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精准锁定KRAS G12C,Adagrasib在癌症靶向治疗新方法研究中的应用

2026-08-25     来源:本站     点击次数:22

■ 1. 背景介绍

Adagrasib
▲ Adagrasib (T8369, CAS: 2326521-71-3)的化学结构式

Adagrasib (T8369),CAS: 2326521-71-3 是一种可口服、选择性的共价抑制剂,特异靶向 KRAS G12C 并利用 Ras GTPase 循环的独特生化弱点。KRAS 作为核苷酸开关,GDP 结合态为失活型,GTP 结合态为活化型,可募集 RAF 激酶并启动经典 MAPK 级联(RAF–MEK–ERK),同时联通 PI3K 等信号分支。细胞内由 GEF(如 SOS1)促进装载 GTP,而 GAP 促进水解回 GDP,决定信号强度。G12C 突变在 KRAS 的 switch-II 袋邻近产生可反应的半胱氨酸,为等位位点选择性共价结合提供了化学基础。

Adagrasib 优先结合 KRAS G12C 的 GDP 结合失活构象,进入 switch-II 袋并与第12位半胱氨酸形成不可逆共价加合物,从而将 KRAS G12C 锁定于 GDP 态,阻断其构象变化与核苷酸循环,防止再次活化。通过稳定失活池,Adagrasib 抑制效应子结合并下调 KRAS 依赖的下游信号,使 MAPK 输出和相关增殖转录程序显著减弱于 KRAS G12C 突变系统中[1,2]。其选择性既来自对 Cys12 的共价化学,也来自对 GDP 态变构口袋的构象互补性,从而在 Ras 家族中实现对非 G12C 异构体的有限干扰。

在通路层面,Adagrasib 降低 KRAS 信号通量,削弱 RAF 的膜招募,降低 MEK 与 ERK 磷酸化,并调节 ERK 驱动的基因表达;同时可影响 PI3K–AKT 等并行分支,体现 Ras 在生长因子网络中的枢纽位置。在携带 KRAS G12C 的实验模型中,这些效应转化为对肿瘤细胞信号与生长的抑制活性,为验证 KRAS G12C 驱动作用并剖析信号依赖性提供药理学工具。

作为研究探针,Adagrasib 可用于时序解析 Ras 通路动力学,描绘受体酪氨酸激酶输入、Ras 核苷酸状态与下游激酶级联之间的映射关系,常用读数包括 p-ERK、p-MEK 与 Ras–效应子复合物。于 KRAS G12C 突变模型,Adagrasib 支持功能基因组学、化学遗传学与系统生物学实验,以识别协同通路、适应性节点与 KRAS 抑制的生物标志;其口服活性与选择性共价特点,亦有利于体内靶点占领、暴露–效应建模及在 Kras/Ras 通路范畴内的干预基准比较[1,2]。

■ 2. 文献分享
■ 2.1 Adagrasib, a KRAS G12C inhibitor, reverses the multidrug resistance mediated by ABCB1 in vitro and in vivo

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▲ MRTX849的化学结构及其对癌细胞的细胞毒性

Adagrasib (T8369) 在本研究中被证实可通过直接作用于ABCB1抑制外排功能,从而提升细胞内抗癌药物浓度并克服多药耐药。研究指出,Adagrasib 与ABCB1的核苷酸结合域相互作用,抑制其外排功能,导致细胞内药物水平升高并实现对多药耐药的逆转。与此一致,Adagrasib 通过抑制外排活性,显著提高了ABCB1过表达耐药细胞中多柔比星与罗丹明123的细胞内累积,并通过增强细胞内化疗药物浓度使这类细胞对药物更为敏感。在功能层面,Adagrasib 在体内外均增强了ABCB1底物类抗癌药在转运蛋白过表达细胞中的效力;在异种移植模型中,Adagrasib 与紫杉醇联合可获得更强的肿瘤生长抑制效果。生化证据显示,Adagrasib 能刺激ABCB1 ATPase 活性,并以浓度依赖方式竞争性抑制[125I]-IAAP对ABCB1的光标记,约在1 μM即可达到约50%的抑制水平。分子对接进一步表明,Adagrasib 与ABCB1核苷酸结合域结合良好,结合能低至−10.5 kcal/mol。实验还表明,Adagrasib 可竞争性结合ABCB1底物位点,降低药物外排,提升细胞内药物浓度,从而增强化疗药物的作用。[3]

■ 2.2 Panobinostat potentiates adagrasib-induced cell death by triggering autophagy in human non-small cell lung cancer

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Fig. 10: ADA can cooperate with PAN to inhibit tumor growth in vivo.

