一、引言
KRAS基因作為人類癌癥中最常見的突變癌基因之一,長(zhǎng)期以來因其蛋白結(jié)構(gòu)特點(diǎn)被視為“不可成藥”靶點(diǎn)。直至近年,靶向KRAS G12C亞型的共價(jià)抑制劑取得突破,為特定患者群體帶來臨床獲益。然而,KRAS G12C僅占非小細(xì)胞肺癌中部分突變類型,在胰腺癌和結(jié)直腸癌中更為常見的KRAS G12D、G12V等亞型仍缺乏有效靶向藥物。面對(duì)種類繁多的KRAS突變,針對(duì)每種亞型研發(fā)特異性抑制劑面臨巨大挑戰(zhàn),開發(fā)能夠廣譜抑制多種KRAS突變的新型策略成為研究熱點(diǎn)。SOS1作為KRAS激活過程中的關(guān)鍵鳥苷酸交換因子(GEF),在突變型KRAS的信號(hào)傳導(dǎo)中發(fā)揮核心調(diào)控作用,因此成為廣譜KRAS抑制策略的理想靶點(diǎn)。人KRAS G12D & SOS1 Binding 試劑盒(GDP load)為研究SOS1抑制劑與不同KRAS突變亞型的相互作用提供了標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)工具。
二、SOS1在KRAS信號(hào)通路中的核心調(diào)控作用
在正常細(xì)胞中,KRAS蛋白的活性受到鳥苷酸交換因子(GEF)和GTP酶激活蛋白(GAP)的精密調(diào)控,在激活態(tài)與失活態(tài)之間循環(huán)往復(fù)。SOS1作為最重要的鳥苷酸交換因子之一,催化KRAS從GDP結(jié)合狀態(tài)向GTP結(jié)合狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,是KRAS信號(hào)通路啟動(dòng)的關(guān)鍵步驟。當(dāng)上游信號(hào)通路被激活時(shí),SOS1被招募至細(xì)胞膜,與KRAS-GDP結(jié)合并促進(jìn)其裝載GTP,形成KRAS-GTP復(fù)合物激活下游MAPK等信號(hào)通路。同時(shí),KRAS-GTP復(fù)合物可與SOS1上的別構(gòu)位點(diǎn)結(jié)合,通過正反饋機(jī)制增強(qiáng)SOS1活性,進(jìn)一步放大信號(hào)輸出。
在KRAS突變細(xì)胞中,這一調(diào)控網(wǎng)絡(luò)發(fā)生顯著改變。突變型KRAS通過降低自身GTP酶活性,限制NF1等GTP酶激活蛋白對(duì)其的負(fù)向調(diào)控,使得SOS1介導(dǎo)的激活作用占據(jù)主導(dǎo)地位,成為突變KRAS信號(hào)傳導(dǎo)的中心樞紐。因此,靶向SOS1相當(dāng)于摘除KRAS通路的“起搏器”,可廣譜抑制多種依賴SOS1激活的KRAS突變類型。
三、SOS1選擇性抑制劑的研發(fā)與作用機(jī)制
基于對(duì)SOS1在KRAS信號(hào)通路中核心地位的認(rèn)識(shí),研究人員通過高通量篩選和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,從大規(guī);衔飵熘袃(yōu)選出高選擇性SOS1抑制劑(如BI-3406、BAY-293)。該抑制劑可與SOS1的催化口袋特異性結(jié)合,具有極高的親和力,在蛋白水平上即可有效阻斷SOS1與多種KRAS突變體的相互作用。
晶體結(jié)構(gòu)研究顯示,該抑制劑分子嵌入SOS1催化口袋,與關(guān)鍵氨基酸殘基形成穩(wěn)定相互作用,從而競(jìng)爭(zhēng)性阻斷SOS1與KRAS的結(jié)合。在細(xì)胞水平上,該抑制劑對(duì)攜帶KRAS G12C、G12D、G12S、G13D等常見突變的癌細(xì)胞均能有效抑制RAS-GTP的合成,半數(shù)有效濃度(IC50)在納摩爾級(jí)別。值得注意的是,該抑制劑對(duì)KRAS野生型細(xì)胞無明顯抑制作用,體現(xiàn)了對(duì)突變依賴狀態(tài)的精準(zhǔn)靶向特性。
人KRAS G12D & SOS1 Binding 試劑盒在廣譜KRAS靶向治療研究中的應(yīng)用-南京優(yōu)愛(UA BIO), 重組蛋白專家