KIF5B-RET融合基因在非小細(xì)胞肺癌中的研究

王逸飛(綜述)，于忠和(審校)

(北京軍區(qū)總醫(yī)院全軍腫瘤內(nèi)科診治中心，北京 100700)

目前，肺癌是各種惡性腫瘤中致死率最高的腫瘤，全球每年約100多萬人因此而死亡，其中80%～90%的患者為非小細(xì)胞肺癌(non-small-cell lung cancer，NSCLC)[1]。據(jù)我國衛(wèi)生部的統(tǒng)計，肺癌相關(guān)病死率居惡性腫瘤總病死率的首位，為30.83/10萬。在男女惡性腫瘤相關(guān)死亡中，肺癌均為最主要原因[2]。20世紀(jì)90年代至今，許多研究已經(jīng)報道了不同的NSCLC患者存在不同的基因組驅(qū)動程序突變,然而仍有40%的NSCLC的分子發(fā)病機制是未知的。近年來,在肺癌的分子靶向治療領(lǐng)域，研究熱點一直集中在表皮生長因子受體(epithelial growth factor receptor，EGFR)、K-ras和間變性淋巴瘤激酶(anaplasticlymphoma kinase，ALK)等靶點上，涌現(xiàn)出許多針對這些靶點的藥物研究，一些藥物取得較好的治療效果。kinesin family member 5B(KIF5B)-RET融合基因與EGFR、K-ras突變及ALK融合基因往往不同時存在[3]，含有該基因患者獨特的臨床特征，提示該靶點可能是NSCLC中特異性較高的分子標(biāo)志物，因此RET融合基因相關(guān)靶向藥物、診斷手段、臨床試驗及轉(zhuǎn)化性研究的探索值得進一步深入研究。

1 KIF5B-RET基因的發(fā)現(xiàn)

1987年RET基因被證明是通過染色體重排(RET/甲狀腺乳頭狀癌)[4]，與甲狀腺乳頭狀癌相關(guān)聯(lián)的。染色體10q11.2上的RET基因(在轉(zhuǎn)染重排)編碼一種受體酪氨酸激酶，通常在神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育中扮演著一個重要角色[5]。

Ju等[6]通過轉(zhuǎn)錄組測序的方法，對1例EGFR、K-ras、ALK基因均為陰性的33歲男性非吸煙肺腺癌肝臟轉(zhuǎn)移患者，從52種融合基因變異中過濾出了最有意義的KIF5B-RET融合變異；并進一步從20例EGFR、K-ras基因野生型肺癌患者中發(fā)現(xiàn)2例含有KIF5B-RET融合變異。Lipson等[7]采用靶向捕獲再深度測序技術(shù)進行分子分型，從24例肺癌患者的常規(guī)石蠟包埋組織中發(fā)現(xiàn)1例有KIF5B-RET融合變異。研究者進一步在121例歐洲肺癌樣本中發(fā)現(xiàn)1例(0.8%)、在405例日本及韓國肺癌樣本中發(fā)現(xiàn)9例(2%)存在KIF5B-RET基因融合[7]。在所有檢測分析的667例肺癌樣本中，KIF5B-RET基因融合頻率約為1.8%(12/667例)，而在沒有EGFR、K-ras、人類EGFR2、ALK、c-ros原癌基因1酪氨酸激酶突變的肺癌中，RET基因的融合頻率高達6.3%(10/159)。

2 KIF5B-RET融合基因的結(jié)構(gòu)

RET原癌基因?qū)儆谑荏w酪氨酸激酶家族，最先在轉(zhuǎn)化小鼠的NIH/3T3細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)[8],它定位于第10號染色體10q11.2,含有21個外顯子,編碼一種跨膜的酪氨酸蛋白激酶受體,同其他酪氨酸蛋白激酶一樣,RET蛋白也是由胞外區(qū)(包括配基結(jié)合區(qū)和半胱氨酸富集區(qū))、跨膜區(qū)和胞內(nèi)酪氨酸蛋白激酶功能區(qū)組成(該區(qū)受體通過細(xì)胞外的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來調(diào)節(jié)細(xì)胞的分化和增殖)，其中胞外區(qū)與細(xì)胞間的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)[9]。RET蛋白的配體為膠質(zhì)細(xì)胞衍生的神經(jīng)營養(yǎng)因子家族,包括GDNF、NINneuturin、ART artimin和PSP persephin四種,它們均通過糖基化的磷脂酰錨定蛋白與RET蛋白結(jié)合,使RET蛋白的酪氨酸激酶功能區(qū)發(fā)生磷酸化并被激活,其下游信號可通過不同的途徑來轉(zhuǎn)導(dǎo),包括磷脂酶C、磷脂酰肌醇3-激酶和Ras/有些分裂原激活蛋白激酶途徑，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的正常生理功能[10]。RET原癌基因在神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)、腎臟的發(fā)育、調(diào)節(jié)神經(jīng)嵴細(xì)胞的增殖、分化、遷移及腸神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育中都發(fā)揮著重要的作用[11]。

KIF5B蛋白屬于kinesin superfamily proteins member 1(KIF1)家族,由兩條重鏈和兩條輕鏈組成，包括四個結(jié)構(gòu)區(qū)域，即馬達結(jié)構(gòu)域、二聚化結(jié)構(gòu)域(包括超螺旋結(jié)構(gòu))、頸鏈(連接馬達域和二聚化結(jié)構(gòu)域)和尾部構(gòu)成，與核苷酸結(jié)合、微管運動、ATP結(jié)合有關(guān)。正常情況下，KIF5B是一個負(fù)責(zé)細(xì)胞器轉(zhuǎn)運的電機蛋白質(zhì)復(fù)合體[12]。

