RTK
RTK(Receptor Tyrosine Kinases,受体酪氨酸激酶)是细胞表面一大类具有内源性蛋白激酶活性的透膜受体家族。作为细胞感应胞外环境的“分子天线”,RTK 负责接收生长因子、细胞因子及激素的信号,并通过胞内激酶结构域的 转磷酸化 将物理信号转化为化学级联反应。目前已发现人类基因组中含有 58 种 RTK,分为 20 个家族,包括著名的 EGFR、HER2、MET、VEGFR 和 IGF-1R。在肿瘤发生中,RTK 的突变、扩增或融合是驱动 RAS/MAPK 和 PI3K/AKT 通路持续活化的源头,也是现代 小分子TKI 与 单克隆抗体 打击最集中的药靶。
分子结构与生化激活逻辑
RTK 的结构设计体现了极高的模块化特征,确保信号能从胞外有序传递至胞内:
- 胞外配体结合域 (ECD): 负责识别特异性生长因子。不同家族的 ECD 包含富亮氨酸、富半胱氨酸或免疫球蛋白样结构域。
- 配体诱导二聚化 (Dimerization): 正常情况下受体以单体形式存在。当配体结合后,两个受体单体相互靠拢形成同源或异源 二聚体。
- 顺式/反式自磷酸化 (Autophosphorylation): 二聚化后,胞内激酶结构域相互磷酸化对方的酪氨酸残基。这些磷酸化位点成为 SH2结构域 或 PTB 结构域接头蛋白(如 GRB2, SOS)的对接点(Docking sites)。
临床景观:肿瘤驱动中的 RTK 异常
RTK 的功能失控是肿瘤获得永生化生存、代谢重塑和转移能力的核心原因:
| 变异模态 | 分子示例 | 临床表型 / 后果 |
|---|---|---|
| 基因突变 (Mutations) | EGFR Exon 19 del / L858R | 导致激酶域处于恒久“开启”状态,是非吸烟肺腺癌的首要驱动因素。 |
| 基因扩增 (Amplification) | HER2 扩增, MET 扩增 | 受体浓度过高导致不依赖配体的自发二聚化,驱动肿瘤快速演进与 靶向药耐药。 |
| 基因融合 (Fusions) | ALK 融合, ROS1 融合 | 激酶域与具有二聚化功能的伴侣基因融合,产生极强的致癌活性(强 癌基因成瘾)。 |
信号汇聚:下游通路的全景打击
不同的 RTK 最终通过少数几条“通用高速公路”传递信号:
- RAS/MAPK 通路: 主要调控细胞增殖。RTK 招募 GRB2/SOS 后,激活 RAS,启动级联反应直至 ERK 入核。
- PI3K/AKT 通路: 主要调控细胞存活与代谢。RTK 激活 PI3K,通过生成 PIP3 募集 AKT,抑制凋亡并激活 mTOR。
- 耐药机制:旁路激活。 当某一 RTK 被封锁时(如 EGFR),肿瘤常通过扩增另一 RTK(如 MET 或 AXL)来代偿信号,实现逃逸。
关键关联概念
- TKI: 针对胞内激酶域 ATP 结合位点的小分子拮抗剂。
- 单克隆抗体: 针对胞外 ECD 位点的阻断剂(如西妥昔单抗、曲妥珠单抗)。
- 转磷酸化: RTK 激活的生化标志,决定了后续信号支架的募集。
- 内吞降解: 细胞终止 RTK 信号的天然反馈机制,突变常导致该机制失效(如 METex14跳跃)。
学术参考文献与权威点评
[1] Lemmon MA, Schlessinger J. (2010). Cell signaling by receptor tyrosine kinases. Cell.
[学术点评]:该综述是 RTK 领域的“圣经”,详尽论述了二聚化驱动的自磷酸化如何奠定了生物信息处理的物质基础。
[2] Gschwind A, et al. (2004). The entire ErbB receptor family as a therapeutic target. Nature Reviews Cancer.
[学术点评]:早期的经典论著,界定了 EGFR/HER2 作为 RTK 开发范式的地位。
[3] Du Z, Lovly CM. (2018). Mechanisms of receptor tyrosine kinase activation in cancer. Molecular Cancer.
[学术点评]:针对现代精准医学中 RTK 各种变异模式(点突变、重排、旁路激活)的系统化解析。