至本医疗创新IVD--"人类NTRK1/2/3基因变异检测试剂盒"


NTRK(Neurotrophic Receptor Tyrosine Kinase)是指神经营养受体酪氨酸激酶。NTRKs基因包含 NTRK1、NTRK2 和 NTRK3,分别负责编码 TRK(原肌球蛋白受体激酶)家族受体蛋白 TrkA、TrkB 和 TrkC的合成。NTRK是基因叫法,TRK是蛋白的叫法(NTRK基因编码的TRK蛋白)

NTRK

1982年被Mariano Barbacid团队在一次原癌基因的筛选实验中发现NTRK1,当时这项研究表明,TPM3-NTRK1融合蛋白具有很强的细胞转化能力从而促进肿瘤细胞的生长。1989年前后,研究人员陆续鉴定出TRK家族的三个成员TRKA、TRKB、TRKC。随后,TRK家族蛋白在不同的肿瘤中又被鉴定出多种多种融合形式。
TRK(tropomyosin-related kinase,原肌球蛋白相关激酶)蛋白是一类神经生长因子受体,属于酪氨酸激酶,TRK家族共包含3个高度同源的蛋白——TRKA、TRKB、TRKC,这三个蛋白分别由NTRK1、NTRK2和NTRK3基因编码。TRK与细胞增殖、分化、代谢、凋亡等密切相关。以TRKA为例来对TRK家族蛋白的结构进行说明。TRKA为跨膜蛋白,其胞外部分包含5个结构域,其中有两个胱氨酸富集区(Cysteinerich)C1和C2;C1和C2之间是亮氨酸富集区LRR;C3与跨膜区域之间有两个免疫球蛋白类似结构域Ig1和Ig2,其中Ig2为配体特异性识别的位点。TRKA的胞内部分主要为一个激酶催化结构域KD。TRKA的胞内部分有多个磷酸化位点,当TRKA二聚化之后会发生自磷酸化,先是Y676、Y680、Y681等位点发生磷酸化,上述位点的磷酸化又会使Y496、Y791两个位点发生磷酸化,从而激活TRK的激活活性。


NTRK在中枢神经系统的发育过程中起到重要的作用。TrkA在交感神经、三叉神经、背根神经节、前脑和终脑皮层的胆碱能神经元中高度表达;TrkB在整个中枢神经和周围神经系统中都高度表达;而TrkC主要在哺乳动物的神经中枢组织中表达。Trk激酶受体在人体非神经组织中也广泛分布,如在唾液腺、胃、肠、胰腺、骨髓、肾上腺、前列腺、卵巢、子宫、骨髓肌等器官中都能发现TrkA或者TrkB的表达,TrkC与TrkA的分布模式类似,但是表达量比TrkA少很多;而在神经系统中,TrkC与TrkB的表达分布类似,所以,TrkC在神经类和非神经类组织中的表达有明显的差异。

