经过40年的靶向药物开发，P53还没有被批准上市。研究人员似乎只窥探到了冰山一角，这个目标早就被业界定义为最难攻克的目标之一。那么，P53靶点有什么特点呢？围绕它的药物开发有哪些方面？未来我们能从中期待多少？请阅读这份手稿。
P53为什么研究火热？
靶向p53的研究之所以火热，主要原因是“几乎所有人类肿瘤都有异常的p53信号通路，近50%的恶性肿瘤有P53突变”，如下图所示。
图1.1近50%的人类恶性肿瘤存在p53突变。
除了在肿瘤细胞中高表达外，野生型p53基因通常可以抑制肿瘤的发生和发展，而突变型p53基因可以诱导和促进肿瘤的发生。突变型p53的特点：1)突变多为单个氨基酸被取代的错义突变，一种是氨基酸残基突变(R248Q，R273H)直接导致P53与DNA结合能力的改变，另一种是导致全蛋白原位突变(R249S，G245S)或构象畸变的突变(R175H，R282W)；2)在正常生理条件下，细胞中p53蛋白的水平较低，且主要位于细胞质中。在DNA损伤/致瘤应激的条件下，p53被激活并从细胞质转移到细胞核，激活靶基因并诱导各种生物效应，如凋亡、DNA修复、细胞周期停滞、细胞衰老等。从而阻止细胞异常分裂，从而发挥肿瘤抑制功能；3)细胞内稳定性明显高于野生型，产生一系列致癌作用，激活MTOR、SGK2/PAK3、RhoA/ROCK、EGFR/整合素、PDGFR等信号通路，促进癌细胞的增殖、侵袭和迁移，刺激血管生成，增加肿瘤多药耐药的概率。
图1.2野生型p53和突变型p53在癌症生物学中的相反作用。
以P53为靶点的药物研发
针对p53靶点的治疗，无论是基因治疗(通过完全复制p53基因来替代P53突变基因，恢复反式转录的激活功能；例如Gendicine和Advexin分别在美国进入临床I期和III期研究)，以及p53-MDM2/MDM4复合物的靶向干扰、小分子改变突变型p53构象等。已经取得了一些进展。
基因治疗
因为大多数癌细胞的p53信号通路存在缺陷，所以最直接的药物开发思路就是让野生型p53回归癌细胞。这个想法导致了表达WTp53的重组腺病毒(rAd5-p53)(GendicineTM)的开发，该重组腺病毒早在2003年就被CFDA批准用于治疗头颈癌。此外，另一种表达p53的腺病毒(Ad-p53)正在进行复发性或转移性头颈癌的临床试验(NCT03544723)。但由于不是肿瘤中的每一个细胞都能被病毒转运，所以治疗后复发的情况非常普遍。
抑制MDM和MDMX
MDM2和MDMX被认为是癌症治疗的重要靶点。比如罗氏公司设计的首个MDM2抑制剂Nutlin 3a，通过与MDM2结合，阻断p53与MDM2的相互作用，导致p53的累积转录活性增加。目前，Nutlin 3a已被证明在体外和体内诱导癌细胞的细胞周期阻滞和凋亡。在Nutlin 3a的基础上进一步发展了RG7112 (RO5045337)和RG7388(RO5503781)，进展最高的是临床三期。此外，其他公司或机构也开发了MDM2抑制剂，如Kartos Treatment公司的AMG232，赛诺菲的SAR405838(MI-77301)和默沙东的MK-8242(SCH-900242)，等等。PS:最常见的副作用是血液毒性。
P53靶向突变
野生型p53活性的恢复：CP-31398是第一个报道的能稳定和增加突变型p53转录活性的小分子化合物，是通过筛选获得的；然而，CP-31398的研究机制并不清楚。一些研究证实CP-31398不与DNA的p53结合域结合，相反，它与DNA结合。总的来说，其机制需要进一步研究。在CP-31398之后，可以诱导突变型P53细胞凋亡的化合物，如STIMA-1，被进一步开发。再如，利用基于p53结构的合理设计方法，发现小分子化合物PK083和PK7080可以与Y220C突变体结合，恢复WT构象，诱导Y220C依赖性细胞周期阻滞和凋亡。
p53突变体功能增益的抑制(GOF):p53突变体GOFs的大多数分子机制涉及p53突变体与转录因子的结合，这使得p53突变体能够调节新的靶标；基于这方面的药物开发主要集中在已上市药物的二次开发。
降低突变型P53的稳定性：热休克蛋白(HSPs)，如HSP90、HSP70及其辅因子HDAC6，可增强突变型P53的稳定性；HSP复合物的结合可以阻止泛素E3连接酶、MDM2和CHIP对突变型p53的降解。HSP抑制剂，如格尔德霉素，已经显示破坏突变型p53的稳定性；但到目前为止，还没有一种HSP抑制剂被FDA批准。
合成致死
在TP53突变或缺失的癌细胞中进行合成致死筛选，确定P53缺失的合成致死候选靶点，如PLK1、PLK4、CDK1、CDK16、MTOR、AURKA等。另一种算法也推荐激酶WEE1、AURKA、FYN等。也被认为与p53形成合成致死性。例如，通过临床前研究，WEE1抑制剂MK-1775已经显示了其作为单一药物或与顺铂组合在具有P53突变的头颈癌中的功效。但可能是由于肿瘤细胞在基因和表观遗传学上的高度异质性，合成致死的疗效目前尚未完全证实。
图2.1突变型P53的药物开发策略
小结讨论
综上所述，一般是P53的作用靶点，也是其药物开发的一般特点。机制尚不清楚，功能过于复杂，可以说是P53作为单一靶点的外在表现，难以成药。我们经常称之为“肿瘤抑制基因”，但归根结底它是如何抑制癌症的，目前还不清楚。细胞周期停滞、凋亡、衰老代谢对P53的抗癌作用至关重要吗？P53对各种肿瘤细胞的抑制作用是否具有普遍性？对这些关键问题的回答不仅有助于我们进一步了解P53的基本生物学特性，还可以进一步指导有效靶向治疗的药物分子设计。现在，免疫疗法已经开始渗透到这个靶点的药物研发中，未来或许大有可为，但似乎仍然不是解决问题的关键。而P53之所以一直火热，自然是由于其特殊的表观特征。一旦这种看似还不能入药的标的取得突破，相信会是行业内的又一热点事件，伴随而来的是大量产品的集中产出。
1.药理学与治疗学，2020。/10.1016/
2.生化药理学，2021。/10.1016/
3.2019年欧洲药物化学杂志。/10.1016/
4.2021年癌症评论。/10.1016/
5.2021年结构生物学最新观点。/10.1016/
6.2015年生物物理学和分子生物学进展。/10.1016/
7.2018年欧洲药物化学杂志。DOI: 10.1016/