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NRG1/2生物學(xué)特性
NRG1/2基因分別位于人染色體8p21和5q13.2。
NRG1蛋白配體的多個(gè)異構(gòu)體以組織特異性的方式表達(dá)。
NRG1蛋白的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域分為三部分(圖A):EGF樣結(jié)構(gòu)域N段序列(區(qū)分I型、II型和III型)和C段序列(決定其是否合成跨膜蛋白)。I型和II型NRGs有時(shí)被稱為“Ig-NRGs”,而III型NRGs有時(shí)被稱為“CRD-NRGs”。參與融合的NRG1亞型屬于II型其中含有β型EGF結(jié)構(gòu)域,與受體結(jié)合的親和力高于α型。結(jié)合力差異也是造成NRG1 IIIβ型比NRG1 IIIα型在致癌方面重要的原因。
與NRG1蛋白相同,由于剪接位點(diǎn)不同,NRG2也有α和β兩種亞型。
NRG1/2的結(jié)構(gòu)[1]
NRG1/2基因的生物學(xué)功能
NRG1最初作為具有細(xì)胞外EGF結(jié)構(gòu)域的膜錨定前體產(chǎn)生的,蛋白水解裂解導(dǎo)致EGF樣結(jié)構(gòu)域的釋放,從而激活ERBB3和ERBB4。
NRG1與ERBB3的相互作用可能導(dǎo)致異源二聚化;尤其是與ERBB2受體相互作用使得ERBB2能夠磷酸化激酶缺陷的ERBB3,并激活下游信號(hào)通路如PI3K/AKT,MAPK通路;此外,NRG1可能與ERBB4相互作用,與ERBB2/ERBB3形成同源二聚體或異源二聚體,進(jìn)一步激活多種途徑。
NRG2β是ERBB4的高親和力配體,可強(qiáng)烈刺激ERBB4酪氨酸磷酸化;另一方面,剪接異構(gòu)體NRG2α是ERBB4的低親和力配體,不會(huì)強(qiáng)烈刺激ERBB4磷酸化。
Nrg1/ErbB信號(hào)通路[2]
NRG1/2在實(shí)體瘤的突變頻率
在對169,273個(gè)腫瘤標(biāo)本的分析中,發(fā)現(xiàn)261個(gè)具有NRG1融合的腫瘤樣本,總體發(fā)生率為0.154%。NRG1融合最常見于非小細(xì)胞肺癌、乳腺癌、卵巢癌、胰腺導(dǎo)管腺癌、結(jié)直腸癌、膽管癌、前列腺癌、膀胱癌和尿路上皮癌、食管胃癌,較少見于前列腺癌、軟組織肉瘤、肛門癌、涎腺癌、頭頸癌、小腸癌、小細(xì)胞肺癌、子宮內(nèi)膜癌、甲狀腺癌、神經(jīng)內(nèi)分泌癌、高級別膠質(zhì)瘤和黑色素瘤。乳腺癌發(fā)病率最高(0.301%),其次為膽管癌(0.263%)、非小細(xì)胞肺癌(0.232%)、原發(fā)癌(0.215%)、導(dǎo)管腺癌(0.190%)、卵巢癌(0.174%)、膀胱癌(0.148%)、食管癌(0.145%)和外陰癌(0.145%)。有153個(gè)獨(dú)特的NRG1融合伙伴。最常見的融合伙伴是CD74(12.37%),其次是SLC3A2(8.13%),ATP1B1(4.59%),和RBPMS(4.24%)[3]。
NRG1/2融合變異在各器官疾病中的分布[4]
檢測方法
目前,有多種方法可用于檢測基因融合,比如RNA-based NGS,DNA-based NGS,RT-PCR,F(xiàn)ISH。
檢測方法學(xué)對比
最新的檢測共識(shí)的推薦為診斷時(shí)為晚期或轉(zhuǎn)移性實(shí)體瘤,建議進(jìn)行NRG1/2基因融合,經(jīng)組織病理學(xué)證實(shí)的浸潤性黏液性肺腺癌的強(qiáng)推薦進(jìn)行包含NRG1/2基因融合的NGS檢測。晚期或轉(zhuǎn)移性腫瘤患者在標(biāo)準(zhǔn)治療前或治療過程中應(yīng)考慮進(jìn)行NRG1/2基因融合檢測。對于NRG1/2基因融合發(fā)生率較高的局部晚期浸潤性黏液性肺腺癌患者,新輔助治療前強(qiáng)烈推薦進(jìn)行NRG1/2基因融合檢測。對于NGS普及率較高的癌種推薦DNA-NGS檢測(或聯(lián)合RNA-NGS),對于NGS普及率低的癌種推薦IHC篩查,陽性再進(jìn)行RNA-NGS確認(rèn)。
檢測共識(shí)推薦的檢測流程[1]
以NRG1為靶點(diǎn)的治療策略
鑒于NRG1在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的關(guān)鍵作用,針對NRG1及其信號(hào)通路開發(fā)新型抗癌治療策略具有巨大的潛力。目前,主要的治療策略包括以下幾種:
01 抗體藥物
