RET基因分子生物學(xué)與融合基因
RET(Rearranged During Transfection)原癌基因最初是在1985年通過NIH3T3細(xì)胞與人類淋巴瘤DNA的轉(zhuǎn)染所證實(shí)。RET定位于10號(hào)染色體(10q11.2),有21個(gè)外顯子染色體,可編碼受體酪氨酸激酶,該激酶包含三個(gè)結(jié)構(gòu)域,胞外結(jié)構(gòu)域(含有四個(gè)鈣粘蛋白 鈣結(jié)合位點(diǎn)和富含半胱氨酸的區(qū)域),跨膜結(jié)構(gòu)域和細(xì)胞內(nèi)激酶結(jié)構(gòu)域,與ALK激酶結(jié)構(gòu)域具有37%的氨基酸序列同源性。RET配體主要是神經(jīng)營養(yǎng)因子 (GDNF)家族,包括GDNF,artemin,neurturin和persephin。配體結(jié)合后,RET激酶結(jié)構(gòu)域變?yōu)橥垠w,自磷酸化激活RET,激活細(xì)胞增殖,遷移和分化有關(guān)的下游途徑(RAS / MAPK / ERK,PI3K / AKT,JAK / STAT)。
經(jīng)過一系列的研究,在NSCLC中,至今已經(jīng)鑒定了至少12個(gè)融合RET配偶體基因(KIF5B-RET11-13,CCDC6-RET,NCOA4-RET,MYO5C-RET,EPHA5-RET,TRIM33-RET,CLIP1-RET,ERC1- RET,PICALM-RET,F(xiàn)RMD4A-RET,RUFY2-RET,TRIM24-RET RET)。其中KIF5B-RET融合最為常見,如下圖所示。
對(duì)于所有RET融合變體,染色體融合導(dǎo)致伴侶基因的卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域和RET細(xì)胞內(nèi)激酶結(jié)構(gòu)域之間的混合,盡管有斷點(diǎn),其功能保持不變。 RET伴侶基因的卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域誘導(dǎo)RET不依賴配體的同源二聚化并通過自動(dòng)磷酸化激活RET酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域。RET融合蛋白的激活機(jī)制類似于NSCLC中融合的ALK的致癌激活,但與ROS1明顯不同。 在EML4-ALK融合基因中,EML4中的卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域與ALK激酶結(jié)構(gòu)域融合,賦予寡聚化和組成型激酶活化,而卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域在NSCLC中的ROS1融合基因中并不一致地存在,并且它們不必驅(qū)動(dòng)腫瘤發(fā)生。
分子診斷方法
雖然IHC是檢測(cè)ALK和ROS1陽性NSCLC的有效檢查工具,但其在RET檢測(cè)中,由于頻繁的假陽性(FP)或假陰性(FN)結(jié)果而令人失望。FISH原位熒光雜交,是高度靈敏的技術(shù),并且代表了檢測(cè)RET融合的金標(biāo)準(zhǔn)。 然而,它仍然相對(duì)昂貴,需要專門的技術(shù)人員,此外,對(duì)于特定的RET融合伴侶基因,F(xiàn)ISH可能檢測(cè)不到,也沒有任何定義RET陽性的標(biāo)準(zhǔn)cutoff值。RT-PCR已被納入RET篩選研究的大部分,該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于可能識(shí)別特定的已知RET融合伴侶。 此外,RT-PCR被成功應(yīng)用于鑒定細(xì)胞標(biāo)本中的RET融合。其主要限制是無法用預(yù)先選擇的引物檢測(cè)新的或未知的易位伴侶,可能低估了NSCLC中RET融合的真實(shí)發(fā)病率,同時(shí)從福爾馬林固定的石蠟包埋的樣品中獲得的RNA因質(zhì)量不好,也會(huì)影響結(jié)果。 因此,在大多數(shù)RET融合的篩選研究中,RT-PCR通常與其他檢測(cè)方式(主要是FISH或IHC)結(jié)合使用??傊琁HC由于低靈敏度(55%-65%)和可變特異性(40%-85%),不足以檢測(cè)RET融合,F(xiàn)ISH高度敏感(100%),但特異性不理想(45% 60%),RT-PCR可以識(shí)別特定的已知RET融合伴侶,但是受到RNA質(zhì)量的影響,不能檢測(cè)到新的RET融合,從而低估了患病率。目前常用的檢測(cè)方法是
