Nature系列重磅综述 | 靶向p53蛋白药物 打破“不可成药”魔咒？

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TP53是一种抑癌基因，被称为“基因组的守护者”，定位于人类染色体17p13.1,共编码393个氨基酸，是细胞生长周期中的调剂因子, 与细胞周期调控、DNA 修复、细胞分化、细胞凋亡等路子有关。p53卵白是由TP53基因编码的一个53kDa的卵白，大大都恶性肿瘤中存在P53肿瘤按捺卵白失活，因而p53卵白是开发抗肿瘤药物的极具吸引力的靶点。然而，到目前为行，美国或欧洲还没有基于p53的治疗药物获批。假设目前开展的临床试验证明任何化合物有治疗效果，那么很可能会突破p53卵白“不成成药”的魔咒，创始癌症治疗的新时代。

2022年10月10日，以色列更好的科学研究所——魏茨曼科学研究所的Moshe Oren传授在Nat Rev Drug Discov上颁发了一篇名为Drugging p53 in cancer: one protein, many targets的综述文章，系统评估了靶向p53卵白功用失活用于癌症治疗所做的测验考试和勤奋，并讨论了临床开发过程中碰着的挑战。

Nat Rev Drug Discov

诱人的癌症治疗靶标——p53

p53做为一个强大的肿瘤按捺基因，其次要感化是“纠错”。通过多种体例按捺肿瘤生长。做为一种转录因子，p53调剂靶基因的表达，那些基因可促进细胞周期停滞、凋亡、DNA 修复等。

此外，p53还能够通过转录非依靠机造按捺增殖。p53 几乎会影响所有细胞器，包罗线粒体、溶酶体、内量网等。TP53基因突变，往往招致p53卵白功用或数量的缺失，存在TP53突变的细胞增殖过程错误百出，大量的反常基因突变无法消弭。

野生型p53的按捺肿瘤感化和突变型p53的致癌感化

癌症相关的TP53突变次要是错义突变，招致单个氨基酸改动。突变型p53不只失往按捺肿瘤活性，还通过获得新的功用活性进一步促进癌症发作。此外，野生型p53和突变型p53还能够调剂肿瘤微情况（TME）。例如，p53能够通过掌握外泌体照顾的microRNA的构成和排泄细胞因子，按捺肿瘤停顿，从而庇护肿瘤分化形态和按捺中性粒细胞浸润。相反，突变型可通过调剂外泌体含量促进肿瘤停顿，巨噬细胞极化为M2形态，产生促进肿瘤的微情况。

小分子疗法

靶向TP53错义突变

TP53错义突变在癌症中尤为常见，约占所有TP53突变的70%。由此产生的构造或构象突变体被视为小分子的潜在靶点，能够恢复突变型p53的准确折叠和功用。CP31398，由辉瑞公司通过合成化合物库挑选确定，可恢复p53的转录活性，削减体内肿瘤生长。

靶向野生型P53

MDM2和MDM4按捺剂。几乎所有癌细胞中均存在MDM2-p53通路的反常，包罗p53突变和MDM2过表达，招致p53抑癌活性丧失。MDM2基因扩增或其他原因引起的MDM2过表达被认为是按捺野生型p53的次要机造之一，与不良的治疗响应和临床预后有关。

MDM2按捺剂通过阻断MDM2-p53彼此感化，有效按捺MDM2介导的p53泛素化和降解，最末招致含有野生型p53的肿瘤细胞中p53的增加和激活，而在p53缺失或突变的肿瘤细胞中则没有那种感化。

虽然MDM2按捺剂是一种有吸引力的战略，MDM2按捺剂仍存在两个次要的临床挑战，获得性耐药和对一般组织的毒性。p53不是癌症特异性靶标，几乎在所有一般组织中均有表达。MDM2按捺剂不只能激活癌细胞中的p53，还能激活一般细胞和组织中的p53，可能会对脾脏、骨髓、小肠等产生副感化。若何征服获得性耐药，有如下战略：

（1）将MDM2按捺剂与分子靶向药物或传统化疗药物结合利用；

（2）抉择性地将MDM2按捺剂递送到癌细胞。

MDM2相关卵白MDM4也是p53卵白重要的负调控因子。MDM4可间接与p53连系并按捺其转录活性。与MDM2一样，MDM4在许多癌症存在扩增，是一个有吸引力的治疗靶点。值得重视的是，血液系统恶性肿瘤大多保留了野生型p53，并伴随MDM2或MDM4表达升高。与MDM2差别，MDM4在白血病干细胞中高表达，使MDM4按捺剂成为白血病治疗特殊有前途的化合物。

比来，对MDM4与Nutlin 3a络合物的晶体构造阐发显示了新的分子间彼此感化，旨在加强Nutlin 3a与MDM4的连系亲和力。关于合成MDM2和MDM4按捺剂成为可能，能够按捺结曲肠癌和肺癌细胞系的生长。将来可开发同时靶向MDM2和MDM4的双靶点按捺剂。

