激酶突變體：破解腫瘤耐藥的一把“鑰匙”，應(yīng)對(duì)激酶抑制劑開發(fā)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵

耐藥性概述

自2001年，蛋白激酶抑制劑格列衛(wèi)（伊馬替尼）后的FDA批準(zhǔn)上市，開啟了激酶抑制劑在腫瘤學(xué)和其他領(lǐng)域的興起。在過(guò)去20年里，F(xiàn)DA共批準(zhǔn)82種激酶抑制劑（截止到2024年9月）。大部分獲批的小分子抑制劑通過(guò)結(jié)合目標(biāo)的ATP結(jié)合位點(diǎn)抑制蛋白激酶的活性。

腫瘤耐藥是激酶抑制劑面臨的重要挑戰(zhàn)之一?；颊咴谥委?/span>1-2年后會(huì)出現(xiàn)耐藥性，導(dǎo)致需要更換治療方案，采取其他替代治療策略或更新激酶抑制劑。獲得性靶向耐藥突變幾乎出現(xiàn)在每一個(gè)靶點(diǎn)中，如EGFR、ALK、KIT、NTRK、ROS1、MET等。

SignalChem Biotech（義翹神州全資子公司）成功生產(chǎn)400多種臨床相關(guān)激酶突變蛋白，并均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)控確保高活性和批間一致性。產(chǎn)品支持激酶抑制劑獲得性耐藥機(jī)制的深入研究及藥物發(fā)現(xiàn)。此外，我們還提供高度定制化的突變型激酶開發(fā)服務(wù)，滿足個(gè)性化或高難度項(xiàng)目的需求。

獲得性靶向耐藥突變種類

1.  看門突變（Gatekeeper mutant）：會(huì)導(dǎo)致激酶抑制劑不能與ATP結(jié)合口袋結(jié)合，因?yàn)殚T控位點(diǎn)殘基控制著ATP結(jié)合位點(diǎn)附近的疏水口袋的大門。如第三代EGFR抑制劑奧希替尼（Osimertinib）主要是針對(duì)門控位點(diǎn)T790M突變產(chǎn)生的耐藥性。

2.  分子剎車突變（Molecular brake mutant）：位于激酶結(jié)構(gòu)域的鉸鏈區(qū)，通過(guò)解開高度保守區(qū)域，導(dǎo)致激酶活化產(chǎn)生耐藥。如RTK激酶結(jié)構(gòu)域的突變。

3.  半胱氨酸突變（Cys mutant）：主要是不可逆激酶抑制劑。這類抑制劑通常與激酶活性位點(diǎn)的半胱氨酸殘基共價(jià)結(jié)合，產(chǎn)生突變后會(huì)阻斷抑制劑的結(jié)合。如EGFR C797S突變。

4. 溶劑前沿突變（Solvent front mutant）：也稱為延伸鉸鏈區(qū)或溶劑暴露環(huán)，是ATP結(jié)合口袋和溶劑之間的邊界。突變后由于空間位阻、靜電作用、氫鍵作用或結(jié)合能力變?nèi)?，?dǎo)致共價(jià)抑制劑不能有效結(jié)合，進(jìn)而產(chǎn)生耐藥性。常見的突變有TRKA G595R、ALK G1202R、ROS1 G2032R等。

明確激酶抑制劑的耐藥機(jī)制，并針對(duì)性開發(fā)新型藥物和治療策略，是腫瘤學(xué)領(lǐng)域的前沿問(wèn)題，也是突破化合物耐藥瓶頸的首要前提。

Neratinib耐藥性研究

Marín等人使用HER2WT（Cat#: E27-11G）、HER2L755S（Cat#: E27-122EG）和HER2L755S/L869R（Cat#: E27-12QG）進(jìn)行激酶活性測(cè)定。結(jié)果表明，獲得的繼發(fā)性HER2突變促進(jìn)了乳腺癌患者對(duì)HER2激酶抑制劑的耐藥性。

A：HER2WT（Cat#: E27-11G）和HER2突變體（Cat#: E27-122EG, E27-12QG）在不同ATP濃度下的Michaelis-Menten穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)；B：HER2WT（Cat#: E27-11G）和突變體（Cat#: E27-122EG, E27-12QG）的酶動(dòng)力學(xué)參數(shù)（Km）。（源自文獻(xiàn)：doi: 10.1158/0008-5472.CAN-22-3617）

突變體篩選化合物

Qin等人利用重組TRKAG595R（Cat#: N16-12BG）、TRKAF589L（Cat#: N16-12EG）、TRKAG667C（Cat#: N16-12CG）突變體蛋白與特定化合物的復(fù)合物進(jìn)行了均相時(shí)間分辨熒光（HTRF）試驗(yàn)，以分析其抑制活性。數(shù)據(jù)顯示，選定的化合物對(duì)重組TRKA突變體具有抑制作用。

化合物對(duì)TRKA突變蛋白（Cat#: N16-12BG；N16-12EG；N16-12CG）抑制作用的IC50值（源自文獻(xiàn)：doi: 10.1016/j.ejmech.2023.115291）

通過(guò)深入研究激酶結(jié)構(gòu)和功能，以及不同疾病中的激酶突變機(jī)制，為疾病診斷和治療提供了充實(shí)的理論基礎(chǔ)，將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)小分子激酶抑制劑的開發(fā)。未來(lái)的研究將會(huì)集中在克服耐藥性、優(yōu)化藥代動(dòng)力學(xué)和藥效特性等方面?？傊?，小分子激酶抑制劑未來(lái)前景廣闊，將會(huì)在個(gè)性化治療和聯(lián)合療法領(lǐng)域占有一席之地。

激酶及突變體產(chǎn)品庫(kù)

SignalChem Biotech（義翹神州全資子公司）始終堅(jiān)持“激酶活性為王”，專注于研究、開發(fā)和生產(chǎn)高質(zhì)量酶類蛋白產(chǎn)品，可提供一系列高活性的重組激酶以及脂質(zhì)激酶。SignalChem Biotech生產(chǎn)的臨床相關(guān)激酶突變體超過(guò)400種，支持對(duì)疾病相關(guān)激酶突變體和激酶抑制劑獲得性耐藥機(jī)制的深入研究。

此外，我們可提供定制化的突變型激酶開發(fā)服務(wù)，充分滿足個(gè)性化或高難度項(xiàng)目的需求。

免責(zé)聲明：義翹神州內(nèi)容團(tuán)隊(duì)僅是分享和解讀公開的研究論文及其發(fā)現(xiàn)，專注于介紹生物醫(yī)藥研究新進(jìn)展。本文僅作信息交流用，文中觀點(diǎn)不代表義翹神州立場(chǎng)。隨著對(duì)疾病機(jī)制研究的深入，新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或結(jié)論可能會(huì)修改或推-翻文中的描述，還請(qǐng)大家理解。

本文不屬于治療方案推薦，如需獲得治療方案指導(dǎo)，請(qǐng)前往正規(guī)醫(yī)院就診。本司產(chǎn)品目前僅可用于科學(xué)研究，不可用于臨床治療。

【參考文獻(xiàn)】

1.  Arnaldo Marín, et al. Acquired Secondary HER2 Mutations Enhance HER2/MAPK Signaling and Promote Resistance to HER2 Kinase Inhibition in Breast Cancer. American Association for Cancer Research. 2023. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-22-3617

2. Qiaohua Qin, et al. Design, synthesis and biological evaluation of novel indolin-2-one derivatives as potent second-generation TRKs inhibitors. European Journal of Medicinal Chemistry. 2023, doi.org/10.1016/j.ejmech.2023.115291