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点击蓝字关注 《中国肿瘤临床》公众号 综述 KRAS突变型晚期结直肠癌靶向治疗的研究进展 周柯, 路平, 徐洪丽, 梁新军 (华中科技大学同济医学院附属湖北肿瘤医院) 摘要 KRAS突变在转移性结直肠癌中发生率约为40%，曾长期被视为“不可成药”靶点。近年来，KRAS靶向治疗取得重要进展。第一代KRAS G12C抑制剂在结直肠癌中单药疗效有限，机制研究证实表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）代偿性反馈激活是关键耐药机制，由此确立的联合EGFR抑制剂策略将客观缓解率由不足20%提升至40%以上。第二代抑制剂通过结构优化实现更高结合亲和力，多款药物已进入关键临床阶段，治疗策略正逐步向前线拓展。针对G12D、G12V等非G12C亚型的靶向策略取得重要进展，泛KRAS抑制剂及蛋白降解靶向嵌合体（proteolysis targeting chimera，PROTAC）技术为克服耐药、覆盖更广泛突变人群提供了新方向。随着基础研究与临床转化的协同推进，KRAS突变型晚期结直肠癌有望逐步向精准管理的慢性病转变。本文对KRAS突变型晚期结直肠癌靶向治疗的研究进展进行综述，以期为临床靶向治疗提供参考。 前言 结直肠癌是全球常见的消化道恶性肿瘤之一，疾病负担沉重。2020年全球新发病例数约190万例，死亡病例数约93.5万例[1]。中国发病与死亡率亦持续居于恶性肿瘤前列[2]。20%～25%的患者在初诊时已发生远处转移，进入转移性结直肠癌阶段[3]。 克里斯汀鼠肉瘤病毒癌基因（KRAS）是恶性肿瘤中最常发生突变的癌基因之一，因其蛋白表面缺乏传统小分子结合口袋而长期被视为“不可成药”靶点。在转移性结直肠癌中，KRAS突变发生率为40%[4]，其中以G12C、G12D及G12V亚型最为常见。该突变多见于右半结直肠癌，常与微卫星稳定型相关。这类患者预后较差，对标准治疗反应有限[5]。 本文系统梳理KRAS突变型晚期结直肠癌靶向治疗的研究进展，重点阐述第一代及第二代KRAS G12C抑制剂的临床数据与联合策略、耐药机制、非G12C突变亚型靶向药物的研发突破，以及泛KRAS抑制剂和蛋白降解靶向嵌合体（proteolysis targeting chimera，PROTAC）等前沿技术的应用前景，以期为该人群的精准治疗提供理论依据与临床参考。 01 KRAS G12C抑制剂的临床突破与局限 1.1   第一代KRAS G12C抑制剂 索托雷塞和阿达格拉西布通过不可逆共价结合将突变蛋白锁定于非活性状态，但在结直肠癌中单药疗效有限，CodeBreaK100中客观缓解率（objective response rate，ORR）为9.7%，KRYSTAL-1中ORR为19%，远低于非小细胞肺癌，机制研究证实上游表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）代偿性反馈激活是核心耐药原因[6-7]。基于此，联合EGFR抑制剂显著提升疗效：索托雷塞联合帕尼单抗使ORR升至30%；阿达格拉西布联合西妥昔单抗达43%，中位无进展生存期（median progression-free survival，mPFS）延长至6.9个月，CodeBreaK 300研究证实联合方案优于传统化疗[8-10]。除联合EGFR抑制剂外，CodeBreaK 101研究中索托雷塞+帕尼单抗+FOLFIRI方案使ORR为57.5%，mPFS为8.2个月，Ⅲ期CodeBreaK 301研究已启动一线治疗验证。联合免疫治疗方面，临床前研究显示KRAS G12C抑制可上调MHC-Ⅰ类分子和PD-L1表达，促进T细胞浸润[11]；相关临床试验正在开展中，结果尚未公布。 在KRAS G12C抑制剂的全球研发浪潮中，国产药物的表现亦值得关注。氟泽雷塞在晚期结直肠癌Ⅰ期研究中，推荐剂量组ORR为45.8%，联合西妥昔单抗的Ⅲ期临床试验已启动[12]。戈来雷塞验证了联合治疗的必要性：单药ORR为22.7%，联合西妥昔单抗后提升至50.0%[13]。格索雷塞同样在联合西妥昔单抗的经治患者中展现出45.2%的ORR和7.5个月的mPFS[14]。国产药物国际化布局已取得进展。戈来雷塞的国际化进程最为全面深入，其联合西妥昔单抗治疗KRAS G12C突变晚期结直肠癌的注册性Ⅲ期研究已获监管部门批准，有望成为首个进入注册性阶段的国产联合方案[13]。氟泽雷塞单药治疗KRAS G12C突变转移性结直肠癌的Ⅲ期试验已获美国食品药品监督管理局许可，联合西妥昔单抗的全球多中心研究亦在推进中，格索雷塞在结直肠癌领域仍处于追赶阶段，三款药物共同印证联合阻断EGFR通路的核心价值。