【7.8.3.7】RET
RET(proto-oncogene tyrosine-protein kinase receptor,原癌基因酪氨酸激酶受体)
RET是一个原癌基因,全名:RET proto-oncogene。位于10号染色体上,激活下游信号通路STAT/PLCγ,促进细胞的存活、迁移和生长等。RET基因是钙粘蛋白超家族成员之一,编码一种受体酪氨酸激酶,作为细胞表面分子能够转换用于细胞生长和分化的信号,此基因在神经脊发育中起重要作用,并且由于细胞遗传学的重排原因,在体内和体外均产生致癌性的激活。缺少RET基因的人会得先天性巨结肠症(因为肠子没有神经控制,就不会蠕动,大便把肠子撑得很大)。
RET是一种原癌基因,负责编码一种称为RET的跨膜蛋白,该蛋白属于一种受体酪氨酸激酶。跨膜蛋白分为三个部分:蛋白的一端位于细胞外,一部分位于细胞膜中,另一端则位于细胞内。当RET蛋白与其配体——细胞外信号分子家族的胶质细胞源神经营养因子(GDNF)结合时,其将引起RET蛋白受体的磷酸化并使RET进入激活状态。被激活的RET将磷酸化其底物,造成下游信号通路的激活。
RET蛋白参与的信号通路包括PI3K-AKT-mTOR途径以及RAS-RAF-MEK-ERK途径。PI3K-AKT-mTOR途径参与细胞存活,而RAS-RAF-MEK-ERK通路参与细胞增殖。因此RET蛋白在细胞存活、迁移、增殖上有着一定的作用。
RET基因发生致病性突变——突变或重排,进而激活RET基因,并可能编码出具有异常活性的RET蛋白,其将传递异常信号并造成多方面的影响:包括细胞生长、生存、侵袭、转移等。持续的信号传递会造成细胞的过度增殖,因此导致肿瘤的发生与进展。
RET的异常激活是多种实体瘤生长和增殖的重要驱动因素。常见的RET基因变异主要有RET融合、RET突变2种形式,RET融合常见于乳头状甲状腺癌(PTC)和非小细胞肺癌(NSCLC),而RET突变在甲状腺髓样癌(MTC)和多发性内分泌肿瘤2(MEN2)中更为常见。
一、RET基因的发现
RET基因的发现,是在1985年由哈佛大学医学院的三位科学家完成的,他们使用DNA转染法,以人T细胞淋巴瘤DNA转染小鼠的NIH-3T3细胞。如果转染后有此前尚未发现的新“集落”形成,就提示可能激活了新的癌基因。
Ras家族的多个基因,就是这样被发现的。哈佛团队在研究中发现,被转染诱导形成的新基因,包含两个在正常人体细胞或淋巴瘤细胞内,原本不连接在一起的DNA片段。
经转染发现的RET重排基因,与正常人肾脏细胞DNA或淋巴瘤细胞DNA相比,缺少长度>16kb的DNA片段,提示可能发生了内部缺失,或不相连DNA片段的重组,这与肾脏细胞或淋巴瘤细胞DNA存在明显区别,如不存在6.3Kb/2.3 Kb处的Eco RI片段,却与转染后的NIH3T3细胞DNA更接近
此后研究证实,RET基因是一种能促进癌细胞增殖和存活的原癌基因,但它真正被重视是在2011年底,韩国研究团队最早报告了一例检出KIF5B-RET融合的NSCLC患者。
肺癌患者的群体之庞大,远远不是之前RET基因变异比较多见的甲状腺癌、多发性内分泌腺瘤病2型(MEN2)等癌症能比的,这使得相关的科研探索和药物研发瞬间加速,也让科学界对RET基因有了更多的了解。
二、RET基因
RET基因是个原癌基因,位于10号染色体长臂(10q11.21),
负责编码的是一种受体酪氨酸激酶,它是一种跨膜蛋白,由胞外区、跨膜区和胞内酪氨酸激酶活性区三部分组成。受体酪氨酸激酶在正常器官和成年组织类型中起到维护的作用,当RET基因出现点突变或基因重排时,便会驱动肿瘤的发生。
人类RET基因图谱在10q11.2上,由21个外显子组成,估计大小约为55 kb。RET的生理配体属于神经胶质细胞源性神经营养因子(GDNFs)家族,该家族共包括neurturin、persephin、artemin及 GDNF 四个成员。RET的激活是由 GFRα 1/2/3/4四个受体和GDNFs四个配体之间的相互作用来完成,GFRα能特异性地结合GDNFs家族成员,促使RET蛋白受体的磷酸化并使RET进入激活状态,激活与细胞增殖,迁移和分化有关的下游信号通路:一条是Ras/Raf/MEK/ERK-MAPK通路,另一条是PI3K/Akt/mTOR通路。其他通路还有:PLC-γ通路,JAK-STAT通路等。RET在正常的神经元、交感神经和副交感神经节、甲状腺C细胞、肾上腺髓细胞、泌尿生殖道细胞、睾丸生殖细胞等都有表达。
三、正常RET基因的功能
