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背景技术： 2.ras基因是人类重要的原癌基因之一，在调控细胞信号转导与肿瘤的发生发展中起着关键作用；也是人类癌症中最常出现突变的致癌基因，大约30％的癌症中存在ras基因突变。人类ras超蛋白家族含有三种基因(分别是kras、nras和hras)，编码四种蛋白(kras-4a、kras-4b、nras和hras)。其中kras是ras家族中最常见的亚型，也是最容易突变的基因；ras突变中有86％为kras突变，86-96％的胰腺癌、40-54％的结直肠癌和20-37％的肺癌中可以检测到kras基因突变，在胆管癌、宫颈癌、膀胱癌、肝癌和乳腺癌等癌症中也出现kras突变(kessler et al.,2019)。 3.kars蛋白属于小gtp酶(small gtpase)蛋白家族。在正常生理状态下，kras蛋白通过在失活(结合gdp)和激活(结合gtp)状态之间转变实现对信号通路的调控(downward,2003)：当kras与二磷酸鸟苷(gdp)结合时处于失活状态；当与三磷酸鸟苷(gtp)结合时处于激活状态可以激活下游信号通路。这两种状态之间的转换和平衡受到以下两类蛋白的调控：(1)鸟嘌呤核苷酸交换因子(guanine nucleotide exchange factors；gef)，能促使kras与gtp的结合，提高gdp从kras中的解离效率，促进kras的激活；(2)gtp酶激活蛋白(gtpase activating/accelerating proteins；gaps)，能提高kras蛋白本身相对较弱的gtpase活性，促使gtp水解为gdp，降低kras对下游信号通路的影响。生理条件下，kras与gdp有着更强的结合能力，因此细胞中的kras一般处于失活状态；当kras与gtp结合后被激活，可以通过mapk、pi3k和ral-gefs等多条下游信号通路促进细胞生存、增殖和细胞因子释放等(liu et al.,2019)。 4.当kras发生突变或者构象改变，它的gtp水解活性下降、与gdp结合稳定性增加、与gap相互作用受阻，使得kras蛋白长期处于激活状态，通过刺激大量的下游细胞信号，持续促使细胞继续生长和分裂，最终导致癌症发生。目前研究表明，kras最常见的突变方式是在密码子的第12、13和61位发生的单点突变(single-point mutations)，其中第12位密码子突变约占kras突变的82％。体细胞中这些位点的错义突变会干扰kras本身的gtpase活性：如第12位(g12)突变通过干扰gap蛋白结合和gtp水解来持续激活kras；第13位(g13)突变造成gap结合能力降低；第61位(q61)突变影响gtp水解中间态的稳定性(ostrem&shokat,2016)。除了kras基因改变直接导致肿瘤的发生外，kras突变细胞通过旁分泌作用对引起肿瘤恶化的微环境也影响广泛，可以促进分泌多种细胞因子、趋化因子和生长因子对纤维母细胞和免疫细胞等影响肿瘤微环境，也能对基质细胞进行改造和重编程。这些研究充分证实了kras基因可以作为重要的抗肿瘤药物靶点。 5.研究kras抑制剂已经开展了近几十年，之前普遍认为该靶点难以成药，主要原因有以下两点：(1)kras蛋白与磷酸鸟苷(gdp或gtp)的亲和力低至皮摩尔(pm)，细胞中磷酸鸟苷的浓度可以达到毫摩尔(mm)级别，这使得一般药物(磷酸鸟苷的类似物)难以与kras蛋白 进行竞争性结合(waters&der,2018)；(2)kras蛋白的磷酸鸟苷结合部位也缺乏适合其他小分子化合物结合的区域。最新研究发现，与野生型kras蛋白相比，小分子化合物可以针对具有kras-g12c突变的肿瘤有抑制作用。因为kras蛋白的第12位密码子靠近该蛋白的核苷结合域和催化中心，该位点发生半胱氨酸突变后，小分子化合物可以通过与半胱氨酸不可逆的共价结合来影响kras蛋白的功能，同时小分子化合物更倾向于与kras-gdp蛋白结合，降低了gtp与蛋白的亲和力(lito,solomon,li,hansen,&rosen,2016)。 6.早期研发的针对kras-g12c肿瘤的小分子化合物ars-853在体外表现出良好的活性，有效抑制了gdp与gtp转换，但是缺乏体内活性(patricelli et al.,2016)。随后进一步优化结构得到ars-1620，在体内外均表现出对kras-g12c肿瘤细胞良好的药理活性，而对其他kras基因突变细胞无明显影响(janes et al.,2018)。目前已有多种kras抑制剂药物进入了临床研究的阶段，但根据目前公布的数据，在肿瘤患者中的临床药效仍有待进一步提高。因此，目前仍需要开发新一代高效安全的kras-g12c突变抑制剂，以更好的满足临床需求。