在肿瘤学领域,KRAS基因突变一直被认为是一种“不可成药”的靶点,因为它在多种肿瘤中普遍存在且难以被药物直接抑制。然而,随着科学研究的不断深入,这一观点正在逐渐改变。本文将探讨KRAS基因突变的生物学基础,以及新近的研究进展如何让这一“不可成药”的靶点逐渐成为过去。
KRAS基因突变的生物学基础
KRAS基因编码的是一种GTPase蛋白,属于Ras家族成员之一。Ras蛋白在细胞内信号传导中起着至关重要的作用,它们通过GTP/GDP的循环来调节细胞的生长、分化和存活。正常情况下,Ras蛋白在非活性的GDP结合状态和活性的GTP结合状态之间切换,以响应细胞外信号。然而,KRAS基因突变会导致Ras蛋白持续处于活性状态,从而促进肿瘤细胞的增殖和存活。
在大多数情况下,KRAS基因突变发生在第12、13和61位氨基酸上,这些位点的突变会导致Ras蛋白GTPase活性丧失,使其持续激活。由于KRAS蛋白的这种持续激活状态,使得传统的小分子抑制剂难以直接抑制KRAS的活性,因为它们通常需要结合到GTPase活性位点上,而突变的KRAS蛋白并不依赖于这种活性位点来维持其活性。
研究进展:KRAS“不可成药”靶点的突破
尽管KRAS基因突变被认为是“不可成药”的,但科学家们并未放弃。近年来,通过结构生物学、药物化学和计算生物学的交叉合作,研究人员发现了KRAS突变蛋白的潜在抑制策略。
共价抑制剂的开发
:通过共价结合的方式,新型抑制剂可以直接与KRAS突变蛋白的特定氨基酸残基结合,从而阻断其功能。这种策略的一个成功案例是Sotorasib,它能够特异性地结合到KRAS G12C突变蛋白上,并且已经在临床试验中显示出对非小细胞肺癌患者的疗效。
变构调节
:另一种策略是通过变构调节来影响KRAS蛋白的活性。变构调节是指通过改变蛋白质的构象来调节其功能,而不直接作用于其活性位点。这种方法可以为KRAS突变蛋白提供新的治疗途径。
联合治疗
:由于KRAS突变肿瘤可能存在多个信号通路的激活,单一药物可能难以达到理想的治疗效果。因此,联合治疗成为了另一种研究热点。通过联合使用针对KRAS下游信号通路的抑制剂,可以更有效地抑制肿瘤细胞的生长。
结论
KRAS基因突变一度被认为是“不可成药”的靶点,但随着科学研究的深入,这一观点正在被改变。通过共价抑制剂、变构调节和联合治疗等策略,KRAS突变蛋白的抑制已成为可能。这些研究进展不仅为KRAS突变相关肿瘤的治疗提供了新的希望,也为其他“不可成药”靶点的研究提供了新的思路。随着更多新型药物的研发和临床试验的进行,我们有理由相信,KRAS基因突变将不再是一个无法克服的难题。
林双
浙江大学医学院附属第一医院余杭院区