一、曾经不可成药的“死亡靶点”：KRAS为什么难以抑制？

          KRAS（Kirsten Rat Sarcoma Viral Oncogene Homolog）是RAS家族的重要成员，其突变是多种恶性肿瘤（如非小细胞肺癌、胰腺癌和结直肠癌）中最常见的驱动因素之一。据统计，约有20%-25%的实体瘤存在KRAS突变，其中以G12C、G12D、G12V等最为常见。

         长期以来，KRAS被认为是“不可成药”的“死亡靶点”，原因主要有以下几点：

         1. KRAS蛋白结构缺乏“药物结合口袋”

            KRAS蛋白是一种GTP酶，其结构紧凑、表面平滑，缺乏明显的“药物结合口袋”，这使得小分子很难高亲和力结合和抑制其功能。

         2. 强大的亲GTP性与低GTP酶活性

         KRAS活性依赖于GTP/GDP结合状态。突变后的KRAS常常表现为较低的GTP酶活性，即使结合了GTP也难以水解为GDP，从而保持持续激活状态。传统小分子很难与其活跃状态下的构象稳定结合。

         3. 与多种关键下游信号通路紧密相连

         KRAS控制着诸如RAF-MEK-ERK、PI3K-AKT-mTOR等多个癌症相关的下游信号轴。一旦KRAS持续激活，这些通路被过度刺激，诱导细胞无限增殖、抗凋亡。它的“信号主枢纽”地位决定了错误调控可能造成严重副作用，这在药物设计中必须谨慎处理。

         4. 缺乏有效的生物标志物和反馈机制复杂

         KRAS突变所产生的蛋白广泛存在于肿瘤和正常组织中，且缺乏用于筛选应答者的高特异性标志物，导致早期临床试验面临筛选人群和疗效判断的难题。同时，KRAS通路存在复杂的反馈调节和替代信号途径，容易产生耐药。

