Kif5b-flox 基因敲除小鼠

KIF5B，也称为Kinesin family member 5B，是一种编码驱动蛋白家族成员的基因。驱动蛋白是一种微管相关蛋白，参与细胞内物质的运输。KIF5B在细胞分裂、细胞骨架的维持和细胞器的定位中发挥重要作用。近年来，KIF5B基因与癌症的发生和发展之间的关系逐渐受到关注。

KIF5B基因的突变和融合在多种癌症中均有发现，尤其是在非小细胞肺癌（NSCLC）中。ALK基因编码一种跨膜酪氨酸激酶受体，其生理表达于神经系统胚胎发生期，但出生后其表达会下降。ALK基因在1994年被发现融合到NPM1基因上，从而导致间变性大细胞淋巴瘤的发生。此后，ALK基因与其他类型癌症的发生也有关联，包括NSCLC。在NSCLC中，已发现超过19种不同的ALK融合伴侣，包括EML4、KIF5B、KLC1和TPR等。大多数NSCLC患者中的ALK融合对ALK抑制剂，如克唑替尼，有良好的反应[1]。

KIF5B基因的融合伴侣还包括ERBB4基因。ERBB4融合是一种罕见的、新型的致癌事件，涉及肺腺癌的发展。虽然ERBB4融合不是常规检查的对象，但ERBB4融合是现有泛ErbB酪氨酸激酶的潜在靶标，必须在实验室中实施[2]。

RET原癌基因是一种参与多种生理和发育功能的基因。当RET基因发生改变时，其突变会影响各种器官系统的疾病，从赫施普龙病、多发内分泌瘤2型（MEN2）、乳头状甲状腺癌（PTC）到NSCLC等。RET基因的改变在30-70%的浸润性乳腺癌和50-60%的胰腺导管腺癌中均有发现，此外还发现于结直肠癌、黑色素瘤、小细胞肺癌、神经母细胞瘤和小肠神经内分泌肿瘤中。RET基因的改变与肿瘤的增殖、侵袭和转移有关。RET基因的融合或重排是指其他基因的5'序列与编码酪氨酸激酶的RET基因的3'序列发生体细胞并置。RET重排发生在约2.5-73%的散发性PTC和1-3%的NSCLC患者中。PTC中最常见的RET融合是CDCC6-RET和NCOA4-RET，而NSCLC中最常见的RET融合是KIF5B-RET。酪氨酸激酶抑制剂是针对RET驱动的疾病（RET突变或RET融合阳性）的药物。多激酶抑制剂（MKI）针对各种激酶和其他受体。已有多种MKI获得FDA批准用于癌症治疗（舒尼替尼、索拉非尼、凡德他尼、卡博替尼、雷戈非尼、帕纳替尼、仑伐替尼、阿雷替尼）和非肿瘤性疾病（尼达尼布）。选择性RET抑制剂药物LOXO-292（塞普卡替尼）和BLU-667（普拉塞替尼）正在分别进行I/II期和I期临床试验，初步结果显示部分反应和低发生率的重度不良事件。RET融合为肿瘤治疗提供了一个可行的治疗靶标，需要进一步研究RET融合的流行率和发病机制，以及开发当前和新型的酪氨酸激酶抑制剂[3]。

KIF5B-RET融合基因是一种新型的致癌基因，近年来在部分肺癌中被发现。然而，相关流行病学研究的结果尚不明确。因此，进行了一项荟萃分析，以评估基于RT-PCR检测的KIF5B-RET表达与肺癌临床病理特征和预后的相关性。通过PubMed、Google Scholar、Wiley Online、SpringerLink和中国国家知识基础设施数据库检索，以确定符合条件的研究。分析了肺癌中KIF5B-RET融合基因的发生与年龄、性别、吸烟状态、组织学类型、分化和TNM分期的关联。HR、总生存期（OS）和无进展生存期（PFS）用于描述肺癌患者的预后。计算了OR和95% CI以评估相关性。使用随机效应模型和固定效应模型分析数据。根据纳入标准，共有13项研究纳入研究，包括8,859例肺癌患者。检测到121例KIF5B-RET融合基因状态阳性患者，阳性表达率为1.36%。KIF5B-RET融合基因状态在女性（OR=0.67，95% CI=0.48-0.94）和年轻（<60岁）患者（OR=0.08，95% CI=0.01-0.45）中的发生率显著高于男性患者和老年（≥60岁）患者。TNM分期、组织学类型、分化和吸烟状态方面没有发现差异。根据预后，KIF5B-RET融合基因状态阳性和阴性患者的OS和PFS没有差异。KIF5B-RET融合基因主要发生在年轻女性肺癌患者中。然而，融合基因的表达与肺癌患者预后的关系尚不清楚[4]。