RET的臨床意義
最初以為在非吸煙者腺癌患者中, RET融合更常見。與ALK融合和EGFR突變的患者相比,RET陽性NSCLC患者腫瘤分化更差。在研究中,11例(64%)RET陽性非小細(xì)胞肺癌患者中有7例為實(shí)性,4例為印戒細(xì)胞癌,印戒細(xì)胞。RET融合和其他驅(qū)動(dòng)基因亞型在性別、年齡和吸煙史上沒有區(qū)別,但RET融合NSCL更年輕(73% < 60 歲)、非吸煙比例更高(82%)。此外,與其他腺癌相比, RET融合基因患者原發(fā)病灶較小(<3 cm),N2病變更多(54%vs 23%)。165例RET陽性NSCLC患者的大型回顧性分析中發(fā)現(xiàn)了RET融合與轉(zhuǎn)移性疾病之間的顯著相關(guān)性。
最初RET融合基因被認(rèn)為與其他分子改變相互排斥。然而,一項(xiàng)回顧性研究顯示12例RET融合非小細(xì)胞肺癌患者中有4例(33%)伴有其他基因改變(EGFR,MAP2K1,CTNNB1,AKT1。在另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)在22例RET陽性NSCLC患者中有10例(45%)伴有其他突變,其中8例攜帶TP53突變,一例攜有MET擴(kuò)增和CTNNB1突變,另一例攜有EGFR基因的外顯子21罕見突變。在最近的另一項(xiàng)回顧性分析中,28例RET融合切除腺癌中有6例(21%)伴有EGFR突變。最后,還報(bào)道了一些在使用EGFR-TKI后進(jìn)展的EGFR突變的NSCLC患者中發(fā)現(xiàn)了CCDC6-RET和NCOA4-RET 融合。表明EGFR突變和RET融合基因可能共存,RET融合可能是原發(fā)性或獲得性EGFR抑制性耐藥的機(jī)制。
RET抑制劑在NSCLC中的臨床應(yīng)用
RET融合最先是在甲狀腺癌上發(fā)現(xiàn),多靶點(diǎn)TKI如舒尼替尼、索拉非尼、卡博替尼、樂伐替尼、阿帕替尼在RET融合細(xì)胞系上進(jìn)行了基礎(chǔ)研究,但這些藥物相關(guān)的隨機(jī)或回顧性臨床研究還是很少。RET融合與胸苷酸合成酶mRNA水平升高顯著相關(guān),以培美曲塞為基礎(chǔ)的化療方案的ORR是 40%,無進(jìn)展生存期PFS是19個(gè)月。然而, RET融合的NSCLC患者是因?yàn)镽ET本身就是很好的預(yù)后因素還是因?yàn)镽ET融合提高患者對(duì)化療敏感,目前還不明確。大多數(shù)回顧性研究顯示,肺癌中RET融合與肺癌的總生存(OS)或無復(fù)發(fā)生存率無顯著相關(guān)性。另一方面,有關(guān)RET陽性患者化療敏感性的數(shù)據(jù)是相互矛盾的。至今還沒有批準(zhǔn)的RET選擇性抑制劑,但在臨床前模型和臨床試驗(yàn)中,已經(jīng)評(píng)估了幾種具有抗RET活性的多靶點(diǎn)藥物。 下圖就是評(píng)價(jià)中位抑制濃度(IC 50)的效力,以及具體說明這些抑制劑中的靶標(biāo)。
凡德他尼
靶點(diǎn)是VEGFR 2-3, EGFR 和RET,IC50是100nM。在四項(xiàng)隨機(jī)III期試驗(yàn)評(píng)估了vandetanib聯(lián)合多西他賽(ZODIAC)和培美曲塞(ZEAL)或單藥(ZEST和ZEPHYR)在NSCLC治療中的作用。在未經(jīng)篩選的人群中,無論是聯(lián)合組還是標(biāo)準(zhǔn)化療組都沒有顯著的OS獲益。ORR范圍從3%到20%。對(duì)這四項(xiàng)試驗(yàn)進(jìn)行回顧性分析,在937例患者中FISH檢測(cè)到7例(0.7%)RET融合的患者,其中有3例患者接受vandetanib治療,無一例緩解。