营销动态 Marketing Dynamic

RET基因变异

发布时间:2021-07-31 17:47:59 | 来源:【药物研发团队 2021年7月31日】
分享至:0

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。

由南昌弘益药业有限公司自主研发、具有自主知识产权的LMV-12(HE003)主要作用于c-Met、VEGFR、RET、PDGFR等多个肿瘤发生、发展的关键靶点,目前正在进行I期临床试验。

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。

RET基因的位置、结构和常见改变

RET基因位于10号染色体上,由20个外显子组成。RET受体由一个包含钙粘蛋白样结构域和富含半胱氨酸结构域的胞外结构域、一个跨膜结构域和一个胞内酪氨酸激酶结构域组成。最常见的RET突变和相关的遗传综合征发生在富含半胱氨酸的结构域和酪氨酸激酶结构域。通常根据癌症部位确定RET融合。

(二)RET基因变异的发现

1990年,Grieco报告一个涉及到RET基因的染色体重排与乳头状甲状腺癌的发生有关,染色体的重排可能导致RET基因中间发生断裂,RET基因的3’端激酶结构域与不同的基因发生融合,形成驱动肿瘤增殖的融合基因。这些基因包括:CCDC6、NCOA4、PRKAR1A、TRIM24、GOLGA5、TRIM33、KTN1、ERC1、MBD1、和TRIM27等等。5%~40%的乳头状甲状腺癌(PTCs)发现有RET基因融合,需要注意的是乳头状甲状腺癌中的RET基因重排与电离辐射有关,即环境有核辐射等发生的该种癌症,可能更多的涉及到RET基因的重排。

甲状腺髓样癌(MTC)中也可观察到RET基因的突变,不过这种突变形式是点突变导致的RET基因激活突变。需要注意的是生殖细胞的RET基因突变,几乎出现在所有的遗传性甲状腺髓样癌中,包含多发性内分泌腺瘤病2型。后天的甲状腺腺髓样癌中,RET突变也出现在50%的患者中。这一点尤其要注意,不像是ROS1,RET基因是有点突变的,而且这种突变与甲状腺髓样癌有很强的相关性。染色体发生重排导致的RET基因融合也发生在非小细胞肺癌(NSCLC)RET基因融合在NSCLC的频率约为1%~2%,目前四个RET基因的融合伴侣基因被鉴定出来,分别是KIF5B、CCDC6、TRIM33和NCOA4。其中KIF5B是最主要的融合基因,有7种突变形式。RET基因在其他肿瘤也有发现,相应的基因突变频率大小不一,其中甲状腺肿瘤比较高,尤其是遗传性甲状腺髓样癌。

(三)常见的RET基因变异类型

常见的RET基因变异类型主要有突变、融合、扩增、重排、基因拷贝数变异增加(RET CNV Gain)、基因拷贝数变异减少(RET CNV Loss)6种。

1、RET基因突变

基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象称为基因突变。从分子水平上看,基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定,能在细胞分裂时精确地复制自己,但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式,就是在一个位点上,突然出现了一个新基因,代替了原有基因,这个基因叫做突变基因。于是后代的表现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。

1个基因内部可以遗传的结构的改变称为点突变,通常可引起一定的表型变化。广义的突变包括染色体畸变。狭义的突变专指点突变。实际上畸变和点突变的界限并不明确,特别是微细的畸变更是如此。野生型基因通过突变成为突变型基因。突变型一词既指突变基因,也指具有这一突变基因的个体。

基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期;同时基因突变和脱氧核糖核酸的复制、DNA损伤修复、癌变和衰老都有关系,基因突变也是生物进化的重要因素之一。

RET基因突变包括EC区域(胞外结构域)RET基因突变、IC区域(胞内结构域)RET基因突变和TK区域(激酶结构域)RET基因突变。

胚系RET突变是MN2的病理特征之一,MEN2是一种常染色体显性多肿瘤缘合征,其中大于90%为MEN2A,以及MEN2B和家族性甲状腺髓样癌(FMC)98%~100%的RET突变可通过分子检测识别,最常定位于细胞外和激酶域。