最近，发现了一个由KIF5B基因（10p11.22）与RET基因（10q11.21）之间连接形成的新型融合基因，该基因在NSCLC中被发现。然而，KIF5B/RET融合基因状态与手术治疗的肺癌临床病理特征之间的相关性尚未得到充分描述。在这项研究中，我们独立地调查了371例手术治疗的NSCLC（270例为腺癌，101例为鳞癌）、60例乳腺癌、11例来自结肠癌的转移性肺癌和甲状腺乳头状腺癌患者的KIF5B/RET融合基因状态，这些患者均在名古屋市大学医院接受治疗。融合基因状态通过基于RT-PCR的检测和直接测序进行分析。在270例腺癌中检测到3例KIF5B/RET融合基因（1.1%），包括女性和从不吸烟的混合型腺癌患者。融合基因与其他突变一起被检测到，如EGFR、Kras、Braf、erbB2突变和EML4/ALK融合。在鳞状细胞癌或其他类型的癌症中没有检测到KIF5B/RET融合。在3例检测到融合基因的患者中，2例为KIF5B（外显子15）；RET（外显子12）融合，具有乳头状优势，1例为KIF5B（外显子22）；RET（外显子12）融合，具有实性优势腺癌。匹配的正常肺组织没有显示易位。我们报告了KIF5B/RET融合基因作为肺腺癌的驱动体细胞突变。KIF5B/RET融合阳性患者的临床病理背景与EML4/ALK融合阳性患者相似。嵌合致癌基因可能是NSCLC个性化诊断和治疗的有希望的分子靶标[5]。

通过一个基于分子和病理学筛查的综合系统，我们对1,529例肺癌进行了间变性淋巴瘤激酶（ALK）和c-ros原癌基因1，受体酪氨酸激酶（ROS1）的融合筛查，并鉴定了44例ALK融合阳性和13例ROS1融合阳性的腺癌，包括ROS1未知的融合伴侣。此外，我们在14例腺癌中发现了以前未知的激酶融合，这些融合可能对分子靶向治疗有希望，即驱动蛋白家族成员5B（KIF5B）-ret原癌基因（RET）和螺旋-螺旋结构域包含6（CCDC6）-RET。对这些包含71例激酶融合阳性腺癌的1,116例腺癌进行的多变量分析确定了四个独立因素，这些因素是预后不良的指标：年龄≥50岁、男性、高病理分期和阴性激酶融合状态[6]。

ALK阳性组织细胞增多症是一种罕见类型的组织细胞肿瘤，首次在2008年描述为3例多系统疾病涉及肝脏和造血系统的婴儿。随后，通过病例报告和系列研究，发现这种实体在更广泛的临床病理谱中占有一席之地，具有复发性KIF5B-ALK融合。然而，ALK阳性组织细胞增多症的全面临床病理和分子谱尚未得到充分描述。在这里，我们描述了迄今为止最大规模的ALK阳性组织细胞增多症研究，包括39例的详细临床病理数据，其中包括37例经证实的ALK重排。临床谱包括不同的临床表型组：具有肝脏和造血系统受累的多系统疾病婴儿（组1A：6/39），其他具有多系统疾病的患者（组1B：10/39），以及具有单系统疾病的患者（组2：23/39）。整个队列中有19例患者（49%）出现神经系统受累（组1B和组2中分别有7例和12例）。组织学特征包括几乎三分之一病例的典型黄色肉芽肿特征，而大多数病例则显示出更密集的细胞、单形性外观，没有脂质化组织细胞，但有时有更细长的或上皮样形态。肿瘤性组织细胞对巨噬细胞标志物呈阳性，并且经常表现出磷酸化细胞外信号调节激酶的强表达，证实了MAPK通路的激活。27例患者检测到KIF5B-ALK融合，而CLTC-ALK、TPM3-ALK、TFG-ALK、EML4-ALK和DCTN1-ALK融合在单个病例中被鉴定。在11/11例接受ALK抑制剂治疗的患者中观察到强效和持久的反应，其中10例有神经系统受累。这项研究展示了ALK阳性组织细胞增多症的现有临床病理和分子景观，并为这种新兴组织细胞实体的临床管理提供了指导[7]。

