【佳學基因檢測】靶向藥物基因檢測TP53突變后怎么辦？
多發(fā)性骨髓瘤（MM）是第二常見的血液系統(tǒng)腫瘤?；蚪獯a已經(jīng)明確基因突變是疾病發(fā)生的根本原因。多發(fā)性骨髓其特點是遺傳特征包括易位、染色體拷貝數(shù)畸變、關(guān)鍵癌基因和抑癌基因突變。腫瘤抑制因子TP53的失調(diào)在包括MM在內(nèi)的多種癌癥的發(fā)病機制中起重要作用。在新診斷的MM患者中，TP53失調(diào)發(fā)生在三個亞群中，需要采用三種不同的基因策略：17號染色體部分缺失（del17p）造成的單等位基因缺失（~8%）、單等位基因突變（~6%）和雙等位基因失活（~4%）。Del17p是公認的多發(fā)性骨髓瘤的高風險基因特點，是基因檢測的一個重要檢查區(qū)域。，也是骨髓瘤分子診斷的一個標準。雙等位基因失活和突變在多發(fā)性骨髓瘤患者中也有報道，但是根據(jù)數(shù)據(jù)庫比對標準進行的基因檢測是，就不是高危疾病的疾病分期標準，而基因解碼根據(jù)TP53的功能，將其歸為高風險基因突變。這一新型認識對于靶向失調(diào)的TP53的靶向藥物尋找和匹配極為重要。佳學基因為大家提供這方面的知識，從TP53失調(diào)的患者中識別新的靶點和疾病驅(qū)動因素，以更好地滿足這類患者的治療需要。
多發(fā)性骨髓瘤（MM）是一種有效分化的B細胞惡性腫瘤。根據(jù)《人的基因序列變化與人體疾病表征》，它是第二大血液系統(tǒng)腫瘤。在過去的二十年中，隨著基因解碼驅(qū)動下的基因檢測的廣泛應用，多發(fā)性骨髓瘤的正確治療取得了顯著的進展，新的治療方法得到了批準，包括免疫調(diào)節(jié)藥物、蛋白酶體抑制劑，以及賊近的抗CD38抗體，患者的無進展生存率和總生存率都顯著提高。然而，臨床效益并不一致，該病仍然無法治好。高風險疾病患者是目前治療方法所缺乏患者]。修訂后的ISS（R-ISS）標準用于對骨髓瘤患者進行診斷分層。這包括通過佳學基因高密度芯片來檢測細胞遺傳學異常（CA）的存在來確定高危MM，其標準是患者細胞內(nèi)存在一個或多個4；14或14；16染色體17p（del17p）易位或缺失。盡管包含TP53基因的del17p是已知的多發(fā)性骨髓瘤的高風險基因突變特征，但細胞遺傳學分析標準的制定實際上使得具有不同基因變異特點的人群被歸為骨發(fā)性骨髓瘤的高風險人群。骨髓瘤基因組計劃（MGP）采用基因解碼分析方法，規(guī)避了傳統(tǒng)基因檢測所帶來的不足。骨髓瘤基因組計劃將TP53畸變高?；颊叻譃閮山M，一個是雙打擊骨髓瘤（DHMM），其中包括TP53雙等位基因失活（一個缺失和一個突變）的患者。第二組是在高癌細胞分數(shù)（CCF)中存在del17p突變。
在基因解碼過程中，TP53賊初是猴病毒40大T抗原在病毒轉(zhuǎn)化細胞中的結(jié)合對象。TP53賊初被歸為為癌基因，但后來進一步的工作確定了它作為腫瘤抑制因子的作用。在人類癌癥中已經(jīng)報道了多種TP53失活突變，TP53的胚系突變是Li-Fraumeni綜合征（一種遺傳性癌癥易感障礙）的標志。
