【佳學(xué)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(diǎn)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(jī)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(gè)亞群中，需要采用三種不同的基因策略：17號(hào)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(rèn)的多發(fā)性骨髓瘤的高風(fēng)險(xiǎn)基因特點(diǎn)，是基因檢測的一個(gè)重要檢查區(qū)域。，也是骨髓瘤分子診斷的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。雙等位基因失活和突變?cè)诙喟l(fā)性骨髓瘤患者中也有報(bào)道，但是根據(jù)數(shù)據(jù)庫比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的基因檢測是，就不是高危疾病的疾病分期標(biāo)準(zhǔn)，而基因解碼根據(jù)TP53的功能，將其歸為高風(fēng)險(xiǎn)基因突變。這一新型認(rèn)識(shí)對(duì)于靶向失調(diào)的TP53的靶向藥物尋找和匹配極為重要。佳學(xué)基因?yàn)榇蠹姨峁┻@方面的知識(shí)，從TP53失調(diào)的患者中識(shí)別新的靶點(diǎn)和疾病驅(qū)動(dòng)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(xì)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(dòng)下的基因檢測的廣泛應(yīng)用，多發(fā)性骨髓瘤的正確治療取得了顯著的進(jìn)展，新的治療方法得到了批準(zhǔn)，包括免疫調(diào)節(jié)藥物、蛋白酶體抑制劑，以及最近的抗CD38抗體，患者的無進(jìn)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(fēng)險(xiǎn)疾病患者是目前治療方法所缺乏患者]。修訂后的ISS（R-ISS）標(biāo)準(zhǔn)用于對(duì)骨髓瘤患者進(jìn)行診斷分層。這包括通過佳學(xué)基因高密度芯片來檢測細(xì)胞遺傳學(xué)異常（CA）的存在來確定高危MM，其標(biāo)準(zhǔn)是患者細(xì)胞內(nèi)存在一個(gè)或多個(gè)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(fēng)險(xiǎn)基因突變特征，但細(xì)胞遺傳學(xué)分析標(biāo)準(zhǔn)的制定實(shí)際上使得具有不同基因變異特點(diǎn)的人群被歸為骨發(fā)性骨髓瘤的高風(fēng)險(xiǎn)人群。骨髓瘤基因組計(jì)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(jì)劃將TP53畸變高?；颊叻譃閮山M，一個(gè)是雙打擊骨髓瘤（DHMM），其中包括TP53雙等位基因失活（一個(gè)缺失和一個(gè)突變）的患者。第二組是在高癌細(xì)胞分?jǐn)?shù)（CCF)中存在del17p突變。

在基因解碼過程中，TP53最初是猴病毒40大T抗原在病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞中的結(jié)合對(duì)象。TP53最初被歸為為癌基因，但后來進(jìn)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(bào)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(biāo)志。

大約50%的人類癌癥有TP53改變。在從32個(gè)不同的研究，由超過10000個(gè)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(gè)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)生率最高（約占90%），而副神經(jīng)節(jié)瘤的發(fā)生率最低，僅為0.50%。其他研究小組也報(bào)道了在實(shí)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(xì)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(xì)胞癌、頭頸部鱗狀細(xì)胞癌、急性髓細(xì)胞白血病（AML）和透明細(xì)胞腎癌）的預(yù)后相關(guān)。大約80%的TP53突變是錯(cuò)義突變，定位于DNA結(jié)合域。其中8個(gè)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(bào)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(cuò)義突變外，在多個(gè)實(shí)體瘤研究中還報(bào)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(duì)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(gè)等位基因丟失是由于突變、染色體缺失或拷貝中性缺失。細(xì)胞系和患者樣本的基因表達(dá)譜表明，即使TP53的單等位基因缺失也會(huì)導(dǎo)致表達(dá)水平顯著降低。

與實(shí)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(xì)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，雙等位基因失活是最常見的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?cè)诜謩e占4%，缺失僅占3%。TCGA中只有一個(gè)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(xué)基因?qū)GP的分析表明，缺失最常見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(cuò)義突變是功能獲得（GOF）突變，并賦予P53致癌效應(yīng)。有些TP53中的錯(cuò)義突變是功能喪失（LOF），并通過影響寡聚作用的顯性負(fù)性機(jī)制發(fā)揮作用。最近的一份報(bào)告利用基因組編輯、飽和突變篩選和小鼠模型對(duì)人類髓系惡性腫瘤中的TP53熱點(diǎn)錯(cuò)義突變進(jìn)行了詳細(xì)分析。這項(xiàng)分析表明，在急性髓細(xì)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(duì)TP53突變的靶向藥物

如何尋代針對(duì)TP53突變的靶向藥物呢？探索新靶點(diǎn)的一種方法是找到具有P53失調(diào)癌細(xì)胞的脆弱性。與野生型P53癌細(xì)胞相比，可以選擇性地殺死P53失調(diào)癌細(xì)胞或抑制P53缺陷細(xì)胞的生長。P53缺陷癌細(xì)胞中G1/S細(xì)胞周期檢查點(diǎn)的缺失使得它們有效依賴G2/M檢查點(diǎn)來維持基因組完整性。這種依賴性暴露了P53缺陷癌細(xì)胞的獨(dú)特脆弱性，導(dǎo)致P53與多種基因/途徑之間的合成致死關(guān)系。P53缺陷癌細(xì)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(dāng)用ATR、Chk1、PLK1和Wee1激酶抑制劑治療時(shí)，P53缺陷細(xì)胞對(duì)基因毒性應(yīng)激更為敏感，而具有功能正常的P53細(xì)胞則相反。P53缺陷細(xì)胞，在采用DNA損傷劑治療后，依賴p38MAPK/MK2通路存活。P53缺陷細(xì)胞去除MK2后，抑制順鉑治療后Cdc25A介導(dǎo)的S期阻滯和阿霉素治療后Cdc25B介導(dǎo)的G2/M期阻滯，導(dǎo)致體內(nèi)有絲分裂災(zāi)難和腫瘤消退。此外，存在P53基因缺失時(shí)，ATM的抑制結(jié)合拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑，也呈現(xiàn)出合成殺傷力。據(jù)報(bào)道，在宮頸癌細(xì)胞系中，SGK2、PAK3、CHK1、Wee1和Myt1對(duì)P53的存在合成殺傷作用。