第一代KRAS G12C抑制剂在结直肠癌中的临床试验数据见表1。 1.2   第二代KRAS G12C抑制剂的兴起 第一代抑制剂的临床应用证实了靶向治疗的可行性，但也暴露出获得性耐药及单药疗效有限等局限。不同于仅能结合失活构象（OFF-state）的第一代抑制剂，第二代抑制剂通过优化分子骨架显著提高了与“开关II口袋”的结合亲和力，部分药物还具备结合激活构象（ON-state）的双重抑制能力，从而提升单药疗效、延长应答，并延缓适应性反馈激活所致耐药。目前，包括MK-1084、奥洛莫拉司、D3S-001在内的多个第二代候选药物已进入关键临床阶段。MK-1084在结直肠癌中联合西妥昔单抗治疗的ORR达46%，优于单药治疗的38%，联合方案已推进至一线治疗的Ⅲ期临床[15]。奥洛莫拉司在结直肠癌后线联合治疗中ORR为42%[16]。D3S-001在Ⅰ期研究中显示，针对未经KRAS G12C抑制剂治疗的实体瘤患者整体ORR为73.5%，其中结直肠癌患者达88.9%，与一代抑制剂单药不足20%的历史数据形成显著差异，但仍需更大样本验证[17]。Divarasib在结直肠癌中单药ORR仅为29.1%，联合EGFR抑制剂仍为结直肠癌治疗的关键策略。第二代KRAS G12C抑制剂在结直肠癌中的临床试验数据见表2。 02 KRAS G12C抑制剂的关键耐药机制 2.1   靶点内耐药机制 获得性二次突变是KRAS G12C抑制剂耐药的重要机制。研究显示，获得性RAS/MAPK通路改变在结直肠癌中的发生率显著高于非小细胞肺癌（69% vs. 26%，P<0.001）。这些突变多位于KRAS G12C抑制剂的结合位点（Switch-II口袋）[18]。与非小细胞肺癌以H95、Y96位点突变为主不同，结直肠癌的靶点内耐药更具异质性，除上述突变外，还常见KRAS G12C基因拷贝数扩增，以及非G12C位点的KRAS、NRAS、HRAS激活突变（如G12V、G13D、Q61H等）[19-20]。 2.2   靶点外耐药机制 EGFR信号轴的反馈性激活是结直肠癌中最关键的靶点外耐药机制。KRAS G12C抑制剂可解除MAPK通路对上游EGFR的负反馈调节，导致EGFR及其配体表达上调，激活的EGFR通过野生型NRAS/HRAS重新启动下游信号[21]。这一机制解释了结直肠癌中单药疗效显著劣于非小细胞肺癌（索托雷塞ORR：9.7% vs. 41%）的现象[22]。临床已据此确立联合EGFR抑制剂的策略，使ORR提升至30%～40%[23]。此外，MET、FGFR等其他受体酪氨酸激酶代偿性激活，以及PTEN失活导致的PI3K-AKT通路持续激活，亦参与耐药形成[21]。 2.3   其他耐药机制 除上述主要机制外，部分耐药肿瘤出现上皮-间质转化特征[24]，细胞表型的改变伴随着对靶向药物敏感性的显著下降。这些非经典机制进一步增加了临床耐药的复杂性与异质性。 03 靶向非G12C突变亚型 随着KRAS G12C抑制剂在临床取得突破，研究者将目光投向覆盖更广泛患者群体的其他突变亚型。KRAS G12D作为结直肠癌中最常见的KRAS突变亚型，已成为研发热点；KRAS G12V作为第二常见突变，其靶向治疗亦逐步突围。 3.1   KRAS G12D抑制剂 与G12C不同，G12D突变不涉及半胱氨酸残基，无法采用共价结合策略，药物开发难度更大。MRTX1133作为全球首个进入临床的KRAS G12D抑制剂，其临床开发在完成Ⅰ期试验后遭遇挫折。然而，一项临床前研究证实，MRTX1133联合西妥昔单抗可有效抑制 KRAS G12D 突变结直肠癌细胞的生长并增强抗肿瘤活性，为后续药物确立了“KRAS G12D抑制剂联合EGFR抑制剂”的核心策略[25]。 新一代KRAS G12D抑制剂从研发之初便将联合治疗纳入考量。RMC-9805（zoldonrasib）通过与亲环蛋白A形成三元复合物，特异性地靶向并抑制处于活化状态的KRAS G12D蛋白，在胰腺癌中已展现出良好的抗肿瘤活性[26-27]。针对结直肠癌，该药正在开展广泛的联合用药探索。此外，HRS-4642是全球首个进入Ⅲ期临床的KRAS G12D抑制剂。其在结直肠癌中聚焦于联合EGFR抑制剂以应对耐药问题，Ⅰ期试验已观察到初步临床活性[28]。 3.2   KRAS G12V抑制剂 KRAS G12V是结直肠癌中第二常见的KRAS突变亚型，长期以来被视为“不可成药”，全球尚缺乏直接靶向G12V的获批疗法。近年来，该靶点治疗已发展为小分子抑制剂、RNA干扰疗法及合成致死等多路径并进的局面。