▲ 在皮下荷瘤H1299细胞的裸鼠模型中,与单药组相比,Adagrasib (ADA)与PAN联合用药显著抑制肿瘤体积、重量和增殖(Ki67),并调节NRF2、LC3及ERK信号通路,同时未引起明显的肝肾组织损伤或体质量下降,以上结果通过肿瘤生长曲线、肿瘤成像、组织学染色(H&E)及Western blot检测评估(p < 0.01,单因素方差分析)

Adagrasib (T8369) 被界定为KRASG12C抑制剂。在非小细胞肺癌模型中,Adagrasib 显著抑制携带KRASG12C突变的细胞生长,且非KRASG12C的H1299与PC-9细胞亦表现出敏感性。在H23、Calu-1、PC-9与H1299细胞中,Adagrasib 通过上调NRF2泛素化降低其蛋白水平,且NRF2过表达可逆转Adagrasib 诱导的细胞死亡。机制上,Adagrasib 明显提高细胞内ROS水平,继而在H23与H1299细胞中激活自噬与AKT信号;与此一致,LC3-II/I比值显著升高,而NAC预处理可明显阻断由Adagrasib 触发的自噬激活,且NAC可逆转Adagrasib 所致的生长抑制,指向ROS上调的关键作用。Adagrasib 在低浓度下还能显著抑制ERK磷酸化,并在H23与H1299细胞中显著上调p-AKT表达。功能层面,Adagrasib 能与顺铂协同在H23与H1299细胞诱导细胞死亡。联合研究显示,Adagrasib 与panobinostat 在体内外均表现出增强的抗肿瘤活性,并在体内协同抑制肿瘤生长;相应地,二者联用可在体内外显著下调p-ERK与NRF2,同时提高LC3-II/I比值。[4]


■ 2.3 KRAS inhibitors may prevent colorectal cancer metachronous metastasis by suppressing TGF‑β mediated epithelial‑mesenchymal transition

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Adagrasib (T8369) 在本文被界定为一种KRAS抑制剂。研究者在结直肠癌背景下,选用携带KRAS‑G12C突变且处于KMM高风险分组的SW837细胞,实施体外长期给药,以模拟Adagrasib的延长应用情形。经过这一长期处理后,研究团队对衍生细胞与其亲本细胞的表型进行了比较。结果显示,该衍生细胞的迁移与侵袭能力均显著低于亲本细胞,作者据此认为Adagrasib使肿瘤细胞处于更为稳定的状态,并达成对转移的预防效应。上述发现表明,在KRAS突变的结直肠癌模型中,于延长暴露场景下,Adagrasib与抑制促转移相关行为相联系,具体体现为降低细胞运动性与侵袭性,并伴随一种被作者解读为有助于转移预防的稳定化作用。[5]

■ 3. 结语
Adagrasib通过选择性共价结合KRAS G12C的GDP结合失活构象中的第12位半胱氨酸,将KRAS锁定于失活状态,阻断其下游MAPK信号传导,发挥抗肿瘤作用。文献报道显示,Adagrasib不仅通过抑制MAPK及相关信号通路抑制KRAS G12C驱动的肿瘤细胞增殖,还能通过抑制ABCB1转运蛋白的外排功能逆转多药耐药,诱导ROS依赖的自噬增强细胞死亡,且联合panobinostat表现出协同抗肿瘤活性。此外,Adagrasib在KRAS突变结直肠癌中可降低细胞迁移和侵袭能力,抑制促转移行为,实现转移预防。未来研究可聚焦其联合用药潜力、抗耐药机制及在多种KRAS驱动癌症中防止转移的应用拓展。

■ 4. Q&A
Q1: Adagrasib是如何选择性抑制KRAS G12C的?
A1: Adagrasib优先结合KRAS G12C的GDP结合失活构象中的第12位半胱氨酸,通过共价形成不可逆加合物,将KRAS锁定于失活态,阻止其重新活化及下游信号传导。

Q2: 有哪些证据支持Adagrasib逆转多药耐药的作用?
A2: 研究表明Adagrasib与ABCB1的核苷酸结合域相互作用,抑制药物外排功能,提升多药耐药细胞内多柔比星和罗丹明123的累积,增强细胞对化疗药物的敏感性,且在体内外均表现出增强药效。

Q3: Adagrasib如何促进非小细胞肺癌模型中的细胞死亡?
A3: Adagrasib显著提高细胞内ROS水平,激活自噬和AKT信号通路,自噬的激活是诱导细胞死亡的关键机制,联合panobinostat可协同增强抗肿瘤活性,通过下调p-ERK和NRF2、提升LC3-II/I比值实现更强效果。

■ 5. 参考文献
[1] Hallin J, Engstrom LD, et al. The KRASG12C inhibitor MRTX849 provides insight toward therapeutic susceptibility of KRAS-mutant cancers. Cancer Discov. 2020;10(1):54-71.
[2] Ostrem JM, Peters U, et al. K-Ras(G12C) inhibitors allosterically control GTPase signaling. Nature. 2013;503(7477):548-551.
[3] Zhang Y, Li C, Xia C, Wah To K, Guo Z, Ren C, et al.. Adagrasib, a KRAS G12C inhibitor, reverses the multidrug resistance mediated by ABCB1 in vitro and in vivo. Cell Communication and Signaling. 2022;20(1):.
[4] Lu H, Fu W, Xia Y, Yan Y, Shu C, Chen Y, et al.. Panobinostat potentiates adagrasib-induced cell death by triggering autophagy in human non-small cell lung cancer. Cell Death Discovery. 2025;11(1):.
[5] Guo Y, Hu C, Cai K, Long G, Cai D, Yu Z, et al.. KRAS inhibitors may prevent colorectal cancer metachronous metastasis by suppressing TGF‑β mediated epithelial‑mesenchymal transition. Molecular Medicine Reports. 2024;31(1):.

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