合成致死丨FDA撤銷PARPi適應癥，升級改造能否另辟蹊徑
PARP抑制劑（PARPi）是首款根據(jù)合成致死原理研發(fā)的抗癌藥，自2014年奧拉帕利問世以來，全球已上市六款PARP抑制劑，分別是奧拉帕利、魯卡帕尼、尼拉帕利、他拉唑帕利、氟唑帕利和帕米帕利。深刻改變了卵巢癌治療格局，同時，也先后獲得乳腺癌、胰腺癌和前列腺癌的適應癥。逐步引起國際制藥巨頭紛紛押注合成致死賽道。但隨著FDA近期對PARPi適應癥的撤銷，又為合成致死賽道蒙上了陰影。
——PARPi適應證撤銷——
PARP抑制劑（PARPi）的問世，深刻改變了既往治療手段有限的卵巢癌的治療格局，但是，隨著相應臨床試驗隨訪時間的延長，臨床數(shù)據(jù)顯示卵巢癌患者使用魯卡帕尼、奧拉帕利和尼拉帕利的死亡風險有所增加，所以在2022年FDA接連撤回奧拉帕利和魯卡帕尼末線治療卵巢癌的適應癥以及尼拉帕利末線治療卵巢癌、輸卵管癌或原發(fā)性腹膜癌的適應癥。讓外界對于以PARPi為代表的合成致死賽道前景充滿擔憂。既往時刻，諸多國際制藥巨頭已經(jīng)紛紛押注合成致死賽道，讓我們簡單回顧下。
——合成致死賽道合作快訊——
根據(jù)合作協(xié)議，Volastra將負責針對未公開的靶點進行一系列研發(fā)活動，直至選定開發(fā)候選療法。百時美施貴寶將負責后續(xù)開發(fā)、監(jiān)管和商業(yè)化活動。Volastra將獲得3000萬美元的前期付款，并有資格獲得高達11億美元的里程碑付款。
2022年6月1日，RepareTherapeutics宣布，與羅氏制藥集團就拆monsertib（RP-3500）的開發(fā)和商業(yè)化達成全球許可和合作協(xié)議。Repare將收到1.25億美元的預付款，并有資格獲得高達12億美元的潛在開發(fā)、監(jiān)管、商業(yè)和銷售里程碑，以及全球凈產(chǎn)品銷售的特許權使用費。
Camonsertib是一種選擇性ATR（共濟失調毛細血管擴張突變基因Rad3相關激酶）口服小分子抑制劑，用于治療具有特定合成致死基因組改變的腫瘤，包括 ATM（共濟失調-毛細血管擴張突變）基因。讓大眾的視線再次聚焦到合成致死賽道上。在具體回顧基本概念前，我們先講解下ATR抑制劑的作用機制。——ATR抑制劑作用機制——
內源性（DNA雙鏈斷裂）和外源性（紫外線輻射和化學毒性等）的因素，引起細胞DNA的損傷，為了維持基因組的完整性，細胞進化出DNA損傷應答機制DDR（DNAdamageresponse）可以檢測DNA損傷并修復，與細胞周期的檢查點相互作用以控制細胞增殖。
DDR的核心激酶是3種結構獨特的絲氨酸/蘇氨酸激酶成分的中樞調控因子：共濟失調性毛細血管擴張突變蛋白（ATM）、Rad3相關蛋白ATR、DNA依賴性蛋白激酶(DNA-PK)。ATM和DNA-PK主要在雙鏈斷裂修復中被激活；而ATR主要在單鏈斷裂修復中被激活。DNA損傷累積并阻礙DNA復制的過程就會發(fā)生RS，在RS下，DNA鏈的損傷可導致復制減慢或停止，如果損壞未修復可能會崩潰，導致細胞死亡，ATR在協(xié)調RS中起著至關重要的作用。
復制蛋白A（RPA）在損傷位點與單鏈DNA結合，所得復合物結合可引發(fā)ATR募集到DNA損傷位點。當ATR被復制蛋白A（RPA）激活后，會磷酸化CHK1，后者又磷酸化CDC25A，最終通過抑制周期蛋白依賴性激酶（CDK）的活性介導G2～M期和S期檢測點的活化，來減少RS并觸發(fā)適當?shù)腄NA修復途徑。而ATR抑制劑可以干擾DNA修復，這樣癌細胞的DNA就有可能產(chǎn)生一堆錯誤而且得不到修復，然后凋亡。正常細胞有很多蛋白質負責DNA修復（比如MMR相關的就有4個，MSH2、MSH6、MLH1、PMS2；此外，BRCA以及POLE等蛋白），單獨阻斷ATR，并不會對DNA修復有影響。
綜上可知，ATR抑制劑也屬于合成致死理論的明日之星。
——合成致死理論——
合成致死（Synthetic lethality）理論由來已久，通俗來講，指兩個非致死基因同時失活將導致細胞死亡的現(xiàn)象。概念最早可以追溯到1992年，美國科學家卡爾文在果蠅的研究中發(fā)現(xiàn)，具有pd和 Pdr雙基因突變的果蠅不能存活，而這其中任何一個基因單獨突變都不會導致果蠅死亡。1946年，西奧多·多布贊斯基正式提出“合成致死“概念，用來描述這種不同基因之間的互補性致死作用。