细胞外结构域突变在MEN2A和FMTC中更常见,涉及富含半胱氨酸的结构域,可导致RET配体非依赖性二聚化和结构性活化。第11外显子的634位密码子突变(p. C634R)MEN2A患者中最常见的突变(85%)。而FMTC的突变均匀分布在各种半胱氨酸残基中。激酶结构域突变是MEN2B综合征的病理特征,其中最常见的是第16外显子p.M918T突变(95%),其次是p. A883突变(2%~3%)。其他还有错义突变,如MEN2A综合征的第13外显子p. E768D和p. L790F,第14外显子p. V8041和p. V804M,第15外显子p. S891A,以及FMTC的第13外显子p. E768D和p. L790F,第14外显子p.V804.和p. V804M,多与无痛性疾病或更晚的疾病发病相关。

大于65%的散发性MTCs患者中具有体细胞RET突变,并与侵装性表型相关。晚期MTCs患者中,RET突变的发生率高达90%,其中第16外显子p. M918T突变最常见。体细胞RET突变也可见于间变性甲状腺癌(4.3%)、黑色素瘤(6.6%)等恶性肿瘤但多为“过客”突变。

2、RET基因融合

融合基因是指将两个或多个基因的编码区首尾相连,置于同一套调控序列(包括启动子、增强子、核糖体结合序列、终止子等)控制之下,构成的嵌合基因。融合基因的表达产物为融合蛋白。

RET基因断裂位点常发生在第11号内含子,可导致由12~18外显子编码的RET的3’激酶结构域与不同上游伴侣基因编码的5'端残基融合。根据断点位置的不同,嵌合的RET蛋白可能包含RET胞质结构域,同时也保留跨膜结构域。RET融合蛋白主要通过两种机制发挥致癌作用。首先,上游伴侣基因通常普遍表达,致使在正常情况下RET转录沉默的细胞中出现RET激活和异常表达。第二,上游伴侣基因编码的二聚体结构域与RET激酶结构域融合时,可导致不依赖配体的二聚化并激活RET。

研究报道显示,散发的PTC中,RET融合发生率为5%~10%。大于90%的RET融台PTCs患者具有CCDCG-RET或NCOA4-RET融合基因。1%~-2%的NSCLC患者中存在RET融合,最常见的融合伴侣基因是KIFSB,其可导致RET表达增加2~30倍。通常认为RET融合与常见的KRAS或EGFR突变、ALK或ROS1重排互斥,与低肿瘤突变负荷和PD-L1低表达相关。RET融合也见于结直肠癌、乳腺癌、Spitz肿瘤、卵巢癌和唾液腺癌等,占比小于1%。

3、RET基因扩增

RET基因扩增是指RET基因的拷贝数选择性地增加而其它基因的拷贝数并未按比例增加的过程。

RET基因扩增产生的可能原因主要有由错误的DNA复制和修复导致的基因复制;自私遗传元件偶然捕获而导致的DNA重复;人工聚合酶链式反应(PCR)扩增。

4、RET基因重排

RET基因重排是指一个RET基因从远离启动子的地方移到距启动子很近的地方从而启动转录的方式。

RET基因结构重排的机制是一种DNA双链断裂的修复过程,在等位基因内或等位基因之间,出现了重复单位复杂的转换式移动。DNA双链断裂常发生在靠近串联重复序列的5’端的重复单位内,形成DNA分子的两个游离的、突出的单链末端。但是在修复的过程中,两末端因摆动或错位,没有按照原配对碱基的位置复性,出现了基因内重排和基因间重排两种后果:

(1)基因内重排

基因内重排的一个结果是错位链最末端的碱基率先复性,然后局部合成空缺的碱基,经过修复形成一个或几个插入重复单位。因为是发生在同一DNA分子内的单链插入,故这种基因的转移是一种基因内转换形式。基因内转换重排可以反复出现,每出现一次就增加一段插入序列,所以这种错位复性及修复方式在小卫星座位一般都是增加了重复单位数。