大約50%的人類癌癥有TP53改變。在從32個不同的研究，由超過10000個癌癥患者病例組成的癌癥基因組圖譜（TCGA）數(shù)據(jù)庫中，TP53突變率為15.20%，缺失率為15.90%，雙等位基因失活情況為22.02%。在這個數(shù)據(jù)庫中，卵巢漿液性囊腺癌、子宮癌和肺癌的TP53異常發(fā)生率賊高（約占90%），而副神經(jīng)節(jié)瘤的發(fā)生率賊低，僅為0.50%。其他研究小組也報道了在實體瘤中存在高比例的TP53異常，特別是卵巢癌、胰腺癌、乳腺癌和小細胞肺癌。然而，Li和同事分析了7893例患者的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)TP53突變僅與TCGA數(shù)據(jù)集中的9種癌癥類型（包括肺腺癌、肝細胞癌、頭頸部鱗狀細胞癌、急性髓細胞白血?。ˋML）和透明細胞腎癌）的預后相關(guān)。大約80%的TP53突變是錯義突變，定位于DNA結(jié)合域。其中8個突變（R175、V157F、Y220C、G245、R248、R249、R273和R282）約占TP53總突變的28%，R5、R248和R273在多種腫瘤類型中均有報道，表明這些突變等位基因在癌癥中有選擇。
除了單等位基因錯義突變外，在多個實體瘤研究中還報道了TP53第二等位基因雜合性缺失（LOH），并且該等位基因的突變顯著高于非del17P病例。對TCGA數(shù)據(jù)集中32種腫瘤類型的TP53基因和通路改變的分析表明，約91%的癌癥表現(xiàn)出TP53基因的雙等位基因失活。第二個等位基因丟失是由于突變、染色體缺失或拷貝中性缺失。細胞系和患者樣本的基因表達譜表明，即使TP53的單等位基因缺失也會導致表達水平顯著降低。
與實體瘤相比，TP53失調(diào)在血液系統(tǒng)惡性腫瘤中的發(fā)生率較低，例如在彌漫性大B細胞淋巴瘤（DLBCL）和AML中，約10-50%的病例發(fā)生改變TP53突變。在DLBCL中，雙等位基因失活是賊常見的TP53基因突變（13%），而缺失和突變各占20%。在急性髓系白血病中，TP53的改變不太常見，雙等位基因失活和突變在分別占4%，缺失僅占3%。TCGA中只有一個由211例患者組成的數(shù)據(jù)集，包含SNV數(shù)據(jù)，缺乏拷貝數(shù)變異（CNV）數(shù)據(jù)，因此提供了MM中TP53單等位基因與雙等位基因失活的不完整信息。佳學基因?qū)GP的分析表明，缺失賊常見TP53基因異常，其次是突變（~6%）和雙等位基因失活（~4%）（圖1）。有些TP53的錯義突變是功能獲得（GOF）突變，并賦予P53致癌效應。有些TP53中的錯義突變是功能喪失（LOF），并通過影響寡聚作用的顯性負性機制發(fā)揮作用。賊近的一份報告利用基因組編輯、飽和突變篩選和小鼠模型對人類髓系惡性腫瘤中的TP53熱點錯義突變進行了詳細分析。這項分析表明，在急性髓細胞白血病中，TP53突變并不賦予新的獲得性功能，而是在本質(zhì)上為顯性陰性，并影響該蛋白的腫瘤抑制功能。
針對TP53突變的靶向藥物