研發(fā)特異性靶向NRG1或其受體的單克隆抗體是一種直接有效的方法。這些抗體能夠阻斷NRG1與erbB受體的結(jié)合,從而抑制下游信號(hào)通路的激活,遏制腫瘤細(xì)胞的生長和擴(kuò)散。例如,一些抗HER3單克隆抗體正在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行評估,其作用機(jī)制部分是通過阻斷NRG1與HER3的相互作用,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖信號(hào)。
02 小分子抑制劑
針對NRG1信號(hào)通路中的關(guān)鍵激酶,如PI3K、AKT和MAPK等,開發(fā)小分子抑制劑也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。這些小分子抑制劑可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),直接抑制激酶的活性,阻斷信號(hào)傳導(dǎo),進(jìn)而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移。已有多種PI3K-AKT-mTOR抑制劑和MEK抑制劑在臨床試驗(yàn)中展現(xiàn)出一定的抗腫瘤效果,并且部分藥物已被批準(zhǔn)用于某些癌癥的治療。
03 雙特異性抗體
雙特異性抗體能夠同時(shí)結(jié)合兩個(gè)不同的靶點(diǎn),例如同時(shí)靶向NRG1和HER2或者HER3。這種雙特異性結(jié)合方式可以更有效地阻斷NRG1介導(dǎo)的信號(hào)通路,增強(qiáng)對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用。與單克隆抗體相比,雙特異性抗體具有更高的特異性和更強(qiáng)的抗腫瘤活性,有望成為治療NRG1異常激活腫瘤的新型利器。
目前,已有多項(xiàng)關(guān)于NRG1靶向治療的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中,涵蓋了多種癌癥類型,初步結(jié)果顯示出一定的治療潛力。例如,Zenocutuzumab是的一款靶向HER3、HER2的雙特異性抗體,美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)已對Zenocutuzumab的生物制品許可申請(BLA)給予優(yōu)先審查,用于治療NRG1(神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白1融合)陽性非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)或胰腺癌(PDAC),主要基于以下研究:
Zenocutuzumab治療肺癌的1/2期eNRGy臨床研究(NCT02912949),共入組85例晚期NRG1陽性非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者,根據(jù)RECISTv1.1確認(rèn)的客觀緩解率(ORR)達(dá)到37.2%(29/78,95%CI:26.5-48.9)。其中,78%的患者出現(xiàn)靶病變縮小表現(xiàn)。中位緩解持續(xù)時(shí)間(DOR)長達(dá)12.9個(gè)月,6個(gè)月DOR率高達(dá)79%[5]。
2023 ESMO大會(huì)上報(bào)道了Zenocutuzumab治療胰腺癌的研既往究結(jié)果,共入組38例中位年齡為49歲的晚期NRG1陽性的胰腺癌(PDAC)患者。結(jié)果顯示:確認(rèn)的客觀緩解率(ORR)達(dá)到44%(95%CI:26-65),其中1例患者獲得了完全緩解(CR)、11例達(dá)到部分緩解(PR)。81%的患者靶病變縮小,中位緩解持續(xù)時(shí)間(DOR)達(dá)9.1個(gè)月,6個(gè)月DOR率為64%[5]。
總結(jié)
盡管仍面臨諸多挑戰(zhàn),但NRG1/2作為一個(gè)極具潛力的泛癌種新靶點(diǎn),為癌癥治療帶來了新的希望和方向。隨著對NRG1/2信號(hào)通路研究的不斷深入、新型靶向藥物的研發(fā)以及臨床試驗(yàn)的逐步推進(jìn),相信在不久的將來,NRG1靶向治療有望成為癌癥綜合治療的重要組成部分,為廣大癌癥患者帶來更多的治療選擇和生存獲益。
參考文獻(xiàn)
[1] Glob Med Genet. 2024 Feb 27;11(1):86-99.
[2] Semin Cell Dev Biol. 2010 Dec;21(9):922-8.
[3] 2023 ASCO Poster:3132
[4] Trends Cancer. 2022 Mar;8(3):242-258.
[5] https://ir.merus.nl/
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