摘要:NRG1蛋白的关键结构域分为三部分(图A):EGF样结构域N段序列(区分I型、II型和III型)和C段序列(决定其是否合成跨膜蛋白)。I型和II型NRGs有时被称为“Ig-NRGs”,而III型NRGs有时被称为“CRD-NRGs”。参与融合的NRG1亚型属于
NRG1/2生物学特性
NRG1/2基因分别位于人染色体8p21和5q13.2。
NRG1蛋白配体的多个异构体以组织特异性的方式表达。
NRG1蛋白的关键结构域分为三部分(图A):EGF样结构域N段序列(区分I型、II型和III型)和C段序列(决定其是否合成跨膜蛋白)。I型和II型NRGs有时被称为“Ig-NRGs”,而III型NRGs有时被称为“CRD-NRGs”。参与融合的NRG1亚型属于II型其中含有β型EGF结构域,与受体结合的亲和力高于α型。结合力差异也是造成NRG1 IIIβ型比NRG1 IIIα型在致癌方面重要的原因。
与NRG1蛋白相同,由于剪接位点不同,NRG2也有α和β两种亚型。
NRG1/2的结构[1]NRG1/2基因的生物学功能
NRG1最初作为具有细胞外EGF结构域的膜锚定前体产生的,蛋白水解裂解导致EGF样结构域的释放,从而激活ERBB3和ERBB4。
NRG1与ERBB3的相互作用可能导致异源二聚化;尤其是与ERBB2受体相互作用使得ERBB2能够磷酸化激酶缺陷的ERBB3,并激活下游信号通路如PI3K/AKT,MAPK通路;此外,NRG1可能与ERBB4相互作用,与ERBB2/ERBB3形成同源二聚体或异源二聚体,进一步激活多种途径。
NRG2β是ERBB4的高亲和力配体,可强烈刺激ERBB4酪氨酸磷酸化;另一方面,剪接异构体NRG2α是ERBB4的低亲和力配体,不会强烈刺激ERBB4磷酸化。
Nrg1/ErbB信号通路[2]NRG1/2在实体瘤的突变频率
在对169,273个肿瘤标本的分析中,发现261个具有NRG1融合的肿瘤样本,总体发生率为0.154%。NRG1融合最常见于非小细胞肺癌、乳腺癌、卵巢癌、胰腺导管腺癌、结直肠癌、胆管癌、前列腺癌、膀胱癌和尿路上皮癌、食管胃癌,较少见于前列腺癌、软组织肉瘤、肛门癌、涎腺癌、头颈癌、小肠癌、小细胞肺癌、子宫内膜癌、甲状腺癌、神经内分泌癌、高级别胶质瘤和黑色素瘤。乳腺癌发病率最高(0.301%),其次为胆管癌(0.263%)、非小细胞肺癌(0.232%)、原发癌(0.215%)、导管腺癌(0.190%)、卵巢癌(0.174%)、膀胱癌(0.148%)、食管癌(0.145%)和外阴癌(0.145%)。有153个独特的NRG1融合伙伴。最常见的融合伙伴是CD74(12.37%),其次是SLC3A2(8.13%),ATP1B1(4.59%),和RBPMS(4.24%)[3]。
NRG1/2融合变异在各器官疾病中的分布[4]检测方法
目前,有多种方法可用于检测基因融合,比如RNA-based NGS,DNA-based NGS,RT-PCR,FISH。
检测方法学对比最新的检测共识的推荐为诊断时为晚期或转移性实体瘤,建议进行NRG1/2基因融合,经组织病理学证实的浸润性黏液性肺腺癌的强推荐进行包含NRG1/2基因融合的NGS检测。晚期或转移性肿瘤患者在标准治疗前或治疗过程中应考虑进行NRG1/2基因融合检测。对于NRG1/2基因融合发生率较高的局部晚期浸润性黏液性肺腺癌患者,新辅助治疗前强烈推荐进行NRG1/2基因融合检测。对于NGS普及率较高的癌种推荐DNA-NGS检测(或联合RNA-NGS),对于NGS普及率低的癌种推荐IHC筛查,阳性再进行RNA-NGS确认。
检测共识推荐的检测流程[1]以NRG1为靶点的治疗策略
鉴于NRG1在肿瘤发生发展中的关键作用,针对NRG1及其信号通路开发新型抗癌治疗策略具有巨大的潜力。目前,主要的治疗策略包括以下几种:
01 抗体药物
研发特异性靶向NRG1或其受体的单克隆抗体是一种直接有效的方法。这些抗体能够阻断NRG1与erbB受体的结合,从而抑制下游信号通路的激活,遏制肿瘤细胞的生长和扩散。例如,一些抗HER3单克隆抗体正在临床试验中进行评估,其作用机制部分是通过阻断NRG1与HER3的相互作用,抑制肿瘤细胞的增殖信号。
02 小分子抑制剂
针对NRG1信号通路中的关键激酶,如PI3K、AKT和MAPK等,开发小分子抑制剂也是当前研究的热点。这些小分子抑制剂可以进入细胞内,直接抑制激酶的活性,阻断信号传导,进而诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤生长和转移。已有多种PI3K-AKT-mTOR抑制剂和MEK抑制剂在临床试验中展现出一定的抗肿瘤效果,并且部分药物已被批准用于某些癌症的治疗。
03 双特异性抗体
双特异性抗体能够同时结合两个不同的靶点,例如同时靶向NRG1和HER2或者HER3。这种双特异性结合方式可以更有效地阻断NRG1介导的信号通路,增强对肿瘤细胞的杀伤作用。与单克隆抗体相比,双特异性抗体具有更高的特异性和更强的抗肿瘤活性,有望成为治疗NRG1异常激活肿瘤的新型利器。
目前,已有多项关于NRG1靶向治疗的临床试验正在进行中,涵盖了多种癌症类型,初步结果显示出一定的治疗潜力。例如,Zenocutuzumab是的一款靶向HER3、HER2的双特异性抗体,美国食品药品监督管理局(FDA)已对Zenocutuzumab的生物制品许可申请(BLA)给予优先审查,用于治疗NRG1(神经调节蛋白1融合)阳性非小细胞肺癌(NSCLC)或胰腺癌(PDAC),主要基于以下研究:
Zenocutuzumab治疗肺癌的1/2期eNRGy临床研究(NCT02912949),共入组85例晚期NRG1阳性非小细胞肺癌(NSCLC)患者,根据RECISTv1.1确认的客观缓解率(ORR)达到37.2%(29/78,95%CI:26.5-48.9)。其中,78%的患者出现靶病变缩小表现。中位缓解持续时间(DOR)长达12.9个月,6个月DOR率高达79%[5]。
2023 ESMO大会上报道了Zenocutuzumab治疗胰腺癌的研既往究结果,共入组38例中位年龄为49岁的晚期NRG1阳性的胰腺癌(PDAC)患者。结果显示:确认的客观缓解率(ORR)达到44%(95%CI:26-65),其中1例患者获得了完全缓解(CR)、11例达到部分缓解(PR)。81%的患者靶病变缩小,中位缓解持续时间(DOR)达9.1个月,6个月DOR率为64%[5]。
总结
尽管仍面临诸多挑战,但NRG1/2作为一个极具潜力的泛癌种新靶点,为癌症治疗带来了新的希望和方向。随着对NRG1/2信号通路研究的不断深入、新型靶向药物的研发以及临床试验的逐步推进,相信在不久的将来,NRG1靶向治疗有望成为癌症综合治疗的重要组成部分,为广大癌症患者带来更多的治疗选择和生存获益。
参考文献
[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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来源:飞朔生物