RTKs 家族由保守的結(jié)構(gòu)域構(gòu)成，即具備配體結(jié)合位點(diǎn)的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域、單次跨膜的疏水 α 螺旋區(qū)，以及擁有酪氨酸蛋白激酶 (PTK) 活性的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域^[1][2]。

• 細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域：具備配體 (生長因子) 結(jié)合位點(diǎn)，負(fù)責(zé)識別并結(jié)合特定配體。此部分包含多種具有特定氨基酸序列的結(jié)構(gòu)域，例如富半胱氨酸結(jié)構(gòu)域、酸性結(jié)構(gòu)域、免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域等。

• 跨膜區(qū)：通常為單次跨膜的疏水 α 螺旋區(qū)，起到連接胞外區(qū)與胞內(nèi)區(qū)的作用。

• 細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域：含有酪氨酸蛋白激酶活性域，借助自磷酸化以及對下游信號蛋白的磷酸化來啟動(dòng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。

RTKs 的激活是一個(gè)多維度的過程，受外部配體可及性與內(nèi)在受體構(gòu)象動(dòng)力學(xué)之間微妙平衡的影響^[1][3]。在分子層面上，RTKs 激活并非單一的事件，而是不同調(diào)節(jié)機(jī)制的匯聚，這些機(jī)制反映了它們所調(diào)控的復(fù)雜生物系統(tǒng)。

 激活機(jī)制：配體結(jié)合首先促使受體二聚化，解除激酶域的自抑制狀態(tài)；接著觸發(fā)受體間的自磷酸化反應(yīng)，在胞內(nèi)區(qū)形成磷酸化酪氨酸殘基，進(jìn)而穩(wěn)定激酶的活性構(gòu)象。這些磷酸化位點(diǎn)充當(dāng)分子錨點(diǎn)，特異性地招募含有 SH2 或 PTB 結(jié)構(gòu)域的下游信號適配蛋白 (如 Grb2、SOS)。激活后的信號蛋白隨后啟動(dòng) Ras - MAPK、PI3K - Akt 等核心信號級聯(lián)通路，最終通過信號放大精確調(diào)控細(xì)胞增殖、分化等關(guān)鍵生理過程。

人類體內(nèi)已鑒定出 58 種 RTKs，這些蛋白依據(jù)其細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域的組成差異被劃分為 20 個(gè)家族，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征決定了它們在細(xì)胞信號傳導(dǎo)中功能的多樣性 (圖 1)^[1][3]。同一家族的成員通常能夠識別并結(jié)合相同或結(jié)構(gòu)相似的配體，從而激活特定的下游信號通路。

               

圖 3. 20 種受體酪氨酸激酶的結(jié)構(gòu)^[3]。

下面我們重點(diǎn)介紹下 RTKs 中的表皮生長因子受體 (EGFR/ErbB)、腎上腺素受體 (Eph) 和成纖維細(xì)胞生長因子受體 (FGFR)。

表皮生長因子受體 (EGFR/ErbB) 家族由四種高度同源的受體酪氨酸激酶構(gòu)成，涵蓋 ErbB - 1 (HER1/EGFR)、ErbB - 2 (HER2/Neu)、ErbB - 3 (HER3) 和 ErbB - 4 (HER4)。這些受體在間充質(zhì)、上皮及神經(jīng)元來源的組織中廣泛表達(dá)，通過調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化和存活，參與多種生理過程^[4]。

EGFR 家族成員具備保守的跨膜結(jié)構(gòu)，包含 N 端糖基化的胞外配體結(jié)合域、疏水跨膜區(qū)、近膜調(diào)節(jié)區(qū)、胞內(nèi)酪氨酸激酶域以及 C 端尾部。

EGFR 不僅在上皮細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞譜系的確定方面至關(guān)重要，而且在惡性轉(zhuǎn)化等病理過程中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其過表達(dá)已被公-認(rèn)為是與各種腫瘤類型相關(guān)的最-常見的細(xì)胞失調(diào)現(xiàn)象之一^[6]。

Eph 受體是目前已知的受體酪氨酸激酶 (RTKs) 中最-大的家族，其配體為產(chǎn)生促紅細(xì)胞生成素的肝癌受體相互作用蛋白 (Ephrins)^[7]。在哺乳動(dòng)物中，該家族已鑒定出 14 個(gè)成員。依據(jù)序列同源性、配體結(jié)合特性以及結(jié)構(gòu)差異，它們被系統(tǒng)地劃分為 EPHA (包含 EPHA1 - 8 及 EPHA10) 和 EPHB (包含 EPHB1 - 4 及 EPHB6)。

