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奇点糕想先问一个问题：有多少人之前听过转染重排（RET）激酶这个词呢？
不管听没听过，都可以看看《柳叶刀》来补课。最近《柳叶刀-肿瘤学》和《柳叶刀-糖尿病与内分泌学》同一天刊文，介绍了新型靶向药普拉替尼（pralsetinib），精准治疗RET变异非小细胞肺癌（NSCLC）和甲状腺癌的ARROW临床研究。
这种高规格的报道待遇，也说明RET基因变异是当前癌症靶向治疗的新热点，那么问题紧接着就来了：RET基因功能是什么？为什么会发生RET基因变异？RET基因变异是如何导致癌症发生的？且听奇点糕一一分解。
RET基因是如何被发现的？
RET基因的发现，是在年由哈佛大学医学院的三位科学家完成的，他们使用DNA转染法，以人T细胞淋巴瘤DNA转染小鼠的NIH-3T3细胞。如果转染后有此前尚未发现的新“集落”形成，就提示可能激活了新的癌基因。
Ras家族的多个基因，就是这样被发现的[1]。哈佛团队在研究中发现，被转染诱导形成的新基因，包含两个在正常人体细胞或淋巴瘤细胞内，原本不连接在一起的DNA片段。
下图中F条带即为经转染发现的RET重排基因，与正常人肾脏细胞DNA（条带e、J）或淋巴瘤细胞DNA（条带d、i、m）相比，这个条带缺少长度16kb的DNA片段，提示可能发生了内部缺失，或不相连DNA片段的重组。
F条带与肾脏细胞或淋巴瘤细胞DNA存在明显区别，如不存在6.3Kb/2.3Kb处的EcoRI片段，却与转染后的NIH3T3细胞DNA（b、c、g、h）条带更接近
（图片来源：Cell）
此后研究证实[3]，RET基因是一种能促进癌细胞增殖和存活的原癌基因，但它真正被重视是在年底，韩国研究团队最早报告了一例检出KIF5B-RET融合的NSCLC患者[4]。
肺癌患者的群体之庞大，远远不是之前RET基因变异比较多见的甲状腺癌、多发性内分泌腺瘤病2型（MEN2）等癌症能比的，这使得相关的科研探索和药物研发瞬间加速，也让科学界对RET基因有了更多的了解。
正常机体内，RET基因都在做什么？
RET基因位于人类的10号染色体长臂上，在胚胎发育期它对器官生成、神经发育等过程有重要的作用[5-6]，有研究显示敲除RET基因的小鼠出生1天后，就会因为肾脏不发育和先天性巨结肠死亡[7]。而在成年人体组织内，RET基因主要在肾上腺髓质、甲状旁腺、小脑、外周血单核细胞等位置表达[8-9]，但对机体功能影响相对胚胎发育期较小，如特异性敲除中脑多巴胺神经元的RET基因，可能会对其长期生存有一定影响[10-11]。
总而言之，正常的RET基因在胚胎发育期的生理意义相对较大，在成年人体内影响有限。一般情况下RET蛋白的活化需要依赖其配体——神经胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）家族受体（GFLs），但GFLs并不直接结合到RET蛋白上，而是先结合GDNF家族受体α-共受体（GFRα1-4），形成配体-共受体复合物。
配体-共受体复合物再结合到RET蛋白上，介导RET同源二聚体（Homodimer）形成，然后经胞内结构域磷酸化（autophosphorylation）完成活化，活化的RET蛋白能够激活Ras/ERK、PI3K/AKT等信号通路促进细胞增殖，从而在器官发育和组织稳态中发挥作用。
RET蛋白正常的活化过程
（图片来源：NatureReviewsCancer）
RET基因变异是怎么促癌的？
如果出现融合（RETfusion，又称RET重排/RETrearrangement）、点突变等促癌变异时，RET蛋白会发生不依赖配体的异常过度激活。例如MEN2A中常见的RET错义突变，往往发生在细胞外富含半胱氨酸的结构域，使RET蛋白不结合配体就形成同源二聚体并活化（如下图b所示）。
RET促癌变异时的活化过程，与正常活化过程的对比
（图片来源：NatureReviewsEndocrinology）
RET基因点突变还可能发生在细胞内的激酶结构域，例如MEN2B型中最常见的MT突变，活化RET蛋白就不需要形成同源二聚体，而是通过增强RET蛋白与ATP的亲和力，并使RET的活化单体更加稳定，激活下游信号通路促癌的（如上图c所示）[12]。
而在发生RET融合时，虽然RET基因细胞外的结构域会丢失，但KIF5B、CCDC6等伴侣基因往往带有卷曲螺旋结构域（coiled-coildomain），其会在新蛋白中诱导同源二聚化过程，从而使RET激酶结构域不依赖配体就持续激活促癌（如上图d所示）[13]。
NSCLC、甲状腺乳头状癌（PTC）中，最常见的RET基因促癌性变异是RET融合，而甲状腺髓样癌（MTC）、MEN2中较常见的则是体细胞/生殖细胞点突变[14]。其中RET融合的发生相对复杂，也是近年来科研探索的重点，那么导致基因融合的机制是什么呢？
RET融合的发生机制是怎样的？
