p53，歷經(jīng)40年的靶點(diǎn)&藥物開(kāi)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(gè)靶點(diǎn)早已被行業(yè)定義為極難攻克的靶點(diǎn)之一。那么，P53這個(gè)靶點(diǎn)到底有怎樣的特點(diǎn)？圍繞其藥物開(kāi)發(fā)都是從哪些方面入手的？未來(lái)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(diǎn)P53之所以研究火熱，最主要的原因為“幾乎所有的人類(lèi)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”。
除腫瘤細胞中高表達外，野生型p53基因通?？梢砸种颇[瘤發(fā)生和發(fā)展，而突變型p53基因能誘導和促進(jìn)腫瘤發(fā)生。突變型P53特點(diǎn)：1）突變大部分是單個(gè)氨基酸發(fā)生替換的錯義突變，一類(lèi)是直接導致p53與DNA結合能力改變的氨基酸殘基突變(R248Q、R273H)，另一類(lèi)是導致突變位點(diǎn)原位突變(R249S、G245S)或蛋白整體的構象扭曲(R175H、R282W)的突變；2）正常生理狀態(tài)下，細胞內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)轉移至核內，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(xué)效應，阻止細胞的異常分裂，從而發(fā)揮腫瘤抑制功能；3）在胞內的穩定性比野生型顯著(zhù)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(jìn)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的概率。
以P53為靶點(diǎn)的藥物研發(fā)
針對于P53這個(gè)靶點(diǎn)的療法，無(wú)論是基因治療（通過(guò)完全復制p53基因替代p53突變基因，恢復反式轉錄激活功能；如Gendicine和Advexin在美國已經(jīng)分別進(jìn)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構象，等；均已取得了一定的進(jìn)展。
基因治療
由于大多數癌細胞的p53信號通路都有缺陷，最直接的藥物開(kāi)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(jìn)行復發(fā)性或轉移性頭頸癌的臨床試驗(NCT03544723)。但，由于不是腫瘤中的每個(gè)細胞都可以被病毒轉運，故治療后復發(fā)非常常見(jiàn)。
抑制MDM和MDMX
MDM2和MDMX，被認為是癌癥治療的重要靶點(diǎn)。如第 一款MDM2抑制劑Nutlin 3a由羅氏公司設計，通過(guò)與MDM2結合從而阻斷p53與MDM2之間的相互作用，導致p53的積累&轉錄活性升高?，F，Nutlin 3a已被證明可以誘導體外癌細胞和體內細胞周期停滯和細胞凋亡。在Nutlin 3a基礎上，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了RG7112 (RO5045337)和RG7388(RO5503781)，最高進(jìn)展為臨床III期。另，其他公司或機構也開(kāi)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(jiàn)的副作用是血液**。
P53靶向突變
恢復野生型p53活性：CP-31398是第 一個(gè)被報道的能穩定和增加突變體p53轉錄活性的小分子化合物，其通過(guò)篩選獲得；但該品種的研究機制并不明確，有研究證實(shí)CP-31398并未與DNA的p53結合域結合，相反發(fā)現是與DNA結合；總的來(lái)說(shuō)，其作用機制需要進(jìn)一步的深入研究。在CP-31398之后，還進(jìn)一步的開(kāi)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結構的合理設計方法，發(fā)現小分子化合物PK083和PK7080可以與Y220C突變體結合，恢復了WT構象，并誘導了Y220C依賴(lài)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的大多數分子機制涉及到p53突變體與轉錄因子的結合，進(jìn)而使p53突變體能夠調節新的靶點(diǎn)；而基于這方面的藥物開(kāi)發(fā)，主要集中于已上市藥物的二次開(kāi)發(fā)。
降低P53突變體穩定性：熱休克蛋白(HSPs)，如HSP90、HSP70及其輔助因子HDAC6，可以增強突變體P53的穩定性；HSP復合物的結合可以防止通過(guò)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(huì )破壞突變體p53的穩定；但目前為止，沒(méi)有一個(gè)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(jìn)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(guò)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(guān)遺傳方面的高度異質(zhì)性，當前尚未能完全證實(shí)合成致死的效力。
小結&討論
綜上，大體即為P53這個(gè)靶點(diǎn)及其藥物開(kāi)發(fā)的總的特點(diǎn)。機制仍不清晰、功能過(guò)于復雜，可以說(shuō)是以P53為單一靶點(diǎn)很難成藥的外在表現；而我們常稱(chēng)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(guān)重要嗎？P53是否具有抑制各種腫瘤細胞的普適性？這些關(guān)鍵問(wèn)題的答案不僅可以幫助我們進(jìn)一步的理解P53的基本生物學(xué)特點(diǎn)，同時(shí)也會(huì )進(jìn)一步的指導有效靶向治療的藥物分子設計。而現下，免疫療法已經(jīng)開(kāi)始滲透到該靶點(diǎn)的藥物開(kāi)發(fā)當中，未來(lái)也許可期，但似乎仍不是關(guān)鍵的解決問(wèn)題所在。不過(guò)，P53之所以熱度一直持續，自然是由于其特殊的表觀(guān)特性，而這類(lèi)目前看似仍不可成藥的靶點(diǎn)一旦取得突破性進(jìn)展，相信必將是行業(yè)內的又一熱門(mén) 事件，且伴隨著(zhù)的將會(huì )是大量產(chǎn)品的集中產(chǎn)出。
參考來(lái)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(lái)自上述文獻.
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