突破困境：KRASG12D抑制剂的新探索与耐药机制解析

研究人员针对 KRASG12D突变治疗难题，开发 HRS - 4642 抑制剂，揭示耐药机制，提供新治疗策略。

　　在癌症治疗的领域中，KRAS 基因突变一直是一座难以攻克的 “大山”。KRAS（Kirsten 大鼠肉瘤病毒癌基因同源物）作为人类癌症中最常发生突变的癌基因，其中 G12C、G12V、G12D 等亚型突变极为常见，且与患者预后不良紧密相关 。长期以来，KRAS 被认为很难作为药物靶点，不过随着相关领域的逐步发展，针对 KRAS 的靶向药物研发成为可能，目前针对 KRAS^G12C突变的选择性抑制剂已相继获批，但针对 KRAS^G12D突变的治疗仍面临诸多困境。截至目前，特异性针对 KRAS^G12D突变蛋白的抑制剂都还处于临床前或早期临床研究阶段，临床上缺少有效的靶向治疗策略。

在这样的背景下，山东第一医科大学附属山东省肿瘤医院的研究人员开展了深入研究。他们的研究成果发表在《Experimental Hematology & Oncology》杂志上，为 KRAS^G12D突变患者带来了新的希望。

研究人员在此次研究中主要运用了以下关键技术方法：一是通过全基因组 CRISPR - Cas9 敲除筛选技术，对约 19,000 个基因进行筛选，以此绘制 HRS - 4642 的敏化和耐药谱；二是采用 RNA 测序（RNA - seq）和数据独立获取蛋白质组学（DIA）技术，分析联合治疗的作用机制；三是利用多种细胞模型和动物模型，包括细胞系、类器官、基因工程小鼠模型等，结合临床样本，研究耐药机制。

研究结果主要包含以下几个方面：

• KRAS^G12D抑制剂 - HRS - 4642：研究人员开发出一种高亲和力、选择性、长效的非共价 KRAS^G12D特异性抑制剂 HRS - 4642。体外表面等离子共振实验显示，HRS - 4642 与 KRAS^G12D的平衡解离常数分别比 KRAS^G12C和野生型 KRAS 蛋白低 21 倍和 17 倍，这表明其对 KRAS^G12D具有高选择性和强效性。结合抑制实验表明，HRS - 4642 能抑制 KRAS^G12D与 SOS1 或 RAF1 的结合，从而抑制下游 MEK - ERK 信号通路。在体外，利用 16 种具有不同 KRAS 突变状态的人类细胞，HRS - 4642 对 KRAS^G12D突变细胞系表现出强烈的特异性抑制作用。体内实验通过人胰腺癌 AsPC - 1 细胞、人结直肠癌 GP2d 异种移植瘤模型和携带 KRAS^G12D突变的肺腺癌 PDX 模型，证实 HRS - 4642 可显著抑制 KRAS^G12D肿瘤生长，具备良好的药代动力学和药效学特性，且倾向于在肿瘤中积累。在一项针对 9 例非小细胞肺癌患者的 I 期临床研究中，2 例患者部分缓解，7 例患者病情稳定。
• 联合治疗策略：通过全基因组 CRISPR - Cas9 敲除筛选，研究人员发现蛋白酶体可能是 HRS - 4642 的敏化靶点。蛋白酶体抑制剂卡非佐米与 HRS - 4642 联合进行体外和体内实验，结果显示该方案可协同杀死 KRAS^G12D突变细胞系，抑制体内 KRAS^G12D肿瘤生长 。RNA - seq 和 DIA 蛋白质组学分析表明，HRS - 4642 与卡非佐米联合治疗主要通过分别下调和上调 Notch4 和 IFNα 信号通路发挥协同抗肿瘤作用。此外，研究还发现 HRS - 4642 单独或与卡非佐米联合使用，可显著促进 KRAS^G12D肿瘤中 CD4⁺和 CD8⁺T 细胞的浸润和激活，以及肿瘤免疫微环境中抗肿瘤免疫细胞的浸润和激活，为 “靶向 - 免疫联合” 治疗 KRAS^G12D肿瘤提供了理论基础。
• 胰腺癌特异性突变 KRAS^G12R：胰腺癌（PDAC）是一种致命的癌症，大多数患者确诊时已处于晚期或发生转移，手术切除率仅 20%。KRAS 基因突变在胰腺癌中极为常见，不同突变对肿瘤恶性程度的影响各异。研究发现，KRAS^G12R突变在早期（I 期）胰腺癌中显著富集，与 KRAS^G12D相比，KRAS^G12R突变的胰腺癌远处复发较少，患者总生存期有所改善。
• KRAS 抑制剂耐药机制：KRAS 抑制剂在临床应用中存在广泛的耐药问题，机制尚未完全明晰。研究人员通过临床样本（ctDNA）以及多种体外和体内模型，如细胞系、类器官、基因工程小鼠模型等，从基因组、转录组和蛋白质组水平进行多模态数据分析，发现耐药与 PIK3CA、KRAS 突变以及 KRAS^G12C、MYC、EGFR 等基因的扩增有关；在细胞系和类器官模型中，耐药与上皮 - 间质转化（EMT）和 PI3K - AKT - mTOR 信号通路的激活密切相关；在基因工程小鼠模型中，耐药伴随 Kras、Yap1、Myc 和 Cdk6 基因的扩增，耐药肿瘤呈现部分上皮 - 间质转化（pEMT）状态。此外，去除类器官培养基中的 EGF 和 FGF 可提高对 KRAS 抑制剂的敏感性，表明受体酪氨酸激酶（RTK）信号是耐药的关键驱动因素。

研究结论和讨论部分具有重要意义。此次研究描述了一种针对 KRAS^G12D突变患者的潜在新疗法，并首次证实 HRS - 4642 作为 KRAS^G12D特异性抑制剂的临床有效性，为 HRS - 4642 与蛋白酶体抑制剂或免疫检查点抑制剂的联合应用提供了有力的临床前证据。未来，这些联合策略的临床应用可能性将进一步探索，有望为 KRAS^G12D突变的实体瘤患者提供安全有效的靶向联合治疗方案。同时，研究系统地揭示了 KRAS 抑制剂耐药的复杂性，整合了遗传和非遗传机制，为未来开发联合治疗策略奠定了理论基础。不过，针对不同 KRAS 驱动基因突变亚型的作用机制和耐药机制仍需深入探究，以寻找更精准有效的治疗方案，实现个性化治疗，这也是未来癌症治疗研究的重要方向。