(2)基因间重排

另一种修复的结果更多见,DNA断端的游离单链末端侵入到对应的染色单体上的等位基因,与另一条染色单体的DNA发生复性,结果形成了两同源染色单体的基因之间转换式移动。这类单链侵入形式导致异源链合成、延伸,会出现三种不同的后果:

①从重复序列开始的错配新合成链,多数在达到重复序列的侧翼序列之前就被DNA错配修复系统终止,只能形成基因插入转换。

这种修复后的重排方式最多见。

基因间重排

②第二种是以对应同源染色单体的等位基因为模板合成的错配链一直延伸到小卫星重复序列的侧翼区,并连同侧翼序列中可能存在的SNP基因座的碱基变异一起发生了基因间转换,这种重排同时涉及小卫星重复单位和侧翼序列SNP基因座,因此称为基因共转换。共转换的方式相对较少。

③第三种结果更少见,即延伸的杂合双链没有终止,越过串联重复区段,最后形成典型的Holliday连接结构,然后出现基因间重组交换的过程,经过不同的拆分方式形成同源染色单体之间的互换产物。对小卫星和侧翼SNP标记的基因共转换观察,也发现转换事件与侧翼SNP的某种单倍型有明显的关联,推测小卫星序列的基因转换重排可能受到侧翼DNA序列的调节。

五、RET基因变异发生率

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%)。

六、存在RET基因变异的主要肿瘤类型

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。

七、检测RET基因变异的临床意义

1、预测RET抑制剂的临床疗效;

2、RET基因突变与甲状腺髓样癌(MTC)预后负相关。

3、遗传性RET基因突变与多发性内分泌瘤IIA/IIB型(MEN2A/B)及家族性甲状腺髓样癌(FMTC)相关;

4、如果在其他肿瘤中出现RET基因突变,不要紧张,因为只有一小部分是RET基因激活突变,大部分都不是激活突变。

八、RET基因变异的促癌机制

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。

RET融合的发生机制

机体受到各种内源性/外源性因素的刺激,细胞内的DNA每时每刻都可能出现损伤,其中DNA双链断裂是最严重的损伤之一,会直接威胁细胞的生存,细胞内有两条修复通路用来减少DNA复制错误和损伤,分别是同源重组修复(HR)和非同源末端连接(NHEJ)。

HR通路属于“慢工出细活”式的精准修复,而NHEJ就有点不管三七二十一,先把DNA双链连上再说,这样修复就可能导致染色体的基因重排,使融合基因出现。

2014年日本学者对14例检出RET融合的肺腺癌患者进行分析,发现这些患者RET基因断裂的位点,基本都位于11号内含子上,而且一大半都是NHEJ机制修复的结果,最终表现为RET基因的3’端激酶结构域,与KIF5B等基因发生了融合。NHEJ对KIF5B、RET基因断裂的异常修复,导致KIF5B-RET融合发生。

NHEJ修复外,RET基因或伴侣基因出现DNA单链断裂,引发的断裂诱导复制(BIR)也可能参与了RET融合的发生。在结直肠癌等癌症中,还有研究报告了位于7号、10号内含子等较罕见的RET融合断裂位点。

而辐射则是RET基因融合发生的已知危险因素,有学者分析了曾在切尔诺贝利核事故区居住的26例PTC患者,其中15例就检出了RET融合,远高于正常环境下PTC患者中RET融合7%~20%的发生率。

不同种类的癌症中,与RET基因融合的“伴侣基因”也不同,NSCLC中大多数都是KIF5B,而PTC中以CCDC6、NCOA4为主,此外还有几十个基因可能与RET融合,这些伴侣基因对RET融合肿瘤生物学行为的影响,还有待进一步研究。