在日本進(jìn)行的一項(xiàng)多中心的2期臨床試驗(yàn)(LURET),篩選了1536例EGFR突變陰性的非小細(xì)胞肺癌患者,納入符合條件的17例RET融合的患者,31%為CCDC6-RET陽性,53%為KIF5B-RET融合,16%未知的RET狀態(tài)?;颊呙刻爝B續(xù)口服凡德他尼300 mg(每天一次)??陀^緩解率ORR為53%,中位無進(jìn)展生存期為4.7個(gè)月, OS是11.1個(gè)月。在CCDC6-RET亞型中ORR 83%而PFS 8.3個(gè)月;在KIF5B-RET亞型,ORR 20%而PFS 2.9個(gè)月。最常見的3或4級(jí)不良事件(AEs)包括高血壓(58%),皮疹(16%),腹瀉(11%)和延長(zhǎng)QT校正間期(11%)。 停藥率為21%,超過50%的患者需要減量。韓國II期臨床試驗(yàn)納入18例RET融合的NSCLC患者,KIF5B-RET占28%,CCDC6-RET占11%,RET狀態(tài)未知占56%,。患者每天連續(xù)口服凡德他尼300 mg(每天一次)。ORR 15%、DCR 65%,PFS 4.5個(gè)月,OS 11.6個(gè)月。3~4級(jí)AEs高血壓17%、QT間期延長(zhǎng)11%,減量占22%,5例KIF5B-RET無一例客觀緩解。
卡博替尼
靶點(diǎn)是VEGFR-2、MET、 AXL、 c-KIT和 RET(IC50 值 5~20 nM)。在II期臨床試驗(yàn)中,使用FISH或NGS篩查26例RET融合NSCLC患者,評(píng)估卡唑替尼(60 mg / d)。其中62%有KIF5B-RET融合,15%的患者融合較少(CCDC6-RET,CLIP1-RET,TRIM33-RET,ERC1-RET),23%有未知的融合配偶基因。顯示ORR為28%,中位PFS和OS分別為5.5個(gè)月和9.9個(gè)月。 KIF5B-RET融合非小細(xì)胞肺癌患者的ORR分別為20%和50%。 3級(jí)和4級(jí)治療相關(guān)AE升高脂肪酶(15%),肝轉(zhuǎn)氨酶升高(8%)和高血壓(4%)。分別有8%和73%的患者出現(xiàn)藥物停用和劑量減少。在這項(xiàng)試驗(yàn)中,19名患者的NGS未顯示涉及已知的卡博替尼靶標(biāo)(MET,AXL等)的同時(shí)激活性改變,突出顯示了cabozantinib的治療效果可能是由于RET靶點(diǎn)。
樂伐替尼
靶點(diǎn)是VEGFR 1-3, FGFR 1-4,PDGFRα, c-KIT 和RET, Lenvatinib在RET多激酶抑制劑中最低的IC50(1.5nM)。在II期臨床試驗(yàn)中,對(duì)25例RET融合的NSCLC患者評(píng)估樂伐替尼的療效,其中 28%的患者既往接受過抗RET治療?;驒z測(cè)發(fā)現(xiàn)患者中52%是KIF5B-RET融合,48%是其他已知RET融合基因。ORR 16%,DCR 76%和中位PFS是 7.3個(gè)月。接受過RET治療的7名患者,使用Lenvatinib的ORR與未經(jīng)RET-TKI治療的使用Lenvatinib患者的ORR一樣都是14%。 KIF5B-RET和其他融合類型ORR類似,但PFS時(shí)間較短3.6個(gè)月對(duì)比9.1個(gè)月。樂伐替尼相關(guān)3~4級(jí)AEs為92%(高血壓58%,蛋白尿16%),減量和治療中斷發(fā)生率分別為64%和76%。
其他RET抑制劑
大多數(shù)關(guān)于舒尼替尼,索拉非尼,艾樂替尼、ponatinib、dovitinib、阿帕替尼治療RET融合肺癌中的活性的證據(jù)來自臨床前研究,病例報(bào)告和患者回顧系列。 舒尼替尼和索拉非尼具有相似的靶點(diǎn)譜,與其他多激酶抑制劑相比,它們?cè)谝种芌ET方面似乎不太有效。
舒尼替尼靶向VEGFR 1-3,PDGFRβ,c-KIT,F(xiàn)LT-3和RET,但I(xiàn)C50高(200-1300 nM81),索拉非尼抑制VEGFR 1-3,PDGFRβ,c-KIT,F(xiàn)LT-3,RET,BRAF和c-RAF,(IC50,15-150nM),抑制RET的作用有限。舒尼替尼針對(duì)非吸煙者腺癌腫瘤的II期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行,這些腫瘤不包含EGFR,KRAS或ALK分子改變。