研发MDM2 PROTAC降解剂。靶向卵白降解手艺PROTACs（卵白水解靶向嵌合体）和分子胶具有催化感化，即便在低剂量下也可发扬感化。PROTAC是一种异双功用分子，分子的一端毗连连系靶卵白的配体，一端毗连E3毗连酶的配体，中间通过适宜的Linker相连。PROTAC可介招致病靶卵白降解。WB156是一款高效的MDM2-PROTAC，WB156由Nutlin衍生物和CRBN配体来那度胺毗连而成（Nutlin是最早被发现能够按捺p53–MDM2彼此感化的小分子按捺剂）。MDM2-PROTAC可以有效降解MDM2，激活野生型p53，进而诱导细胞凋亡。但该分子只能在有限数量的白血病细胞系中起感化。

靶向p53截短突变

约10%的TP53突变属于无义突变。因而，人们提出了两种替代办法来激活含有p53截短突变癌细胞中的p53信号通路。第一种办法是基于促进翻译通读的分子，翻译机造绕过RNA末行密码子，产生全长p53卵白。那些化合物包罗氨基糖苷类抗生素，庆大霉素及其衍生物，如G418和新一代合成衍生物NB124。用那些氨基糖苷治疗可挽救完全p53的合成，促进癌细胞凋亡。另一种替代办法是按捺无义介导的mRNA降解（NMD）过程。例如，NMD14靶向SMG7的构造口袋，SMG7是NMD机造的一个关键构成部门。类似的药物，如ataluren，已经进进囊性纤维化的III期临床试验。

靶向突变型p53获得性功用

虽然大大都基于p53的药物开发都寄期看于恢复癌细胞中的野生型p53活性，但也有人试图通过靶向突变型p53，快速降解肃清mutp53获得性功用活性。鉴于HSP90热休克卵白能够削弱mutp53的降解，研究表白，长时间按捺HSP90能够进步照顾突变p53表达肿瘤小鼠的存活率。

基于p53的癌症免疫疗法

癌症免疫治疗的空前胜利，从头激发了基于p53治疗的兴致，期看进步免疫系统识别和杀伤失活p53癌细胞的战略。该战略的起点是，照顾TP53错义突变的癌细胞过度表达p53卵白，期看通过次要组织相容性复合体（MHCs）在其外表呈递更多的p53抗原肽。

值得重视的是突变p53的低效降解现实上可能限造而不是增加p53抗原肽的呈递。

基于p53的基因疗法

研究者们从头燃起了对基因治疗的热情。因为大大都癌细胞的p53信号通路都出缺陷，最间接的药物开发构想就是将野生型p53重返癌细胞。用CRISPR-Cas9碱基编纂处置HCC1954乳腺癌细胞，以将TP53错义突变转化为野生型序列，具有更高的特异性和更少的插进。碱基编纂后，7.6%的细胞中实现了TP53突变重返，只要0.7%的细胞展现出插进缺失。值得重视的是，要实现临床获益，必需在大大都癌细胞中实现胜利的转化。CRISPR-Cas9 TP53碱基编纂能否可能成为有效的治疗抉择？我们拭目以待。

面对的挑战

挑战1

基于p53的治疗的更大挑战是耐药。如对MDM2按捺剂耐药的一个明显机造是TP53基因的突变，在MDM2按捺剂Nutlin 3a治疗过程中得到证明。其他机造包罗抗凋亡基因的激活、对凋亡的抗性和MDM4的上调。

挑战2

p53药物不太可能零丁成药。多个研究在摸索结合给药。如BCL-2按捺剂venetoclax与idasanutlin结合，在原发性AML细胞中产生了有期看的效果，征服了对单一治疗的固有抗性，目前该结合给药已进进临床试验（NCT04029688），用于复发/难治性白血病和实体瘤的儿童。另p53激活剂与免疫治疗结合也极具吸引力。

挑战3

针对p53的药物体内试验次要在小鼠中停止。虽然小鼠模子是药物发现的原则东西，但小鼠和人有许多差别，包罗p53、MDM2和MDM4卵白序列的种间差别，以及p53信号通路的差别，若何绕过种间差别、加速把p53靶向药物推向临床？

挑战4

对P53根本生物学特征的深进理解。虽然挑选办法不竭改进，产生了越来越多的p53候选靶向药，但曲到给患者服用药物时才发现不成承受的毒性。因而，迫切需要加深对根本生物学的理解，以批示更有效靶向治疗的分子设想。

将来可期

靶向p53的治疗办法开发历经近三十年，招致人们对其成本效益的担忧。然而，基于p53变异在癌症中的核心地位，药物一旦开发胜利，有看彻底改动癌症的治疗格局。虽然靶向p53“高风险/高收益”，相关停顿逐步推翻p53“不成成药”的魔咒，但在成为原则治疗计划前，仍有许多工做期待摸索。KRAS按捺剂的最新停顿鼓励人心，曾因频频失败，KRAS一度被列为“不成成药”靶点。然而，跟着，FDA批准KRAS G12C突变靶向药物，提拔了人们对靶向p53治疗的自信心和期看。

跟着熟悉的深进，越来越清晰的是，精准的挑选从p53药物治疗中获益的人群至关重要，就像KRAS（G12C）按捺剂对照顾其他KRAS突变的患者没有好处一样。因而，精准的患者-药物婚配至关重要。幸运的是，因为p53功用反常在癌症中普及存在，即使对少数p53病例有治疗效果，也可以给大量患者带来受益。

参考材料

Hassin, O., Oren, M. Drugging p53 in cancer: one protein, many targets. Nat Rev Drug Discov (2022).