《Cancer Discovery》:Preclinical Characterization and Clinical Activity of RNK08954, a Highly Selective and Orally Bioavailable KRASG12D Inhibitor
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摘要:KRASG12D是实体瘤中最普遍的KRAS突变亚型,但目前尚无临床可用药物。RNK08954是一种强效、选择性KRASG12D抑制剂,可抑制KRASG12D突变细胞的增殖,并在小鼠异种移植模型中通过抑制KRAS介导的信号通路显著诱导肿瘤消退。RNK089
摘要:KRASG12D是实体瘤中最普遍的KRAS突变亚型,但目前尚无临床可用药物。RNK08954是一种强效、选择性KRASG12D抑制剂,可抑制KRASG12D突变细胞的增殖,并在小鼠异种移植模型中通过抑制KRAS介导的信号通路显著诱导肿瘤消退。RNK08954的体内效应归因于其独特的药代动力学(PK)特征及在肿瘤组织中的长滞留时间。该药物与免疫检查点阻断(ICB)具有协同作用。在Ia期研究中,36例可评估患者的中位随访时间为4.85个月。非小细胞肺癌(NSCLC)患者的客观缓解率(ORR,未确认)为58.33%,胰腺导管腺癌(PDAC)患者在1000-1200 mg剂量组中的ORR(未确认)为33.33%。本研究支持RNK08954作为单药或联合疗法在KRASG12D突变患者中的临床潜力。
论文解读:靶向KRASG12D的新型抑制剂RNK08954的临床前与临床突破
研究背景与意义
KRAS致癌基因是MAPK和PI3K/AKT/mTOR信号通路的关键调控因子,参与细胞增殖、存活与分化。KRAS突变常见于多种癌种,其中密码子12的突变最为频繁,而G12D是实体瘤中最普遍的亚型(尤其在胰腺导管腺癌(PDAC)、结直肠癌和非小细胞肺癌(NSCLC)中)。该突变导致GTP酶活性丧失,使KRAS锁定于组成性激活的GTP结合状态,持续驱动下游致癌信号。尽管针对KRASG12C的共价抑制剂已获批用于晚期NSCLC,但KRASG12D因缺乏邻近半胱氨酸残基,难以通过类似策略靶向,至今仍是临床未满足的需求。本研究由Revolution Medicines团队开展,旨在开发高选择性、口服生物可利用的KRASG12D抑制剂,填补这一空白,相关成果发表于《Cancer Discovery》。
关键技术方法
研究采用表面等离子共振(SPR)技术测定化合物与KRAS蛋白的结合亲和力;通过细胞活力检测(CellTiter-Glo, CTG)评估肿瘤细胞增殖抑制;利用Western blot分析KRAS下游信号分子(如p-ERK1/2、p-S6)的磷酸化水平;在体内实验中,构建细胞系来源异种移植(CDX)模型和患者来源异种移植(PDX)模型,结合药代动力学(PK)分析(LC/MS-MS法测定血浆和肿瘤组织药物浓度)评估抗肿瘤活性;临床研究部分为Ia期剂量递增试验(NCT06667544),纳入42例携带KRASG12D突变的晚期实体瘤患者,主要终点为安全性、耐受性及初步疗效。
研究结果
RNK08954对KRASG12D的强效选择性抑制
RNK08954为非共价抑制剂,通过结构-活性关系研究优化获得,其结构中两个碱性氨基可与KRASG12D的Asp12(D12)和Glu62(E62)形成盐桥,实现对KRASG12D的选择性抑制。SPR实验显示,RNK08954与无活性KRASG12D(GDP结合态)的解离常数(KD)为39.5 pmol/L,与活性态(GTP结合态)的KD为12.2 nmol/L,显著高于对野生型KRAS、KRASG12C和KRASG12V的亲和力。细胞实验中,RNK08954可浓度依赖性抑制SW1990细胞(人胰腺腺癌细胞系)中p-ERK1/2水平(6小时起效,持续至72小时),且在Meso Scale Discovery生物标志物检测中显示出比对照药MRTX1133更强的抑制作用。CTG实验表明,RNK08954对KRASG12D突变的人肿瘤细胞系(IC502.6-49.5 nmol/L)和Ba/F3细胞(IC50中位数10.8 nmol/L)具有高效力,而对KRAS野生型及其他突变型细胞活性较低(IC50>300 nmol/L)。
RNK08954在肿瘤组织中的优先蓄积