RET基因点突变/融合的具体促癌机制

RET基因点突变/融合的具体促癌相关机制都还没有被彻底阐明,但目前认为这两种变异都会强力激活下游的PI3K/AKT、RAF/MEK/ERK等信号通路,延长细胞生存、促进细胞增殖,还会增强侵袭性并促进新生血管生成。

RET基因变异或能调节免疫微环境

被促癌性基因变异或GFLs激活后,RET基因还会诱导促炎性蛋白,如细胞因子、趋化因子及相应受体的表达,这些促炎性蛋白可能直接作用于肿瘤细胞或肿瘤微环境,促使肿瘤相关炎症发生。

RET活化诱导的促炎性蛋白表达,还可能招募更多淋巴细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等免疫细胞向肿瘤浸润,这些免疫细胞也有一定水平的RET表达,从而可能在GFLs的激活下,参与促癌增殖和侵袭性转移的过程。已有研究提示在MEN2中,对应类型的RET突变会导致抑制性肿瘤微环境,从而不利于免疫治疗。

2021年美国NCCN非小细胞肺癌临床实践指南中,也将RET基因融合列为可能导致免疫检查点抑制剂治疗缺乏获益的原癌基因之一,与EGFR、ALK等驱动基因并列,不过这是否与免疫微环境的改变相关,还需要更多研究探索。

九、如何发现RET基因变异的患者

从发生频率来说,RET基因变异是不折不扣的罕见突变:2017年美国学者分析了39种组织学类型不同癌症,共4871例肿瘤组织样本的测序结果,其中只有88例检出了RET基因变异,包括34例点突变、27例融合和22例扩增,整体的检出频率为1.8%。而如果具体到癌症类型的话,RET融合在PTC和NSCLC中的检出频率,分别约为5%~10%和1%~2%,在其它癌症中都极其罕见,而在较多见RET点突变的MTC患者中,报告的检出率在43%~90%不等。

一些真实世界大样本分析则显示,RET基因融合NSCLC患者一般有着年轻、不吸烟、组织学类型非鳞癌等特点,与ALK融合等罕见突变的患者相似,可以对这类患者重点开展二代测序(NGS),争取找到RET基因融合等有药可用的突变。

NSCLC治疗已经全面进入精准化、个体化时代的今天,以基因检测结果指导用药已经不是稀罕事。哪怕是RET基因变异这样相对罕见的位点,也应该纳入到必须检测的基因范围,从而为患者找到改善治疗结果的机会。

我国2021年版《非小细胞肺癌分子病理检测临床实践指南》,就将RET基因的检测内容纳入其中,而6月份最新的《中国非小细胞肺癌RET基因融合临床检测专家共识》发布,能够进一步指导临床将RET检测实践规范化。

从发现RET基因融合肺癌患者,到有特异性的抑制剂可用,十年也不过是弹指一挥间。而在有药可用的同时,也需要遵循指南和共识,树立对RET基因的检测意识。医生积极检测,患者主动配合,才能真正让RET基因变异的靶向治疗走上快车道。

十、RET基因检测

目前已有多种方法用于检测RET基因变异,临床实践中应根据RET变异类型(融合或突变)、患者背景、可使用的组织数量和质量、肿瘤类型以及成本效益等综合分析后选择适宜的检测方法。

对于甲状腺癌患者,细针穿刺(FNA)细胞学检测结果不确定的可以受益于特异的分子检测(RET/PTC),有助于治疗方案的决策选择;临床表现与MTC一致的患者应筛选生殖系统RET突变;复发时,分化型甲状腺癌(PTC)患者应考虑进行RET融合检测;对于肺癌患者,不建议在临床试验之外进行常规的RET基因独立检测;应制定包括更大NGS Panel方法在内的RET基因检测方案,并且应当在EGFR、ALK和ROS1常规检测为阴性的情况下,尝试进行RET基因检测。同时,回顾性NGS检测研究发现,RET基因融合和其他的基因改变并非相互排斥,是可以共存的。

RET基因融合检测

RET基因的变异类型有多种,其中基因融合变异具有重要的意义,其检测方法也有多种。RET基因融合的检测方法主要有IHC、FISH、RT-PCR 、表达不平衡、DNA-NGS和RNA-NGS六种。