KIF5B-RET融合基因是由第10號染色體臂間倒位所致，由KIF5B的N端殘基和RET激酶的C端殘基組成。結(jié)果，該融合蛋白包含一個蛋白激酶結(jié)構(gòu)域和一個卷曲螺旋域。該卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域的功能類似于二聚化單元，產(chǎn)生同源二聚化，從而通過磷酸化激活致癌蛋白酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域。正常肺組織中無KIF5B-RET及RET的表達[13]，但在有RET融合基因的肺腺癌中的水平較高[6-7,13-15]，而這種融合基因從未在其他類型的腺癌中發(fā)現(xiàn)，包括卵巢癌和結(jié)腸癌[14]。

3 KIF5B-RET融合基因的亞型及其他突變型

隨著研究的深入，研究人員還發(fā)現(xiàn)了KIF5B-RET融合基因的其他亞型，區(qū)別主要在于KIF5B和RET發(fā)生截斷的位點不同。Ju等[6]報道了RET的第12號外顯子分別與KIF5B的第15、16、23號外顯子融合的亞型1、亞型2和亞型3。Lipson等[7]發(fā)現(xiàn)KIF5B的第22號外顯子和第15外顯子分別與RET的第12號外顯子和第11號外顯子相結(jié)合的亞型4和亞型5以及后來發(fā)現(xiàn)的亞型6[16]。在所有的亞型中，與其他激酶融合基因相同，同源二聚體必要的雙螺旋激酶結(jié)構(gòu)域部分完整。

在NSCLC中，是否也存在除了KIF5B-RET融合基因以外的其他類型的RET融合基因，也有學(xué)者就此展開研究。Wang等[17]研究了936例手術(shù)切除的NSCLC患者中融合基因的情況，在13例患者中檢測到了RET融合基因(11/633例肺腺癌，2/24例肺鱗癌)，其中除了9例為KIF5B-RET融合基因和3例CCDC6-RET融合基因外，還有1例為NCOA4-RET融合基因。

4 KIF5B-RET的檢測

有研究證實，KIF58-RET融合不僅存在于患者的肝轉(zhuǎn)移中，還存在于原發(fā)性肺癌和骨轉(zhuǎn)移組織中。因此，原發(fā)性肺癌手術(shù)活組織、穿刺活組織標(biāo)本和骨轉(zhuǎn)移癌組織中獲得石蠟包埋組織及肝臟轉(zhuǎn)移組織的冰凍組織，均可使用[6]。

在檢測方法上，目前沒有檢測KIF5B-RET融合基因的金標(biāo)準(zhǔn)，常見方法有免疫組織化學(xué)、熒光原位雜交、反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)法和Affymetrix外顯子芯片等。以上方法哪個更好，有待進一步研究。

5 KIF5B-RET融合基因陽性NSCLC患者的臨床及病理特征

KIF5B-RET融合基因多表達于肺腺癌，在其他組織學(xué)類型(如鱗癌、細(xì)支氣管肺泡癌)中也有少數(shù)報道。很多研究發(fā)現(xiàn)，KIF5B-RET融合基因與其他表皮生長因子受體基因突變是相互排斥的[6-7,17-18]。KIF5B-RET基因陽性患者具有明顯的臨床特征，該基因更多發(fā)生于男性、不吸煙或少量吸煙者的肺腺癌患者中。Wang等[17]在936例手術(shù)切除的NSCLC(633例肺腺癌)中的13例患者中檢測出RET融合基因(11/633例肺腺癌，2/24例肺鱗癌)，其中具有RET融合基因的肺腺癌患者具有獨特的臨床、病理特點：低分化傾向、年齡偏低(≤60歲)、非吸煙者多發(fā)、實體亞型多見和腫瘤體積較小(≤3 cm)，以及大部分肺癌達N2或以上的分期。

6 針對KIF5B-RET基因的抑制劑

目前還沒有特定的只針對RET基因的藥物，但抗-RET激酶抑制劑凡德他尼(血管內(nèi)皮生長因子受體、EGFR和RET的多靶點激酶抑制劑)已經(jīng)被美國食品藥品管理局批準(zhǔn)用于治療成人轉(zhuǎn)移性甲狀腺髓樣癌[19]。采用轉(zhuǎn)染表達KIF5B-RET融合蛋白的NIH-3T3細(xì)胞模型可被凡德他尼抑制生長及體外克隆形成，提示該藥具有明顯抑制KIF5B-RET融合蛋白活化的作用[7]。一項隨機、雙盲、安慰劑對照Ⅲ期臨床研究表明，凡德他尼在NSCLC患者中并無總生存獲益，索拉非尼和舒尼替尼也是如此[20]。因為，這些研究并沒有選擇RET融合基因的肺癌患者。所以RET激酶抑制劑應(yīng)在未來的臨床試驗中，對含有KIF5B-RET融合基因的NSCLC的治療效果進行測試。最近，KIF5B-RET陽性的NSCLC患者，使用MEK蛋白，血管內(nèi)皮生長因子受體和RET的抑制劑cabozantinib，開始了Ⅱ期臨床研究(NCT01639508)。

7 結(jié) 語

近年來，通過基因檢測同一種病理類型的NSCLC可進一步劃分為多種“分子亞型”，并通過選擇分子靶向藥物，實現(xiàn)個體化治療。KIF5B-RET融合基因是NSCLC發(fā)生、發(fā)展中獨立而關(guān)鍵的分子靶點，主要發(fā)生于EGFR、K-ras野生型，不吸煙，年輕的男性肺腺癌患者中。目前國際上已有數(shù)種多靶點分子靶向藥物可能為對具有RET融合基因的患者提供個體化治療。而KIF5B-RET融合基因型肺癌分子亞型的出現(xiàn)，使NSCLC分子分型診治的模式得到進一步完善。

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