《Biochemical Society Transactions》：The multifaceted roles of receptor tyrosine pseudokinases in cellular signalling
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受体酪氨酸假激酶（receptor tyrosine pseudokinases）约占受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase, RTK）家族的10%，由于在其激酶折叠结构域中关键催化残基的替换而缺乏磷酸转移酶（phosphotrans
受体酪氨酸假激酶（receptor tyrosine pseudokinases）约占受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase, RTK）家族的10%，由于在其激酶折叠结构域中关键催化残基的替换而缺乏磷酸转移酶（phosphotransferase）活性。本综述批判性地审视了八种人类受体酪氨酸假激酶：EphA10、EphB6、HER3、PTK7、ROR1、ROR2、RYK和STYK1。通过调和最近的结构和功能数据，研究人员强调了这些假激酶在细胞通讯中采用的多样化非催化机制（non-catalytic mechanisms）。这一全面的分析提供了对非经典信号通路（non-canonical signalling pathways）的见解，并突出了在与假激酶功能障碍相关的疾病中治疗机会的潜力。
受体酪氨酸假激酶及其配体的结构域组织：受体酪氨酸假激酶（receptor tyrosine pseudokinases）与活性激酶类似，由胞外配体结合区、单次跨膜结构域（transmembrane domain）和胞内假激酶结构域（pseudokinase domain）组成。HER3的胞外域由交替的富亮氨酸（leucine-rich, I和III）和富半胱氨酸（cysteine-rich, II和IV）结构域组成，配体如神经调节蛋白（neuregulin, NRG）结合于I和III结构域形成的凹槽。Eph受体（包括EphA10和EphB6）的胞外域包含配体结合结构域（ligand-binding domain）、富半胱氨酸结构域和两个纤连蛋白III型（fibronectin type-III）结构域。EphB6的配体结合结构域在J-K环内有一个11个丝氨酸残基的插入，可能通过多丝氨酸插入的干扰降低配体亲和力。PTK7、ROR1、ROR2和RYK属于仅假激酶亚家族，均参与Wnt信号通路（Wnt signalling pathways）。ROR1通过其富半胱氨酸结构域的疏水口袋结合非经典Wnt配体（如Wnt5a）；ROR2的富半胱氨酸结构域进化出额外螺旋结构，阻断了疏水脂质结合口袋的暴露；PTK7的胞外域由七个免疫球蛋白结构域（immunoglobulin domains）组成；STYK1仅有一个22个氨基酸的短胞外片段（ectodomain），无已知配体。跨膜结构域长约25-38个氨基酸，形成α-螺旋锚定于脂质双层，其二聚化在跨膜信号转导中起关键作用。胞内假激酶结构域在关键基序（如VAIK、HRD、DFG）上存在变异，但许多保留了构象柔性和ATP结合能力，如HER3的假激酶结构域作为HER家族激酶（如HER2、EGFR）的别构激活剂（allosteric activator），ATP结合被认为有助于构象稳定。EphA10和EphB6保留ATP结合位点，可结合I型和II型激酶抑制剂。ROR1、ROR2、PTK7和RYK的ATP结合位点被封闭（occluded），但其构象可被激酶抑制剂调节，且它们的激活环构象类似于胰岛素家族受体的自抑制构象。STYK1的假激酶结构域是否结合ATP尚未正式验证，但其VAIK基序的K147R突变会损害与下游信号复合物组分的相互作用。除假激酶结构域外，还有磷酸化位点（phosphorylation sites）、接头结合基序（adaptor-binding motifs）和二聚化结构域（dimerisation domains）参与胞内信号功能。