拉罗替尼 larotrectinib

拉罗替尼(larotrectinib,又称LOXO-101、ARRY-470和VITRAKVI®)是一种新型口服NTRK小分子抑制剂,由Loxo Oncology开发。FDA于2018年11月26日通过加速审批程序批准Vitrakvi用于用于治疗具有NTRK基因融合的成人和儿童局部晚期或转移性实体瘤,这是继帕博丽珠单抗2017年被FDA加速批准用于治疗高微卫星不稳定性(MSI-H)或错配修复缺陷(dMMR)的实体瘤之后批准的第2种不限癌种的药物,也是首个用于专门治疗NTRK融合肿瘤的药物。
对拉罗替尼疗效的评估是基于三个多中心、开放标签、单组的临床试验,治疗评价标准主要是测量总缓解率和缓解时间。使用高通量测序(NGS)或荧光原位杂交(FISH)确定具有NTRK基因融合的患有不可切除或转移性实体瘤患者55名,成人患者每天两次口服拉罗替尼100mg,儿科患者(18岁或更小)按体表100mg·m-2给药,最大剂量为100mg,每天两次。临床数据表明拉罗替尼对具有NTRK基因融合的不同类型实体瘤患者治疗总有效率为75%,其中完全缓解率为22%,部分缓解率为53%;73%的患者缓解时间在6个月以上,39%的患者缓解时间可持续一年以上。在2018年欧洲肿瘤医学会议上,Loxo Oncology公布的拉罗替尼治疗TRK融合癌患者的最新临床资料中,新报告的67例TRK融合患者总缓解率为81%,其中部分缓解率为63%,完全缓解率为17%,显示出良好的抗肿瘤活性。拉罗替尼最常见的不良反应(≥20%)是疲劳、恶心、头晕、呕吐、AST升高、咳嗽、ALT升高、便秘和腹泻。
判断一个患者是否适合接受TRK抑制剂治疗的唯一方法是进行分子标记物筛查,确认其是否携带NTRK基因融合。TRK基因融合是一种染色体改变,当NTRK1/2/3这3种基因与其他基因发生融合时,就会导致构象异常的TRK蛋白(TRKA、TRKB、TKRC)产生,激活特定类型肿瘤细胞增殖相关的信号通路,进而诱发NTRK基因融合的恶性肿瘤。
2020年4月30日,拜耳(Bayer)与至本医疗宣布达成合作,在中国市场开发基于二代测序(NGS)技术的用于NTRK融合基因检测的伴随诊断-体外诊断试剂(CDx-IVD)产品。该合作将专注于开发larotrectinib在中国市场的伴随诊断产品。本次创新公示的人类NTRK1/2/3基因变异检测试剂盒(可逆末端终止测序法)是拉罗替尼伴随诊断产品。

NGS为什么是融合检测的首选?

基因重排(gene rearrangement)指两个发生断裂的不同基因,部分序列或全部序列拼接在一起,形成一个新的杂合基因的过程。基因融合(gene fusion)是指能够产生功能蛋白的基因重排,因此属于一种特殊形式的重排。融合可在DNA或RNA水平检测到,采用基于NGS技术的RNA-seq/DNA-seq可有效检出所有融合基因及融合partner(具体取决于panel大小),可弥补IHC、qPCR等常规检测方法存在的漏检、假阴性或不能区分融合partner等不足。事实上,对于RNA-seq/DNA-seq都能检测的融合,两者是相互补充的关系,尤其检测FFPE样本时,RNA-seq+DNA-seq显然是更优的应对策略。至本专利Ori-Fusion算法独创融合模式识别技术,通过跨组学交叉分析,可全视角检测4种融合和重排形式(已知融合、新融合、内部重排、基因间区重排),能准确识别断点位置、未知partner基因以及融合亚型。同时还使用了另外两种算法(专利Ori-LongIndel算法和Ori-Microdel/dup算法)辅助验证结果,并能特异性识别不同表现形式间形成的复杂重排以及染色体易位导致的结构性变异,其融合检出率高于国际水平,为临床提供极致精准的有效信息。


以拉罗替尼的靶点NTRK融合为例,至本的数据显示,中国实体瘤患者中仅有0.4%的人携带这种变异,其中纤维肉瘤中NTRK融合的比例较高,达到11.1%,结直肠癌中的NTRK融合比例也有1.1%,在非小细胞肺癌中仅有0.2%。至本检测产品至明/元溯系列通过覆盖基因全长和部分内含子区域的探针设计,可以识别NTRK1/2/3基因所有融合形式(包括FISH无法检测的未知融合,市面上大多数NGS产品因探针无法覆盖基因全长也无法检测未知融合)。

参考:
NTRK基因融合的机制与靶向治疗 知乎
『拉罗替尼』今日获批,关于 NTRK 基因必须知道的十问十答! 肺爱团
拜耳与至本医疗合作将在中国开发拉罗替尼的伴随诊断产品 CA幸存者微信公众号

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