生物通報道：FLT3過去一直被認為是急性髓細胞白血病（AML）的有效治療靶標，可患者接受靶向FLT3新藥治療后，若復發會產生耐藥性，導致對FLT3是否真正有效靶標產生了諸多質疑。來自加州大學舊金山分校，Pacific Biosciences公司等處的研究人員用單分子測序分析耐藥性患者基因，意外發現耐藥性與FLT3基因下游出現的稀有新突變有關，重新證明了FLT3基因是這種最常見白血病——急性髓細胞白血病（AML）的有效治療靶標，打破了一直以來對于這一基因靶標的疑惑。相比二代測序（NGS）<200bp讀長，作者憑借PacBio平均3000bp的讀長，獲得了更多基因下游的寶貴信息，而基于單核酸分子的測序能夠檢測到低頻率（低至1%）罕見突變，正是這項成果的關鍵所在。

這篇題為“Validation of ITD mutations in FLT3 as a therapeutic target in human acute myeloid leukaemia”的文章發表在4月15日Nature雜志上，文章通訊作者，加州大學舊金山分校Neil Shah教授長期從事腫瘤藥物研究，曾第一個發表了白血病藥物達沙替尼的臨床前研究成果，還監測過兩代白血病治療藥物（達沙替尼和尼羅替尼）的藥效和副作用。

對于這一最新成果，他表示“這些突變對于白血病細胞的生存極為重要”，“我們的研究還表明了FLT3基因的耐藥性突變，將成為未來靶向藥物研發的趨勢，并重燃用于急性髓細胞白血病治療的FLT3抑制劑的希望。”

文章的另一作者，Pacific Biosciences公司研究人員Andrew Kasarskis也表示，“通過對AML患者樣品中FLT3基因測序——這些患者接受靶向FLT3基因治療后復發，我們確定FLT3是一個有效的治療靶標，并且這也將有助于科學家們更好的理解這種類型白血病的生理機制，從而研發出新型藥物”，“除此之外，我們進行的上百個FLT3單分子測序，也有助于分析低頻罕見的耐藥性突變。這種技術上的提升能用于識別遲早會在病患臨床療程中出現的耐藥性問題，通過了解這些突變，我們能制定出更好的治療方案。”

接二連三的個人基因組圖譜繪制陸續完成，說明了第二代測序技術的強大力量，但是第二代測序技術很快就遇上了強勁的對手——第三代測序技術，也就是被稱為下下一代的測序（next-next-generation sequencing）的直接測序方法。

這一測序技術是基于零模波導孔（Zero Mode Wave Guide）的單分子讀取技術，不同于之前的兩代技術——需要熒光或者化學發光物質的協助下, 通過讀取DNA聚合酶或DNA連接酶將堿基連接到DNA鏈上過程中釋放出的光學信號而間接確定的，可以直接讀取序列信息，簡潔快速。這種方法讀取數據更快、有望大大降低測序成本，改變個人醫療的前景。

這篇文章中采用的第三代測序產品是Pacific Biosciences公司的單分子實時測序儀：PacBio® RS，這種產品技術不同于第二代測序技術的除了原理以外，還有應用的一些區別，比如這篇文章提到的罕見突變的識別，以及甲基化修飾的檢測等。

在目前這個個體化醫療時代，許多研發出來的新型藥物都是靶向致癌基因突變的，這樣的藥物特異性強，副作用小。通常情況下，接受治療的病患會出現耐藥性，因此需要采用新型治療策略，臨床醫師這時就會采用二線藥物，或者復合型藥物。如果能準確了解基因突變何時出現，以及耐藥性何時出現，那么對于新治療方法和藥物的開發無疑具有重要意義。

在這篇文章中，FTL3基因就是一個很好的例子，之前的研究表明許多急性髓細胞性白血病患者存在FTL3基因的激活突變，而且基因突變與預后差有關，因此一些研究人員開發了針對FTL3基因的藥物，然而在臨床試驗中，這些藥物療效并不明顯，因此有研究人員推測要么FTL3的基因突變對癌癥和白血病細胞的生存不能起決定性作用，要么藥物本身無法達到抑制FLT3的目的。

Shah教授等人對8位白血病患者進行了分析，這些患者都接受了AC220化合物（首個FLT3臨床活性抑制劑，也可以抑制KIT, PDGFRA, PDGFRB 和RET的作用）的治療，結果發現這些患者都再度疾病復發，這種復發表明患者出現了耐藥性。

之后他們進行了多方面試驗，并采用PacBio® RS單分子測序技術進行了SMRT測序，找到了耐藥性產生的原因——FLT3-ITD 激酶結構域中三個殘基上出現的點突變，從而為FLT3的靶標作用驗明正身。

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（生物通：張迪）

原文摘要：

Validation of ITD mutations in FLT3 as a therapeutic target in human acute myeloid leukaemia

Effective targeted cancer therapeutic development depends upon distinguishing disease-associated ‘driver’ mutations, which have causative roles in malignancy pathogenesis, from ‘passenger’ mutations, which are dispensable for cancer initiation and maintenance. Translational studies of clinically active targeted therapeutics can definitively discriminate driver from passenger lesions and provide valuable insights into human cancer biology. Activating internal tandem duplication (ITD) mutations in FLT3 (FLT3-ITD) are detected in approximately 20% of acute myeloid leukaemia (AML) patients and are associated with a poor prognosis1. Abundant scientific2 and clinical evidence1, 3, including the lack of convincing clinical activity of early FLT3 inhibitors4, 5, suggests that FLT3-ITD probably represents a passenger lesion. Here we report point mutations at three residues within the kinase domain of FLT3-ITD that confer substantial in vitro resistance to AC220 (quizartinib), an active investigational inhibitor of FLT3, KIT, PDGFRA, PDGFRB and RET6, 7; evolution of AC220-resistant substitutions at two of these amino acid positions was observed in eight of eight FLT3-ITD-positive AML patients with acquired resistance to AC220. Our findings demonstrate that FLT3-ITD can represent a driver lesion and valid therapeutic target in human AML. AC220-resistant FLT3 kinase domain mutants represent high-value targets for future FLT3 inhibitor development efforts.

作者簡介：

Neil Shah：醫學博士，哲學博士。加州大學舊金山分校醫學院血液科副教授。他于2004年第一個發表了達沙替尼（Sprycel）的臨床前研究成果，并且密切參與了此種藥物對于伊馬替尼耐藥和不耐受cml病人的早期臨床試驗。他的工作進一步推動了對cml和其他惡性腫瘤的靶向治療的成功。