1、IHC法

(1)优势:可以本地进行检测;

(2)缺点:使用组织进行检测,将有显著的假阳性(FP)或假阴性(FN)。

不推荐采用IHC法检测RET基因融合。

2、FISH法

(1)优势:可以本地进行检测;

(2)缺点:对于检测结果的解释具有挑战性,较难确定RET阳性的标准cutoff值(比如 ALK FISH);使用组织进行检测,将有显著的假阳性(FP)或假阴性(FN)。

极少数情况下推荐使用FISH检测RET基因融合。

3、RT-PCR法

(1)优势:快速、相对便宜;

(2)缺点:不能检测未知的融合partners。

推荐使用RT-PCR法检测RET基因融合。

4、表达不平衡法

(1)优势:快速、相对便宜;

(2)缺点:要高度专业化的仪器和解释。

推荐使用表达不平衡法检测RET基因融合,尤其是评估多激酶融合的情况。

5、DNA-NGS法

(1)优势:检测各种融合的同时,可以获取基因突变的信息;

(2)缺点:一些内含子区域覆盖很低。

推荐使用DNA-NGS法检测RET基因融合。

6、RNA-NGS法

(1)优势:不存在内含子覆盖不到的问题;

(2)缺点:高度依赖RNA的质量。

推荐使用RNA-NGS法检测RET基因融合。

(二)RET基因重排检测

常见RET重排的检测取决于标本的类型,新鲜或快速冷冻组织或FNA标本首选RT-PCR技术,FFPE组织首选FISH技术。FNA样品也可以使用多种多样的多重检测检测方法进行分析,包括NGS技术。

(三)胚系突变检测

肿瘤遗传学方面,对于已确定RET基因突变患者的家庭成员,或已知RET基因变异、遗传性MTC患者的家庭成员均应考虑进行胚系RET基因检测。大约10%的MENI、2%的MEZ2A和50%的ME2BR病例是由新发胚系突变所致。对于诊断为散发性MTC或散发性MTC患者的一级亲属,以及MEN2或原发性C细胞增生的患者,可将胚系RET基因检测取代每年的血清降钙素生化检测,用于C细胞增生的筛查。RET基因变异的检测也可用于甲状腺结节细针穿刺(FNA)活检的鉴别诊断。

(四)原位检测

1、免疫组织化学(IHC)

研究发现,使用IHC技术可以在甲状腺良性病变患者中发现RET基因的表达,其在肺癌患者的RET融合检测中亦不可靠,因灵敏度低(55%~65%)和特异性变化大(40%-85%),目前已不建议使用IHC用于RET基因变异的检测。

2.荧光原位杂交(FISH)

FISH是目前标准的RET融合检测方法,其具有良好的敏感性和特异性。需要强调的是,FISH检测阳性是指>15%的细胞具有分离信号或单个3'信号,而后者还需其他检测方法确认。判读FISH检测的难点包括:

(1)近中心融合;

(2)分离探针无法确认具体的融合伴侣;

(3)可能存在漏检。

当开展广泛、多重检测,或是融合伴侣的识别影响患者的临床管理时,FISH不是最佳的检测方法。

3、核酸检测

(1)DNA PCR检测

DNA Sanger测序是可靠的鉴定单核苷酸变异的方法,但有可能漏检突变率低于15%-20%的等位基因,也无法识别基因的易位,可用于已知突变类型的家族性MTC检测。DNA定量PCR(Q-PCR)或数字化PCR适用于热点突变的筛查,但检测融合有局限性。

(2)RNA PCR检测

逆转录—聚合酶链反应(RT-PCR)能够检测目的基因的融合转录本,并在特定伴侣引物下可识别融合伴侣基因,不能检测未知的融合。未知融合伴侣时,3'/5'表达不平衡可能帮助识别融合事件,但需要进一步验证。