科學家們很容易將果蠅中發(fā)現(xiàn)的這種現(xiàn)像與腫瘤治療理論相結合，如果發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞中存在特定基因A失活，那么用藥物抑制它的合成致死搭檔基因B，使兩者都失活，而健康的體細胞因為有正常的基因A，能夠保證正常的生理功能的表達，不會受到藥物的傷害，從而只特異性的殺死該類腫瘤細胞。
基于合成致死原理的腫瘤治療
原理很簡單，但難點相信大家也能想得到。沒有技術的突破，你很難找到合適的成對存在的合成致死基因。猶如好的逗哏必須得有好的捧哏才能合演一場成功的相聲。突破在于PARP與BRCA這對黃金搭檔的世紀相遇，促進了PARP抑制劑的成功商業(yè)化上市，并在卵巢癌領域獲得巨大成功，由此開啟了基于“合成致死”理論進行藥物開發(fā)的熱潮。最成功的產(chǎn)品當然是PARP抑制劑。
——PARP抑制劑——
PARP（聚腺苷二磷酸核糖聚合酶）在DNA單鏈堿基切除、修復過程中發(fā)揮著關鍵作用。BRCA是重要的抑癌基因與腫瘤易感基因，包括BRCA1及BRCA2。BRCA基因突變會導致基因組不穩(wěn)定性顯著增加，從而顯著提高女性罹患乳腺癌、卵巢癌以及其他癌癥（胰腺癌、子宮內膜癌、腹膜癌及宮頸癌等）的風險。在人體內，BRCA可與PARP共同作用于同源重組（HR）修復通路，這種雙保險組合，可以有效保證體內DNA復制的正確性。但部分癌細胞，BRCA基因會突變，此時，人類如若開發(fā)出能夠抑制PARP的藥物，通過抑制腫瘤細胞DNA損傷修復、促進腫瘤細胞發(fā)生凋亡，從而可增強放療以及烷化劑和鉑類藥物化療的療效。特別是對于攜帶BRCA突變的腫瘤細胞，理論上對PARP抑制劑的敏感度會更高。
?BRCA和PARP的合成致死示意圖?
目前，已經(jīng)有四種PARP抑制劑在中國獲批上市，分別是奧拉帕利、尼拉帕利、氟唑帕利以及帕米帕利，將這幾款PARPi在卵巢癌領域獲得FDA和NMPA批準的適應癥總結如下：
來源：NMPA、FDA、各公司官網(wǎng)（未更新最新追蹤結果）
——開發(fā)PARP抑制劑新策略——
隨著臨床上PARPi不斷涌現(xiàn)，耐藥現(xiàn)象同樣限制了PARPi的進一步運用。PARPi的耐藥性的主要原因是BRCA1/2突變癌細胞HR修復活性的恢復。詳細地說，BRCA1/2中的繼發(fā)突變與原始突變導致的鏈終止子/移碼的廢除有關，導致全長 BRCA1/2 開放閱讀框的恢復。因此，活性BRCA1/BRCA2蛋白表達被恢復，從而重新啟動功能齊全的HR途徑。除了BRCA1/2中其他突變介導的耐藥性外，還提出了BRCA1啟動子甲基化的減少/喪失，從而恢復了BRCA1的表達而導致對PARPi的耐藥性。
為了克服耐藥性，一方面進一步對PARP抑制劑進行修飾開發(fā)以發(fā)現(xiàn)下一代PARP抑制劑，另一方面采取聯(lián)合用藥，如2023年3月，強生旗下楊森（Janssen）公司則宣布向FDA遞交了將PARP抑制劑尼拉帕利和醋酸阿比特龍（abiraterone acetate）以雙效片劑（DAT）形式的新藥申請（NDA），聯(lián)合強的松（prednisone）共同用于治療BRCA陽性的轉移性去勢抵抗性前列腺癌（mCRPC）患者，或者雙靶點抑制劑，如進入臨床II期的Stenoparib，同時抑制PARP1/2和TNKS1/2，還有很多臨床前在研的靶向PARP和其它靶點如HDAC、TOPO、BRD4、PI3K、HSP90、AChE和PD-L1等的抑制劑。與此同時也在開展其它靶向PARP新策略，如PARP的PROTAC和PARP抑制劑的前藥。
除了在PARPi升級改造下苦功夫以外，也期望能夠在其他的靶點上，如WEE1和TP53，重塑PARPi的輝煌。
——WEE1與TP53——
PRMT5/MAT2A抑制劑、WEE1抑制劑，都是潛在的合成致死賽道的黑馬，本文主要介紹尚在臨床早期的WEE1抑制劑的相關知識。
與 WEE1 形成合成致死基因搭檔的，則是大名鼎鼎的抑癌基因 TP53。
?TP53 與 WEE1合成致死效應?
