，而与EGFR抑制剂西妥昔单抗的联合使用已在今年六月获得批准用于治疗KRASG12C阳性结直肠癌。另一方面，勃林格殷格翰（BI）研究团队还开发了靶向KRAS通路负反馈调节中关键蛋白SOS1的抑制剂BI-3406[2]。在对KRASG12C驱动的NSCLC细胞系进行的高通量药物筛选中，研究团队发现KRASG12C抑制剂与179种小分子抑制剂联合使用能显著增强抗增殖效果。其中包括SOS1抑制剂（BI-3406）、SHP2抑制剂（例如TNO155、SHP099）、EGFR抑制剂（例如西妥昔单抗）等阻断KRAS上游信号的药物，也包括作用于KRAS下游信号的药物，如MEK抑制剂（曲美替尼）、PI3K抑制剂（BYL719）。他们利用另外14种KRASG12C驱动的人类细胞系进行体外实验，以及细胞系异种移植和患者异种移植的小鼠模型进行体外实验，证实了联合治疗的抗增殖效果，其中Adagrasib联合BI-3406、TNO155、西妥昔单抗、SHP099显示了强烈的增效作用。在NSCLC小鼠模型中，单独使用Adagrasib的肿瘤生长抑制率（TGI）在第16天时为83%，表现出早期耐药性；而与BI-3406或TNO155联合治疗的TGI在第16天分别达到106%、104%，肿瘤体积相对基线平均下降18%、13%。在结直肠癌小鼠模型中，Adagrasib单独治疗、与BI-3406联合治疗、与西妥昔单抗联合治疗的TGI在第42天达到108%、119%、121%，平均肿瘤体积下降35%、67.8%、74.4%。同样，在其他KRASG12C驱动的肿瘤小鼠模型中，与BI-3406联合治疗比单独使用Adagrasib诱导的抗肿瘤活性更强，这种效果与Adagrasib联合SHP2抑制剂或西妥昔单抗的治疗效果相似。联合治疗在非小细胞肺癌和结直肠癌异种移植模型中的疗效通过在体外和体内实验评估，研究团队发现联合使用这些抑制剂能有效降低KRAS-GTP水平，并抑制KRAS下游的MAPK信号通路活性。体外实验结果显示，Adagrasib治疗能减少GTP结合的KRAS水平，联合治疗则进一步加深了这一效果，并抑制其他RAS异构体的活性上调，表明联合治疗能通过阻断补偿性机制来增强抗肿瘤效果。在体内的肿瘤模型中，研究团队通过药效动力学生物标记物评估了单药和联合治疗对肿瘤进展的影响。在NSCLC小鼠模型中，Adagrasib联合BI-3406在4小时和48小时后引起了最显著的转录组改变，与细胞生长、存活、表皮间充质转换（EMT）、MYC靶基因以及KRAS活性上调相关的基因表达下调，并且较单药治疗相比诱导了更强的抗增殖作用。结直肠癌小鼠实验结果同样如此。既往研究提示，即使能够有效抑制肿瘤细胞增殖，如果MAPK通路活性发生反弹，可能导致KRASG12C抑制剂的耐药性。于是更深入地分析显示，在NSCLC小鼠模型中，在最后一次服药后48小时，仅在Adagrasib联合BI-3406治疗的肿瘤中观察到MAPK通路活性的持续抑制，而在单独使用Adagrasib或联合TNO155治疗的肿瘤中，则分别观察到显著和部分的MAPK活性反弹。单一药物或联合治疗对MAPK信号和其他通路的调节这些结果表明，联合使用Adagrasib和RAS-GTP的抑制剂能有效增强KRASG12C靶向治疗的效果和持久性。与单药治疗相比，联合治疗更强地抑制了RAS-MAPK通路，显著提高抗肿瘤效果。研究团队最后关注了Adagrasib的耐药性，结果显示联合使用BI-3406能够克服其原发性耐药并重新建立肿瘤对药物的敏感性。他们在结直肠癌小鼠模型中观察到，Adagrasib治疗复发的肿瘤中MRAS和RasGRP1编码基因上调，说明可能与获得性耐药相关。在这些复发肿瘤中，Adagrasib联合BI-3406或TNO155治疗可有效诱导肿瘤退缩，联合西妥昔单抗治疗可诱导肿瘤生长停滞。NSCLC模型中观察到类似结果，Adagrasib与BI-3406联合治疗显示可以进一步下调MAPK通路的活性，且所有治疗均耐受性良好。对Adagrasib耐药的肿瘤模型对Adagrasib+SOS1抑制剂的组合敏感，机制见图f 总之，这些发现强调了在KRAS突变驱动的结直肠癌或非小细胞肺癌中采用SOS1抑制剂联合KRAS抑制剂的潜力，这种组合策略有望改善并延长患者的临床反应。参考文献：[1]https://www.nature.com/articles/s43018-024-00800-6[2]Hofmann, M. H., Gmachl, et al (2021). BI-3406, a Potent and Selective SOS1-KRAS Interaction Inhibitor, Is Effective in KRAS-Driven Cancers through Combined MEK Inhibition. Cancer discovery, 11(1), 142–157. https://doi.org/10.1158/2159-8290.CD-20-0142本文作者丨张艾迪

以CAR-T为代表的细胞疗法通过重新设计患者自身的免疫细胞来作为一种癌症免疫疗法。这些新型疗法在治疗血液类癌症方面取得了巨大成功，但到目前为止，多数癌症患者对细胞疗法反应不佳，且占据癌症类型大多数的实体瘤尚未被细胞疗法攻克。 在接受细胞治疗后，虽然一些癌症患者产生了持久反应，但大多数患者并没有，每个患者独特的肿瘤微环境可以抑制免疫细胞的活性并阻止细胞疗法发挥作用。癌细胞本身的某些因素也可能在免疫疗法的反应和耐药中发挥作用。 T细胞的功能在很大程度上决定了基于其构建的细胞疗法是否对接受治疗的癌症患者有效，之前已有研究尝试利用CRISPR-Cas9基因编辑技术对T细胞进行基因工程改造，以增强基于T细胞细胞疗法的活性。与CRISPR-Cas9技术直接敲除整个基因不同，碱基编辑（base editing）技术只修改单个碱基，且不造成DNA双链断裂，这是否足以改善T细胞的功能，目前还有待探索。 2024年5月23日，哥伦比亚大学欧文医学中心的研究人员在 Nature Biotchnology 期刊发表了题为：Mapping variant effects on anti-tumor hallmarks of primary human T cells with base-editing screens 的研究论文。 