在研代表药物中，QTX3544作为口服小分子抑制剂已进入临床Ⅰ期（NCT06715124），临床前研究显示其与西妥昔单抗联用能显著增强抗肿瘤效果。EFTX-G12V作为全球首个进入临床前阶段的G12V特异性siRNA药物，通过EGFR导向的精准递送在结直肠癌模型中实现了较好的肿瘤抑制率[29]。这些进展标志着KRAS G12V靶向治疗正从实验室走向临床验证阶段。 04 泛KRAS抑制剂与PROTAC技术 4.1   泛KRAS抑制剂 泛KRAS抑制剂旨在实现对多种KRAS突变体（如G12C、G12D、G12V、G13D等）的广谱抑制。其核心作用机制主要包括两类：1）靶向激活状态（RAS-ON）的抑制剂，以daraxonrasib（RMC-6236）为代表，其通过招募亲环蛋白A（CYPA）形成三元复合物，变构阻断KRAS与下游效应蛋白的结合[30]；2）能同时结合失活（OFF）与激活（ON）双状态的抑制剂，如MCB-294和JAB-23E73，通过更全面的构象覆盖来提升抑制效果并克服耐药。目前的关键研究数据显示，进展最快的daraxonrasib（RMC-6236）已在Ⅰ/Ⅱ期临床研究中取得突破性疗效，将经治的KRAS突变晚期胰腺癌患者的mOS延长至14.5个月[31]。这一进展对临床实践意义重大，泛KRAS抑制剂有望惠及超90% KRAS突变患者，改变治疗格局。 4.2   蛋白降解靶向嵌合体 PROTAC技术为KRAS靶向治疗开辟了一条区别于传统抑制剂的全新路径[32]。传统抑制剂通过占据KRAS蛋白的活性位点来阻断其功能，属于“占据驱动”模式，而PROTAC则利用细胞自身的泛素-蛋白酶体系统，通过“事件驱动”机制将KRAS蛋白彻底清除。其优势在于：克服二次突变耐药、靶向难成药亚型（如G12D、G12V）以及低剂量持久抑制。目前针对G12D的PROTAC分子（如ASP3082[33]）及泛KRAS降解剂（如ACBI3[34]）均在临床前及转化研究中展现出强大活性；此外，降解KRAS还可能重塑肿瘤微环境，为与免疫检查点抑制剂联用提供了理论基础。尽管多数PROTAC尚处早期，但其“消除”策略为克服耐药指明新方向。 05 结语与展望 KRAS靶向治疗近年取得重要进展，逐步改变了该靶点“不可成药”的固有认识。第一代KRAS G12C抑制剂证实了直接靶向的可行性，并揭示了结直肠癌中EGFR介导的适应性耐药机制，由此形成的联合治疗方案已将ORR由不足20%提升至40%以上。第二代抑制剂在分子结构与选择性方面进一步优化，多款药物相继进入临床。针对非G12C突变亚型，G12D、G12V等靶向策略及泛KRAS抑制剂、蛋白降解靶向嵌合体等新技术亦在加速推进，推动KRAS突变肿瘤治疗格局持续演变。 然而，在精准筛选获益人群方面尚存挑战。KRAS G12C抑制剂联合EGFR抗体的客观缓解率仅40%～50%，如何筛选潜在获益人群是临床转化的重要方向。1）治疗早期循环肿瘤DNA（circulating tumor DNA，ctDNA）动态监测具有预测价值，ctDNA中KRAS G12C等位基因分数的快速下降与更好疗效相关。2）EGFR配体双调蛋白（AREG）和表皮调节素（EREG）高表达及左半结直肠癌可能提示对联合方案更敏感，但尚需前瞻性验证。3）共突变谱（如TP53、TGF-β通路等）亦与疗效相关。未来需整合多维度生物标志物，构建精准预测模型，以实现从“靶向治疗”到“精准筛选”的跨越。随着基础研究、药物研发与临床转化的协同推进，KRAS突变型晚期结直肠癌有望逐步从难治性疾病向可精准管理的慢性病转变，使更多患者从该领域的持续创新中获益。 （参考文献略） End #结直肠癌 #KRAS突变 #靶向治疗 #KRAS G12C 抑制剂 #联合治疗 引用本文： 周柯, 路平, 徐洪丽, 梁新军. KRAS突变型晚期结直肠癌靶向治疗的研究进展[J]. 中国肿瘤临床, 2026, 53(9): 470-474. DOI: 10.12354/j.issn.1000-8179.2026.20260395 版权声明： 本文为《中国肿瘤临床》原创文章，其他媒体、网站、公众号等如需转载本文，请在本文留言中获得授权，并在转载文章开头显示注明“原文刊发于《中国肿瘤临床》，卷（期）：起止页码”。谢谢合作！ 封面图片来源：magnific 编辑：武斌 校对：范娟 排版：孙悦 审核：刘惠琴 中国肿瘤临床 更多肿瘤领域前沿资讯，尽在《中国肿瘤临床》公众号，点击左侧二维码，快来关注吧！