无配体刺激的野生型RET,是正常的RET结构。在胚胎发育期,RET基因对器官生成、神经发育等过程均有重要的作用,有研究显示敲除RET基因的小鼠出生1天后,就会因为肾脏不发育和先天性巨结肠死亡。而在成年人体组织内,RET基因主要在肾上腺髓质、甲状旁腺、小脑、外周血单核细胞等表达,但对机体功能影响相对胚胎发育期较小,如特异性敲除中脑多巴胺神经元的RET基因,可能会对其长期生存有一定影响。
总而言之,正常的RET基因在胚胎发育期的生理意义相对较大,在成年人体内影响有限。一般情况下RET蛋白的活化需要依赖其配体——神经胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)家族受体(GFLs),但GFLs并不直接结合到RET蛋白上,而是先结合GDNF家族受体α-共受体(GFRα1-4),形成配体-共受体复合物。
配体-共受体复合物再结合到RET蛋白上,介导RET同源二聚体形成,然后经胞内结构域磷酸化完成活化,活化的RET蛋白能够激活Ras/ERK、PI3K/AKT等信号通路促进细胞增殖,从而在器官发育和组织稳态中发挥作用。
四、RET基因变异
RET基因的异常激活是多种实体肿瘤生长和增殖的关键驱动因素。
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2017年《Clin Cancer Res》发表的在4871例已测序的癌症中,发现 RET变异总体频率为1.8%。RET基因改变最常见的是突变(38.6%)> RET融合(30.7%)> RET扩增(25%)> RET重排(3.4%)> RET CNV Gain(1.1%)= RET CNV Loss(1.1%)。
五、与肿瘤的关系
RET基因所产生的突变与多发性内分泌肿瘤,先天性巨结肠病,以及甲状腺髓样瘤均相关。RET功能增强性的突变,会导致:甲状腺髓样癌,多发性内分泌瘤形成(2A型,和2B型),嗜铬细胞瘤和甲状旁腺增生。RET重排也频繁发生在非小细胞肺癌中,与肺癌的发生发展密切相关。RET基因融合包含KIF5B、TRIM33、CCDC6和NCOA4,融合后会导致RET基因的激活,这种现象可以在1%的腺癌患者中发生。但对于年轻的,不吸烟的患者来说,概率可以提升到7%-17%。其中KIF5B-RET融合基因在肺腺癌(非小细胞肺癌的一个亚型)中的阳性率是1-2%,非小细胞肺癌患者用药前检测KIF5B-RET融合基因,能够有效指导非小细胞肺癌患者的个性化治疗。
存在RET变异的肿瘤主要有:乳头状甲状腺癌(PTC:7%~27%)、甲状腺髓样癌(MTC:40%~80%)、未分化甲状腺癌(ATC:4%~16.7%)、多发性内分泌瘤IIA/IIB型(MEN2A/B:>98%)、非小细胞肺癌(NSCLC:0.7%~2%)、嗜铬细胞瘤/副神经节瘤(3%~6%)。除上述肿瘤外,RET变异很少发生在其他实体肿瘤中。
如果出现RET基因融合、点突变等促癌变异时,RET蛋白会发生不依赖配体的异常过度激活。例如MEN2A中常见的RET错义突变,往往发生在细胞外富含半胱氨酸的结构域,使RET蛋白不结合配体就形成同源二聚体并活化。RET基因点突变还可能发生在细胞内的激酶结构域,例如MEN2B型中最常见的M918T突变,活化RET蛋白就不需要形成同源二聚体,而是通过增强RET蛋白与ATP的亲和力,并使RET的活化单体更加稳定,激活下游信号通路促癌。
而在发生RET基因融合时,虽然RET基因细胞外的结构域会丢失,但KIF5B、CCDC6等伴侣基因往往带有卷曲螺旋结构域,其会在新蛋白中诱导同源二聚化过程,从而使RET激酶结构域不依赖配体就持续激活促癌。
NSCLC、甲状腺乳头状癌(PTC)中,最常见的RET基因促癌性变异是RET融合,而甲状腺髓样癌(MTC)、MEN2中较常见的则是体细胞/生殖细胞点突变。其中RET基因融合的发生相对复杂,也是近年来科研探索的重点。
六、相关药物
凡德他尼(vandetanib)是EGFR、VEGFR和RET酪氨酸激酶的抑制剂。卡博替尼(Cabozantinib)是VEGFR2, Met, FLT3, Tie2,Kit and Ret的强效抑制剂。其他的靶向药物还包含舒尼替尼(sunitinib)和普纳替尼(ponatinib)等酪氨酸激酶抑制剂,这些靶向药物已被批准应用于RET阳性的其他肿瘤。另外,瑞戈非尼(regorafenib)和lenvatinib也是RET抑制剂。
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1. 靶点机制(图 58)
