肺癌精准医学的「后起之秀」——MET 14 号外显子跳跃突变

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肺癌精准医学的「后起之秀」——MET 14 号外显子跳跃突变

导语:

作为在NSCLC 中的突变类型之一,MET 14 号外显子跳跃突变

引起了人们的注意。作为新发现的肺癌独立致癌驱动基因,针对

MET 14 号外显子跳跃突变的检测和治疗成为NSCLC 精准治疗

中的「后起之秀」而备受关注。本文将深入解析NSCLC 中的

MET 14 号外显子跳跃突变,揭示它备受关注的背后原因。

2014 年美国癌症基因研究组(The Cancer Genome Atlas,TCGA)通过对230 例肺腺癌的mRNA 和 DNA 高通量测序结果进行序列比对分析,发现约4% 的肺腺癌存在MET 14 号外显子跳跃突变(MET exon14 skipping mutation),从此作为一种新发现的 MET 突变引起了人们注意。

之后的研究发现,在所有NSCLC 中,MET 14 号外显子的剪接位点突变率为3%~4%,而在肺肉瘤样癌(pulmonary sarcomatoid carcinoma,PSC)中,其突变率更是高达 4.9%~31.8% [1](PSC 是一类相对罕见的属于NSCLC 的一类肿瘤类型,恶性程度高、预后极差,对传统化疗不敏感,因此有「NSCLC 中的癌王」之称)。

同时,有越来越多的证据表明,MET 抑制剂在 MET 14 号外显子跳跃突变患者中显示出了积极的抗肿瘤作用,这提示MET 14 号外显子

跳跃突变可以被考虑作为治疗NSCLC 患者的新靶点,从而进一步引起了人们极大的兴趣和研究热情。

MET 14 号外显子跳跃突变通过何种机制致癌?

MET 基因,全名间质上皮转化因子,其编码合成的蛋白c-MET 是可以与肝细胞生长因子(HGF)结合的一种受体酪氨酸激酶。HGF 是目前发现的c-MET 的唯一配体,主要表达于间质细胞,也可表达于肿瘤细胞,通过自分泌机制发挥作用。HGF 与 c-MET 的 Sema 域结合使c-MET 发生二聚化激活,进而磷酸化多种下游蛋白的酪氨酸残基,激活众多下游信号通路,如 PI3K-Akt、Ras-MAPK、STAT 和Wnt/β-catenin 等,从而产生促细胞增殖、细胞生长、细胞迁移、侵袭血管及血管生成等效应,在组织正常发育和肿瘤进展中发挥关键作用。c-MET 通路正常表达时促进组织的分化与修复,当调节异常时则促进肿瘤细胞的增殖与转移[1]。

c-MET 通路异常激活主要包括MET 14 号外显子跳跃突变、MET 扩增和 MET 蛋白过表达 3 种类型,那么 MET 14 号外显子跳跃突变是通过何种机制导致 MET 信号激活并参与致癌过程的呢?

MET 14 号外显子编码的近膜结构域是 MET 的关键负性调控区,这一区域包含一段半胱天冬酶裂解序列(ESVD1002)和一个E3 泛

[2]。正常情况下,素连接酶c-CbI 酪氨酸结合位点(Y1003)

MET 14 号外显子侧翼的内含子在前 mRNA 中被剪接出来,使得含MET 14 号外显子的 mRNA 被翻译成为功能性 MET 受体。

而事实上,有超过 160 种不同的突变影响着 MET 14 号外显子,包括碱基对的点突变、删除、插入或复杂突变(插入缺失),它们都会影响14 号外显子周围的内含子剪接连接点的供体或受体位点的保守序列[3]。

在MET 基因14 号外显子的基因上游端(即5' 端),大多数改变为影响剪接受体序列和分枝点的碱基对删除、插入和插入缺失突变;在下游端,主要发生影响剪接供体位点的点突变(图 1)。

图 1. MET 14 号外显子周围剪接位点的突变类型。14 号外显子全长 141 个碱基对,对应编码 47 个氨基酸序列;其上游端(c.2888)突变主要影响剪接受体位点,下游端(c.3088)突变影响剪接供体位点[3]。

所有的这些MET 14 号外显子两侧剪接供体及受体位点的突变都可能导致MET 基因转录后前mRNA 的剪接过程中14 号外显子随其两端的内含子一同被剪接,从而产生缺少MET 14 号外显子的成熟mRNA,通过核糖体翻译产生缺少近膜结构域的47 个氨基酸序列的

c-MET 蛋白[3](图 1),即 Y1003 和 c-Cbl 结合位点缺失的截短型MET 受体[2](图 2),也即 MET 14 号外显子跳跃突变。

而该突变使得 c-Cbl 无法结合 c-MET 蛋白,将导致 c-MET 蛋白的泛素化和蛋白降解受限,增加c-MET 蛋白的稳定性,引起MET 下游信号的持续激活,最终成为致癌因子,导致肿瘤发生(图 2)[2]。

[2]

图 2. MET 14 号外显子跳跃突变的发生机制示意图

综上所述,MET 14 号外显子两侧剪接位点的点突变、缺失、插入或复杂突变都可能导致外显子被错误剪接,发生MET 14 号外显子的跳跃

突变,而正是这种突变阻止了c-MET 蛋白的降解,「驱动」了MET 信号通路的持续激活,促进肿瘤增殖、侵袭性生长、导致转移扩散和抗凋亡的发生,进而致癌。

MET 14 号外显子跳跃突变是独立的致癌驱动基因,意味着对这一靶

点进行精准治疗有改善生存的趋势

多项研究证实,MET 14 号外显子跳跃突变与EGFR/ALK 等一样,是一种能够独立致癌的驱动基因,且与预后不良相关。

Awad 等[2]在一项纳入933 例非鳞NSCLC 的研究中,利用二代测序的方法检测,发现28 例(3%)为MET 14 号外显子突变,28 例患者中,24 例有足够的样本进行基于qRT-PCR 的分析,其中23 例(96%)为MET 14 号外显子跳跃突变,这些患者均无EGFR 或KRAS 突变。后续有研究[4]也发现 MET 14 号外显子跳跃突变患者均未发现 ALK 或 ROS1 基因重排。

此外,在对 687 个 NSCLC 患者标本的 MET 14 号外显子剪接位点突变、DNA 拷贝数改变和蛋白表达的多因素分析结果显示,MET 14 号外显子跳跃突变也是一项独立的预后不良指标。因此,MET 14 号外显子跳跃突变不仅是独立的致癌驱动基因,也是一项独立的肿瘤不良预后指标。

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