一、问题的提出：一个被宣判「死路」四十年的靶点 在肿瘤分子靶向治疗的历史上，几乎没有哪个靶点像 KRAS 一样，经历了如此漫长而充满挫败的等待。 KRAS 是人类癌症中最早被确认的癌基因之一。1982 年，Weinberg、Barbacid、Cooper 等实验室几乎同时证明，人类肿瘤中普遍存在的 RAS 基因突变，是一类能够驱动细胞恶性转化的「激活型」病变。此后四十年间，EGFR、ALK、ROS1、BRAF 等一批驱动基因相继被药物攻克，肿瘤精准治疗迎来黄金时代；唯独 KRAS，始终游离在「可成药」的版图之外。 原因并不神秘，而是源自这个蛋白自身的理化属性。KRAS 属于小 GTP 酶（small GTPase）家族，是一个相对较小的球状蛋白，表面异常光滑，几乎没有可供小分子稳定结合的深口袋（deep pocket）。更要命的是，它与自然界中含量充沛的 GTP/GDP 之间存在皮摩尔级（picomolar）的亲和力——这意味着任何试图「抢占」它核苷酸结合位点的竞争性抑制剂，都必须与细胞内浓度高达数百微摩尔的 GTP 正面抗衡，这几乎是不可能完成的任务。 于是，「KRAS 不可成药」（KRAS is undruggable）逐渐成为一种教条，被写进了一代又一代药物化学教材。然而，2013 年一篇发表在《Nature》上的论文，彻底改写了这个结论。这一改写的方式，本身也极具启发性——它没有选择「正面强攻」，而是找到了一个巧妙的「后门」。 本文试图回答三个层层递进的问题：KRAS 为什么长期难以成药？共价抑制剂是如何攻破这个堡垒的？而这场突破，又为肿瘤药物研发带来了哪些超越 KRAS 本身的方法论启示？ 二、KRAS 的分子生物学：一个「分子开关」为何如此难以捉摸 要理解 KRAS 抑制剂的设计逻辑，必须先回到 KRAS 作为「分子开关」的生化本质。 2.1 结构：光滑的表面与「开关」的灵动 KRAS 蛋白由 188–189 个氨基酸组成，其 N 端为保守的催化结构域（G 结构域，约 1–166 位残基），C 端为高度可变的超变区（hypervariable region, HVR），负责通过脂质修饰将蛋白锚定在细胞膜内侧。G 结构域由六条 β 折叠与五股 α 螺旋构成，这是典型的 α/β 核苷酸结合蛋白折叠方式。 G 结构域上有两段高度柔性的区域——switch I（第 30–38 位残基）与 switch II（第 59–76 位残基）。正是这两个「开关」区域的构象变化，决定了 KRAS 与下游效应蛋白（如 RAF、PI3K）能否结合。在 GTP 结合态（活化态），switch I 的 Thr35 与 switch II 的 Gly60 会与 γ-磷酸形成氢键，使两个开关进入「紧凑」的活性构象；当 GTP 水解为 GDP 并释放磷酸后，这两个区域松弛，蛋白回到失活构象。 这种「负载弹簧」（loaded-spring）式的构象切换，赋予 KRAS 信号传导的高效与灵活，却也埋下了药物设计的困难：switch 区域的动态性，意味着很多时候并不存在一个「静态的」药物结合口袋供小分子识别。 2.2 信号传导：一个枢纽性的「开关」 在生理状态下，KRAS 的活性受到两类蛋白的精密调控。鸟苷酸交换因子（guanine nucleotide exchange factor, GEF，如 SOS1）催化 KRAS 释放 GDP、结合 GTP，从而「开启」开关；GTP 酶激活蛋白（GTPase-activating protein, GAP，如 p120GAP 与 neurofibromin/NF1）则加速 KRAS 自身极缓慢的 GTP 水解，从而「关闭」开关。 活化的 KRAS-GTP 招募并激活下游多条信号通路，其中最重要的是 RAF–MEK–ERK（MAPK）级联与 PI3K–AKT–mTOR 通路。前者主导细胞增殖与分化，后者主导细胞存活与代谢。这一枢纽位置解释了 KRAS 突变的强致癌潜能：一旦 KRAS 持续激活，下游多条通路将不受上游生长因子信号约束地持续运转。 2.3 突变的致癌机制：为什么「开关」关不上了 肿瘤中最常见的 KRAS 突变集中在三个热点残基——G12、G13 与 Q61。三者在机制上殊途同归，都导致 KRAS 无法正常「关闭」： - G12 与 G13 突变：这两个甘氨酸位于 P-loop 内。甘氨酸侧链最小，替换成任何大侧链氨基酸后，都会在空间上阻碍 GAP 的「精氨酸指」（arginine finger）进入 GTP 酶活性位点，从而阻断 GAP 介导的水解加速。结果是 KRAS 无法被有效失活，GTP 结合态占比升高。 - Q61 突变：谷氨酰胺 61 直接参与 GTP 水解的催化机制。其突变同时废除 KRAS 自身（intrinsic）与 GAP 介导的 GTP 水解。 