KIF5B-RET融合基因在非小细胞肺癌中的研究

王逸飞(综述)，于忠和(审校)

(北京军区总医院全军肿瘤内科诊治中心，北京 100700)

目前，肺癌是各种恶性肿瘤中致死率最高的肿瘤，全球每年约100多万人因此而死亡，其中80%～90%的患者为非小细胞肺癌(non-small-cell lung cancer，NSCLC)[1]。据我国卫生部的统计，肺癌相关病死率居恶性肿瘤总病死率的首位，为30.83/10万。在男女恶性肿瘤相关死亡中，肺癌均为最主要原因[2]。20世纪90年代至今，许多研究已经报道了不同的NSCLC患者存在不同的基因组驱动程序突变,然而仍有40%的NSCLC的分子发病机制是未知的。近年来,在肺癌的分子靶向治疗领域，研究热点一直集中在表皮生长因子受体(epithelial growth factor receptor，EGFR)、K-ras和间变性淋巴瘤激酶(anaplasticlymphoma kinase，ALK)等靶点上，涌现出许多针对这些靶点的药物研究，一些药物取得较好的治疗效果。kinesin family member 5B(KIF5B)-RET融合基因与EGFR、K-ras突变及ALK融合基因往往不同时存在[3]，含有该基因患者独特的临床特征，提示该靶点可能是NSCLC中特异性较高的分子标志物，因此RET融合基因相关靶向药物、诊断手段、临床试验及转化性研究的探索值得进一步深入研究。

1 KIF5B-RET基因的发现

1987年RET基因被证明是通过染色体重排(RET/甲状腺乳头状癌)[4]，与甲状腺乳头状癌相关联的。染色体10q11.2上的RET基因(在转染重排)编码一种受体酪氨酸激酶，通常在神经系统的发育中扮演着一个重要角色[5]。

Ju等[6]通过转录组测序的方法，对1例EGFR、K-ras、ALK基因均为阴性的33岁男性非吸烟肺腺癌肝脏转移患者，从52种融合基因变异中过滤出了最有意义的KIF5B-RET融合变异；并进一步从20例EGFR、K-ras基因野生型肺癌患者中发现2例含有KIF5B-RET融合变异。Lipson等[7]采用靶向捕获再深度测序技术进行分子分型，从24例肺癌患者的常规石蜡包埋组织中发现1例有KIF5B-RET融合变异。研究者进一步在121例欧洲肺癌样本中发现1例(0.8%)、在405例日本及韩国肺癌样本中发现9例(2%)存在KIF5B-RET基因融合[7]。在所有检测分析的667例肺癌样本中，KIF5B-RET基因融合频率约为1.8%(12/667例)，而在没有EGFR、K-ras、人类EGFR2、ALK、c-ros原癌基因1酪氨酸激酶突变的肺癌中，RET基因的融合频率高达6.3%(10/159)。

2 KIF5B-RET融合基因的结构

RET原癌基因属于受体酪氨酸激酶家族，最先在转化小鼠的NIH/3T3细胞中被发现[8],它定位于第10号染色体10q11.2,含有21个外显子,编码一种跨膜的酪氨酸蛋白激酶受体,同其他酪氨酸蛋白激酶一样,RET蛋白也是由胞外区(包括配基结合区和半胱氨酸富集区)、跨膜区和胞内酪氨酸蛋白激酶功能区组成(该区受体通过细胞外的信号转导来调节细胞的分化和增殖)，其中胞外区与细胞间的信号转导有关[9]。RET蛋白的配体为胶质细胞衍生的神经营养因子家族,包括GDNF、NINneuturin、ART artimin和PSP persephin四种,它们均通过糖基化的磷脂酰锚定蛋白与RET蛋白结合,使RET蛋白的酪氨酸激酶功能区发生磷酸化并被激活,其下游信号可通过不同的途径来转导,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径，从而调节细胞的正常生理功能[10]。RET原癌基因在神经内分泌系统、肾脏的发育、调节神经嵴细胞的增殖、分化、迁移及肠神经系统的发育中都发挥着重要的作用[11]。

KIF5B蛋白属于kinesin superfamily proteins member 1(KIF1)家族,由两条重链和两条轻链组成，包括四个结构区域，即马达结构域、二聚化结构域(包括超螺旋结构)、颈链(连接马达域和二聚化结构域)和尾部构成，与核苷酸结合、微管运动、ATP结合有关。正常情况下，KIF5B是一个负责细胞器转运的电机蛋白质复合体[12]。