         尽管挑战重重，近年来科技的进步、结构生物学与共价抑制策略的发展，打破了对KRAS“不可成药”的桎梏，逐渐揭开了精准抑制之路的序幕。

二、KRAS靶向策略的三大路径：从特异突变到全谱覆盖

         当前KRAS抑制剂的开发主要集中在三种策略路径：突变选择性抑制剂、泛KRAS选择性抑制剂、泛RAS抑制剂。以下是对各类策略中代表性药物的详细介绍：

       （一）突变选择性KRAS抑制剂

此类抑制剂专门针对某一特定位点突变的KRAS蛋白设计，具有极高的靶向性，副作用相对较少，是目前最具代表性的研发方向。

✅ Sotorasib（AMG 510）

·公司：Amgen

·适应症：已获FDA批准用于KRAS G12C突变的非小细胞肺癌（NSCLC）患者。

·作用机制：共价不可逆地结合G12C突变形成的半胱氨酸残基（Cys12），稳定KRAS于非活性GDP结合状态（OFF）。

·特点：第一个被FDA批准的KRAS抑制剂，标志着KRAS“不可成药”时代的终结。

·限制：仅对G12C突变有效，而G12C在胰腺癌、结直肠癌等中的发生率较低。

✅ Adagrasib（MRTX849）

·公司：Mirati Therapeutics（现已被Bristol Myers Squibb收购）

·适应症：NSCLC和结直肠癌中的KRAS G12C突变。

·机制与优势：

          亦为共价结合G12C的抑制剂；

          相较Sotorasib，Adagrasib具有更长半衰期（约23小时）和组织穿透性，便于脑转移控制。

✅ MRTX1133

·公司：Mirati Therapeutics

·靶点：KRAS G12D

·状态：处于临床前或早期临床阶段

·特色：

         为非共价型强效抑制剂；

         KRAS G12D在胰腺癌和结直肠癌中是最常见的KRAS突变，约占KRAS突变的40%以上；

         显示出比G12C更广阔的潜在治疗人群。

       （二）泛KRAS选择性抑制剂：打破单点突变限制

         相比突变选择性抑制剂，泛KRAS抑制剂可以覆盖多种KRAS突变，乃至包括野生型KRAS。这类药物有望进一步扩大适用患者群，并克服继发耐药的部分问题。

✅ BI-2865

·公司：Boehringer Ingelheim（勃林格殷格翰）

·作用机制：可结合并抑制G12D、G12V、G12C、G13D等多种KRAS突变及野生型KRAS；不抑制HRAS/NRAS，保留RAS信号的特异性调控。

·关键优势：

         o涵盖约95%的KRAS突变；

         o对于G12R突变体无效，是其活性谱中的一大例外；

         o在小鼠中耐受性良好，未见明显毒性表型。

·临床意义：为泛KRAS抑制剂奠定概念验证的基础，为未来的广谱RAS靶向治疗铺路。

✅ JDQ443

·公司：Novartis

·靶点：KRAS G12C

·特性：虽然为G12C突变选择性，但在设计上也兼具对其他突变的潜在优化空间，展示一定泛KRAS抑制的能力。

✅ KRAZATI（Adagrasib）联合其他机制疗法

·有研究尝试通过联合SHR6390（CDK4/6抑制剂）、TNO155（SHP2抑制剂）等实现“功能性泛KRAS抑制”效果。

        （三）泛RAS抑制剂：更广谱的RA家族抑制探索

          RAS家族包含KRAS、NRAS、HRAS三个成员，泛RAS抑制剂目标是全面封锁这些驱动突变的RAS蛋白。

✅ RMC-6236

·公司：Revolution Medicines

·机制：通过阻断RAS在细胞膜上的定位与信号传递，间接抑制KRAS、NRAS、HRAS等活性形式。

·临床状态：处于I期临床试验阶段

·优势：

         o针对任何RAS突变亚型；

         o能克服KRAS突变抑制后NRAS或HRAS的代偿激活；

·挑战：

         o因抑制广泛，存在潜在毒性风险；

         o对正常组织中RAS通路的干扰仍需通过临床研究评估其治疗指数。

✅ RMC-9805 / RMC-8839

·靶向：分别为KRAS G12D / KRAS G13C突变

·机制：Revolution Medicines旗下基于“分子胶”策略开发的小分子，兼具泛型与选择性优势。

三、ON/OFF状态与结合策略：KRAS抑制剂效果差异的核心原因

         KRAS蛋白在活性（ON）与非活性（OFF）状态间转换，其功能取决于结合的是GTP（活性）还是GDP（非活性）。大多数G12C突变KRAS因保留部分GTP水解能力，可周期性转换为OFF状态。

         Sotorasib和Adagrasib 均依赖于KRAS(G12C)转换到GDP结合状态后才可结合。

         G12D、G12V 等突变通常“锁定”在ON状态，不能有效水解GTP，导致共价抑制剂难以结合，这解释了为何部分KRAS突变对目前抑制剂不敏感。

         最新策略方向：开发能够直接结合KRAS-GTP活性态（ON状态）的分子，或通过改变KRAS胞内动态循环状态从而间接“诱导”KRAS进入OFF构象。

四、KRAS抑制剂面临的耐药机制与应对策略

         即使已有KRAS抑制剂进入临床，但耐药的出现仍是长期疗效的主要障碍。研究表明，耐药机制可分为以下几类：

         1. 继发性突变：

         ·如Sotorasib治疗后产生的KRAS G13D、G12V等新突变；

         ·会导致原抑制剂失效。

         2. 上游/下游通路激活：

         ·EGFR、SHP2、PI3K-AKT等信号通路可绕过KRAS抑制，实现信号恢复。

         3. 细胞塑性与表型转化：

         ·上皮-间质转化（EMT）、癌干性增强等，削弱药物诱导的凋亡效应。

         4. 共突变背景的影响：

         ·TP53、STK11、KEAP1等基因共突变会影响KRAS抑制剂的敏感性和肿瘤免疫微环境。

应对策略：

·联合治疗：KRAS抑制剂 + SHP2/EGFR/CDK4/6 抑制剂；

·双靶点药物设计；

·利用AI设计新型小分子结构/构象模拟；

·合成致死机制探索（Synthetic lethality）。

五、未来展望与阿拉丁科研支持

         KRAS从“不可成药”靶点到多个药物陆续获批，是靶向药物历史上的重要里程碑。随着药物设计理念进化及化学工具发展，针对不同KRAS突变的“精准抑制+联合策略”正在逐步成熟。

        未来研究趋势：

·全构象覆盖抑制剂（ON/OFF状态都能结合）；

·KRAS PROTAC、KRAS降解诱导剂；

·基于人工智能的靶向新药筛选；

·个体化联合用药策略匹配；

·靶向KRAS信号上下游节点（如RAF、ERK、PI3K）。

         阿拉丁提供的科研试剂推荐：

         为KRAS及RAS通路研究提供丰富试剂支持，包括但不限于：

·KRAS蛋白与抗体；

·RAS通路激动剂/抑制剂系列（如EGFR、PI3K抑制剂）；

·Western blot配套试剂（RIPA裂解液、BCA蛋白定量试剂盒）；

·CCK-8细胞活力检测试剂盒、Annexin V/PI凋亡检测试剂盒等功能实验试剂。

         阿拉丁将持续助力于KRAS靶向研究与药物开发，提供高品质、可追溯的科研产品，为科研工作者赋能。

阿拉丁：https://www.aladdin-e.com