(3)DNA NGS检测

该方法在同时识别多种基因变异方面具有明显优势,如NSCLC的检测,其优点主要有:①高灵敏度,可识别低突变频率(>3%~5%)的体细胞突变或在含有较少肿瘤细胞的组织样本中进行检测;

②高通量,较少的组织即可检测多个靶基因。

较小的NGS panel通常用于检测热点突变,更大的NGS Panel或全外显子测序可设计检测更多融合位点。其局限性主要在于无法获得RET融合基因的有效转录信息。

(4)RNA NGS检测

不同于DNA NGS,RNA NGS不受内含子的限制,且其能确定融合是否转录形成mRVA。RNA的不稳定性可能影响分析的质量。因此,RNA的质量评估是保证结果准确性的关键。研究显示,RNA-seq检测可用于DNA-seq阴性病例的检测,从而更全面地分析基因融合的可能性,特别是在肿瘤突变负担较低且无驱动基因突变的NSCLC中融合更为常见。

4、循环肿瘤DNA检测RET基因融合

循环肿瘤DNA检测RET基因融合用于ctDNA RET基因融合检测的NGS panel主要采用杂交捕获富集,可较好地覆盖基因融合。近期已有高灵敏度的NGS技术用于ctDNA检测,研究发现其与组织检测结果具有良好的一致性。当组织学标本不足时,结合ctDNA NGS检测结果可增加48%~65%的驱动基因突变检测率。

未来,可应用血液ctDNA NGS分析选择性RET抑制剂的获得性耐药机制,以及预测MKIs经治患者接受RET抑制剂治疗的敏感性,从而推动患者治疗方案的进一步优化。

十一、RET基因变异检测注意事项

1、对于NSCLC、非MTC或其他实体瘤患者,应利用福尔马林固定包埋(FFPE)标本检测是否存在RET融合。若无法开展NGS,应根据可及的方法、咸本和获取的肿瘤细胞数量选择FISH或RT-PCR进行检测。如果结果为阴性,建议使用NGS panel检测。需要注意的是,应使用多基因NGS评估包括RET基因融合等NSCLC I级基因变异

对于其他实体瘤患者,除了检测RET基因融合,还应选择NGS检测RET基因突变;若NGS不可及,可使用Q-PCR技术。均不建议RIET IHC检测。

2、对于没有可用的FFPE标本的NSCLC、非MTC或其他实体瘤患者,建议行液体活检检测RET基因变异。值得注意的是,如果液体活检未能检测到RET基因变异,仍然需要肿瘤组织检测以明确排除RET基因融合的可能。

3、MTC患者需检测RET基因突变,并接受遗传咨询以明确是否存在MEN综合征或FMTC。RET基因突变最常见于遗传性MTC,散发性MTC中亦可见。可使用Q-PCR或NGS检测患者的痰液或血液。在已知胚系RET基因突变的情况下,可对白细胞DNA进行简单的Sanger检测。对于胚系RET基因突变患者,应开展家庭咨询。对于没有胚系RET基因突变的转移性MTC患者,应对转移灶的FFPE组织样本进行Q-PCR或NGS分析,以明确是否存在RET基因变异。在上述任何情况下,都不建议进行RET IHC检测。

十二、RET抑制剂

RET抑制剂大致分为两类:选择性RET抑制剂和非选择性RET抑制剂。

选择性RET抑制剂

1、LOXO-292

美国FDA授予Loxo Oncology在研药物LOXO-292(selpercatinib,塞尔帕替尼)突破性疗法认定,用于治疗:

(1)在接受含铂类化疗以及PD-1或PD-L1肿瘤免疫疗法治疗后病情进展、需要全身治疗转移性RET融合阳性非小细胞肺癌(NSCLC)患者。

(2)既往接受治疗后病情进展且没有可接受的替代治疗选择、需要系统治疗的RET突变型甲状腺髓样癌(MTC)患者。

2、BLU-667

美国FDA授予Blueprint Medicines在研药物BLU-667(普拉替尼)突破性疗法认定,用于没有其它可替代治疗方案的RET突变甲状腺髓样癌(MTC)的治疗。