RET 基因位于 10 号染色体的长臂上,编码 RET 蛋白。它属于受体酪氨酸激酶,在正 常神经元、交感神经和副交感神经节、甲状腺 C 细胞、肾上腺髓细胞、睾丸生殖细胞都有 表达。RET 蛋白活化后会激活下游的信号通路(包含 RAS、ERK、PI3K、AKT 等),导 致细胞增殖、迁移和分化。RET 基因异常可表现为融合和突变两种重要方式,在多种肿瘤 中都有发生,但在不同的肿瘤中,RET 突变或融合的发生率不同。1%~2%的非小细胞肺 癌患者发生 RET 基因融合,超过 50%的甲状腺髓样癌患者发生 RET 基因点突变,10%~ 20%的乳头状甲状腺癌患者发生 RET 基因融合。此外,在结直肠癌、乳腺癌、胰腺癌和其 他癌症中也观察到 RET 基因突变,而在发生耐药的 EGFR 突变非小细胞肺癌患者中也观 察到 RET 融合。目前 FDA 批准礼来公司的塞普替尼(Selpercatinib,LOXO-292)和基石 药业的普拉替尼(BLU-667)两款选择性 RET 抑制剂用于治疗成人转移性 RET 融合阳性 非小细胞肺癌。2021 年 3 月,普拉替尼获得 NMPA 批准,作为国家一类新药用于接受过 含铂化疗的 RET 融合非小细胞肺癌患者的治疗,成为中国第一个获批的高选择性 RET 抑 制剂。Turning Point Therapeutics 公司发布了自己研发的第二代 RET 靶向药 TPX-0046 的 初步临床研究数据,显示 TPX-0046 对曾接受过 RET 靶向治疗的患者有一定疗效。
2. 临床研究申报概况
为了改善安全性和提高疗效,RET 抑制剂的开发趋势正在从开发多靶点激酶抑制剂 向高选择性 RET 抑制剂的方向不断进展。选择性 RET 抑制剂塞普替尼和普拉替尼已分别 在 2022 年和 2021 年被 NMPA 批准。2022 年国内研发的药物包括几款多靶点激酶抑制剂 Sitravatinib、法米替尼和 XY0206,以及 ALK、RET 双靶点激酶抑制阿来替尼和几款选择 性 RET 抑制剂 APS03118、FHND5071 和 BYS10 均有一些新的研究成果。
百济神州 Sitravatinib 在 2022 年已完成多项单药或联用抗 PD-1 抗体(纳武单抗或替 雷利珠单抗)的II期临床试验,并显示出有希望的抗肿瘤活性,针对不同适应证的多项III 期临床试验正在进行。恒瑞医药法米替尼在2022年也同样完成多项联用抗PD-1抗体(卡 瑞利珠单抗)在晚期或转移性结直肠癌、胰腺癌、胆道癌、尿路上皮癌、甲状腺癌、宫颈 鳞状细胞癌和三阴性乳腺癌等癌种的II期临床试验,并显示出令人鼓舞的抗肿瘤活性和 可耐受的安全性,针对不同适应证的多项III期临床试验正在进行。以岭药业 XY0206 已完 成对复发/难治性急性髓系白血病的I期探索。
罗氏制药/Genentech 的 ALK、RET 双靶点激酶抑制阿来替尼早在 2015 年已被 FDA 批准治疗 ALK 阳性非小细胞肺癌,由于对 RET 同样具有抑制效应,2022 年一项对 ALK 阳性或 RET 阳性的癌症患者的III期国际多中心临床试验在国内开展。
对于选择性 RET 抑制剂,比起前一年的状态,2022 年已经有几款国产药物从临床前 阶段进入I期临床试验。志健金瑞 APS03118 对携带 RET 突变或融合的不可切除、局部 晚期或转移性实体瘤的I期研究、正大丰海 FHND5071 对晚期实体瘤的I期研究、白云山 BYS10 对携带 RET 基因融合或突变的晚期实体瘤的I/II期临床试验目前正在进行中。其 他经典多靶点激酶抑制剂如仑伐替尼和瑞戈非尼主要在继续开展生物等效性试验。
资料来源:Ferrarar,Augern,Aucline,et al.Clinical and translational implications of RET rearrangements in non-small cell lung cancer[J].J Thorac Oncol,2018,13(1):27-45.doi:10.1016/j.jtho. 2017.10.021. Epub2017 Nov8.PMID:29128428.
3. 简评
国产选择性 RET 抑制剂从临床前研究状态逐渐跨入临床试验阶段,开发有所推进。 同时,多靶点激酶抑制剂的临床应用价值正在继续开展探索。由于这几款选择性 RET 抑 制剂的临床试验数据均未披露,前景尚不明确,有待继续观察。
参考资料
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