奇點糕想先問一個問題：有多少人之前聽過轉染重排（RET）激酶這個詞呢,？

不管聽沒聽過，都可以看看《柳葉刀》來補課。最近《柳葉刀-腫瘤學》和《柳葉刀-糖尿病與內分泌學》同一天刊文,，介紹了新型靶向藥普拉替尼（pralsetinib）,，精準治療RET變異非小細胞肺癌（NSCLC）和甲狀腺癌的ARROW臨床研究。

這種高規(guī)格的報道待遇,，也說明RET基因變異是當前癌癥靶向治療的新熱點,，那么問題緊接著就來了：RET基因功能是什么？為什么會發(fā)生RET基因變異,？RET基因變異是如何導致癌癥發(fā)生的,？且聽奇點糕一一分解。

RET基因的發(fā)現,，是在1985年由哈佛大學醫(yī)學院的三位科學家完成的，他們使用DNA轉染法,，以人T細胞淋巴瘤DNA轉染小鼠的NIH-3T3細胞,。如果轉染后有此前尚未發(fā)現的新“集落”形成，就提示可能激活了新的癌基因,。

Ras家族的多個基因,，就是這樣被發(fā)現的[1]。哈佛團隊在研究中發(fā)現,，被轉染誘導形成的新基因,，包含兩個在正常人體細胞或淋巴瘤細胞內，原本不連接在一起的DNA片段,。

下圖中F條帶即為經轉染發(fā)現的RET重排基因,，與正常人腎臟細胞DNA（條帶e、J）或淋巴瘤細胞DNA（條帶d,、i、m）相比,，這個條帶缺少長度>16kb的DNA片段,，提示可能發(fā)生了內部缺失，或不相連DNA片段的重組,。

F條帶與腎臟細胞或淋巴瘤細胞DNA存在明顯區(qū)別,，如不存在6.3Kb/2.3 Kb處的Eco RI片段，卻與轉染后的NIH3T3細胞DNA（b,、c,、g、h）條帶更接近

（圖片來源：Cell）

此后研究證實[3],，RET基因是一種能促進癌細胞增殖和存活的原癌基因,，但它真正被重視是在2011年底，韓國研究團隊最早報告了一例檢出KIF5B-RET融合的NSCLC患者[4]。

肺癌患者的群體之龐大,，遠遠不是之前RET基因變異比較多見的甲狀腺癌,、多發(fā)性內分泌腺瘤病2型（MEN2）等癌癥能比的，這使得相關的科研探索和藥物研發(fā)瞬間加速,，也讓科學界對RET基因有了更多的了解,。

RET基因位于人類的10號染色體長臂上,，在胚胎發(fā)育期它對器官生成、神經發(fā)育等過程有重要的作用[5-6],，有研究顯示敲除RET基因的小鼠出生1天后,，就會因為腎臟不發(fā)育和先天性巨結腸死亡[7]。而在成年人體組織內,，RET基因主要在腎上腺髓質,、甲狀旁腺、小腦,、外周血單核細胞等位置表達[8-9],，但對機體功能影響相對胚胎發(fā)育期較小，如特異性敲除中腦多巴胺神經元的RET基因,，可能會對其長期生存有一定影響[10-11],。

總而言之，正常的RET基因在胚胎發(fā)育期的生理意義相對較大,，在成年人體內影響有限,。一般情況下RET蛋白的活化需要依賴其配體——神經膠質細胞源性神經營養(yǎng)因子（GDNF）家族受體（GFLs），但GFLs并不直接結合到RET蛋白上,，而是先結合GDNF家族受體α-共受體（GFRα1-4）,，形成配體-共受體復合物。

配體-共受體復合物再結合到RET蛋白上,，介導RET同源二聚體（Homodimer）形成,，然后經胞內結構域磷酸化（autophosphorylation）完成活化，活化的RET蛋白能夠激活Ras/ERK,、PI3K/AKT等信號通路促進細胞增殖,，從而在器官發(fā)育和組織穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮作用。

