RET(Rearranged during transfection)是一种单跨膜受体酪氨酸激酶,在细胞生长、增殖、存活和分化中起着关键作用。胶质细胞系衍生的神经营养因子(GDNF)家族配体(GFLs),包括GDNF、neurturin、artemin和persephin,能与四个GDNF家族配体受体(GFRα)结合,而这些受体是RET的共受体。GFLs和GFRα复合物与RET结合,促进RET二聚体的形成和激活[1]。激活的RET激酶随后刺激多种下游信号通路,从而促进细胞生长、增殖、存活和分化。这些通路包括MAPK、PI3K/AKT、STAT3、Src1(原癌基因酪氨酸蛋白激酶Src1)和FAK(焦点黏附激酶)通路。由RET突变或融合引起的这些通路的异常激活在肿瘤发生和癌症进展中起着重要作用[2],[3]。
RET可以发生基因融合,例如与动蛋白家族成员5B(KIF5B)和含有卷曲螺旋结构域6(CCDC6)的融合[4],[5]。此外,在髓样甲状腺癌(MTC)中观察到RET的高表达水平[6],[7]。RET融合阳性的非小细胞肺癌(NSCLC)约占所有NSCLC病例的2%。在髓样甲状腺癌(MTC)中,60%的散发性病例和超过90%的遗传性病例存在RET突变,这是RET突变相关癌症中最常见的类型。此外,在非髓样甲状腺癌中也有5%-10%的病例检测到RET融合,而在其他类型的肿瘤中则很少见[8],[9],[10],[11],[12],[13]。因此,RET被认为是在RET突变患者中一个重要且具有临床疗效的治疗靶点。
对于MTC的分子靶向治疗,美国食品药品监督管理局(FDA)已经批准了多靶点激酶抑制剂(如vandetanib和cabozantinib,见图1)用于治疗RET相关的MTC。此外,也进行了针对RET融合阳性NSCLC的临床研究。然而,这些疗法常常伴随脱靶毒性,包括腹泻、高血压和皮疹,这些挑战给治疗带来了困难[15],[16],[17],[18],[19]。为了解决这些问题,最近优先开发了选择性RET抑制剂,以减轻毒性相关问题。这些抑制剂包括pralsetinib和selpercatinib(见图1),临床报道它们对MTC和NSCLC患者有效。2020年,selpercatinib获得了FDA的加速批准,用于治疗RET融合阳性的NSCLC和MTC患者[20]。2024年,selpercatinib获得了FDA的批准,用于治疗RET融合阳性甲状腺癌和带有RET突变的MTC[20],[21]。
近年来,靶向蛋白降解(TPD)作为一种新的治疗方法受到了关注。在各种降解策略中,PROTAC利用泛素-蛋白酶体系统(UPS)通过化学诱导的目标蛋白与E3连接酶之间的接近(CIP)来促进蛋白质降解。与传统的基于占据位点的 pequeno-molecule 抑制剂不同,PROTAC通过事件驱动的机制发挥作用,具有多个优势,包括破坏非催化功能、能够靶向难以通过药物作用的蛋白质以及延长治疗效果。最近在RET目标蛋白降解剂方面的进展主要集中在克服对选择性RET抑制剂的耐药性上,特别是针对溶剂前沿突变(solvent-front mutations),并通过靶向蛋白降解实现更持久的RET信号通路抑制[22],[23],[24],[25],[26]。一些基于selpercatinib的PROTAC已被证明能有效降解野生型RET(WT)以及临床上相关的耐药突变体,包括V804M和G810替代突变。值得注意的是,一些降解剂表现出更好的药代动力学特性、口服生物利用度、中枢神经系统(CNS)渗透性和在工程化的Ba/F3及RET融合驱动的异种移植模型中的强大体内疗效。总体而言,这些研究确立了靶向RET降解作为一种有前景的治疗策略,以克服传统的激酶抑制方法所无法解决的耐药性问题。
在本研究中,我们使用TT细胞(一种具有MEN2A相关RET C634W突变以及突变RET基因位点串联重复的临床相关人类髓样甲状腺癌(MTC)模型,来探讨RET靶向降解的治疗潜力,从而提供了一个强大的内源性RET驱动系统用于降解剂评估[27],[28]。通过采用基于PROTAC的策略,结合两种不同的E3连接酶平台、含有氮杂环丁烷和哌啶基团的多种连接子结构以及各种CRBN结合剂,我们鉴定出JW15作为一种有效的CRBN基RET降解剂。JW15在TT细胞中表现出强大的RET降解能力,DC50值为0.3 nM,并且其抗增殖活性比亲代抑制剂selpercatinib高出475倍以上(GI50 = 1.2 nM对570 nM)。