Westover 团队的生化分析进一步揭示，不同的 KRAS 突变体在水解速率、RAF 亲和力、核苷酸交换速率上存在细微但重要的差异，这提示「KRAS 突变」并非一个均质的实体，而是一组机制各异的病变，未来可能需要「突变特异」的治疗策略。 值得一提的是，KRAS 突变存在明显的「组织偏好性」。在非小细胞肺癌中，最常见的 KRAS 突变是 G12C（甘氨酸→半胱氨酸）；而在胰腺癌与结直肠癌中，G12D 则更为常见。这一差异为后文所述的「首个 KRAS 抑制剂为何是 G12C 抑制剂」埋下了伏笔——因为 G12C 引入了那个可供共价修饰的半胱氨酸，而 G12D 则没有，这也注定 G12C 会成为“第一个被攻克”的 KRAS 突变。 三、为什么 KRAS 长期「不可成药」 在 2013 年之前，KRAS 直接抑制的药物研发为何屡战屡败，可以归结为三个根本性的、彼此叠加的困难。 第一，缺少可成药的口袋。 小分子药物通常需要结合到蛋白表面一个有一定深度、疏水性良好的「口袋」中，以获得足够的亲和力与选择性。KRAS 表面光滑，除核苷酸结合位点外缺乏这样的口袋。早期通过核磁共振（NMR）片段筛选等手段，虽在 switch I/II 之间发现过一个较浅的表面「沟槽」，但该区域的动态性与低亲和力，使基于它的抑制剂始终难以达到药物所需的活性。 第二，核苷酸的「不可撼动」。 KRAS 对 GTP/GDP 的亲和力在皮摩尔级（Kd 约 20 pM），而细胞内 GTP 浓度高达数百微摩尔。这意味着即便设计出核苷酸竞争性抑制剂，也难以在生理条件下与内源 GTP 争夺结合位点。相比之下，激酶抑制剂能够成功，一个重要原因在于 ATP 与激酶的结合亲和力仅为微摩尔级，且 ATP 结构为抑制剂提供了天然的改造模板——这两条 KRAS 都不具备。 第三，靶点「动态性」带来的理解障碍。 传统观念认为 KRAS 突变体处于「持续激活」的状态，因而针对「失活态（GDP 结合态）」的药物被认为无效。这使得早期药物设计陷入了「只能靶向活化态、但活化态又无口袋」的两难。这一错误成见，直到后来才被实验推翻。 在直接抑制屡屡受挫的情况下，研究者一度转向「间接」策略：抑制 KRAS 的膜定位（法尼基转移酶抑制剂）、靶向上游调控（SOS1/SHP2 抑制剂）或下游效应（RAF/MEK/ERK 抑制剂）。这些策略在 KRAS 驱动的肿瘤中几乎全军覆没，原因各异——法尼基转移酶抑制剂在 KRAS 上会被替代性香叶基香叶基化所绕过；单纯抑制下游通路则会因反馈性再激活而失效。四十年的失败，让「undruggable」这个标签显得愈发牢固。 四、破局：发现 switch-II 口袋与共价策略 转机来自一个「方法论的转变」，而非单纯的技术进步。 4.1 Shokat 实验室的原创工作（Nature 2013） 2013 年，加州大学旧金山分校（UCSF）Kevan Shokat 实验室在《Nature》上发表了里程碑式的工作。他们放弃了「设计一个高亲和力可逆抑制剂」的传统思路，转而思考：能否利用 KRAS G12C 突变所特有的、那个额外的半胱氨酸残基，实现「共价、突变特异」的结合？ 他们的策略是基于「二硫键片段筛选」（disulfide tethering）技术。具体而言，研究者针对 KRAS G12C 蛋白，筛选了一个包含 480 个「含二硫键」片段的化合物库。带有活泼巯基的片段会与突变引入的半胱氨酸（Cys12）通过可逆的二硫键形成「受约束」的共价复合物，从而放大那些原本结合很弱的片段信号，使原本难以检测的浅口袋结合得以被捕获。 这项工作带来了两个关键发现： 其一，发现了一个此前未知的变构口袋。通过共晶结构，Shokat 团队证明这些片段结合的并非核苷酸口袋，而是 switch-II 下方一个全新的、在 KRAS-GDP 态中才诱导出现的变构位点，他们将其命名为 switch-II 口袋（S-IIP）。这个口袋在 KRAS 的众多已报道结构中都不存在，是一个「诱导型」「隐匿型」（cryptic）的结合位点。 其二，确立了「突变特异、失活态锁定」的作用机制。这些化合物依据的是突变半胱氨酸进行结合，因此不影响野生型 KRAS；同时，它们只在 GDP 结合态（失活态）时才能进入 S-IIP。一旦共价结合，化合物会同时打乱 switch I 与 switch II，使 KRAS 的核苷酸偏好由「倾向 GTP」逆转为「倾向 GDP」，并阻断其与 SOS 的核苷酸交换以及与 RAF 的效应蛋白相互作用。 更具方法论意义的是，这项工作纠正了「KRAS 突变体持续激活」的旧观念。随后 Lito 等在《Science》上的工作证明，KRAS G12C 在癌细胞中是「动态循环」的——它并非锁定在 GTP 态，而是在 GTP 与 GDP 态之间不断摆动。