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在精准医学时代，为探寻肿瘤中受体酪氨酸激酶（RTK）的激活新机制，研究人员对儿科癌症开展研究。他们发现 NTRK2 基因的新型内部串联重复（ITD），该变异可激活 TRKB 且对 TRK 和 MEK 抑制剂敏感，为肿瘤治疗提供新方向。
在癌症治疗领域，精准医学正发挥着越来越重要的作用。其中，针对肿瘤中受体酪氨酸激酶（RTK）激活机制的研究，是寻找有效治疗靶点的关键。以往，虽然在癌症研究方面取得了不少成果，但仍有许多肿瘤的发病机制尚未完全明晰，尤其是一些罕见肿瘤亚型。对于 RTK 的激活，已知存在多种方式，如基因融合、突变等，然而新的激活机制仍有待探索。而且，现有的检测技术对于一些结构变异（SVs）的检测存在局限性，可能会遗漏一些关键信息，影响对肿瘤的精准诊断和治疗。在这样的背景下，为了深入了解肿瘤发病机制，找到更多有效的治疗靶点，来自澳大利亚多个研究机构（Children’s Cancer Institute、UNSW Sydney、Queensland Children’s Hospital 等）的研究人员开展了一项重要研究，其成果发表在《npj Precision Oncology》上。
研究人员运用了多种技术方法。其中，全基因组测序（WGS）是关键技术之一，用于检测患者肿瘤样本中的基因变异。此外，还利用了 PCR 技术对检测到的变异进行验证；通过细胞培养、转染和蛋白质免疫印迹（Western blotting）等实验，研究变异基因在细胞中的功能；借助药物筛选实验，评估变异细胞对不同抑制剂的敏感性；运用计算机模拟（in silico）技术预测蛋白质结构。研究样本来自一名 5 岁患有 FOXR2 激活的中枢神经系统神经母细胞瘤的女孩。
研究结果如下：
- 发现新型 NTRK2 ITD：通过 WGS，研究人员在一名 5 岁女孩的 FOXR2 激活的中枢神经系统神经母细胞瘤中，发现了一种新型的 NTRK2 基因内部串联重复（ITD）。该 ITD 跨越 NTRK2 基因的内含子 9 - 13，转录本编码的 TRKB 蛋白跨膜结构域有 141 个氨基酸区域重复。PCR 和免疫组化（IHC）实验进一步证实了该变异的存在，且肿瘤组织中 BDNF RNA 表达较低。
- NTRK2 ITD 的激活特性：研究人员将 NTRK2 ITD 克隆到诱导表达载体并转入 Ba/F3 细胞中研究其功能。结果显示，NTRK2 ITD 定位于细胞膜，可促进细胞在无白细胞介素 - 3（IL - 3）的情况下存活和增殖，激活 TRKB 及其下游的 AKT 和 MEK 信号通路，且不依赖于配体结合，表明其是一种潜在的致癌驱动变异。
- 对抑制剂的敏感性：药物筛选实验表明，表达 NTRK2 ITD 的细胞对 TRK 抑制剂敏感，其中 repotrectinib 效果最佳。同时，该细胞对 MEK 抑制剂也表现出特异性敏感，相较于 SPECC1L::NTRK2 融合基因表达的细胞，对 MEK 抑制剂 trametinib 的 IC50值更低，这意味着其对激活的 MEK 信号通路依赖性更强。
- 关键酪氨酸残基的作用：NTRK2 ITD 重复区域中的酪氨酸残基（Y534 和 Y658）对细胞转化至关重要。当将这些酪氨酸残基突变为苯丙氨酸（Y>F）后，多个突变组合会显著延迟或完全抑制细胞转化，且多个酪氨酸残基同时突变会消除 TRKB 的磷酸化。
- 蛋白质结构预测：通过计算机模拟技术预测 NTRK2 ITD 的蛋白质结构，发现其含有第二个 α - 螺旋结构域，对应 NTRK2 的跨膜结构域。虽然由于软件限制，额外酪氨酸残基的空间分布尚不明确，但推测 NTRK2 ITD 可能保留 TRKB 典型结构，额外的 α - 螺旋可能介导配体非依赖性二聚化。
研究结论和讨论部分指出，该研究发现的新型 TRKB 激活变异 NTRK2 ITD 对现有 TRK 抑制剂敏感，且其激活机制与 NTRK2 基因融合不同，对 MEK 抑制剂具有独特敏感性。这一发现不仅为携带该变异的肿瘤患者提供了潜在的治疗方案，也为理解 RTK 激活机制提供了新视角。全基因组测序（WGS）在检测此类变异中具有优势，而其他类似的跨膜结构域 ITD 变异可能因现有检测技术的局限性未被发现。此外，NTRK2 ITD 导致跨膜 α - 螺旋重复和新酪氨酸结合位点的获得，为肿瘤治疗和药物研发提供了新的靶点和思路，对推动精准肿瘤学发展具有重要意义。