目前,美国FDA已批准塞尔帕替尼和普拉替尼作为标准RET靶向治疗药物。

但近期已有研究发现,塞尔帕替尼获得性耐药的RET基因突变位于溶剂前沿的В(G8B/s/R)、铰链(Y806C/N)RET ATP结合位点的β2链(V738A)等。其中,G810C/S/R突变是观察到的最常见的塞尔帕替尼耐药突变,且其耐药性最强。迄今发现的塞尔帕替尼耐药RET基因突变也对普拉替尼交叉耐药。研究发现L730V/I RET基因突变对普拉替尼耐药,但对塞尔帕替尼治疗敏

感。不同于G810突变,L730V/I RET基因突变位于溶剂前沿的顶部。蛋白质-药物复合物的晶体结构显示,L730V/I突变导致了与普拉替尼更强的空间冲突,同样在模型中,研究者也发现了普拉替尼不能抑制BaF3/KIF5B-RET(L730V/I)细胞来源的移植瘤的生长,但塞尔帕替尼可有效抑制这些肿瘤的生长。

(二)非选择性RET抑制剂(多靶点抑制剂)

非选择性RET抑制剂主要有Cabozantinib(卡博替尼)Vandetanib(凡德他尼)。

由南昌弘益药业有限公司自主研发、具有自主知识产权的LMV-12(HE003)主要作用于c-Met、VEGFR、RET、PDGFR等多个肿瘤发生、发展的关键靶点,目前正在进行I期临床试验。

 

 

文献资料

1、Cox A D, Der C J. Ras history: The saga continues[J]. Small GTPases, 2010, 1(1): 2-27.

2、Takahashi M, Ritz J, Cooper G M. Activation of a novel human transforming gene, ret, by DNA rearrangement[J]. Cell, 1985, 42(2): 581-588.

3、Jhiang S M. The RET proto-oncogene in human cancers[J]. Oncogene, 2000, 19(49): 5590-5597.

4、Ju Y S, Lee W C, Shin J Y, et al. A transforming KIF5B and RET gene fusion in lung adenocarcinoma revealed from whole-genome and transcriptome sequencing[J]. Genome Research, 2012, 22(3): 436-445.

5、Costantini F, Shakya R. GDNF/Ret signaling and the development of the kidney[J]. Bioessays, 2006, 28(2): 117-127.

6、Taraviras S, Marcos-Gutierrez C V, Durbec P, et al. Signalling by the RET receptor tyrosine kinase and its role in the development of the mammalian enteric nervous system[J]. Development, 1999, 126(12): 2785-2797.

7、Schuchardt A, D'Agati V, Larsson-Blomberg L, et al. Defects in the kidney and enteric nervous system of mice lacking the tyrosine kinase receptor Ret[J]. Nature, 1994, 367(6461): 380-383.

8、Takaya K, Yoshimasa T, Arai H, et al. Expression of the RET proto-oncogene in normal human tissues, pheochromocytomas, and other tumors of neural crest origin[J]. Journal of Molecular Medicine, 1996, 74(10): 617-621.

9、Rusmini M, Griseri P, Matera I, et al. Expression variability and function of the RET gene in adult peripheral blood mononuclear cells[J]. Journal of Cellular Physiology, 2014, 229(12): 2027-2037.

10、Jain S, Golden J P, Wozniak D, et al. RET is dispensable for maintenance of midbrain dopaminergic neurons in adult mice[J]. Journal of Neuroscience, 2006, 26(43): 11230-11238.

11、Kramer E R, Aron L, Ramakers G M J, et al. Absence of Ret signaling in mice causes progressive and late degeneration of the nigrostriatal system[J]. PLoS Biol, 2007, 5(3): e39.

12、Wagner S M, Zhu S J, Nicolescu A C, et al. Molecular mechanisms of RET receptor-mediated oncogenesis in multiple endocrine neoplasia 2[J]. Clinics, 2012, 67: 77-84.

