CDK1作為KRAS突變的合成致死靶點研究及在研藥物

作者：樹葉

RAS可以活性調節多個細胞通路，包括RAF-MEK-ERK、PI3K等，截至目前仍沒有有效的特性靶向KRAS的藥物，RAS突變一旦發生也會導致針對其他靶點抗腫瘤藥物的耐藥性發生。目前，針對RAS的主要研究集中於：

抑制RAS下游信號通路，比如DAF/MEK/ERK、PI3K/AKT/mTOR等；

鑒定與突變KRAS相關的合成致死關係；

直接抑制突變KRAS的相關抑制劑。

為了證明這種合成致死關係，研究人員首先生成並驗證了一個等基因細胞系統來模擬致癌性KRAS突變的存在與否。選擇KRAS野生型(WT)結腸直腸腫瘤細胞系LIM1215作為模型，並使用AAV基因靶向將三種不同致癌突變體KRAS等位基因(包括p.G12D，p.G12S和p.G12V)中的一種引入內源性甘氨酸的KRAS基因位置上。使用親本LIM1215 KRAS WT (KRASwt/wt)細胞和KRASWT/G12D、KRASWT/G12S、KRASWT/G12V模型進行平行siRNA篩選以確定合成致死作用。同時，研究人員也採取相應措施排除合成致死作用是由於基因或者表觀遺傳變化所導致的「硬」性合成致死。

為了驗證這種合成致死作用，研究人員共驗證了多種CDK抑制劑，包括CDK1抑制劑RO-3306、CDK1/2/9抑制劑AZD5438、CDK1/2/4/5/9抑制劑AT-7519、CDK1/2/5/9抑制劑Dinaciclib以及作為對照的CDK4/6抑制劑PD023309。結果顯示：在使用SW620 (KRAS p.G12V)細胞評估AZD5438的作用實驗中，SW620異種移植的生長被AZD5438明顯抑制，與對照小鼠相比無論是腫瘤質量、存活優勢還是治療效果，用AZD5438處理的SW620異種移植小鼠均顯示較好的優勢，甚至有些小鼠顯示腫瘤完全消失；AT-7519顯示KRAS突變較好的選擇性，與WT細胞相比，AT-7519的平均KRAS突變選擇性為6.5倍；Dinaciclib也顯示一定KRAS突變選擇性，但與AT7519相比略微遜色；儘管Barbacid及其同事以前已經證明CDK4/6抑制劑PD023309在KRASp.G12V誘導的非小細胞肺癌(NSCLC)中抑制細胞的增殖，但在CRC腫瘤細胞系中並未顯示出KRAS選擇性。

感謝葯渡經緯近期舉行的資料庫試用活動，有幸獲得試用資格。在葯渡數據中輸入CDK1抑制劑檢索，共檢索到AZD5438、AT-7519、Dinaciclib、Voruciclib Hydrochloride、R-547、Seliciclib六種在研品種，其中顯示AZD-5438和R-547處於臨床Ⅰ期並且均已終止。

AT-7519

AT-7519是Astex開發的可靶向多個CDK激酶的小分子抑制劑。在臨床前研究中AT-7159通過抑制CDK1和2在多種癌症動物模型中顯示了誘導腫瘤縮小的效果；除了對細胞周期的直接影響外，AT7519通過抑制CDK9達到對RNA聚合酶II依賴性轉錄的有效抑制，已證明AT-7519在相關動物模型中誘導白血病細胞系中的細胞死亡和腫瘤縮小。目前，在AT7519已開展的臨床試驗中，多發性骨髓瘤、進展或轉移性實體瘤以及難治性非霍奇金淋巴瘤、複發性套細胞淋巴瘤、複發和/或耐藥性慢性淋巴細胞性白血病等相關臨床試驗已經完成，僅有1項仍處於招募階段。

Dinaciclib

Dinaciclib (MK-7965，SCH727965)是一種新穎小分子抑制化合物，選擇性抑制CDK1，CDK2，CDK5和CDK9，體外IC50值範圍為1至4nM。臨床前研究表明，短時間暴露於Dinaciclib可誘導持久的藥效學和細胞效應，Dinaciclib可以抑制人類癌症小鼠異種移植模型中腫瘤生長，並且通過抑制Rb磷酸化在大多數癌細胞中的誘導細胞凋亡。

在I期臨床試驗中證明具有可接受的安全性。在對48例各種實體瘤患者進行治療中， 10例達到長期穩定的疾病至少四個治療周期。不良反應輕度，最常見的是噁心、貧血、食慾降低和疲勞。目前除部分完成的臨床試驗，仍有3項處於招募階段，主要涉及Dinaciclib聯用治療血液惡性腫瘤、進展實體腫瘤、乳腺癌等。

Voruciclib Hydrochloride

Voruciclib (P1446A-05)是由Piramal Enterprises開發的一種多CDK靶點抑制劑，可以特異性抑制CDK1、CDK2、CDK4和CDK9，對於CDK4-CyclinD1、CDK1-Cyclin B、CDK9-Cyclin T最大半數抑制濃度為90nM、25nM、22nM。P1446A-05顯示在30個人類癌細胞系中具有有效抗腫瘤活性，包括非小細胞肺癌(NSCL)，結直腸癌和前列腺癌。目前主要作為聯合用藥與BRAF或者MEK抑制劑用於非難治性BRAFV600突變型黑色素瘤的治療。

小結

該研究證實，CDK1可以作為KRAS突變的一個合成致死治療靶標。正如前文所述，對於KRAS突變目前仍沒有較好的靶向藥物上市，但是對於CDK相關靶點以及CDK1的研究較KRAS來說，相對走的較遠了一些。研究人員可以利用CDK靶點研究的經驗，另闢新徑靶向KRAS，或許也是一個不錯的選擇。

1. http://data.pharmacodia.com/

2.CDK1 Is a Synthetic Lethal Target for KRAS Mutant Tumours，PLOS ONE，DOI:10.1371/journal.pone.0149099

3. 百度百科

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