涉及RET激酶的改变与肺癌、甲状腺癌和其他癌症的发病机制有关。然而，具有抗RET活性的多激酶抑制剂（MKI）在RET改变患者中的临床活性似乎有限，这引起了人们对针对RET的治疗潜力的质疑。LOXO-292是一种选择性RET抑制剂，旨在抑制多种RET融合、活化突变和获得性耐药突变。在多种体外和体内RET依赖性肿瘤模型中，通过使用各种方法证实了LOXO-292具有强大的抗RET活性、高选择性和中枢神经系统覆盖范围。由于临床紧迫性，使用LOXO-292对2例RET改变、MKI耐药的癌症患者进行了治疗，通过实时药代动力学评估指导快速剂量调整，以安全快速地达到有意义的临床暴露量。LOXO-292在体外对携带内源性RET基因改变的癌细胞系、工程表达KIF5B-RET融合蛋白的细胞（+/- RET V804M门控耐药突变或常见的RET活化突变M918T）以及RET改变的癌细胞系和患者来源的异种移植瘤（包括将RET融合阳性的异种移植瘤注射到大脑中的患者）显示出强大的和选择性的抗RET活性。一位患有RET M918T突变髓样甲状腺癌肝转移和获得性RET V804M门控耐药突变的病人，之前接受了六种MKI方案治疗，在使用LOXO-292后，肿瘤降钙素、CEA和循环DNA迅速降低，疼痛性肝肿大和肿瘤相关腹泻得到缓解，并确认肿瘤有反应。另一位患有KIF5B-RET融合阳性肺癌、对alectinib产生获得性耐药和症状性脑转移的患者，在脑部表现出戏剧性的反应，并且她的症状得到缓解。这些结果为RET改变的行动性提供了概念证明，并将LOXO-292的选择性RET抑制确定为在接受多种激酶抑制剂治疗后、具有多种RET改变的肿瘤患者中的一种有希望的治疗方法[8]。

KIF5B基因序列变异与心脏每搏输出量对规律运动的反应有关。对耐力训练诱导的心脏每搏输出量变化进行的全基因组连锁扫描在白人家庭的HERITAGE家庭研究中检测到染色体10p11上的一个数量性状位点。密集的微卫星作图将该连锁区域缩小到一个包含16个已知基因和14个预测基因的7 Mb区域。与90个单核苷酸多态性（SNP）进行的关联分析提供了整个队列中KIF5B基因座关联的提示性证据（P值从0.03到0.06）。当仅在连锁信息家庭中进行分析时（家庭特异性对数优势比评分在峰值连锁位置>0.025），KIF5B位点的关联更强（P值从0.001到0.008）。KIF5B基因编码和调节区域的重新测序没有发现新的外显子SNP。然而，启动子区域特别多态性，在起始密码子上游1850 bp内包含至少5%次要等位基因频率的8个SNP。使用启动子单倍型报告构建体进行的功能性分析导致了序列变异的鉴定，这些变异对KIF5B启动子活性有显著影响。类似地，抑制和过表达实验表明，KIF5B表达的变化以影响心脏对规律运动的适应能力的方式改变线粒体定位和生物发生。我们的数据表明，KIF5B是心脏每搏输出量对规律运动反应的强候选基因。此外，训练诱导的亚最大运动每搏输出量变化可能是由KIF5B表达的功能性SNP决定的线粒体功能和变化引起的[9]。

综上所述，KIF5B是一种编码驱动蛋白家族成员的基因，参与细胞内物质的运输。KIF5B基因的突变和融合在多种癌症中均有发现，尤其是在NSCLC中。ALK、ERBB4和RET基因与KIF5B基因的融合在NSCLC的发生和发展中发挥作用。KIF5B-RET融合基因是一种新型的致癌基因，在部分肺癌中被发现，但其与肺癌患者预后的关系尚不清楚。KIF5B基因的变异与心脏每搏输出量对规律运动的反应有关。KIF5B的研究有助于深入理解其在癌症发生和发展中的作用，为癌症的个性化诊断和治疗提供新的思路和策略。