机体受到各种内源性/外源性因素的刺激，细胞内的DNA每时每刻都可能出现损伤，其中DNA双链断裂是最严重的损伤之一[15]，会直接威胁细胞的生存，细胞内有两条修复通路用来减少DNA复制错误和损伤，分别是同源重组修复（HR）和非同源末端连接（NHEJ）。
HR通路属于“慢工出细活”式的精准修复，而NHEJ就有点不管三七二十一，先把DNA双链连上再说，这样修复就可能导致染色体的基因重排，使融合基因出现。
年日本学者对14例检出RET融合的肺腺癌患者进行分析，发现这些患者RET基因断裂的位点，基本都位于11号内含子（intron11）上，而且一大半都是NHEJ机制修复的结果，最终表现为RET基因的3’端激酶结构域，和KIF5B等基因发生了融合[16]。
NHEJ对KIF5B、RET基因断裂的异常修复，导致KIF5B-RET融合发生
（图片来源：JournalofThoracicOncology）
除NHEJ修复外，RET或伴侣基因出现DNA单链断裂，引发的断裂诱导复制（BIR）也可能参与了RET融合的发生[16]。在结直肠癌等癌症中，还有研究报告了位于7号、10号内含子等较罕见的RET融合断裂位点[17-18]。
而辐射则是RET融合发生的已知危险因素，有学者分析了曾在切尔诺贝利核事故区居住的26例PTC患者，其中15例就检出了RET融合[19]，远高于正常环境下PTC患者中RET融合7-20%的发生率[20]。
不同种类的癌症中，与RET基因融合的“伴侣基因”也不同，NSCLC中大多数都是KIF5B，而PTC中以CCDC6、NCOA4为主，此外还有几十个基因可能与RET融合，这些伴侣基因对RET融合肿瘤生物学行为的影响，还有待进一步研究。
RET点突变/融合的具体促癌机制都还没有被彻底阐明，但目前认为这两种变异都会强力激活下游的PI3K/AKT、RAF/MEK/ERK等信号通路，延长细胞生存、促进细胞增殖，还会增强侵袭性并促进新生血管生成[14]。
RET基因变异或能调节免疫微环境
被促癌性基因变异或GFLs激活后，RET还会诱导促炎性蛋白，如细胞因子、趋化因子及相应受体的表达，这些促炎性蛋白可能直接作用于肿瘤细胞或肿瘤微环境，促使肿瘤相关炎症发生。
RET活化诱导的促炎性蛋白表达，还可能招募更多淋巴细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等免疫细胞向肿瘤浸润，这些免疫细胞也有一定水平的RET表达，从而可能在GFLs的激活下，参与促癌增殖和侵袭性转移的过程[21]。已有研究提示在MEN2中，对应类型的RET突变会导致抑制性肿瘤微环境，从而不利于免疫治疗[22]。
RET基因变异对免疫微环境影响的可能机制
（图片来源：FrontiersinPhysiology）
年美国NCCN非小细胞肺癌临床实践指南中，也将RET融合列为可能导致免疫检查点抑制剂治疗缺乏获益的原癌基因之一，与EGFR、ALK等驱动基因并列，不过这是否与免疫微环境的改变相关，还需要更多研究探索[23]。
该如何找到RET变异的患者？
从发生频率来说，RET基因变异是不折不扣的罕见突变：年美国学者分析了39种组织学类型不同癌症，共例肿瘤组织样本的测序结果，其中只有88例检出了RET基因变异，包括34例点突变、27例融合和22例扩增，整体的检出频率为1.8%[20]。
RET基因异常的检出率和类别分布
（图片来源：ClinicalCancerResearch）
而如果具体到癌症类型的话，RET融合在PTC和NSCLC中的检出频率，分别约为5-10%和1-2%，在其它癌症中都极其罕见[18]；而在较多见RET点突变的MTC患者中，报告的检出率在43-90%不等[18,20]。
一些真实世界大样本分析则显示，RET融合NSCLC患者一般有着年轻、不吸烟、组织学类型非鳞癌等特点[24-26]，与ALK融合等罕见突变的患者相似，可以对这类患者重点开展二代测序（NGS），争取找到RET融合等有药可用的突变。
在NSCLC治疗已经全面进入精准化、个体化时代的今天，以基因检测结果指导用药已经不是稀罕事。哪怕是RET基因变异这样相对罕见的位点，也应该纳入到必须检测的基因范围，从而为患者找到改善治疗结果的机会。
我国年版《非小细胞肺癌分子病理检测临床实践指南》，就将RET基因的检测内容纳入其中，而6月份最新的《中国非小细胞肺癌RET基因融合临床检测专家共识》发布，能够进一步指导临床将RET检测实践规范化[27-28]。
从发现RET融合肺癌患者，到有特异性的抑制剂可用，十年也不过是弹指一挥间。而在有药可用的同时，也需要遵循指南和共识，树立对RET基因的检测意识。医生积极检测，患者主动配合，才能真正让RET基因变异的靶向治疗走上快车道。
参考文献：
1.CoxAD,DerCJ.Rashistory
hesagacontinues[J].SmallGTPases,,1(1):2-27.