小鼠PK研究显示,RNK08954单次静脉或口服给药后半衰期(T1/2)为7.86小时,稳态分布容积(Vss)达36.5 L/kg,口服生物利用度(F)为7.56%。在GP2d(结直肠腺癌)和SW1990异种移植模型中,肿瘤与血浆的药物暴露量比值(AUCτ)分别为42.5-69.7和22.4,表明药物在肿瘤组织中显著富集。高Vss提示其优异的组织穿透性,支持体内抗肿瘤活性。
在KRASG12D突变模型中的抗肿瘤活性
在A427(肺腺癌)、SW1990、Panc 04.03(PDAC)和GP2d等CDX模型中,RNK08954每日或每日两次给药均表现出剂量依赖性肿瘤生长抑制(TGI),其中GP2d模型在60 mg/kg每日一次给药时肿瘤消退率达70%,Panc 04.03模型在100 mg/kg每日两次给药时实现100%肿瘤消退。在PDAC患者来源异种移植(PDX)模型(PA1194、PA1252、PA1457)中,100-200 mg/kg剂量下肿瘤生长显著受抑;原位HPAF-II模型(胰腺癌细胞系)中,200 mg/kg每日一次给药28天可导致肿瘤明显缩小,且未引起显著体重下降。
RNK08954抑制KRAS信号并诱导体内肿瘤消退
GP2d异种移植模型PK/药效学(PD)分析显示,RNK08954给药后血浆和肿瘤暴露量呈剂量依赖性增加,且肿瘤中消除较慢。给药后4-24小时内,各剂量组均显著抑制p-ERK(ERK1/2磷酸化形式),100 mg/kg剂量组还可抑制p-S6(S6核糖体蛋白磷酸化形式)。RT-PCR结果显示,单剂量200 mg/kg RNK08954可使肿瘤组织中DUSP6 mRNA表达降低约80%,进一步证实其对KRAS/ERK通路的抑制。
调节肿瘤免疫微环境(TIME)增强抗肿瘤活性
在免疫 competent小鼠同基因模型(CT-26细胞系)中,RNK08954(100 mg/kg)单药可显著抑制肿瘤生长,且与抗PD-1抗体联用时协同增效,肿瘤消退更明显。单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析显示,RNK08954处理后肿瘤中T细胞、B细胞和巨噬细胞比例改变,其中CD8+T细胞亚群显著增加(流式细胞术验证)。免疫荧光实验进一步证实联合治疗可提高肿瘤浸润CD8+T细胞比例,提示其通过调节TIME增强免疫应答。
RNK08954的临床早期活性证据
Ia期研究纳入42例经治患者(中位既往治疗线数2),涵盖PDAC(17例)、NSCLC(14例)、结直肠癌(4例)及其他实体瘤(7例),剂量范围200-1200 mg每日一次。安全性方面,所有患者均发生至少1次治疗相关不良事件(AE),主要为胃肠道反应(腹泻88.1%、呕吐71.4%、恶心66.7%),多为1-2级,3级以上AE发生率为23.8%(10/42),无剂量限制性毒性。疗效方面,36例可评估患者中,NSCLC患者客观缓解率(ORR,未确认)为58.33%(7/12,含5例确认部分缓解(PR)和2例未确认PR),疾病控制率(DCR)达100%;PDAC患者在1000-1200 mg剂量组中ORR为33.33%(2/6,含1例确认PR和1例未确认PR),DCR为100%,中位治疗持续时间达6.43个月。PK分析显示,稳态时药物吸收迅速(中位Tmax,ss2-4小时),暴露量与剂量成比例,推荐扩展队列剂量为1000-1200 mg每日一次。
讨论与结论
讨论部分指出,KRASG12D因缺乏共价结合位点,靶向难度高于KRASG12C,而RNK08954作为非共价开关II口袋抑制剂,通过盐桥机制实现对GDP结合态KRASG12D的高选择性抑制,其独特的PK特征(长半衰期、高分布容积)支持肿瘤组织中的有效暴露。与已终止开发的MRTX1133相比,RNK08954显示出更优的稳定性和临床潜力。临床数据显示,RNK08954在经治NSCLC和PDAC患者中表现出令人鼓舞的缓解率和持久获益,尤其在高剂量组中PDAC的DCR显著高于历史数据(通常<50%)。此外,其与免疫检查点抑制剂的协同作用为克服KRAS突变肿瘤的免疫抑制微环境提供了新策略。
结论:RNK08954是一种选择性非共价KRASG12D抑制剂,在临床前模型中展现出强效抗肿瘤活性,Ia期研究证实其良好的安全性和初步临床活性,支持进一步开展单药或联合治疗的临床试验,有望成为首个靶向KRASG12D的口服治疗药物,改变实体瘤的治疗格局。