该研究利用碱基编辑筛选绘制了影响人类原代T细胞抗肿瘤效果的突变谱，发现了对CAR-T细胞引入PIK3CD或PIK3R1的特定突变，能够创造具有更强抗癌能力的超级CAR-T细胞。 “引入特定变异体的方法可以用于现有的细胞疗法，我们可以对这些产品进行修改，使它们在患者体内更加有效并且失败的可能性更小，”伊扎尔说。“或者我们可以完全基于这些变异蛋白质构建新的产品。” 在这项研究中，研究团队对102个已知的对T细胞功能至关重要的基因进行了大规模并行的碱基编辑筛选，生成了超过10000种不同的单碱基突变。在对这些变异体的影响进行映射后，他们只选择了那些能够改善T细胞活性多个标志物的变异体，这些标志物被认为是T细胞清除癌细胞的关键。研究团队从中发现了一系列值得关注的功能增益（GOF）和功能缺失（LOF）突变，而这些突变都聚集在了同一个基因的几个区域内，包括PIK3CD及其调控亚基的编码基因PIK3R1、LCK、SOS1、AKT1和RHOA。 接下来，研究团队在含有靶向黑色素瘤表位的特异性T细胞受体（TCR）的T细胞或不同代的CAR-T细胞中对PIK3CD和PIK3R1进行的碱基编辑表明，GOF突变（而不是LOF突变或沉默突变对照）增强了T细胞的信号传递、细胞因子产生和与相应黑色素瘤和白血病细胞模型的裂解作用。 此外，该研究还证明，向CD19 CAR-T引入PIK3CD功能增益（GOF）突变，显示出增强的特异性信号传递、细胞因子产生和对白血病细胞杀伤作用，帮助CAR-T细胞称为“超级士兵”。 碱基编辑筛选中发现的PIK3CD或PIK3R1突变增强了CD19 CAR-T细胞的信号传导、细胞因子产生和对白血病细胞杀伤能力 研究团队表示，要想让患者产生“超级士兵”CAR-T细胞，可能还需要在同一基因或不同基因中引入多个突变，因此还有更多的工作要做，团队现在正在探索是否需要组合突变才能实现更有效的细胞疗法。 来源 | 生物世界

SAN DIEGO, CA, USA I July 17, 2024 I Biotheryx, Inc., a biopharmaceutical company discovering and developing a portfolio of first-in-class protein degraders with a focus on validated targets in cancer and inflammatory diseases, today announced that the first patient has been dosed in its Phase 1 clinical trial evaluating BTX-9341, an investigational oral and bifunctional degrader of cyclin-dependent kinase 4 (CDK4) and cyclin-dependent kinase 6 (CDK6), as a monotherapy and in combination with fulvestrant for patients with advanced and/or metastatic hormone receptor positive (HR+)/human epidermal growth factor receptor 2 negative (HER2-) breast cancer who have previously received CDK4/6 inhibitor therapy either in the adjuvant or metastatic setting. “BTX-9341 is a potent and selective CDK4/6 degrader that has shown significant anti-tumor activity in both CDK4/6 inhibitor naïve and resistant preclinical models. We are optimistic that it will meet a critical unmet medical need for patients with HR+/HER2- breast cancer who have received prior CDK4/6 inhibitor therapy,” said Leah Fung, Ph.D., CEO of Biotheryx. “Dosing the first patient in this trial represents a significant milestone for Biotheryx, the patients we aim to serve and the scientists who have made this possible.” The Phase 1 clinical trial will begin with dose escalation of BTX-9341 as a monotherapy, followed by a combination with fulvestrant and will conclude with dose expansion of BTX-9341 in combination with fulvestrant. The trial will assess safety, tolerability, pharmacokinetic and pharmacodynamic activity of BTX-9341 as a monotherapy and in combination with fulvestrant. Once the recommended Phase 2 dose of the combination has been determined, there will be a formal evaluation of efficacy in an expansion cohort. “We are thrilled to have dosed the first patient with BTX-9341 at The START Center for Cancer Research,” stated START Co-Founder