從分子結(jié)構(gòu)角度而言，Eph 受體具備高度保守的跨膜特征。其胞外區(qū)由 N 端球狀配體結(jié)合域、富含 20 個(gè)半胱氨酸的連接區(qū)以及兩個(gè)纖連蛋白 Ⅲ 型重復(fù)區(qū)構(gòu)成。其中，球狀結(jié)構(gòu)域決定了配體結(jié)合的亞族特異性?？缒^(qū)由疏水氨基酸組成，而胞內(nèi)區(qū)則涵蓋酪氨酸激酶活性域 (TK)、介導(dǎo)受體寡聚化的 SAM 結(jié)構(gòu)域以及參與突觸后信號復(fù)合體組裝的 PDZ 結(jié)合基序^[8]。

Eph 受體不僅在調(diào)節(jié)胚胎發(fā)育、組織邊界形成以及腫瘤細(xì)胞存活等過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，還在動(dòng)脈粥樣硬化、心肌再生等心血管疾病的干預(yù)方面展現(xiàn)出潛在的治療價(jià)值。

成纖維細(xì)胞生長因子受體 (FGFR) 是一類具有高度保守性的跨膜酪氨酸激酶受體，能夠特異性地與成纖維細(xì)胞生長因子 (FGF) 蛋白家族的不同配體相結(jié)合。在脊椎動(dòng)物中，已鑒定出五種不同的膜 FGFR，它們均隸屬于酪氨酸激酶超家族 (FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4、FGFR5)^[9]。其中部分受體與病理狀況存在關(guān)聯(lián)，例如 FGFR3 中的點(diǎn)突變可經(jīng)由組成型激活受體，進(jìn)而引發(fā)軟骨發(fā)育不全。

FGFR 家族是發(fā)育過程中最-為關(guān)鍵的旁分泌因子組之一，能夠精確調(diào)控中胚層分化、血管生成、肢體形態(tài)發(fā)生以及多種組織細(xì)胞的命運(yùn)抉擇。 

RTKs 通過調(diào)控細(xì)胞增殖、存活、遷移以及血管生成等關(guān)鍵通路，維持機(jī)體的正常生理穩(wěn)態(tài)。但在癌癥的發(fā)生與發(fā)展過程中，RTKs 的異常激活是驅(qū)動(dòng)腫瘤惡性轉(zhuǎn)化的核心機(jī)制之一。

在癌細(xì)胞中，RTKs 的失調(diào)主要由功能獲得性突變、過表達(dá)與基因組擴(kuò)增、染色體重排、激酶結(jié)構(gòu)域重復(fù)以及自分泌/旁分泌激活這五種機(jī)制介導(dǎo)^[3][10]。這些機(jī)制會致使 RTKs 發(fā)生持續(xù)性磷酸化，進(jìn)而過度激活下游的致癌信號通路，打破細(xì)胞生長與死亡的平衡，最終引發(fā)腫瘤轉(zhuǎn)移、血管生成以及治療耐藥性。

圖 7. RTKs 失調(diào)機(jī)制^[3]。

首先，EGFR 的突變主要集中于激酶結(jié)構(gòu)域的保守區(qū)域 (外顯子18 - 21)^[11]。例如，L858R 突變能夠穩(wěn)固激酶的活性構(gòu)象，使激酶無需二聚化便可持續(xù)激活下游 RAS/MAPK 信號通路，進(jìn)而促進(jìn)肺癌細(xì)胞的增殖^[12]。此外，EGFR 的非激酶結(jié)構(gòu)域突變同樣存在致癌的可能性。例如，在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中發(fā)現(xiàn)的胞外結(jié)構(gòu)域 P596L 和 G598V 突變會阻礙受體內(nèi)吞過程，延長其信號傳導(dǎo)的持續(xù)時(shí)間，從而導(dǎo)致對酪氨酸激酶抑制劑 (如厄洛替尼) 的敏感性降低，產(chǎn)生耐藥性^[13][14]。

其次，腫瘤中 FGFR 的失調(diào)主要體現(xiàn)為基因擴(kuò)增，其次是突變和重排^[15][16]。在 FGFR 家族中，F(xiàn)GFR1 和 FGFR4 的擴(kuò)增頻率最-高，由 FGFR1 擴(kuò)增引發(fā)的癌癥包括激素受體陽性、人表皮生長因子受體 2 陽性和三陰性乳腺癌等^[17]。當(dāng)然，FGFR1 也會出現(xiàn)激活突變，最-常見的是位于激活結(jié)構(gòu)域的 N546K 和 K656E 突變，這些突變會致使體外激酶的激活和轉(zhuǎn)化增加。同時(shí)，FGFR 基因融合也可通過染色體重排或易位發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致受體二聚化和激活增加，以及 FGFR 或其融合伴侶基因的表達(dá)失調(diào)。FGFR1 - 3 的融合涉及多種不同的伴侶基因，并且已在多種癌癥中被檢測到，包括乳腺癌、尿路上皮癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、頭頸部鱗狀細(xì)胞癌等。在這些癌癥中，大多數(shù) FGFR 融合發(fā)生在框架內(nèi)，以產(chǎn)生功能性嵌合蛋白。

總之，EGFR 不同結(jié)構(gòu)域的突變及多樣化的 FGFR 異常激活，使其成為極-具潛力的抗癌關(guān)注點(diǎn)。

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