KIF5B-RET融合基因在非小細胞肺癌中的研究

王逸飛(綜述)，于忠和(審校)

(北京軍區總醫院全軍腫瘤內科診治中心，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%的患者為非小細胞肺癌(non-small-cell lung cancer，NSCLC)[1]。據我國衛生部的統計，肺癌相關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死亡中，肺癌均為最主要原因[2]。20世紀90年代至今，許多研究已經報道了不同的NSCLC患者存在不同的基因組驅動程序突變,然而仍有40%的NSCLC的分子發病機制是未知的。近年來,在肺癌的分子靶向治療領域，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志物，因此RET融合基因相關靶向藥物、診斷手段、臨床試驗及轉化性研究的探索值得進一步深入研究。

1 KIF5B-RET基因的發現

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聯的。染色體10q11.2上的RET基因(在轉染重排)編碼一種受體酪氨酸激酶，通常在神經系統的發育中扮演著一個重要角色[5]。

Ju等[6]通過轉錄組測序的方法，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現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進行分子分型，從24例肺癌患者的常規石蠟包埋組織中發現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現1例(0.8%)、在405例日本及韓國肺癌樣本中發現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融合基因的結構

RET原癌基因屬于受體酪氨酸激酶家族，最先在轉化小鼠的NIH/3T3細胞中被發現[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(包括配基結合區和半胱氨酸富集區)、跨膜區和胞內酪氨酸蛋白激酶功能區組成(該區受體通過細胞外的信號轉導來調節細胞的分化和增殖)，其中胞外區與細胞間的信號轉導有關[9]。RET蛋白的配體為膠質細胞衍生的神經營養因子家族,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蛋白結合,使RET蛋白的酪氨酸激酶功能區發生磷酸化并被激活,其下游信號可通過不同的途徑來轉導,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，從而調節細胞的正常生理功能[10]。RET原癌基因在神經內分泌系統、腎臟的發育、調節神經嵴細胞的增殖、分化、遷移及腸神經系統的發育中都發揮著重要的作用[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，包括四個結構區域，即馬達結構域、二聚化結構域(包括超螺旋結構)、頸鏈(連接馬達域和二聚化結構域)和尾部構成，與核苷酸結合、微管運動、ATP結合有關。正常情況下，KIF5B是一個負責細胞器轉運的電機蛋白質復合體[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。結果，該融合蛋白包含一個蛋白激酶結構域和一個卷曲螺旋域。該卷曲螺旋結構域的功能類似于二聚化單元，產生同源二聚化，從而通過磷酸化激活致癌蛋白酪氨酸激酶結構域。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現，包括卵巢癌和結腸癌[14]。

3 KIF5B-RET融合基因的亞型及其他突變型

隨著研究的深入，研究人員還發現了KIF5B-RET融合基因的其他亞型，區別主要在于KIF5B和RET發生截斷的位點不同。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]發現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號外顯子相結合的亞型4和亞型5以及后來發現的亞型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構域部分完整。

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，也有學者就此展開研究。Wang等[17]研究了936例手術切除的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移中，還存在于原發性肺癌和骨轉移組織中。因此，原發性肺癌手術活組織、穿刺活組織標本和骨轉移癌組織中獲得石蠟包埋組織及肝臟轉移組織的冰凍組織，均可使用[6]。

在檢測方法上，目前沒有檢測KIF5B-RET融合基因的金標準，常見方法有免疫組織化學、熒光原位雜交、反轉錄聚合酶鏈反應法和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，在其他組織學類型(如鱗癌、細支氣管肺泡癌)中也有少數報道。很多研究發現，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、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(血管內皮生長因子受體、EGFR和RET的多靶點激酶抑制劑)已經被美國食品藥品管理局批準用于治療成人轉移性甲狀腺髓樣癌[19]。采用轉染表達KIF5B-RET融合蛋白的NIH-3T3細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 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，實現個體化治療。KIF5B-RET融合基因是NSCLC發生、發展中獨立而關鍵的分子靶點，主要發生于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，使NSCLC分子分型診治的模式得到進一步完善。

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