如何尋代針對TP53突變的靶向藥物呢？探索新靶點的一種方法是找到具有P53失調(diào)癌細胞的脆弱性。與野生型P53癌細胞相比，可以選擇性地殺死P53失調(diào)癌細胞或抑制P53缺陷細胞的生長。P53缺陷癌細胞中G1/S細胞周期檢查點的缺失使得它們有效依賴G2/M檢查點來維持基因組完整性。這種依賴性暴露了P53缺陷癌細胞的獨特脆弱性，導致P53與多種基因/途徑之間的合成致死關(guān)系。P53缺陷癌細胞表現(xiàn)出與電離輻射和基因毒性藥物（如順鉑、喜樹堿、阿霉素）的合成致死相互作用。例如，當用ATR、Chk1、PLK1和Wee1激酶抑制劑治療時，P53缺陷細胞對基因毒性應激更為敏感，而具有功能正常的P53細胞則相反。P53缺陷細胞，在采用DNA損傷劑治療后，依賴p38MAPK/MK2通路存活。P53缺陷細胞去除MK2后，抑制順鉑治療后Cdc25A介導的S期阻滯和阿霉素治療后Cdc25B介導的G2/M期阻滯，導致體內(nèi)有絲分裂災難和腫瘤消退。此外，存在P53基因缺失時，ATM的抑制結(jié)合拓撲異構(gòu)酶抑制劑，也呈現(xiàn)出合成殺傷力。據(jù)報道，在宮頸癌細胞系中，SGK2、PAK3、CHK1、Wee1和Myt1對P53的存在合成殺傷作用。
從TP53的合成致死效應來看TP53雙等位基因失活效應的靶向藥物治療
通過基因解碼研究，科學家們采用了一種計算方法來預測具有P53合成殺傷力的基因。利用公開的細胞系和基因表達數(shù)據(jù)集，基因解碼鑒定了18種與P53具有潛在合成致死相互作用的激酶，包括PLK1、NEK2、BUB1和AURKA[96]。另一項研究通過分析33種不同人類癌癥類型的公開數(shù)據(jù)，確定了一組類似的潛在P53合成致死基因，以確定在P53缺陷細胞/腫瘤中過度表達的120個基因，包括19個在不同腫瘤類型中常見的基因。這些假定的P53合成致死基因中有相當一部分是潛在的可以作為藥物作用靶點的有絲分裂激酶（AURKA、BUB1、BUB1B、CDK1、MELK、NEK2、PLK1和TTK）。兩項研究中8種激酶中有6種是共同的，曾在著一致性。
染色體17p上通常缺失的區(qū)域包括幾個與TP53相鄰的重要基因。例如，人類RNA聚合酶II復合物（POLR2A）中賊大的亞單位之一位于TP53基因座附近。基因解碼發(fā)現(xiàn)，在多種人類癌癥中，半合子TP53缺失的同時缺失POLR2A在多種腫瘤發(fā)現(xiàn)。與轉(zhuǎn)錄后和翻譯后調(diào)控的TP53不同，POLR2A的表達與基因拷貝數(shù)直接相關(guān)。因此，半合子del17p基因組缺失細胞中POLR2A基因的抑制導致合成致死率和細胞死亡增加。E3連接酶環(huán)盒1（RBX1）也被認為是另一個P53合成的致命伙伴，通過K63連接泛素化調(diào)節(jié)POLR2A介導的mRNA合成。在P53缺失的去勢抵抗前列腺癌細胞系中抑制RBX1導致細胞生長的協(xié)同抑制。
靶向TP53突變的藥物開發(fā)
大多數(shù)與TP53相關(guān)的藥物開發(fā)工作都致力于設計治療方法，以利用與TP53失調(diào)相關(guān)的癌癥特異性脆弱性，如del17p、TP53突變、TP53啟動子甲基化和MDM2過度表達[70116]。P53與POL2RA的合成致死性相互作用的治療效用目前正在臨床前模型中進行研究。抑制POL2RA的鵝膏毒毒素作為抗體藥物結(jié)合物（ADC）正在試驗中。在多發(fā)性骨髓瘤中，抗B細胞成熟抗原（anti-BCMA）amanitin adc在臨床前模型中顯示出有效性和耐受性。需要額外的測試來確定這些藥物的臨床療效和耐受性。
