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【连载】嬗变2018:RET靶向治疗(3)

 八卦小和尚 2021-02-19

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【连载】嬗变2018:RET靶向治疗(1)

【连载】嬗变2018:RET靶向治疗(2)


3 RET突变

RET的非同义突变是遗传性和散发性甲状腺癌的特定病症。从表型上看,RET基因的胚系突变与常染色体显性的多发性内分泌腺瘤2型(MEN2)综合征中MEN2A、MEN2B亚型以及家族非多发性MTC(FMTC)密切相关,三者发展成MTC的风险很高,这些癌症易感的综合征和特定的基因突变体关联紧密。临床上RET突变一般用肿瘤组织和血浆DNA的NGS检测,另外有时候需要检测非恶性组织样本来辅助区分胚系和体细胞内的突变。

图 MEN2的临床分类

3.1 胚系的突变

1/4的MTC发病和胚系的RET突变相关。MEN2A这类癌症易感综合征患者的特征除了MTC外还有50%伴随嗜铬细胞瘤(PHEO),33%伴随甲状旁腺增生和其他内分泌组织增生。绝大多数(约95%)的MEN2A患者携带RET基因胚系突变,包括外显子10和11。其中的热点突变发生在胞外结构域的富含半胱氨酸(Cys or C)的区域,里面的半胱氨酸突变,降低了分子内二硫键形成能力,从而和其他野生型的RET形成二硫键,促进了聚合和激活,目前鉴定出相关的Cys位点包括外显子10上的609、611、618和620,外显子11上的630和634,MEN2A中85%的错义突变就是C634的突变。

图 常见的RET突变

表 MEN2中RET突变及影响

MEN2B除了也存在MTC外还伴随PHEO和发育异常。和MEN2A患者的胚系突变多存在于胞外部分不同,MEN2B中的胚系突变集中在胞内的激酶结构域,如M918T(最常见)和A883F。和野生型相比,M918T的突变解除了自抑制的构象,同时结合ATP亲和力提升,因此可以作为单体来传导信号,体外实验中该突变的转化效率很高,侵染能力比A883F更强。流行病学统计的携带A883F突变的MTC和PHEO患者发病年纪较晚,5年和10年的存活率相比M918T更好。

FMTC的特征除了MTC外没有其他类似MEN2A的临床特征,因此相对难以单独诊断,只有在数个家族成员被诊断出MTC时才可以确认。FMTC中的突变在胞外和胞内片段都存在,例如MEN2A中常见的Cys突变也存在于FMTC中,但主要是非C634位(C609、C611、C618、C620和C630)的突变,C634突变的频率远远低于MEN2A。临床上发现前者发生PHEO进展、甲状旁腺素亢进和侵染性MTC的风险更低;胞内突变主要是V804M/L和S891A,发生PHEO的机率较低;这些突变可能只是降低了表型异常的外显率,FMTC也是恶性程度最低的MEN2类型。

3.2 体细胞突变

体细胞水平的RET突变于65%的散发性MTC(占整个MTC的3/4)相关。M918T是最常见的突变,其他还有E768D和A883F;除了点突变以外,少数患者体内还发现存在片段插入或缺失;这些突变和散发性PHEO的相关性不高。

近来NGS的应用也在其他肿瘤中鉴定出RET基因的相关突变,有些是新突变:乳腺癌中C634R、子宫内膜癌与默克尔细胞癌中E511K(新)、副神经节瘤和肺部非典型性癌中的M918T,以及结直肠癌、脑膜瘤、胃肠道间质瘤和肝癌中的V804M。

4 非肿瘤组织中的RET抑制

不管是RET重排还是突变都是肿瘤中可控的变异驱动,因此有必要弄清RET抑制在非肿瘤组织中的影响。胚系和体细胞RET突变失活的患者以及RET基因的敲除模型为理解发育过程中和成人体内RET活性降低或缺失的影响。这些研究促进了横跨各个年龄阶段的、潜在的高选择性的RET抑制剂的临床开发。RET基因的缺失失活与一半以上的家族性先天性巨结肠(HSCR)相关,而在先天性肾脏尿路异常(CAKUT)和先天性中枢性低同期综合征(CCHS)中相对少见。

HSCR患者能在出生后48h后诊断出,表现为便秘、呕吐、腹痛腹胀,并且得小肠结肠炎得风险提高。这些症状由胃肠道无神经节细胞症以及肠梗阻引起,一般手术切除相应的病变肠管即可。HSCR中的RET突变集中在胞外的C609、C611、C618和C620,降低了RET在细胞表面的表达最终导致神经元损伤,同时也产生了少量非配体依赖的组成型活性的酪氨酸激酶,增加了癌症发生的可能性。CAKUT是一系列源于肾脏或输尿管先天缺失的引起泌尿系统管道异常。而CCHS主要是出身后随即发生肺泡通气不足和自主神经功能失调,部分患者伴随HSCR。相比RET激活突变与MEN2的联系,RET抑制突变基因型和临床表型(HSCR、CAKUT、CCCH)的相关性研究并不十分明确。

在动物模型中,敲除或敲入大多数影响胚胎发育期RET的功能。上述三种异常在完全敲除的动物模型中都有发现,Ret缺失的小鼠活着出生而且看起来无异常,但发现体内胃肠道神经元的缺失、肾脏缺失或严重发育不良、高碳血症和缺氧性呼吸障碍导致胃肠道蠕动障碍,一般在24h内死亡。

而特定组织中敲除Ret验证了发育中RET功能缺失的影响:1)造血系统中敲除Ret并不影响胚胎期造血但是成年动物体内造血干细胞(HSC)功能下降。而且这些动物中外周血计数是正常的,只有在HSC移植后造血系统的效率才会明显下降;2)中枢神经系统(CNS)的黑质纹状体神经元中敲出了Ret,发现只在成年小鼠中出现神经元进行性丢失,但是没有类似帕金森症的行为不足(因为PD中黑质纹状体神经元退行);3)一些列敲除实验证明了RET在胃肠道发育中免疫方面的关键功能,Ret敲除阻止了小肠免疫细胞的聚集,而这些细胞通常启动小肠淋巴集结的形成,从而证明RET在调控小肠淋巴集结的器官形成中的关键作用。进一步在黏膜免疫系统3型固有免疫细胞(ILC3)中靶向Ret的消融并不破坏淋巴集结的发育,但是倾向引起化学刺激的肠炎、肠道菌易位或感染。

RET失活突变及敲除的影响

总结一下,发育中RET功能的缺失导致了一系列严重的表型,在造血、神经或淋巴组织中选择性敲除Ret引起特异性的组织学改变。这些发现表明,RET的抑制会在年长的儿童和成人中引起少许明显的不良反应。尽管现在RET抑制剂的动物毒性试验和临床中各个年龄段患者的药物相关不良事件能够验证上述假说,但是诱导性条件敲除Ret的成体动物模型更具有指导意义(见上文,胚胎完全敲除无法存活)。


下期预告:5 多靶点的激酶抑制剂

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