and Co-Director of Clinical Research, Dr. Amita Patnaik, MD, FRCPC. “BTX-9341 is a highly novel, first-in-class, potent and selective degrader of CDK4/6, representing an innovative therapeutic approach. It has the potential to transform the care of patients with advanced and/or metastatic HR+/HER2- breast cancer, particularly those who have received prior CDK4/6 inhibitor therapies. This milestone is perfectly aligned with START’s mission to accelerate drug development and provide early access to cutting-edge anticancer therapies, bringing hope to patients and their families.” In preclinical studies, orally administered BTX-9341 demonstrated in vivo CDK4/6 degradation and improved anti-tumor activity as a monotherapy compared to current standard of care treatment regimens. BTX-9341 also demonstrated synergies with selective estrogen receptor degraders including fulvestrant, elacestrant and camizestrant in CDK4/6 naïve and resistant models. About BTX-9341 BTX-9341 is a first-in-class, oral degrader of CDK4/6, important targets for a range of cancers and clinically validated in HR+/HER2- breast cancer. In preclinical breast cancer models, BTX-9341 demonstrated superiority to CDK4/6 inhibitors through potent and highly selective catalytic degradation of CDK4 and CDK6, robust inhibition of Cyclin E and CDK2 transcription, cell cycle arrest and ultimately superior in vivo efficacy in breast cancer xenografts. Beyond this increased efficacy potential, BTX-9341 is differentiated from CDK4/6 inhibitor approaches through the ability to overcome key resistance mechanisms that limit the impact of inhibitors in second line HR+/HER2- breast cancer. About Biotheryx, Inc. Biotheryx is a clinical-stage biopharmaceutical company discovering and developing a portfolio of first-in-class protein degraders, including bifunctional degraders and molecular glues. Our focus is on deploying the differentiated potential of degraders towards validated targets in cancer and inflammatory disease. Members of our founding and scientific teams previously developed the IMiDs, the first U.S. Food and Drug Administration (FDA) approved modulators of Cereblon, the most widely validated E3 ligase involved in protein degradation, and we have applied our expertise in Cereblon binding to build our proprietary PRODEGY platform. Biotheryx’s clinical program, BTX-9341, a bifunctional degrader of CDK4 and CDK6, began a Phase 1 clinical trial in the third quarter of 2024. Biotheryx’s pipeline also includes BTX-10908, a first-in-class degrader of SOS1 for pan-KRAS mutant cancers and PDE4 degraders for inflammatory diseases. For more information, please visit biotheryx.com and engage with us on LinkedIn . SOURCE: Biotheryx