Alectinib靶點(diǎn)是ALK, LTK, CHEK2, FLT3, RET (IC50 4.8 nM).,不作用于VEGFR -2,可避免抗血管成長(zhǎng)藥物毒性。值得注意的是艾樂替尼對(duì)兩種常見的RET融合突變有效(V804L和 V804M)。在日本和美國艾樂替尼治療RET融合Ⅰ/Ⅱ期研究正在進(jìn)行。
Ponatinib靶點(diǎn)是BCR-ABL, FLT-3, SRC, c-KIT, FGFR, VEGFR, PDGFR和 RET,IC50是25.8nM,一些臨床前數(shù)據(jù)支持Ponatinib在帶有RET-突變體(V840L,V840M,G810A)融合變體的RET-TKI抗性癌細(xì)胞模型中的潛在作用 。目前,ponatinib治療RET融合NSCLC的Ⅱ期研究正在進(jìn)行。
Dovitinib靶點(diǎn)是PDGFRβ, c-KIT, FGFRs, VEGFRs, FLT3, RET,IC50:20nM, dovitinib在含有不同分子改變(包括RET融合癌基因)的非小細(xì)胞肺癌中的試驗(yàn)已經(jīng)完成,預(yù)計(jì)結(jié)果即將出臺(tái)。
阿帕替尼靶點(diǎn)是VEGFR-2, PDGFRβ, SRC, c-KIT和RET,IC50是13 nM。阿帕替尼治療RET融合的NSCLC患者的Ⅱ期研究正在進(jìn)行。此外,還有一些RET抑制劑AD80,luminespib治療RET融合的臨床試驗(yàn)還在進(jìn)展中。
RET抑制劑未來研究方向
目前多靶向激酶抑制劑治療RET融合NSCLC的ORR16%-47%,PFS2.3~7.3個(gè)月,在有效率和生存數(shù)據(jù)上差于其他NSCLC驅(qū)動(dòng)基因。EGFR-TKI ORR: 56%-85%, 中位 PFS: 9.2-13.7個(gè)月。ALK-TKI,ORR: 60%-95%,中位PFS: 8-11 months,ROS1-TKI ORR: 65%-85%, 中位 PFS: 9.1-19.3個(gè)月。此外,RET TKIs 引起的3~4級(jí)毒性發(fā)生率高,主要因?yàn)镽ET-TKI對(duì)VEGFR激酶的抑制作用,導(dǎo)致高達(dá)70%患者減量。因此需要選擇作用更強(qiáng),毒性更小的RET抑制劑。在RET抑制劑中,期待值高的是艾樂替尼和ponatinib。 兩種藥物都對(duì)RET突變V840M / L和G810A有活性,并且alectinib特別有前景,因?yàn)樗话邢騐EGFR-2,避免了與抗血管生成有關(guān)的特定毒性。 對(duì)于alectinib,抗VEGFR-2效應(yīng)的不存在不僅可以降低毒性,還可以避免劑量減少。 然而,迄今為止,還沒有足夠的關(guān)于RET融合NSCLC中alectinib和ponatinib活性的臨床證據(jù),迫切需要進(jìn)一步的臨床研究。在3000多例非小細(xì)胞肺癌患者的單獨(dú)隊(duì)列中,20%RET重排腫瘤中NGS檢測(cè)到MDM2擴(kuò)增。在回顧性研究中,20-45%的RET重排的NSCLC患者中已經(jīng)描述了伴隨的分子改變,包括EGFR,MAP2K1,CTNNB1,AKT1,MET和TP53。雖然RET融合的肺腺癌表達(dá)PD-L1,免疫治療對(duì)RET重排的NSCLC患者潛在的未來影響是有吸引力的。 然而,由于缺乏在RET重排的NSCLC患者中測(cè)試抗PD-1 / PD-L1療法的研究,在這種疾病背景中免疫療法的益處仍然是一個(gè)懸而未決的問題。值得注意的是, RET抑制劑在治療肺癌患者中報(bào)道的低PFS以及RET重排的NSCLC組織中不同分子改變的共存,強(qiáng)調(diào)了針對(duì)RET融合的NSCLC患者的組合治療策略。下圖說明了RET抑制的不同逃避機(jī)制和一些克服抗性的潛在治療策略。
新模板還沒好,設(shè)計(jì)尸在正在補(bǔ)腦...
參考文獻(xiàn):
Clinical and translational implications of RET rearrangements in nonsmall cell lung cancer. J Thorac Oncol. 2017 Nov 8.
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