恰恰是这种动态循环，使得「锁定失活态」的策略成为可能：药物持续「抓捕」并固定处于 GDP 态的 KRAS，随着循环进行，越来越多的 KRAS 被「困」在失活态。这一机制被称为「捕获机制」（trapping mechanism）。 4.2 从工具化合物到临床候选：化学的艰难接力 Shokat 实验室最初发现的化合物（如 compound 12）尚不具备药物所需的活性与代谢性质。一场跨越多家机构的「化学接力」由此展开。 Wellspring Biosciences（由 Shokat 等创办）在 compound 12 的基础上，通过结构导向设计，先后开发出 ARS-853 与 ARS-1620。ARS-853 是首个具有细胞活性的 KRAS G12C 抑制剂；ARS-1620 则进一步改善了代谢稳定性与口服生物利用度，成为首个在体内（in vivo）表现出抗肿瘤活性的 G12C 抑制剂。值得强调的一个机理细节是：Hansen 等后来证明，这类共价抑制剂的活性主要并非来自高可逆亲和力，而是由 KRAS 自身「催化」了 Cys12 与丙烯酰胺弹头（acrylamide warhead）之间的共价反应——即一种「反应性驱动」（reactivity-driven）的机制。这一发现解释了为何如此浅而动态的口袋仍能被高效抑制剂靶向。 随后，安进（Amgen）借鉴 ARS-1620 的骨架，借助其与 Carmot Therapeutics 合作的片段演化平台，发现了 AMG 510（sotorasib）；Mirati 与 Array BioPharma 合作，通过四氢吡啶并嘧啶系列的结构优化，发现了 MRTX849（adagrasib）。这两个分子最终率先走完临床，成为首批获批的 KRAS G12C 抑制剂。 从结构上看，AMG 510 的关键突破在于其异丙基-甲基吡啶侧链诱导 His95 发生了「翻转」（alternative orientation），从而开辟出一个此前未被利用的隐匿性表面沟槽，增强了 van der Waals 相互作用与亲和力；而 MRTX849 则通过氰甲基取代基「置换」了 Gly10 附近的一分子结合水，以及与 His95、Glu62、Lys16 形成的多位点相互作用，实现了亚微摩尔级的结合与「动力学捕获」。 五、临床验证：从「能否成药」到「疗效几何」 首个 KRAS G12C 抑制剂的临床数据，既带来了希望，也冷静地揭示了局限。 Sotorasib（AMG 510） 的 CodeBreaK100 研究是最早的关键证据。在 I/II 期剂量爬坡与扩展队列中，129 例既往治疗失败的 KRAS G12C 突变晚期实体瘤患者接受了治疗。在 NSCLC 亚组中，sotorasib 表现出 32.2% 的确认客观缓解率（ORR）与 88.1% 的疾病控制率（DCR），中位无进展生存期（mPFS）为 6.3 个月。后续 II 期注册队列（126 例 NSCLC）报告 ORR 为 37.1%，DCR 80.6%，mPFS 6.8 个月，中位缓解持续时间（DoR）11.1 个月。 基于这些数据，FDA 于 2021 年 5 月加速批准 sotorasib，用于既往至少一线系统治疗失败、携带 KRAS G12C 突变的局部晚期或转移性 NSCLC——这是人类历史上第一个获批的直接靶向 KRAS 癌蛋白的药物。 Adagrasib（MRTX849） 的 KRYSTAL-1 研究紧随其后。其 II 期注册队列纳入 116 例既往接受过含铂化疗与免疫检查点抑制剂治疗的 KRAS G12C 突变 NSCLC 患者，报告 ORR 42.9%，中位 DoR 8.5 个月，mPFS 6.5 个月，中位总生存期（OS）约 11.7–12.6 个月。与 sotorasib 相比，adagrasib 较长的半衰期（约 23 小时，vs sotorasib 约 5 小时）被认为可能带来更持久的靶点占据。FDA 于 2022 年 12 月加速批准 adagrasib。 然而，III 期确证性研究给出了一个清醒的答案。 CodeBreaK200 将 sotorasib 与多西他赛（docetaxel）对比，用于既往治疗失败的 KRAS G12C NSCLC，结果显示 sotorasib 虽显著改善 PFS（5.6 个月 vs 4.5 个月，HR 0.66，P=0.0017）并提高 ORR（28.1% vs 13.2%），但并未带来总生存（OS）的获益。KRYSTAL-12 的 adagrasib vs docetaxel 提供了类似的结果。这两个 III 期结果揭示了 KRAS G12C 抑制剂单药的真实处境：它是对比传统化疗的「有限进步」，而非像 EGFR/ALK 抑制剂那样在癌基因驱动肿瘤中的「革命性」疗效。 