p53，歷經(jīng)40年的靶點&藥物開發(fā)，至今仍未有品種獲批上市；研究人員似乎僅僅窺探了其冰山一角，且這個靶點早已被行業(yè)定義為極難攻克的靶點之一。那么，P53這個靶點到底有怎樣的特點？圍繞其藥物開發(fā)都是從哪些方面入手的？未來我們還能對其有多少期待？請看本稿件。

P53為什么研究火熱？

靶點P53之所以研究火熱，最主要的原因為“幾乎所有的人類腫瘤中均存在p53信號通路的異常，近50%的惡性腫瘤中存在p53的突變”，具體如下圖所示。

圖1.1 人類近50%惡性腫瘤存在p53突變

除腫瘤細胞中高表達外，野生型p53基因通常可以抑制腫瘤發(fā)生和發(fā)展，而突變型p53基因能誘導和促進腫瘤發(fā)生。突變型P53特點：1）突變大部分是單個氨基酸發(fā)生替換的錯義突變，一類是直接導致p53與DNA結(jié)合能力改變的氨基酸殘基突變(R248Q、R273H)，另一類是導致突變位點原位突變(R249S、G245S)或蛋白整體的構(gòu)象扭曲(R175H、R282W)的突變；2）正常生理狀態(tài)下，細胞內(nèi)p53蛋白水平較低，主要定位于胞質(zhì)，在DNA損傷/致瘤性脅迫情況下，p53被活化，并從胞質(zhì)轉(zhuǎn)移至核內(nèi)，激活靶基因并誘導細胞凋亡、DNA修復、細胞周期阻滯、細胞衰老等多種生物學效應，阻止細胞的異常分裂，從而發(fā)揮腫瘤抑制功能；3）在胞內(nèi)的穩(wěn)定性比野生型顯著上升，產(chǎn)生一系列致癌性功能，激活MTOR、SGK2/PAK3、RhoA/ROCK、EGFR/Integrin、PDGFRβ等信號通路，促進癌細胞的增殖、侵襲、遷移，刺激血管生成，并提升腫瘤多藥耐藥性出現(xiàn)的概率。

圖1.2 野生型和突變型p53在癌癥生物學中調(diào)控的相反作用

以P53為靶點的藥物研發(fā)

針對于P53這個靶點的療法，無論是基因治療（通過完全復制p53基因替代p53突變基因，恢復反式轉(zhuǎn)錄激活功能；如Gendicine和Advexin在美國已經(jīng)分別進入臨床I期和Ⅲ期研究），以及靶向干擾p53-MDM2/MDM4復合體、小分子改變突變p53構(gòu)象，等；均已取得了一定的進展。

基因治療

由于大多數(shù)癌細胞的p53信號通路都有缺陷，最直接的藥物開發(fā)思路就是將野生型p53重返癌細胞，這一思路導致了一種表達WTp53的重組腺病毒（rAd5-p53）(GendicineTM)的發(fā)展，并早就于2003年被CFDA批準用于治療頭頸癌。且，另一種表達p53的腺病毒(Ad-p53)，正在進行復發(fā)性或轉(zhuǎn)移性頭頸癌的臨床試驗(NCT03544723)。但，由于不是腫瘤中的每個細胞都可以被病毒轉(zhuǎn)運，故治療后復發(fā)非常常見。

抑制MDM和MDMX

MDM2和MDMX，被認為是癌癥治療的重要靶點。如第一款MDM2抑制劑Nutlin 3a由羅氏公司設計，通過與MDM2結(jié)合從而阻斷p53與MDM2之間的相互作用，導致p53的積累&轉(zhuǎn)錄活性升高。現(xiàn)，Nutlin 3a已被證明可以誘導體外癌細胞和體內(nèi)細胞周期停滯和細胞凋亡。在Nutlin 3a基礎上，進一步開發(fā)了RG7112 (RO5045337)和RG7388(RO5503781)，最高進展為臨床III期。另，其他公司或機構(gòu)也開發(fā)了MDM2抑制劑，如Kartos治療公司的AMG232、賽諾菲的SAR405838(MI-77301)和默克的MK-8242(SCH-900242)，等等。PS：最常見的副作用是血液毒性。