13、El Osta B, Ramalingam S S. RET Fusion: Joining the Ranks of Targetable Molecular Drivers in Non-Small Cell Lung Cancer[J]. JTO Clinical and Research Reports, 2020: 100050.

14、Subbiah V, Yang D, Velcheti V, et al. State-of-the-art strategies for targeting RET-dependent cancers[J]. Journal of Clinical Oncology, 2020, 38(11): 1209.

15、Jeggo P A, Lobrich M. DNA double-strand breaks: their cellular and clinical impact?[J]. Oncogene, 2007, 26(56): 7717-7720.

16、Mizukami T, Shiraishi K, Shimada Y, et al. Molecular mechanisms underlying oncogenic RET fusion in lung adenocarcinoma[J]. Journal of Thoracic Oncology, 2014, 9(5): 622-630.

17、Le Rolle A F, Klempner S J, Garrett C R, et al. Identification and characterization of RET fusions in advanced colorectal cancer[J]. Oncotarget, 2015, 6(30): 28929.

18、Belli C, Penault-Llorca F, Ladanyi M, et al. ESMO recommendations on the standard methods to detect RET fusions and mutations in daily practice and clinical research[J]. Annals of Oncology, 2021, 32(3): 337-350.

19、Ricarte-Filho J C, Li S, Garcia-Rendueles M E R, et al. Identification of kinase fusion oncogenes in post-Chernobyl radiation-induced thyroid cancers[J]. The Journal of Clinical Investigation, 2013, 123(11): 4935-4944.

20、Pozdeyev N, Gay L M, Sokol E S, et al. Genetic analysis of 779 advanced differentiated and anaplastic thyroid cancers[J]. Clinical Cancer Research, 2018, 24(13): 3059-3068.

21、Mulligan L M. GDNF and the RET receptor in cancer: new insights and therapeutic potential[J]. Frontiers in Physiology, 2019, 9: 1873.

22、Castellone M D, Melillo R M. RET-mediated modulation of tumor microenvironment and immune response in multiple endocrine neoplasia type 2 (MEN2)[J]. Endocrine-Related Cancer, 2018, 25(2): T105-T119.

23、NCCN Guidelines Version 4.2021, Non-Small Cell Lung Cancer.

24、Zhang K, Chen H, Wang Y, et al. Clinical characteristics and molecular patterns of RET-rearranged lung cancer in Chinese patients[J]. Oncology Research Featuring Preclinical and Clinical Cancer Therapeutics, 2019, 27(5): 575-582.

25、Hess L M, Han Y, Zhu Y E, et al. Characteristics and outcomes of patients with RET-fusion positive non-small lung cancer in real-world practice in the United States[J]. BMC Cancer, 2021, 21(1): 1-12.

26、Lee J, Ku B M, Shim J H, et al. Characteristics and outcomes of RET-rearranged Korean non-small cell lung cancer patients in real-world practice[J]. Japanese Journal of Clinical Oncology, 2020, 50(5):594-601.

27、中华医学会病理学分会,国家病理质控中心、中华医学会肿瘤学分会肺癌学组等,非小细胞肺癌分子病理检测临床实践指南(2021版)[J],中华病理学杂志,2021,50(4):323-332

28、中国抗癌协会肿瘤病理专业委员会分子病理协作组、中华医学会病理学分会分子病理学组、国家病理质控中心,中国非小细胞肺癌RET基因融合临床检测专家共识[J],中华病理学杂志,2021,50(6):583-591

 

本文综合整理自南昌弘益药物研发团队,欢迎转发,禁止转载,转载授权请联系0791-88161315。

版权所有© 南昌弘益科技有限公司 网站技术支持:云端科技

赣ICP备15005709号-1 互联网药品信息服务资格证书编号:赣A202207910060

友情链接:国家食品药品监督管理局国家科技部网站 国家食品药品监督管理局药品审评中心 江西省食品药品监督管理局中国生物技术发展中心


赣公网安备 36010902000143号