p53，历经40年的靶点&药物开发，至今仍未有品种获批上市；研究人员似乎仅仅窥探了其冰山一角，且这个靶点早已被行业定义为极难攻克的靶点之一。那么，P53这个靶点到底有怎样的特点？围绕其药物开发都是从哪些方面入手的？未来我们还能对其有多少期待？请看本稿件。

P53为什么研究火热？

靶点P53之所以研究火热，最主要的原因为“几乎所有的人类肿瘤中均存在p53信号通路的异常，近50%的恶性肿瘤中存在p53的突变”，具体如下图所示。

图1.1 人类近50%恶性肿瘤存在p53突变

除肿瘤细胞中高表达外，野生型p53基因通常可以抑制肿瘤发生和发展，而突变型p53基因能诱导和促进肿瘤发生。突变型P53特点：1）突变大部分是单个氨基酸发生替换的错义突变，一类是直接导致p53与DNA结合能力改变的氨基酸残基突变(R248Q、R273H)，另一类是导致突变位点原位突变(R249S、G245S)或蛋白整体的构象扭曲(R175H、R282W)的突变；2）正常生理状态下，细胞内p53蛋白水平较低，主要定位于胞质，在DNA损伤/致瘤性胁迫情况下，p53被活化，并从胞质转移至核内，激活靶基因并诱导细胞凋亡、DNA修复、细胞周期阻滞、细胞衰老等多种生物学效应，阻止细胞的异常分裂，从而发挥肿瘤抑制功能；3）在胞内的稳定性比野生型显著上升，产生一系列致癌性功能，激活MTOR、SGK2/PAK3、RhoA/ROCK、EGFR/Integrin、PDGFRβ等信号通路，促进癌细胞的增殖、侵袭、迁移，刺激血管生成，并提升肿瘤多药耐药性出现的概率。

图1.2 野生型和突变型p53在癌症生物学中调控的相反作用

以P53为靶点的药物研发

针对于P53这个靶点的疗法，无论是基因治疗（通过完全复制p53基因替代p53突变基因，恢复反式转录激活功能；如Gendicine和Advexin在美国已经分别进入临床I期和Ⅲ期研究），以及靶向干扰p53-MDM2/MDM4复合体、小分子改变突变p53构象，等；均已取得了一定的进展。

➣ 基因治疗

由于大多数癌细胞的p53信号通路都有缺陷，最直接的药物开发思路就是将野生型p53重返癌细胞，这一思路导致了一种表达WTp53的重组腺病毒（rAd5-p53）(GendicineTM)的发展，并早就于2003年被CFDA批准用于治疗头颈癌。且，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个细胞都可以被病毒转运，故治疗后复发非常常见。

➣ 抑制MDM和MDMX

MDM2和MDMX，被认为是癌症治疗的重要靶点。如第一款MDM2抑制剂Nutlin 3a由罗氏公司设计，通过与MDM2结合从而阻断p53与MDM2之间的相互作用，导致p53的积累&转录活性升高。现，Nutlin 3a已被证明可以诱导体外癌细胞和体内细胞周期停滞和细胞凋亡。在Nutlin 3a基础上，进一步开发了RG7112 (RO5045337)和RG7388(RO5503781)，最高进展为临床III期。另，其他公司或机构也开发了MDM2抑制剂，如Kartos治疗公司的AMG232、赛诺菲的SAR405838(MI-77301)和默克的MK-8242(SCH-900242)，等等。PS：最常见的副作用是血液毒性。

➣ P53靶向突变

恢复野生型p53活性：CP-31398是第一个被报道的能稳定和增加突变体p53转录活性的小分子化合物，其通过筛选获得；但该品种的研究机制并不明确，有研究证实CP-31398并未与DNA的p53结合域结合，相反发现是与DNA结合；总的来说，其作用机制需要进一步的深入研究。在CP-31398之后，还进一步的开发出诱导突变型P53细胞凋亡的化合物，如STIMA-1。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，恢复了WT构象，并诱导了Y220C依赖性细胞周期阻滞和凋亡。

抑制p53突变体功能增益(GOF)：p53突变体GOFs的大多数分子机制涉及到p53突变体与转录因子的结合，进而使p53突变体能够调节新的靶点；而基于这方面的药物开发，主要集中于已上市药物的二次开发。

降低P53突变体稳定性：热休克蛋白(HSPs)，如HSP90、HSP70及其辅助因子HDAC6，可以增强突变体P53的稳定性；HSP复合物的结合可以防止通过泛素E3连接酶、MDM2和CHIP对突变体p53的降解；HSP抑制剂，如Geldanamycin，已被证明会破坏突变体p53的稳定；但目前为止，没有一个HSP抑制剂得到获得FDA的批准。

➣ 合成致死

在具有TP53突变或缺失的癌细胞中进行了合成致死性筛查，确定了p53缺陷的合成致命率候选靶标，如PLK1、PLK4、CDK1、CDK16、MTOR、AURKA等，另一种算法也推荐激酶WEE1、AURKA、FYN等，被认为也可以与P53形成合成致死。如WEE1抑制剂MK-1775，通过临床前研究，并在P53突变的头颈癌中显示了作为单药或与顺铂联合用药的疗效。但可能是由于肿瘤细胞在基因和表观遗传方面的高度异质性，当前尚未能完全证实合成致死的效力。

图2.1 突变类型P53的药物研发策略

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小结&讨论

综上，大体即为P53这个靶点及其药物开发的总的特点。机制仍不清晰、功能过于复杂，可以说是以P53为单一靶点很难成药的外在表现；而我们常称其为“抑癌基因”，但归根到底是如何抑癌的，目前仍不清晰。细胞周期的停滞&凋亡&衰老&代谢对P53的抑癌作用至关重要吗？P53是否具有抑制各种肿瘤细胞的普适性？这些关键问题的答案不仅可以帮助我们进一步的理解P53的基本生物学特点，同时也会进一步的指导有效靶向治疗的药物分子设计。而现下，免疫疗法已经开始渗透到该靶点的药物开发当中，未来也许可期，但似乎仍不是关键的解决问题所在。不过，P53之所以热度一直持续，自然是由于其特殊的表观特性，而这类目前看似仍不可成药的靶点一旦取得突破性进展，相信必将是行业内的又一热门事件，且伴随着的将会是大量产品的集中产出。

参考来源：
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.文中图片来自上述文献.