2.TakahashiM,RitzJ,CooperGM.Activationofanovelhumantransforminggene,ret,byDNArearrangement[J].Cell,,42(2):-.
3.JhiangSM.TheRETproto-oncogeneinhumancancers[J].Oncogene,,19(49):-.
4.JuYS,LeeWC,ShinJY,etal.AtransformingKIF5BandRETgenefusioninlungadenocarcinomarevealedfromwhole-genomeandtranscriptomesequencing[J].GenomeResearch,,22(3):-.
5.CostantiniF,ShakyaR.GDNF/Retsignalingandthedevelopmentofthekidney[J].Bioessays,,28(2):-.
6.TaravirasS,Marcos-GutierrezCV,DurbecP,etal.SignallingbytheRETreceptortyrosinekinaseanditsroleinthedevelopmentofthemammalianentericnervoussystem[J].Development,,(12):-.
7.SchuchardtA,DAgatiV,Larsson-BlombergL,etal.DefectsinthekidneyandentericnervoussystemofmicelackingthetyrosinekinasereceptorRet[J].Nature,,():-.
8.TakayaK,YoshimasaT,AraiH,etal.ExpressionoftheRETproto-oncogeneinnormalhumantissues,pheochromocytomas,andothertumorsofneuralcrestorigin[J].JournalofMolecularMedicine,,74(10):-.
9.RusminiM,GriseriP,MateraI,etal.ExpressionvariabilityandfunctionoftheRETgeneinadultperipheralbloodmononuclearcells[J].JournalofCellularPhysiology,,(12):-.
10.JainS,GoldenJP,WozniakD,etal.RETisdispensableformaintenanceofmidbraindopaminergicneuronsinadultmice[J].JournalofNeuroscience,,26(43):-.
11.KramerER,AronL,RamakersGMJ,etal.AbsenceofRetsignalinginmicecausesprogressiveandlatedegenerationofthenigrostriatalsystem[J].PLoSBiol,,5(3):e39.
12.WagnerSM,ZhuSJ,NicolescuAC,etal.MolecularmechanismsofRETreceptor-mediatedoncogenesisinmultipleendocrineneoplasia2[J].Clinics,,67:77-84.
13.ElOstaB,RamalingamSS.RETFusion:JoiningtheRanksofTargetableMolecularDriversinNon-SmallCellLungCancer[J].JTOClinicalandResearchReports,:.
14.SubbiahV,YangD,VelchetiV,etal.State-of-the-artstrategiesfortargetingRET-dependentcancers[J].JournalofClinicalOncology,,38(11):.
15.JeggoPA,LobrichM.DNAdouble-strandbreaks:theircellularandclinicalimpact?[J].Oncogene,,26(56):-.
16.MizukamiT,ShiraishiK,ShimadaY,etal.MolecularmechanismsunderlyingoncogenicRETfusioninlungadenocarcinoma[J].JournalofThoracicOncology,,9(5):-.
17.LeRolleAF,KlempnerSJ,GarrettCR,etal.IdentificationandcharacterizationofRETfusionsinadvancedcolorectalcancer[J].Oncotarget,,6(30):.
18.BelliC,Penault-LlorcaF,LadanyiM,etal.ESMOre