受体二聚化和聚类用于信号转导的机制：受体二聚化是经典RTK信号转导的关键。HER3结合生长因子后，胞外域发生实质性构象变化，暴露结构域II的二聚化臂（dimerisation arm），与相邻受体的结构域I和III形成的口袋接触，形成异源二聚体（如与HER2或EGFR的二聚体），但不形成同源二聚体。Eph受体结合ephrin诱导最小构象变化，其同源或异源二聚化机制主要通过晶体堆积数据描述，包括由配体结合结构域介导的低亲和力界面，以及通过纤连蛋白III型结构域的“头对尾”相互作用，但后者的生物学相关性仍有争议。ROR家族受体由Wnt5a诱导同源和异源二聚化，Kringle结构域被认为是二聚化所必需的，但缺乏结构数据支持。PTK7、RYK和STYK1的二聚化机制尚未明确。近期研究通过核磁共振（nuclear magnetic resonance, NMR）实验鉴定了HER家族受体跨膜结构域的N端和C端两个关联界面，并提出激活过程中跨膜螺旋交叉角变化的开关机制（switch mechanism），该机制驱动胞内激酶结构域的并列。类似机制在Eph受体的跨膜结构域二聚化分子动力学模拟中被提出，并探讨了脂质组成对二聚化的调节作用。HER和Eph家族受体共享保守的N端甘氨酸拉链基序（glycine zipper motif, GXXXG），存在于约50%的跨膜结构域中，其突变可调节受体二聚体稳定性和膜驻留。胞内区中，即使缺乏酪氨酸激酶活性，受体酪氨酸假激酶仍保留可被催化活性RTK磷酸化的关键残基；这些反式磷酸化事件（trans-phosphorylation）创建了含Src同源2（Src homology 2, SH2）结构域或其它磷酸酪氨酸结合结构域（phosphotyrosine-binding domains）的接头蛋白和信号效应物的对接位点。例如，HER3伪激酶结构域与EGFR激酶结构域形成不对称二聚体，由EGFR激酶结构域的N叶和HER3伪激酶结构域的C叶相互作用形成，并由EGFR非结构化近膜区域稳定，EGFR激酶结构域的别构激活催化磷酸基团转移至HER3的C端尾部，招募磷脂酰肌醇3激酶（phosphatidylinositol 3 kinase, PI3K）启动PI3K/Akt信号通路。Eph受体激酶结构域的并列由C端无菌α基序（sterile α-motif, SAM）结构域的二聚化稳定；EphB6近膜区域的JX1和JX2两个保守磷酸位点，被EphB4磷酸化后招募含SH2结构域的蛋白如Abl、Src和Vav3；而EphA10缺乏这些磷酸位点。ROR受体C端尾部富含脯氨酸区域提供多个结合位点，招募含SH3结构域的鸟嘌呤核苷酸交换因子（guanine nucleotide exchange factors, GEFs），激活Rho GTP酶信号通路。部分受体酪氨酸假激酶还可形成高阶寡聚体和细胞膜簇（clusters），通过荧光显微镜在EphB6、HER3、PTK7和ROR2中观察到细胞表面斑点。簇的大小（从数百纳米到微米）与受体和配体相关，但引入荧光标签和过表达系统可能导致人为聚类。
细胞间和细胞内信号通路协调细胞行为：受体酪氨酸假激酶通过多种非催化信号模式调节细胞行为。Eph受体（包括EphA10和EphB6）的ephrin配体是膜结合的，实现接触依赖的双向信号（bidirectional signalling）。EphB6与ephrinB1形成大共簇（co-clusters），促进稳定细胞粘附并抵抗内吞，不同于活性激酶相反物形成的簇，提示EphB6作为细胞胶水的作用。PTK7仅通过受体同型二聚化（homotypic interactions）促进细胞粘附，定位于移行上皮细胞的粘附连接处，并与E-钙粘蛋白（E-cadherin）和β-连环蛋白（β-catenin）等粘附蛋白相互作用稳定细胞间连接。PTK7簇的大小受脂质双层中胆固醇丰度和PTK7糖基化程度的影响。新兴证据表明，受体酪氨酸假激酶还可通过称为cytoneme的特化膜突起介导细胞间相互作用；例如，斑马鱼胚胎中ROR2-Wnt5b复合物被装载到cytoneme上，通过内吞从受体呈递细胞转移至靶细胞，启动Wnt/平面细胞极性（planar cell polarity, PCP）信号。此外，EphB6-ephrinB1共簇在转移性乳腺癌细胞接触处诱导形成管状膜结构，这些结构不同于cytoneme，但同样促进接触依赖信号。胞外域脱落（ectodomain shedding）是动态调控膜蛋白表达和功能的重要翻译后过程；PTK7被膜型1基质金属蛋白酶（membrane type-1 matrix metalloproteinase, MT1-MMP）切割，释放的胞外域可与全长PTK7在膜上二聚化，通过Wnt信号促进细胞增殖和迁移；随后膜结合组分被解整合素金属蛋白酶17（a disintegrin and metalloproteinase 17, ADAM17）和γ-分泌酶（γ-secretase）进一步切割，产生的胞内片段转位至细胞核，通过转录调控促进细胞增殖和迁移。类似过程在ROR1和RYK中也有报道。此外，许多受体酪氨酸假激酶存在由选择性剪接产生的可溶性亚型（soluble isoforms），具有不同的相互作用网络、表达模式和疾病关联；例如HER3的p45和p85可溶性HER3仅含部分胞外域，p85-HER3通过结合生长因子神经调节蛋白抑制其介导的激活；EphA10亚型EphA10s仅含配体结合和富半胱氨酸结构域，可能拮抗全长EphA10的致癌活性；PTK7的剪接变体在癌症细胞系中表达模式不同。受体交叉对话（receptor cross-talk）也发挥作用：ROR2通过其富半胱氨酸结构域与Frizzled受体二聚化介导非经典Wnt信号；STYK1通过其胞内近膜和激酶结构域与EGFR二聚化，介导STAT3/STAT5信号；EGFR与EphB6的交叉对话通过遗传和蛋白质组学筛选预测，共表达增强EGF诱导的EGFR磷酸化。