这一「PFS 获益但 OS 不获益」的现象，与此前 EGFR、ALK 抑制剂在 NSCLC 中取得的 OS 获益形成鲜明对比，提示 KRAS 抑制剂的疗效天花板受限于耐药与肿瘤异质性。 六、耐药的机制：理解局限，也指向未来 KRAS G12C 抑制剂单药疗效受限的根源，在于迅速而多样的耐药机制。 第一类：获得性基因突变。 在 sotorasib/adagrasib 治疗后，可检测到 KRAS 自身的二次突变（如 G12C 之外的 Y96D/C、R68S、H95D/Q/R 等），这些突变改变了 S-IIP 附近残基，直接削弱药物结合；也可出现 RTK（如 EGFR、MET）、SHP2、KRAS 上下游通路成员的旁路激活突变。 第二类：共突变背景（co-mutation）的决定性影响。 这是 KRAS 抑制剂区别于 EGFR/ALK 抑制剂的重要特征。KRAS 突变 NSCLC 往往同时携带 KEAP1、STK11、TP53 等共突变。KRYSTAL-1 的转化分析显示，KEAP1 突变与 STK11 突变是 adagrasib 疗效变差、早期进展的强预测因子：KEAP1 突变者的 PFS 为 4.1 个月 vs 9.9 个月（HR 2.7），OS 5.4 个月 vs 19.0 个月（HR 3.6）；KEAP1/STK11 双野生型、NRF2 低信号的患者则获得显著更长的 PFS（16.9 个月）与 OS。这一发现的意义在于：KRAS G12C 抑制剂的疗效高度依赖「共突变背景」，提示未来需将共突变纳入患者分层与治疗决策。 第三类：新生 KRAS 的「逃逸」。 由于共价抑制剂只结合 GDP 态的 KRAS，新合成的 KRAS G12C 若处于 GTP 结合态，则可暂时「逃脱」药物抑制。这一机制催生了靶向活化态（KRAS-ON）的新一代抑制剂研发。 耐药的复杂性，反过来推动了两个方向的延伸：一是从「G12C 单药」走向「联合治疗」（联合 SHP2、EGFR、MEK、免疫检查点抑制剂等）；二是从「G12C」走向更广谱的「G12D、pan-KRAS、pan-RAS」策略。 七、从 G12C 到更广阔的未来 G12C 的突破只是起点。KRAS 突变的「谱系」远不止 G12C 一种，而 G12C 抑制剂的经验，正在被系统性地迁移到更多突变型与更广谱的策略上。 G12D 时代。 G12D 是胰腺癌、结直肠癌中最常见的 KRAS 突变，但天冬氨酸（D）缺乏 G12C 中那种可供共价修饰的活性巯基，因此不能简单复制「共价弹头」策略。Mirati 通过优化非共价相互作用，开发出 MRTX1133——首个高效、选择性的非共价 KRAS G12D 抑制剂，其与 Asp12 形成盐桥、并在 S-IIP 中实现皮摩尔级的可逆结合。尽管 MRTX1133 的临床开发后来被终止，但它证明了「无共价锚点也能高效靶向 KRAS」的可能性，为后续 G12D 抑制剂的开发奠定了化学基础。 分子胶与「三元复合物」策略。 Revolution Medicines 另辟蹊径，开发了「三元复合物抑制剂」（tri-complex inhibitor）。这类分子并非直接结合 KRAS 的 S-IIP，而是先结合亲环素 A（cyclophilin A, CypA），重塑其表面，进而借助 CypA 与 KRAS 的静电互补性，与「活化态」（RAS-ON）的 KRAS 形成三元复合物。代表性分子 RMC-6236（pan-RAS）已在胰腺癌、NSCLC 等携带多种 RAS 突变的肿瘤中展示出令人鼓舞的早期疗效，其 II 期数据（胰腺癌 mPFS 8.8 个月、NSCLC mPFS 9.8 个月）为「广谱 RAS 抑制」提供了临床层面的概念验证。 从 OFF 到 ON、从特异到广谱。 当前 KRAS 靶向药物的研发正沿两条轴扩展：一是从靶向失活态（OFF）走向同时或专门靶向活化态（ON）；二是从 G12C 单点特异走向 pan-KRAS 甚至 pan-RAS。新一代分子（如 BBO-8520、FMC-376 等）试图实现「ON/OFF 双态」抑制，以期克服单态抑制带来的逃逸。此外，PROTAC 降解策略（如靶向 KRAS G12D 的 ASP3082）也开始进入临床，试图以「事件驱动」的降解取代「占位驱动」的抑制，从根上清除 KRAS 蛋白。 7.1 临床启示：检测、分层与「共突变」意识 对于正在学习或即将进入临床的医学生与药师，KRAS 靶向治疗提供了几个值得特别留意的临床要点： 第一，用药前必须进行精准的「分子检测」。 KRAS G12C 抑制剂是高度「突变特异」的——它只对 G12C 这一个特定突变有效，对 G12D、G12V、G13D 等其它 KRAS 突变无效。