從TP53的合成致死效應(yīng)來看TP53雙等位基因失活效應(yīng)的靶向藥物治療

通過基因解碼研究，科學(xué)家們采用了一種計(jì)算方法來預(yù)測具有P53合成殺傷力的基因。利用公開的細(xì)胞系和基因表達(dá)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(xiàng)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(xì)胞/腫瘤中過度表達(dá)的120個(gè)基因，包括19個(gè)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(dāng)一部分是潛在的可以作為藥物作用靶點(diǎn)的有絲分裂激酶（AURKA、BUB1、BUB1B、CDK1、MELK、NEK2、PLK1和TTK）。兩項(xiàng)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(gè)與TP53相鄰的重要基因。例如，人類RNA聚合酶II復(fù)合物（POLR2A）中最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(shí)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(dá)與基因拷貝數(shù)直接相關(guān)。因此，半合子del17p基因組缺失細(xì)胞中POLR2A基因的抑制導(dǎo)致合成致死率和細(xì)胞死亡增加。E3連接酶環(huán)盒1（RBX1）也被認(rèn)為是另一個(gè)P53合成的致命伙伴，通過K63連接泛素化調(diào)節(jié)POLR2A介導(dǎo)的mRNA合成。在P53缺失的去勢(shì)抵抗前列腺癌細(xì)胞系中抑制RBX1導(dǎo)致細(xì)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(shè)計(jì)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(dòng)子甲基化和MDM2過度表達(dá)[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(jìn)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(yàn)中。在多發(fā)性骨髓瘤中，抗B細(xì)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(gè)有希望的方法是部署能夠恢復(fù)P53野生型功能的化合物。設(shè)計(jì)小分子和肽來穩(wěn)定P53突變蛋白是佳學(xué)基因等基于基因解碼的基因工程機(jī)構(gòu)的一個(gè)選擇。據(jù)報(bào)道，金屬伴侶通過鋅摻入恢復(fù)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(bào)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。

針對(duì)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(jìn)P53離開細(xì)胞，并可通過泛素介導(dǎo)蛋白酶體降解P53從而負(fù)向調(diào)節(jié)P53活性。在正常細(xì)胞中，MDM2通過誘導(dǎo)泛素介導(dǎo)的P53持續(xù)降解，有助于維持低水平的P53。然而，在細(xì)胞應(yīng)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(dǎo)致P53的穩(wěn)定。有趣的是，P53介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄也調(diào)控MDM2。因此，MDM2和P53通過一個(gè)自調(diào)節(jié)負(fù)反饋回路緊密相連。MDM2在一些漿細(xì)胞白血病患者和多個(gè)多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞系中過度表達(dá)，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(dǎo)致Nutlin的開發(fā)。佳學(xué)基因研究發(fā)現(xiàn)Nutlin是P53-MDM2相互作用的第一抑制劑，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(duì)野生型P53細(xì)胞有效，在del17p和突變P53背景下無效。白血病和脂肪肉瘤MDM2拮抗劑的第一階段試驗(yàn)顯示出劑量限制毒性，包括中性粒細(xì)胞減少和血小板減少。

對(duì)MDM2拮抗作用的關(guān)注也導(dǎo)致了細(xì)胞周期療法的形成。這些藥物通過穩(wěn)定野生型細(xì)胞中的P53而誘導(dǎo)短暫的細(xì)胞周期阻滯，而P53突變細(xì)胞繼續(xù)分裂并表現(xiàn)出對(duì)化療藥物的敏感性增強(qiáng)。目前正在進(jìn)行細(xì)胞周期藥物的臨床開發(fā)以及細(xì)胞周期治療藥物組合的臨床前研究。

另一種潛在的針對(duì)野生型TP53腫瘤的抗腫瘤藥物的靶向策略是針對(duì)細(xì)胞的衰老機(jī)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(dǎo)P53誘導(dǎo)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(dǎo)的野生型P53在卵巢癌患者中的二期/三期隨機(jī)試驗(yàn)中失敗。同時(shí)，野生型P53的表達(dá)并不足以抑制所有轉(zhuǎn)化細(xì)胞的生長。

P53特異性抗原肽可在高表達(dá)突變TP53的腫瘤細(xì)胞主要組織相容性復(fù)合物上呈現(xiàn)出來，并能引起抗腫瘤免疫反應(yīng)。對(duì)突變型P53的免疫已證明對(duì)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(xì)胞疫苗。迄今為止，已經(jīng)使用P53免疫原進(jìn)行了許多Ⅰ/Ⅱ期免疫試驗(yàn)，但不幸的是，沒有一個(gè)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(xué)基因腫瘤基因檢測靶向藥物選擇團(tuán)隊(duì)，推薦您閱讀以下文獻(xiàn)：

Prognosis, Biology, and Targeting of TP53 Dysregulation in Multiple Myeloma， Cells. 2020 Feb; 9(2): 287. doi: 10.3390/cells9020287

(責(zé)任編輯：佳學(xué)基因)

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