【靶点模型+诊断质控】c-Kit常见突变的药物开发和诊断

c-Kit 是一种 III 型受体酪氨酸激酶 (RTK)，在癌症发生中起着至关重要的作用。目前，c-Kit 主要被认为是一种干细胞因子（SCF），它参与人体的重要功能，如生育、体内平衡和黑色素生成；尽管如此，对 c-Kit 的早期研究将其作为致癌基因引入。c-Kit 的失调，包括过度表达和功能获得突变，已在几种人类疾病中检测到。比如斑状白化病（Piebaldism）、胃肠道间质瘤（GIST），系统性肥大细胞增多症（Systemic mastocytosis），急性髓性白血病（acute myeloid leukemia）等等。

c-Kit是4号染色体长臂区域 (4q11-4q13) 中的一种原癌基因，编码 SCF 受体 (CD117)，由五个 IgG 样细胞外结构域、一个跨膜螺旋和一个自身抑制性近膜 (JM) 结构域和一个细胞质结构激酶域组成。

c-Kit的信号通路

c-kit涉及多种信号通路，主要涉及Ras- Erk Pathway, PI3K/AKT pathway和Src-signaling pathway。虽然每条信号通路通过不同的途径，对细胞功能的影响也不同，但三种途径的结果都是抑制细胞凋亡，以不同的方式导致肿瘤发生，如诱导细胞增殖、生长进程。

图1.  c-Kit相关的信号通路

c-Kit的常见突变

迄今为止发现了许多Kit突变位点，并且在不同的癌症类型中有所不同，反映了每个突变对下游信号通路的影响。Kit基因中的一些“热点"在某些主要域结构中是有规律的。比如胞内和胞外juxtamembranes，位于外显子8，9以及外显子17，其对应于在激酶结构域活化环，这些突变破坏了c-Kit的自抑制效应。

图2.  常见的c-Kit的突变


c-Kit的诊断

根据NCCN指南描述：约80%的GISTs在酪氨酸激酶受体编码基因KIT存在突变，当具有外显子11突变时，将近90%的患者可从伊马替尼治疗中获益；外显子9突变时，近50%的患者可从伊马替尼治疗中获益。

在AML的指南中，描述大约有20%的CBF（core binding factor） AML 患者存在 KIT 突变，推荐的分子检测包括c-KIT, FLT3 [ITD and TKD], NPM1, CEBPA (biallelic), IDH1, IDH2, TP53, and other mutations。

标准品

科佰生物作为一家专业提供分子诊断标准品的公司，提供关于c-kit多种常见突变形式的产品（gDNA、RNA、ctDNA、FFPE等等），涉及多种技术平台，对整个流程做质控管理，也适合LDT和IVD的开发验证。

表1. 常见c-kit突变的分子诊断标准品

部分数据展示



图3. c-KIT p. A502_Y503dupwith sanger sequencing

图4. c-Kit p.V560D with sanger sequencing

图5. c-Kit p.D816Vwith sanger sequencing


c-Kit突变药物研发

自然状态下，c-Kit的催化活性是保持自动抑制的，直到配体SCF结合，启动c-Kit的同源二聚体，c-Kit单体重排，JM结构域解除自动抑制状态，A环从非活性位置切换到激活位置。我们常见的c-kit突变往往是在不需要配体SCF结合的前提下，直接导致c-Kit的二聚化和激活。

伊马替尼是针对可切除的原发性 GIST 患者以及那些不可切除或晚期转移性 GIST患者作为一线治疗药物获批，这些突变一般是由Exon11引起。但是一线治疗诱导获得性次级突变主要出现在Exon13/14和17中，这些突变会直接活化A环，进而对包括伊马替尼在内的许多抑制剂不敏感。

图6. 常见c-Kit的抑制剂

药物靶点模型

针对c-Kit及其常见的耐药位点，科佰生物开发了多种cell-based kinase assay模型，可以用于TKI的in vitro和in vivo的活性检测，适合早期的化合物测活筛选，也合适后期的产品放行QC。

部分数据展示