癌症及其他疾病中细胞信号失调及治疗策略：HER3是最广泛表征的受体酪氨酸假激酶，在癌症进展中起重要作用，其致癌活性源于作为其他HER家族受体的别构激活剂，并与激酶抑制剂治疗耐药相关。HER3过表达见于多种癌症类型，如乳腺癌（10.0%）、卵巢癌（12.4%）和非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）（25%），针对其胞外域的抗体疗法正在开发。EphA10和EphB6失调与多种癌症的发展和进展密切相关，EphA10被认为具有致癌功能（oncogenic），EphB6具有肿瘤抑制功能（tumour-suppressive）。EphA10在正常组织中除男性生殖组织外表达不可检测，但在前列腺癌、乳腺癌、非小细胞肺癌、肺腺癌和胰腺导管腺癌中差异表达，其亚型EphA10s可拮抗全长EphA10的促肿瘤活性，靶向EphA10的单甲基澳瑞他汀E抗体-药物偶联物（antibody-drug conjugate, ADC）在EphA10阳性乳腺癌细胞中显示强细胞毒性。EphB6在正常组织中普遍表达，在乳腺癌和结直肠癌等多种恶性肿瘤中下调。PTK7、ROR1、ROR2和RYK在胚胎发育中发挥关键作用，胚胎期高表达，成人组织下调。PTK7在Wnt信号和平面细胞极性通路中作用显著，是神经管闭合等发育过程所必需；其罕见错义变异被认为增加神经管缺陷风险（如脊柱裂）。PTK7过表达与多种实体瘤和血液恶性肿瘤预后不良相关，靶向PTK7的ADC cofetuzumab pelidotin（PF-06647020）已在晚期实体瘤患者中完成I期临床试验，显示可接受的安全性和初步抗肿瘤活性（NCT02222922, NCT04189614）。ROR1和ROR2在成人病理中上调，与多种癌症（如慢性淋巴细胞白血病chronic lymphocytic leukaemia, CLL和结肠癌）不良预后相关；ROR1在95%的肿瘤性B细胞中选择性表达，是CLL的潜在生物标志物和治疗靶点，抗ROR1单克隆抗体cirmtuzumab在CLL患者中通过抑制ROR1信号减少Rho GTP酶和造血谱系特异性蛋白1（HS1）的激活，降低CLL干性基因特征（NCT02222688）。ROR2驱动胰腺导管腺癌发展及对Kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因同源物（Kirsten rat sarcoma viral oncogene homologue, KRAS）抑制剂的耐药，靶向ROR受体的抗体疗法正在临床前开发中，包括具有抗体依赖性细胞毒性活性的ROR1特异性抗体（PBA-045）和ROR2特异性ADC（BA3021）。RYK在神经系统胚胎发育中发挥作用，包括轴突导向所需细胞极性和迁移过程；其敲低抑制胃癌细胞增殖和侵袭，提示致癌作用；生物信息学分析揭示了其在多种癌症中的表达、预后意义及参与癌症相关信号通路。STYK1是最新发现的受体酪氨酸假激酶，激活PI3K/Akt和丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）等关键信号通路，促进细胞增殖和存活；其过表达与肝细胞癌、胰腺导管腺癌、非小细胞肺癌、乳腺癌和白血病等多种癌症不良预后相关，但在胶质瘤中发挥抗肿瘤作用，主要表达于自然杀伤细胞，参与抗肿瘤免疫反应。目前尚无靶向STYK1的化合物报道。
结论与展望：自1990年代和21世纪初发现以来，大量证据支持受体酪氨酸假激酶在细胞信号传导和疾病过程中发挥重要作用，尽管分子层面的理解仍有限。全面理解受体酪氨酸假激酶信号转导机制及其对活性激酶受体的调控，将揭示生物学相关的相互作用网络，并指导人类恶性肿瘤中治疗策略的有效设计。展望：受体酪氨酸假激酶是细胞通讯的关键调节者，挑战了传统激酶信号的理解，揭示了由非催化机制驱动的细胞信号网络的复杂性和多样性。近期研究发现了受体酪氨酸假激酶信号的显著多样性，其独特的结构特征和非常规信号机制（从别构调节到支架功能）揭示了新的治疗机会，挑战了激酶活性对药物靶向性的必要性。TYK2假激酶抑制剂deucravacitinib在临床上的成功证明了靶向假激酶的治疗可行性，这一突破应鼓励探索类似方法用于受体酪氨酸假激酶，可能为相关疾病带来新型治疗手段。