TP53 是人類非常重要的抑癌基因，在正常細胞中低表達，在惡性腫瘤中高表達。TP53 基因翻譯的 P53 蛋白是細胞生長、增殖和損傷修復的重要調節(jié)因子。細胞的 DNA 受損時，P53 蛋白阻止細胞增殖而停止于 G1/S 期，把損傷修復好后才能進入 G2 期，如不能修復則促進細胞凋亡。在所有惡性腫瘤中，50% 以上會出現(xiàn)該基因的突變，從而導致大多數(shù)惡性腫瘤細胞于 G1/S 期檢查點存在修復缺陷，復制出錯的細胞就會輕松通過 G1 關卡，進入到 G2 期。
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WEE1在 G2/M 檢查點中作用的示意圖?
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目前，直接針對抑癌基因 TP53 的藥物研發(fā)，比直接針對原癌基因，如 EGFR、ALK 的靶向藥物研發(fā)要艱難的多?，F(xiàn)在針對抑癌基因的藥物研發(fā)，更多的是在信號通路的上下游想辦法，找相應的藥物靶點，進行抑制。而 WEE1 就是合理的與 TP53 相搭配的合成致死靶點。
WEE1 是 DNA 損傷修復（DDR）通路相關的一個重要激酶。WEE1 激酶能磷酸化細胞分裂周期基因 (cell division cycle，CDC2)，下調其活性，進而可以調控細胞 G 2 到 M 期的轉變并調節(jié)細胞有絲分裂。它在染色體濃縮延遲和組蛋白合成中也起到關鍵作用，與 TP53基因突變存在一定的合成致死效應。
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——WEE1抑制劑在研項目匯總——
?PARPi和WEE1抑制劑與化療的增敏探索
目前，臨床有多款 WEE1 抑制劑在研，且各種 WEE1 抑制劑與 DNA 損傷 (化療或放射治療) 相結合的聯(lián)合治療方式已取得了很多進展，如進展最快的 Adavosertib（AZD1775），已在全球布局50余項臨床試驗，多為聯(lián)合用藥方案?；诖?，WEE1 逐漸成為腫瘤治療中的一個重要靶點。
來源：醫(yī)藥魔方
巧合的是，與 PARPi 在卵巢癌領域所獲得的巨大成就相比，作為臨床進展最快的 WEE1抑制劑—Adavosertib，在婦瘤領域中的漿液性子宮癌（USC）中也有著不俗的表現(xiàn)。
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圖?5? USC非化療藥物數(shù)據(jù)對比?[6]
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普通化療對USC療效較差，近年來，Her-2靶向治療，抗血管生成藥，酪氨酸激酶抑制劑與免疫檢查點抑制劑的結合，以及我們今天所介紹的WEE1細胞周期調節(jié)劑，在USC領域取得了不錯的ORR和PFS數(shù)據(jù) 。然而 Adavosertib 單藥或聯(lián)合用藥均出現(xiàn)頻率較高的不良事件，主要為腹瀉、嘔吐等胃腸道相關及貧血等血液方面不良事件, 對于Adavosertib 進一步的拓展蒙上了陰影。
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國內一眾企業(yè)，在“合成致死“腫瘤治療領域，多聚焦于已經(jīng)商業(yè)化運作成功的PARPi的研發(fā)，鮮有突破創(chuàng)新者。不過值得一提的是，專注于”合成致死“作用機制藥物研發(fā)的英派藥業(yè)，是國內該領域鮮有的突破創(chuàng)新者，利用自主研發(fā)的 DNA損傷修復通路平臺，開始探索PARP、WEE1等合成致死靶點的藥物研發(fā)。在研產(chǎn)品包括PARP抑制劑（IMP4297）、WEE1抑制劑（IMP7068）、Hedgehog通路抑制劑（IMP5471）等。此次施貴寶重金布局合成致死領域，會更加吸引大眾視野。
