看门人突变

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看门人突变Gatekeeper Mutation)是肿瘤靶向治疗中一类关键的获得性耐药Acquired Resistance)机制。该突变发生在蛋白激酶Protein Kinase)的 ATP 结合口袋ATP-binding Pocket)入口处,该位置的氨基酸残基被称为“看门人残基”,负责调节小分子抑制剂进入激酶内部疏水口袋的通达性。典型的 看门人突变(如 EGFR T790MALK L1196M)通过引入体积更大的氨基酸侧链产生 空间位阻Steric Hindrance),或改变对 ATP 的亲和力,使第一代及部分第二代 酪氨酸激酶抑制剂TKI)失效。

看门人突变
Gatekeeper Mutation · 点击展开详情
耐药性关键位点
结构位置 ATP 结合口袋入口
主要后果 空间位阻 / ATP 亲和力变化
典型位点 (EGFR) T790M
典型位点 (ALK) L1196M
典型位点 (BCR-ABL) T315I
应对药物 第三代 TKI / 第四代 TKI

分子机制:激酶入口的“物理封锁”

看门人突变 通过改变 激酶三维结构热力学 特性来实现耐药:

  • 侧链体积增加: 大多数 看门人突变 涉及从较小的氨基酸(如 苏氨酸 Threonine)向较大的氨基酸(如 甲硫氨酸 Methionine异亮氨酸 Isoleucine)转化。体积增大的侧链直接阻挡了传统 TKI 药物分子的 疏水基团 进入结合口袋深处。
  • ATP 亲和力重塑: 某些突变(如 EGFR T790M)显著增强了激酶对内源性 ATP 的结合亲和力。在竞争性结合过程中,药物分子更难替代 ATP,导致抑制作用(Inhibition)大幅减弱。
  • 构象锚定改变: 突变可能破坏原有的 氢键 相互作用网络,使药物分子在激酶活性位点的结合不再稳定。

临床图谱:常见看门人突变及药物影响

治疗策略:耐药后的精准更迭

关键相关概念

ATP 结合口袋:激酶发挥催化功能的核心区域,也是大多数 TKI 药物的作用场所。
溶剂前沿突变:发生在口袋边缘、与药物侧链相互作用区域的突变(如 ALK G1202R),通常比 看门人突变 更难对付。
空间位阻:由于原子或原子团之间靠得太近,由 范德华力 排斥作用而引起的能量升高现象。
T790M肺癌 EGFR 靶向治疗史上最著名的 看门人突变
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Kobayashi S, et al. (2005). EGFR mutation and resistance of non-small-cell lung cancer to gefitinib. The New England Journal of Medicine (NEJM).
[学术点评]:里程碑式发现。该研究首次将 T790M 鉴定为临床 TKI 获得性耐药的核心原因,揭示了 看门人突变 的深远意义。

[2] Gainor JF, et al. (2016). Molecular Mechanisms of Resistance to Second-Generation ALK Inhibitors. Cancer Discovery.
[学术点评]:该综述系统分析了 ALK 激酶中的 L1196M 及其他耐药谱系,确立了基于突变谱系选择后续治疗的范式。

           看门人突变 (Gatekeeper Mutation) · 知识图谱导航
涉及蛋白 EGFRALKROS1BCR-ABLKITFGFR
常见位点 T790ML1196MT315IL2026MV561M
克服技术 不可逆抑制剂共价结合大环 TKI变构抑制剂