RET蛋白正常的活化過程

（圖片來源：Nature Reviews Cancer）

如果出現融合（RET fusion,，又稱RET重排/RET rearrangement）、點突變等促癌變異時,，RET蛋白會發(fā)生不依賴配體的異常過度激活,。例如MEN2A中常見的RET錯義突變,，往往發(fā)生在細胞外富含半胱氨酸的結構域，使RET蛋白不結合配體就形成同源二聚體并活化（如下圖b所示）,。

RET促癌變異時的活化過程,，與正常活化過程的對比

（圖片來源：Nature Reviews Endocrinology）

RET基因點突變還可能發(fā)生在細胞內的激酶結構域,，例如MEN2B型中最常見的M918T突變,，活化RET蛋白就不需要形成同源二聚體，而是通過增強RET蛋白與ATP的親和力,，并使RET的活化單體更加穩(wěn)定,，激活下游信號通路促癌的（如上圖c所示）[12]。

而在發(fā)生RET融合時,，雖然RET基因細胞外的結構域會丟失,，但KIF5B、CCDC6等伴侶基因往往帶有卷曲螺旋結構域（coiled-coil domain）,，其會在新蛋白中誘導同源二聚化過程,，從而使RET激酶結構域不依賴配體就持續(xù)激活促癌（如上圖d所示）[13]。

NSCLC,、甲狀腺乳頭狀癌（PTC）中,，最常見的RET基因促癌性變異是RET融合，而甲狀腺髓樣癌（MTC）,、MEN2中較常見的則是體細胞/生殖細胞點突變[14],。其中RET融合的發(fā)生相對復雜，也是近年來科研探索的重點,，那么導致基因融合的機制是什么呢,？

機體受到各種內源性/外源性因素的刺激,，細胞內的DNA每時每刻都可能出現損傷,，其中DNA雙鏈斷裂是最嚴重的損傷之一[15]，會直接威脅細胞的生存,，細胞內有兩條修復通路用來減少DNA復制錯誤和損傷,，分別是同源重組修復（HR）和非同源末端連接（NHEJ）。

HR通路屬于“慢工出細活”式的精準修復,，而NHEJ就有點不管三七二十一，先把DNA雙鏈連上再說,，這樣修復就可能導致染色體的基因重排,，使融合基因出現。 

2014年日本學者對14例檢出RET融合的肺腺癌患者進行分析,，發(fā)現這些患者RET基因斷裂的位點,，基本都位于11號內含子（intron 11）上，而且一大半都是NHEJ機制修復的結果，最終表現為RET基因的3’端激酶結構域,，和KIF5B等基因發(fā)生了融合[16],。

NHEJ對KIF5B、RET基因斷裂的異常修復,，導致KIF5B-RET融合發(fā)生

（圖片來源：Journal of Thoracic Oncology）

除NHEJ修復外,，RET或伴侶基因出現DNA單鏈斷裂，引發(fā)的斷裂誘導復制（BIR）也可能參與了RET融合的發(fā)生[16],。在結直腸癌等癌癥中,，還有研究報告了位于7號、10號內含子等較罕見的RET融合斷裂位點[17-18],。

而輻射則是RET融合發(fā)生的已知危險因素,，有學者分析了曾在切爾諾貝利核事故區(qū)居住的26例PTC患者，其中15例就檢出了RET融合[19],，遠高于正常環(huán)境下PTC患者中RET融合7-20%的發(fā)生率[20],。

不同種類的癌癥中，與RET基因融合的“伴侶基因”也不同,，NSCLC中大多數都是KIF5B,，而PTC中以CCDC6、NCOA4為主,，此外還有幾十個基因可能與RET融合,，這些伴侶基因對RET融合腫瘤生物學行為的影響，還有待進一步研究,。

RET點突變/融合的具體促癌機制都還沒有被徹底闡明,，但目前認為這兩種變異都會強力激活下游的PI3K/AKT、RAF/MEK/ERK等信號通路,，延長細胞生存,、促進細胞增殖，還會增強侵襲性并促進新生血管生成[14],。

