癌症中的癌基因:机制和靶向治疗
癌基因(突变或过度表达会导致癌症的基因)的发现是分子肿瘤学的奠基性见解之一。从1976年将SRC确定为第一个细胞癌基因,到2021年KRAS G12C的精确靶向,癌基因的概念已经从研究好奇心演变为精准癌症医学的中心组织原则。
快速解答
癌基因(突变或过度表达会导致癌症的基因)的发现是分子肿瘤学的奠基性见解之一。从1976年将SRC确定为第一个细胞癌基因,到2021年KRAS G12C的精确靶向,癌基因的概念已经从研究好奇心演变为精准癌症医学的中心组织原则。
癌基因激活机制
原癌基因——正常的生长促进基因——通过功能获得性改变转化为癌基因,这些改变组成性激活或过度表达编码的蛋白质。三个主要机制起作用:改变蛋白质活性或构象的点突变(KRAS G12C、BRAF V600E);基因扩增(HER2、MYC、CDK4),蛋白质表达与基因拷贝数成比例增加;染色体易位产生融合癌蛋白(CML 中的 BCR-ABL,NSCLC 中的 EML4-ALK)或将基因置于强转录控制之下(伯基特淋巴瘤中的 MYC)。
癌基因通常由显性细胞改变激活,而许多肿瘤抑制因子通过双等位或多步骤事件失去功能。这是一个有用的框架,而不是一个无例外的规则:剂量、显性负效应、单倍体不足、表观遗传沉默和肿瘤背景使其复杂化。肿瘤遗传学和遗传风险咨询也回答不同的问题,不应合并为一种主导规则。
癌基因成瘾与靶向治疗
癌基因成瘾描述了对一种驱动因素或信号状态的过度依赖,尽管存在其他改变。抑制可产生细胞凋亡、生长停滞、分化或几乎没有反应,具体取决于谱系、药物暴露和共同改变。已确认的驱动因素可以支持治疗假设,但不能保证快速回归。
耐药性可能是由于靶点改变、旁路信号传导、表型或组织学变化、药物处理改变、微环境支持或先前存在的亚克隆的持续存在而产生的。 EGFR T790M 和 ABL T315I 等次要靶标变异是重要的例子,而不是几乎通用的耐药模板。
历史起源:从劳斯肉瘤到细胞 RAS
癌基因概念起源于病毒学。 1911 年,佩顿·劳斯 (Peyton Rous) 证明,鸡肉瘤的无细胞滤液可以将癌症传播给健康的鸡,这是感染源可能导致癌症的第一个证据,尽管 65 年来其分子基础仍不得而知(1966 年荣获诺贝尔奖)。 1976 年,Bishop 和 Varmus 证明劳斯肉瘤病毒的 v-src 癌基因不是病毒基因,而是正常细胞原癌基因 (c-src) 的捕获和突变版本,该基因存在于不同物种的健康细胞的基因组中,从而实现了分子突破——证实致癌基因是损坏的正常基因,而不是外来序列(1989 年诺贝尔奖)。
从病毒学到人类肿瘤学的关键概念飞跃出现在 1982 年,当时三个独立的研究小组将 RAS 确定为人类肿瘤(膀胱癌)中第一个由点突变激活的癌基因。这一发现——HRAS 中的 G12V 取代足以转化 NIH 3T3 成纤维细胞——建立了癌基因激活的点突变范式,并使 RAS 成为接下来 40 年癌症生物学中研究最深入的癌基因。随后将 KRAS 确定为最常见的人类致癌基因,并于 2021 年批准用于 KRAS G12C 的 sotorasib,结束了从 1982 年发现到第一个批准的直接 KRAS 抑制剂的循环。
要点
- ·原癌基因通过显性的功能获得性改变转化为癌基因——点突变(KRAS G12C)、扩增(HER2、MYC)或易位(BCR-ABL、EML4-ALK)——将它们与需要双等位基因失活的肿瘤抑制基因区分开来。
- ·癌基因成瘾描述了一种相对依赖性,可以支持治疗选择性,但它不能保证反应的深度或持续时间。
- ·获得性耐药可能涉及靶标变异、旁路信号传导、细胞状态变化、药理学或微环境支持。
- ·1982 年,第一个通过人类癌症突变鉴定的癌基因是 RAS(膀胱癌中的 HRAS G12V),建立了现代精准肿瘤学基础的点突变范式。
- ·许多致癌激酶是药物靶标,但分子发现必须与疾病、变异、检测和治疗方案特定的证据来源相匹配。
将这些基因置于通路背景中
常见问题解答
癌症中的癌基因:机制和靶向治疗的关键思想是什么?
癌基因(突变或过度表达会导致癌症的基因)的发现是分子肿瘤学的奠基性见解之一。从1976年将SRC确定为第一个细胞癌基因,到2021年KRAS G12C的精确靶向,癌基因的概念已经从研究好奇心演变为精准癌症医学的中心组织原则。
结果或机制应保留什么?
获得性耐药可能涉及靶标变异、旁路信号传导、细胞状态变化、药理学或微环境支持。 1982 年,第一个通过人类癌症突变发现的癌基因是 RAS(膀胱癌中的 HRAS G12V),建立了现代精准肿瘤学基础的点突变范式。许多致癌激酶是药物靶标,但分子发现必须与疾病、变异、检测和治疗方案特定的证据来源相匹配。
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