KIF5B-RET融合基因是由第10号染色体臂间倒位所致，由KIF5B的N端残基和RET激酶的C端残基组成。结果，该融合蛋白包含一个蛋白激酶结构域和一个卷曲螺旋域。该卷曲螺旋结构域的功能类似于二聚化单元，产生同源二聚化，从而通过磷酸化激活致癌蛋白酪氨酸激酶结构域。正常肺组织中无KIF5B-RET及RET的表达[13]，但在有RET融合基因的肺腺癌中的水平较高[6-7,13-15]，而这种融合基因从未在其他类型的腺癌中发现，包括卵巢癌和结肠癌[14]。

3 KIF5B-RET融合基因的亚型及其他突变型

随着研究的深入，研究人员还发现了KIF5B-RET融合基因的其他亚型，区别主要在于KIF5B和RET发生截断的位点不同。Ju等[6]报道了RET的第12号外显子分别与KIF5B的第15、16、23号外显子融合的亚型1、亚型2和亚型3。Lipson等[7]发现KIF5B的第22号外显子和第15外显子分别与RET的第12号外显子和第11号外显子相结合的亚型4和亚型5以及后来发现的亚型6[16]。在所有的亚型中，与其他激酶融合基因相同，同源二聚体必要的双螺旋激酶结构域部分完整。

在NSCLC中，是否也存在除了KIF5B-RET融合基因以外的其他类型的RET融合基因，也有学者就此展开研究。Wang等[17]研究了936例手术切除的NSCLC患者中融合基因的情况，在13例患者中检测到了RET融合基因(11/633例肺腺癌，2/24例肺鳞癌)，其中除了9例为KIF5B-RET融合基因和3例CCDC6-RET融合基因外，还有1例为NCOA4-RET融合基因。

4 KIF5B-RET的检测

有研究证实，KIF58-RET融合不仅存在于患者的肝转移中，还存在于原发性肺癌和骨转移组织中。因此，原发性肺癌手术活组织、穿刺活组织标本和骨转移癌组织中获得石蜡包埋组织及肝脏转移组织的冰冻组织，均可使用[6]。

在检测方法上，目前没有检测KIF5B-RET融合基因的金标准，常见方法有免疫组织化学、荧光原位杂交、反转录聚合酶链反应法和Affymetrix外显子芯片等。以上方法哪个更好，有待进一步研究。

5 KIF5B-RET融合基因阳性NSCLC患者的临床及病理特征

KIF5B-RET融合基因多表达于肺腺癌，在其他组织学类型(如鳞癌、细支气管肺泡癌)中也有少数报道。很多研究发现，KIF5B-RET融合基因与其他表皮生长因子受体基因突变是相互排斥的[6-7,17-18]。KIF5B-RET基因阳性患者具有明显的临床特征，该基因更多发生于男性、不吸烟或少量吸烟者的肺腺癌患者中。Wang等[17]在936例手术切除的NSCLC(633例肺腺癌)中的13例患者中检测出RET融合基因(11/633例肺腺癌，2/24例肺鳞癌)，其中具有RET融合基因的肺腺癌患者具有独特的临床、病理特点：低分化倾向、年龄偏低(≤60岁)、非吸烟者多发、实体亚型多见和肿瘤体积较小(≤3 cm)，以及大部分肺癌达N2或以上的分期。

6 针对KIF5B-RET基因的抑制剂

目前还没有特定的只针对RET基因的药物，但抗-RET激酶抑制剂凡德他尼(血管内皮生长因子受体、EGFR和RET的多靶点激酶抑制剂)已经被美国食品药品管理局批准用于治疗成人转移性甲状腺髓样癌[19]。采用转染表达KIF5B-RET融合蛋白的NIH-3T3细胞模型可被凡德他尼抑制生长及体外克隆形成，提示该药具有明显抑制KIF5B-RET融合蛋白活化的作用[7]。一项随机、双盲、安慰剂对照Ⅲ期临床研究表明，凡德他尼在NSCLC患者中并无总生存获益，索拉非尼和舒尼替尼也是如此[20]。因为，这些研究并没有选择RET融合基因的肺癌患者。所以RET激酶抑制剂应在未来的临床试验中，对含有KIF5B-RET融合基因的NSCLC的治疗效果进行测试。最近，KIF5B-RET阳性的NSCLC患者，使用MEK蛋白，血管内皮生长因子受体和RET的抑制剂cabozantinib，开始了Ⅱ期临床研究(NCT01639508)。

7 结 语

近年来，通过基因检测同一种病理类型的NSCLC可进一步划分为多种“分子亚型”，并通过选择分子靶向药物，实现个体化治疗。KIF5B-RET融合基因是NSCLC发生、发展中独立而关键的分子靶点，主要发生于EGFR、K-ras野生型，不吸烟，年轻的男性肺腺癌患者中。目前国际上已有数种多靶点分子靶向药物可能为对具有RET融合基因的患者提供个体化治疗。而KIF5B-RET融合基因型肺癌分子亚型的出现，使NSCLC分子分型诊治的模式得到进一步完善。

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