去年底Bayer公司药物研发部发表了一篇文章（Discovery of potent SOS1 inhibitors that block RAS activation via disruption of the RAS–SOS1 interaction）再次激起了各医药公司开发RAS靶点药物的浪潮。
RAS作为早在1982年就被发现突变可致癌症的原癌基因，一直是学术界和工业界研究的重要靶点，但是众多努力收益甚少，一度被认为无法成药。
看这篇文章不仅再次感叹德国人工作的严谨性——十页的论文，材料和方法附录竟然长达八十三页，内容详细得令人发指。看原文不愁无法重复实验，估计会有不少好的药物因此研发出来。
RAS突变在多种癌症中的比例
顺着这篇文章，找到两篇综述：
Downward J (2003)/ Targeting RAS signalling pathways in cancer therapy.
CoxAD (2014) /Drugging the undruggable RAS: Mission possible?
简单整理了RAS靶点成药道路上的一些工作，翻译并分享给大家。希望能有启发。
RAS靶点相关药物
RAS靶点成药的思路包括如下五种：
1. 直接抑制RAS通路
包括两个策略。
一是研发与RAS蛋白结合的小分子从而抑制其活性，这极为困难。有两个原因：RAS与GTP的结合能力极强，pM级别的，而生理水平的GTP可以达到mM水平，小分子化合物几乎没有机会。另外，RAS蛋白本身的三维结构没有什么口袋，缺少可以模拟设计化合物的模型。
另一个策略是抑制激活RAS蛋白的GEF，如开篇讲的拜耳公司的那篇文章，就是高效筛选SOS1（人体中最重要的GEF）抑制剂的。
直接抑制RAS通路一直以来几乎徒劳无功，现在有了一点突破，或许今后会有更多的进展。
2. 改变RAS定位
定位到内侧细胞膜是RAS蛋白行驶功能的关键。所以，既然改变RAS难以实现，科学家自然而然地转换思路，希望能够改变它的定位，从而达到使其失效的目的。
RAS的定位是通过转录后加工实现的，那么参与转录后加工的酶就成为了相应的靶点。一开始进展顺利，科学家发现了一种药物副作用不大，动物模型效果明显。但人体实验就不灵了，原来细胞采用了旁路途径，绕过了被抑制的酶，使用其他酶做到了膜定位。
仔细分析，其实不难理解。参与膜定位的酶非常重要，因为不光RAS蛋白需要，其他很多重要的蛋白也需要，如果这是一个关键酶又被抑制了，那副作用就肯定不是一点点。
3. 合成致死
还有一种从源头上抑制RAS活性的办法就是使用特异性的反义RNA，让RAS蛋白没办法合成出来。RNA药物也是近年来比较火的一种类型，而作用于癌症的RNA药物研究也越来越多。不过给药的风险很大，比如难以预料的脱靶效应，这种技术还在不断完善成熟的过程中。
4. . 抑制RAS的效应分子
从上游阻断RAS困难重重，抑制下游的效应分子就成了更好的选择。研究比较清楚的下游通路包括四种，重要性依次如下：
RAF-MEK-ERK
PI3K-AKT-mTOR
RAL
RAC1
抑制效应分子的一个问题在于一条通路被抑制之后，细胞会采用其他的通路实现目标，而多通路抑制剂的联合用药显然毒副作用很大。
5. 代谢依赖
从上面的叙述可以发现，限制RAS蛋白靶点成药的原因，一方面是它的结构特点，另外一方面就是毒性太大。
降低药物毒副作用的一个好办法就是增强它的特异性，即只对有病的细胞发生作用，而对正常的细胞并不产生影响。
科学家们发现肿瘤细胞由于要快速繁殖，所以利用能量的水平更高，即使有氧条件下也会无氧呼吸，这就是瓦博格效应（Warburg effect）。这是和正常细胞不同的地方。基于这一点，抑制细胞的能量代谢也是一个好方法。
不同途径RAS靶点药物
第一篇综述里有一个图吸引了我的注意，它非常好的解释了肿瘤治疗窗口的概念。
生存还是死亡？
对于RAS通路靶点药物而言，治疗窗口是一个很严峻的问题。因为所有细胞都使用RAS信号通路，该靶点的抑制剂不仅杀伤肿瘤细胞，还会影响到正常细胞的生理功能，后果的严重性不容忽视。有研究表明，有效抑制突变体表达的RAS抑制剂和显微注射中和抗体都会产生封闭正常细胞增殖的后果。不过这种权衡在所难免。
如上图天平所示，细胞都处于生存和死亡信号共存的环境中。正常的细胞只需持续的低水平的生存信号就可以维持生存。这些生存信号来源不一，包括外基质的黏附性、胞外的可溶性因子或是细胞之间的相互作用，所有这些都提示细胞的生存环境是适宜的。细胞还会面临一些低水平的死亡信号，可能是DNA损伤或者氧压力，但是天平会倾向于生存信号这一边。
对肿瘤细胞而言，进化压力选择了那些具有生存信号水平明显提高的细胞，如PTEN缺失的细胞。一旦突变赋予了细胞生存优势，它就可以忍受更多的死亡信号。例如，因为缺少细胞周期控制和增殖过于迅速，肿瘤细胞往往积累了严重的DNA损伤，但它并不会因此死亡，而且它也不会轻易地被缺氧或者免疫系统攻击所杀死。所有这些最终导致了肿瘤细胞越来越强的危害性行为。它还会借助基质或其他细胞提供的生存信号进一步扩散、发展成为彻底不受控的肿瘤细胞群。与正常细胞需要复杂的生存信号模式相比，这一种不受控制的生长最终会发生于高水平的生存和死亡信号并存的情况之下，细胞在一种或几种生存信号通路强激活的条件下才能够生存。
这种情况下使用针对肿瘤细胞依赖的生存信号通路为靶点的抑制剂，肿瘤细胞会因为此前积累的大量死亡信号远强于生存信号而大量死亡。而正常细胞由于并没有积累多少死亡信号，而且可以通过其他的方式获得生存信号，便会存活下来。
知己知彼，百战不殆。
开卷有益
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