被促癌性基因變異或GFLs激活后,，RET還會誘導促炎性蛋白，如細胞因子,、趨化因子及相應受體的表達,，這些促炎性蛋白可能直接作用于腫瘤細胞或腫瘤微環(huán)境，促使腫瘤相關炎癥發(fā)生,。

RET活化誘導的促炎性蛋白表達,，還可能招募更多淋巴細胞、中性粒細胞,、巨噬細胞等免疫細胞向腫瘤浸潤,，這些免疫細胞也有一定水平的RET表達,，從而可能在GFLs的激活下，參與促癌增殖和侵襲性轉移的過程[21],。已有研究提示在MEN2中,，對應類型的RET突變會導致抑制性腫瘤微環(huán)境，從而不利于免疫治療[22],。

RET基因變異對免疫微環(huán)境影響的可能機制

（圖片來源：Frontiers in Physiology）

2021年美國NCCN非小細胞肺癌臨床實踐指南中,，也將RET融合列為可能導致免疫檢查點抑制劑治療缺乏獲益的原癌基因之一，與EGFR,、ALK等驅動基因并列,，不過這是否與免疫微環(huán)境的改變相關，還需要更多研究探索[23],。

從發(fā)生頻率來說，RET基因變異是不折不扣的罕見突變：2017年美國學者分析了39種組織學類型不同癌癥,，共4871例腫瘤組織樣本的測序結果,，其中只有88例檢出了RET基因變異，包括34例點突變,、27例融合和22例擴增,，整體的檢出頻率為1.8%[20]。

RET基因異常的檢出率和類別分布

（圖片來源：Clinical Cancer Research）

而如果具體到癌癥類型的話,，RET融合在PTC和NSCLC中的檢出頻率,，分別約為5-10%和1-2%，在其它癌癥中都極其罕見[18],；而在較多見RET點突變的MTC患者中,，報告的檢出率在43-90%不等[18,20]。

一些真實世界大樣本分析則顯示,，RET融合NSCLC患者一般有著年輕,、不吸煙、組織學類型非鱗癌等特點[24-26],，與ALK融合等罕見突變的患者相似,，可以對這類患者重點開展二代測序（NGS），爭取找到RET融合等有藥可用的突變,。

在NSCLC治療已經全面進入精準化,、個體化時代的今天，以基因檢測結果指導用藥已經不是稀罕事,。哪怕是RET基因變異這樣相對罕見的位點,，也應該納入到必須檢測的基因范圍，從而為患者找到改善治療結果的機會,。

我國2021年版《非小細胞肺癌分子病理檢測臨床實踐指南》,，就將RET基因的檢測內容納入其中，而6月份最新的《中國非小細胞肺癌RET基因融合臨床檢測專家共識》發(fā)布,，能夠進一步指導臨床將RET檢測實踐規(guī)范化 [27-28],。

從發(fā)現RET融合肺癌患者，到有特異性的抑制劑可用,，十年也不過是彈指一揮間,。而在有藥可用的同時，也需要遵循指南和共識,，樹立對RET基因的檢測意識,。醫(yī)生積極檢測，患者主動配合,，才能真正讓RET基因變異的靶向治療走上快車道,。

參考文獻：

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.中華醫(yī)學會病理學分會,國家病理質控中心,中華醫(yī)學會腫瘤學分會肺癌學組,等. 非小細胞肺癌分子病理檢測臨床實踐指南（2021版）[J]. 中華病理學雜志, 2021, 50(4): 323-332.

28.中國抗癌協(xié)會腫瘤病理專業(yè)委員會分子病理協(xié)作組,中華醫(yī)學會病理學分會分子病理學組,國家病理質控中心. 中國非小細胞肺癌RET基因融合臨床檢測專家共識[J]. 中華病理學雜志, 2021, 50(6): 583-591. 

本文作者 | 譚碩