P53靶向突變

恢復野生型p53活性：CP-31398是第一個被報道的能穩(wěn)定和增加突變體p53轉(zhuǎn)錄活性的小分子化合物，其通過篩選獲得；但該品種的研究機制并不明確，有研究證實CP-31398并未與DNA的p53結(jié)合域結(jié)合，相反發(fā)現(xiàn)是與DNA結(jié)合；總的來說，其作用機制需要進一步的深入研究。在CP-31398之后，還進一步的開發(fā)出誘導突變型P53細胞凋亡的化合物，如STIMA-1。再如，利用基于p53結(jié)構(gòu)的合理設計方法，發(fā)現(xiàn)小分子化合物PK083和PK7080可以與Y220C突變體結(jié)合，恢復了WT構(gòu)象，并誘導了Y220C依賴性細胞周期阻滯和凋亡。

抑制p53突變體功能增益(GOF)：p53突變體GOFs的大多數(shù)分子機制涉及到p53突變體與轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合，進而使p53突變體能夠調(diào)節(jié)新的靶點；而基于這方面的藥物開發(fā)，主要集中于已上市藥物的二次開發(fā)。

降低P53突變體穩(wěn)定性：熱休克蛋白(HSPs)，如HSP90、HSP70及其輔助因子HDAC6，可以增強突變體P53的穩(wěn)定性；HSP復合物的結(jié)合可以防止通過泛素E3連接酶、MDM2和CHIP對突變體p53的降解；HSP抑制劑，如Geldanamycin，已被證明會破壞突變體p53的穩(wěn)定；但目前為止，沒有一個HSP抑制劑得到獲得FDA的批準。

合成致死

在具有TP53突變或缺失的癌細胞中進行了合成致死性篩查，確定了p53缺陷的合成致命率候選靶標，如PLK1、PLK4、CDK1、CDK16、MTOR、AURKA等，另一種算法也推薦激酶WEE1、AURKA、FYN等，被認為也可以與P53形成合成致死。如WEE1抑制劑MK-1775，通過臨床前研究，并在P53突變的頭頸癌中顯示了作為單藥或與順鉑聯(lián)合用藥的療效。但可能是由于腫瘤細胞在基因和表觀遺傳方面的高度異質(zhì)性，當前尚未能完全證實合成致死的效力。

圖2.1 突變類型P53的藥物研發(fā)策略

小結(jié)&討論

綜上，大體即為P53這個靶點及其藥物開發(fā)的總的特點。機制仍不清晰、功能過于復雜，可以說是以P53為單一靶點很難成藥的外在表現(xiàn)；而我們常稱其為“抑癌基因”，但歸根到底是如何抑癌的，目前仍不清晰。細胞周期的停滯&凋亡&衰老&代謝對P53的抑癌作用至關重要嗎？P53是否具有抑制各種腫瘤細胞的普適性？這些關鍵問題的答案不僅可以幫助我們進一步的理解P53的基本生物學特點，同時也會進一步的指導有效靶向治療的藥物分子設計。而現(xiàn)下，免疫療法已經(jīng)開始滲透到該靶點的藥物開發(fā)當中，未來也許可期，但似乎仍不是關鍵的解決問題所在。不過，P53之所以熱度一直持續(xù)，自然是由于其特殊的表觀特性，而這類目前看似仍不可成藥的靶點一旦取得突破性進展，相信必將是行業(yè)內(nèi)的又一熱門事件，且伴隨著的將會是大量產(chǎn)品的集中產(chǎn)出。

參考來源：

1.Pharmacology and Therapeutics, 2020. doi.org/10.1016/j.pharmthera.2020.107720

2.Biochemical Pharmacology, 2021. doi.org/10.1016/j.bcp.2021.114407

3.European Journal of Medicinal Chemistry, 2019. doi.org/10.1016/j.ejmech.2019.05.018

4.Reviews on Cancer, 2021. doi.org/10.1016/j.bbcan.2021.188556

5.Current Opinion in Structural Biology, 2021. doi.org/10.1016/j.sbi.2020.11.005

6.Progress in Biophysics and Molecular Biology, 2015.doi.org/10.1016/j.pbiomolbio.2014.12.002

7.European Journal of Medicinal Chemistry, 2018. DOI: 10.1016/j.ejmech.2018.08.099

8.文中圖片來自上述文獻.

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