因此，「先检测、确认是 G12C，再用药」是硬性前提。这也是「精准医学」最直接的一个体现。 第二，警惕「共突变」对疗效的深刻影响。 不同于 EGFR/ALK 抑制剂，KRAS G12C 抑制剂的疗效高度依赖「共突变背景」：KEAP1、STK11 突变是疗效变差、早期进展的强预测因子。这意味着，仅凭「KRAS G12C 阳性」还不足以预测疗效，临床上需「关注整个基因谱」。理解这一点，有助于在用药前建立更现实的疗效预期。 第三，做好「PFS 获益≠OS 获益」的预期管理。 KRAS G12C 抑制剂虽相比化疗改善了 PFS，但 III 期研究并未带来明确的 OS 获益——这与 EGFR/ALK 抑制剂形成鲜明对比。这一「冷静的现实」，应反映在与患者沟通与治疗决策之中。 第四，耐药机制预示了「联合」的方向。 由于 KRAS 抑制剂的耐药常常通过「旁路激活」（SHP2、EGFR、MET）或「新生 KRAS 逃逸」发生，未来更有希望的可能是联合策略（联合 SHP2/EGFR/MEK 抑制剂、免疫检查点抑制剂等），而非单药孤军奋战。 八、结语：一个靶点的启示 首先，它证明了一个重要的方法论命题：「不可成药」往往是「尚未找到正确策略」的阶段性结论，而非靶点的永恒属性。 KRAS 之所以长期无解，不是因为「无法抑制」，而是因为「用错了范式」——企图用「高亲和力可逆结合」去攻克一个「光滑、动态、与高浓度底物强结合」的靶点。共价变构、诱导型口袋、突变特异这些策略组合的引入，才让不可能变为可能。 其次，它展示了「机制理解」如何反过来指导「药物设计」。KRAS 的「动态循环」机制、Cys12 附近的隐匿口袋、反应驱动的共价机制——每一个被深挖的机制细节，都直接转化为一个可操作的设计自由度。 最后，它提醒我们对早期成功的冷静审视。KRAS G12C 抑制剂获批带来的兴奋，被 III 期研究「OS 不获益」的结果部分冲淡。这提示：一个靶点的「可成药」与「临床价值」是两个不同的命题，前者是起点，后者需要靠克服耐药、优化联合、精准分层来兑现。 对于正在学习肿瘤药理学的医学生与药师而言，KRAS 的故事提供了一个完整的思维框架：从靶点的分子生物学，到「为什么难」，再到「如何破局」，以及「破局之后还要面对什么」。理解这条完整链条，比记住几个药名和几个 ORR 数字，更有长远的指导意义。 参考文献 1. Ostrem JM, Peters U, Sos ML, Wells JA, Shokat KM. K-Ras(G12C) inhibitors allosterically control GTP affinity and effector interactions. Nature. 2013;503(7477):548–551. doi:10.1038/nature12796. 2. Canon J, Rex K, Saiki AY, et al. The clinical KRAS(G12C) inhibitor AMG 510 drives anti-tumour immunity. Nature. 2019;575(7781):217–223. doi:10.1038/s41586-019-1694-1. 3. Lanman BA, Allen JR, Allen JG, et al. Discovery of a covalent inhibitor of KRAS G12C (AMG 510) for the treatment of solid tumors. J Med Chem. 2020;63(1):52–65. doi:10.1021/acs.jmedchem.9b01180. 4. Fell JB, Fischer JP, Baer BR, et al. Identification of the clinical development candidate MRTX849, a covalent KRAS G12C inhibitor for the treatment of cancer. J Med Chem. 2020;63(13):6679–6693. doi:10.1021/acs.jmedchem.9b02052. 5. Patricelli MP, Janes MR, Li LS, et al. Selective inhibition of oncogenic KRAS output with small molecules targeting the inactive state. 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