另一個有希望的方法是部署能夠恢復P53野生型功能的化合物。設計小分子和肽來穩(wěn)定P53突變蛋白是佳學基因等基于基因解碼的基因工程機構(gòu)的一個選擇。據(jù)報道，金屬伴侶通過鋅摻入恢復突變型P53的功能。同樣，抑制P53易聚集突變體中淀粉樣結(jié)構(gòu)的形成已被證明是TP53功能缺陷腫瘤的一種治療策略。例如，據(jù)報道，APR-246可重新激活突變型P53，目前這一藥物正處于臨床開發(fā)階段。
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針對P53突變的靶向藥物選擇策略
MDM2和E3泛素連接酶通過多種方式調(diào)節(jié)P53的激活，包括與P53的轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域相互作用和抑制P53活性。MDM2還促進P53離開細胞，并可通過泛素介導蛋白酶體降解P53從而負向調(diào)節(jié)P53活性。在正常細胞中，MDM2通過誘導泛素介導的P53持續(xù)降解，有助于維持低水平的P53。然而，在細胞應激（如DNA損傷、缺氧、癌基因激活）的作用下，MDM2與P53的相互作用被破壞，導致P53的穩(wěn)定。有趣的是，P53介導的轉(zhuǎn)錄也調(diào)控MDM2。因此，MDM2和P53通過一個自調(diào)節(jié)負反饋回路緊密相連。MDM2在一些漿細胞白血病患者和多個多發(fā)性骨髓瘤細胞系中過度表達，從而抑制P53活性。抑制MDM2-P53相互作用為穩(wěn)定P53提供了一種新的策略，并導致Nutlin的開發(fā)。佳學基因研究發(fā)現(xiàn)Nutlin是P53-MDM2相互作用的先進抑制劑，它在多發(fā)性骨髓瘤中顯示出與已知抗多發(fā)性骨髓瘤藥物（如硼替佐米、美法蘭和依托泊苷）具有協(xié)同作用的作用。然而，Nutlin僅對野生型P53細胞有效，在del17p和突變P53背景下無效。白血病和脂肪肉瘤MDM2拮抗劑的先進階段試驗顯示出劑量限制毒性，包括中性粒細胞減少和血小板減少。
對MDM2拮抗作用的關(guān)注也導致了細胞周期療法的形成。這些藥物通過穩(wěn)定野生型細胞中的P53而誘導短暫的細胞周期阻滯，而P53突變細胞繼續(xù)分裂并表現(xiàn)出對化療藥物的敏感性增強。目前正在進行細胞周期藥物的臨床開發(fā)以及細胞周期治療藥物組合的臨床前研究。
另一種潛在的針對野生型TP53腫瘤的抗腫瘤藥物的靶向策略是針對細胞的衰老機制，這是已知的腫瘤發(fā)生障礙。小鼠腫瘤模型顯示P53依賴性衰老抑制腫瘤的證據(jù)，MDM2拮抗劑誘導P53誘導的衰老具有抗癌作用。
不幸的是，通過基因治療重新引入野生型P53的嘗試仍然失敗。腺病毒介導的野生型P53在卵巢癌患者中的二期/三期隨機試驗中失敗。同時，野生型P53的表達并不足以抑制所有轉(zhuǎn)化細胞的生長。
P53特異性抗原肽可在高表達突變TP53的腫瘤細胞主要組織相容性復合物上呈現(xiàn)出來，并能引起抗腫瘤免疫反應。對突變型P53的免疫已證明對荷瘤小鼠有效。目前，臨床上正在開發(fā)利用突變型P53靶向免疫治療的肽疫苗和樹突狀細胞疫苗。迄今為止，已經(jīng)使用P53免疫原進行了許多Ⅰ/Ⅱ期免疫試驗，但不幸的是，沒有一個顯示出可接受的臨床療效。
為了更好地理解本文的內(nèi)容：佳學基因腫瘤基因檢測靶向藥物選擇團隊，推薦您閱讀以下文獻：
