攻克KRAS之后，这位先驱有望突破p53“不可成药性”
▎药明康德内容团队编辑
KRAS和TP53是癌症中常出现基因突变的两个基因，虽然它们在癌症发生中的重要作用早已经被证实，然而靶向它们的新药开发却面对重重阻碍。加州大学旧金山分校（UCSF）的Kevan M. Shokat教授实验室已经在靶向KRAS领域深耕多年，他们于2013年在《自然》上发表的论文描述了将KRAS G12C突变体“锁死”在失活构象的“口袋”，为特异性抑制KRAS G12C突变体的活性提供了潜在靶标。这一科学突破最终带来了FDA批准的KRAS G12C特异性抑制剂Lumakras。
近日，Shokat教授团队发表论文，显示利用靶向KRAS G12C的思路开发的小分子共价化合物能够与p53 Y220C突变体结合，恢复其热稳定性达到和野生型p53相当的程度。这一突破性研究有望打开靶向p53这一历史上“不可成药”靶点的大门。Shokat教授联合创建的Nested Therapeutics公司也在已经获得1.25亿美元助力，并获得了其实验室靶向p53 Y220C突变体的一系列化合物的开发权益，将进一步进行新药开发。
p53被誉为“人体基因组的守护者 ”，它是一种调控转录的DNA结合蛋白，p53每天都会不停地监测人体的细胞，以保证它们在生长和分裂的过程中不出现错误。如果细胞在DNA复制过程中出现错误，p53可以在细胞分裂前修复它们。如果出现的错误无法被修复，p53能够引发细胞周期停滞或者细胞死亡。另一方面，当致癌基因异常表达时，p53能够阻止细胞增殖。当编码p53的TP53基因出现突变，导致p53失活或缺失时，会导致细胞中的基因突变数目增多，从而促进癌症的发生和发展。
与通常的小分子抑制剂不同，靶向p53的小分子药物需要恢复p53失去的功能而不是抑制p53的正常功能。这给药物研发增添了难度，而且p53蛋白的表面光滑，没有合适的口袋能够与化合物结合，因此成药方面的挑战也不容忽视。
p53 Y220C突变是一种发生在p53的DNA结合域的常见突变，这一突变导致p53的DNA结合域的热稳定性降低，携带这一突变的p53难以维持稳定的DNA结合域构象，因此导致与DNA的结合能力下降，无法完成应有的DNA调控功能。
▲p53 Y220C突变体的DNA结合域稳定性降低（图片来源：PMV Pharma公司官网）
此前的结构学研究发现，p53 Y220C突变体中存在一个可以与药物结合的口袋。由于这一突变体提供了可以与共价药物结合的半胱氨酸（C），Shokat教授的团队着手沿用靶向KRAS G12C突变体的策略，开发能够与p53 Y220C突变体结合的共价药物，旨在恢复p53的热稳定性。
根据p53 Y220C突变体的结构，并且借鉴了以往与这一突变体结合的化合物的特征，研究人员开发了一系列化合物（KG1~KG13）。最终优化的候选化合物KG13在体外实验中能够将p53 Y220C突变体的热稳定性恢复到和野生型一样的程度。同样重要的是，这一小分子化合物只会与p53 Y220C突变体结合，而不会与野生型的p53结合。而且它与p53 Y220C突变体的结合并没有改变p53与DNA结合的特异性。
▲KG13将p53 Y220C突变体的热稳定性恢复到和野生型一样的程度（图片来源：参考资料[1]）
为了检验KG13能否具有治疗潜力，研究人员在三种不同源于患者的肿瘤细胞系中检验了KG13的作用。名为NUGC-4的细胞系携带两个TP53的野生型拷贝；NUGC-3携带一个野生型TP53等位基因和一个编码p53 Y220C突变体的等位基因，BxPC-3携带一个编码p53 Y220C突变体的等位基因，另一个等位基因不表达p53。实验结果显示，KG13剂量依赖性降低这些肿瘤细胞系的存活率，对携带p53 Y220C突变体的细胞系的作用更为明显。而且，KG13在携带p53 Y220C突变体的细胞系中显著提高介导细胞死亡的caspase 3/7的活性。
▲KG13降低携带p53 Y220C突变体的肿瘤细胞的存活率，并且提高caspase 3/7活性（图片来源：参考资料[1]）
研究人员在论文中指出，这是首款将p53 Y220C突变体的热稳定性提高到和野生型一样的共价小分子p53靶向疗法。而且其结构学分析显示，p53的DNA接合域的新构象可能为靶向疗法提供可结合的口袋。这一研究和开发的化合物，有望为每年超过125000名携带p53 Y220C突变体的患者提供创新治疗策略。
日前，Shokat教授联合创建的Nested Therapeutics公司宣布完成9000万美元的A轮融资，致力于推动精准抗癌疗法的开发。论文披露，Nested Therapeutics公司已经获得了论文中介绍的KG化合物系列的开发权益。期待在资本的助力下，这一突破性研究能够完成转化，早日带来攻克p53不可成药性的靶向疗法。
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