谁能摘取抗癌“圣杯”
2021-06-08袁越
袁越
当第一个致癌基因(Oncogene)于1970年被发现时,来自世界各地的医生都长出了一口气。要知道,此前科学家们一直搞不清到底是什么导致了癌症。这下终于确切地知道罪魁祸首就是基因,或者更准确地说,是基因突变。
通常情况下,一旦知道了某种病的病因,距离治疗方案的出台应该也就不远了。但是,第一种以致癌基因为靶点的抗癌药赫赛汀(Herceptin,又名曲妥珠单抗)直到1998年才由美国的基因泰克公司(Genentech)研制成功,癌癥治疗终于进入靶向时代。
这是一个巨大的飞跃,因为此前的抗癌方法(除了手术)都是广谱的,副作用非常大,可谓“杀敌一千自损八百”。靶向药物的出现,极大地减少了副作用的发生,医生可以加大剂量,不必过于担心病人承受不了,于是抗癌成功的概率大大增加。
但没过几年,靶向抗癌药的研发就进入瓶颈期。因为目前已经发现的致癌基因有上千种之多,其中很多基因的突变型在癌症患者中的占比非常低,携带该突变型的患者总数可能只有几千人。而如今一种新型抗癌药物的研发费用,动辄高达数亿美元,厂家赚不到钱,积极性自然也就不高了。
那么,有没有一种致癌基因能够影响很多人呢?答案是肯定的,这就是鸟苷三磷酸酶(RAS)家族。
RAS基因是钱宁·德尔教授于20世纪80年代初期首次发现的,当时他还是哈佛大学医学院的一名初级研究人员,导师杰弗里·库珀布置给他的任务,就是从20个疑似致癌基因中找出真正的凶手。他研究了其中的18个,结果都不是。就在他准备放弃这个研究课题另起炉灶时,最后两个基因却被证明是真正的致癌基因,而且都属于RAS家族。库珀教授看到这个结果后立刻对他说:“这是几十年来生物医学界最重要的发现。”
事后证明,库珀教授的直觉是正确的。目前已经发现的人类致癌基因可以按照功能的不同分成6大类,其中占比最高的就是这个RAS家族,占所有癌症的20%~25%。换句话说,几乎有1/4的癌症患者都是由于RAS家族的基因发生突变导致的。
RAS蛋白是一种信号传导分子,有开和关两种状态。如果是开,那么细胞就开始分裂。如果是关,细胞就停止生长。正常情况下,RAS蛋白的开和关是受外部环境的多种因子精细调控的,不会有问题。但如果RAS基因发生突变,导致RAS蛋白永远处于开的状态,那么这个细胞就会失去控制,转变为癌细胞。
人类的RAS家族还可以细分成三大类,分别叫做KRAS、HRAS和NRAS。其中KRAS是最厉害的一种,因为很多最致命的癌症都是因为它的突变导致的。比如杀死乔布斯的胰腺癌当中有96%是由KRAS突变引起的,直肠癌当中这个比例是54%,也很高。
照理说,KRAS应该是抗癌研究的重点,科学家确实也这么做了。在过去的40多年里,几乎所有的大型制药公司都曾经参与过抗KRAS药物的研发,但无一例外都失败了,因为KRAS基因所编码的蛋白质很像一个表面光滑的玻璃球,科学家找不到能够抓得住它的小分子化合物,于是大家给KRAS起了一个外号,称为癌症的死星。这是《星球大战》里的一个超级空间站的名字,一般武器都对付不了它,幸亏卢克·天行者发现了它的死穴,一击命中,这才终于将其摧毁。
幸运的是,科学家也像《星球大战》里的义军一样,始终没有放弃努力。2013年,美国加州大学旧金山分校的凯文·舒卡特(Kevan Shokat)终于取得了突破。他发现了一种小分子,能够与一种KRAS突变蛋白相结合,并将其抑制。
原来,KRAS基因有很多种致癌突变,其中一种名为G12C的突变最为常见,13%的普通肺癌以及5%的直肠癌都是由G12C突变所引起的。舒卡特博士从500多种候选化合物中筛选出一种小分子,能够钻进G12C蛋白表面的一个很浅的凹槽之中,并将其牢牢抓住,就像登山者终于发现了岩壁上的一个小裂缝,并用脚勾住了它一样。
这个发现一经公布立刻引起轰动,至少有8家制药企业开始探索将其开发成抗癌药物的可能性。安进(Amgen)公司最先取得突破,在2019年10月30日出版的《科学》杂志上发表了一篇论文,汇报了1期临床试验的初步结果,4名接受治疗的晚期肺癌病人服药6周后,有2人的肿瘤体积缩小了。
大家千万别小看这一点,因为很多实体肿瘤之所以无法通过手术进行治疗,原因就是肿瘤的体积太大了。如果药物能够将肿瘤的体积缩小,医生就有可能通过手术将其摘除。
2021年1月28日,安进公司又在其官网上发布了2期临床试验的结果。126名惠有与G12C相关的非小细胞肺癌(NSCLC)患者,有37%的人肿瘤消失或者体积缩小了,有81%的人病情稳定住了。
2月17日,美国食药监局宣布受理安进公司靶向抗癌药Sotorasib的新药申请,并决定将其纳入快速审批通道。如果一切顺利的话,半年之后就会有结果。与此同时,安进公司也向欧盟以及英国、澳大利亚、加拿大等国的药监部门提出了新药申请。在中国,国家药品监督管理局下属的药品审评中心则授予Sotorasib“突破性治疗药物”的资格,有望加快审批速度。
与此同时,另一家名为米拉提(Mirati)的小型生物制药公司也宣布,他们研制的一种类似的G12C抑制剂让6位肺癌患者用,其中5位有了明显好转,后续临床试验正在紧锣密鼓地进行中。
写到这里必须指出,从目前公布的结果来看,Sotorasib还称不上是一种抗癌神药,它只能让某些癌症患者多活几个月而已。话虽如此,如果这个药被批准,其意义也是十分重大的,因为KRAS是最厉害的致癌基因,被它杀死的癌症患者人数最多。如果被批准的话,Sotorasib将是第一种能够针对KRAS的靶向药物。科学家肯定会在此基础上进一步优化其性能,争取早日摘取这个抗癌“圣杯”。