FLT3-ITD

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FLT3-ITD(FLT3 Internal Tandem Duplication),即 FLT3 内部串联重复突变,是急性髓系白血病 (AML) 中最常见且最具临床意义的驱动突变(约占 AML 的 25%)。该突变发生在 FLT3 受体的近膜结构域 (Juxtamembrane Domain, JMD),涉及一段 DNA 序列(通常为 3-400 bp)的框内复制和插入。这种结构改变破坏了 JMD 对激酶域的负向调控(自抑制),导致受体发生不依赖配体的组成性二聚化和持续激活。与 FLT3-TKD 点突变不同,FLT3-ITD 能够强力激活 STAT5 信号通路,这与其导致的白血病细胞增殖失控及预后不良密切相关。临床上,FLT3-ITD 阳性通常预示着复发风险高、总生存期短,且高等位基因比 (Allelic Ratio, AR) 的患者通常被归为高危组,需考虑异基因造血干细胞移植

FLT3-ITD
Internal Tandem Duplication (点击展开)
                   [Image:FLT3_ITD_mutation_mechanism_structure.png|100px|近膜域重复导致自抑制构象丢失]
JMD 延长 / 组成性激活
基因位点 Exon 14 / 15
突变形式 框内串联重复 (In-frame)
受累结构域 近膜结构域 (JMD)
氨基酸数 993 + n (可变, 增加3-100+)
分子量 >160 kDa (高糖基化阻滞)
特异信号 STAT5 (强烈激活)
主要抑制剂 奎扎替尼, 吉瑞替尼, 米多斯莫
预后指标 AR > 0.5 (高负荷)
伴随诊断 PCR-毛细管电泳

分子机制:拉链解开,引擎狂转

FLT3-ITD 的致病机制是结构生物学与信号转导异常的经典案例。

  • 自抑制的破坏 (Disruption of Auto-inhibition):
    正常情况下,FLT3 的近膜结构域 (JMD) 形成一个刚性的螺旋结构,像“拉链”一样紧贴在激酶结构域的 N-叶和 C-叶之间,物理阻断 ATP 和底物的结合,维持激酶的非活性状态。ITD 突变通过插入重复序列,延长并扭曲了 JMD,使其变得柔性化,无法维持这种“闭合”构象。这导致激酶结构域暴露,发生自发的同源二聚化和转磷酸化。
  • STAT5 的异常劫持:
    与野生型 FLT3(仅激活 MAPK/PI3K)不同,FLT3-ITD 突变蛋白获得了独特的新功能:强力激活 STAT5。ITD 序列本身可能产生了新的 STAT5 结合基序(如 Y591)。激活的 STAT5 进入细胞核,上调 PIM1BCL-xLCyclin D1,赋予白血病细胞极强的抗凋亡能力和增殖优势。
  • 内质网滞留 (ER Retention):
    FLT3-ITD 蛋白常表现为成熟受损(低糖基化,130kDa),并在内质网中滞留。有趣的是,内质网中的 FLT3-ITD 即可激活 STAT5,这种异常的空间信号转导是其致癌性的关键一环。
   [Image:FLT3_ITD_constitutive_activation_STAT5.png|100px|ITD 突变特异性激活 STAT5 通路]

临床警示:等位基因比 (AR) 的决定权

高危定义的基石

并非所有 FLT3-ITD 患者预后都一样差。NCCN 和 ELN 指南高度强调等位基因比 (Allelic Ratio, AR) 的重要性。
AR = FLT3-ITD 面积 / FLT3-WT 面积

  • 高 AR (> 0.5): 提示突变克隆占主导,或伴有野生型等位基因丢失 (LOH)。无论 NPM1 状态如何,均属预后不良组,强烈建议一线化疗缓解后进行移植 (allo-HSCT)。
  • 低 AR (< 0.5) + NPM1 突变: 预后相对较好(属中危或低危),可能仅需化疗+靶向药,不一定首选移植。

药物选择与耐药博弈

针对 FLT3-ITD 的治疗策略高度依赖于药物的结合模式(Type I vs Type II)及其对耐药突变的覆盖能力。

药物代次/类型 代表药物 对 ITD 的疗效与局限
1代 Type I (泛抑制) 米多斯莫 (Midostaurin) 一线标准 (RATIFY)。对 ITD 有效,但效力较弱,主要依靠联合化疗。
2代 Type I (高特异) 吉瑞替尼 (Gilteritinib) 复发难治首选 (ADMIRAL)。双杀 ITD 和 TKD (D835)。耐药主要由 F691L 引起。
2代 Type II (超强效) 奎扎替尼 (Quizartinib) 一线/复发 (QuANTUM-First)。对 ITD 抑制力极强(KD50 < 1nM)。由于不抑制 TKD,极易诱发 D835 耐药突变。需监测 QT 间期。
1代 Type II (多靶点) 索拉非尼 (Sorafenib) 常用于移植后维持治疗。虽为老药,但数据显示能降低 ITD+ 患者移植后复发率。

耐药后的“B计划”

1. 维奈克拉 (Venetoclax) 联合: BCL-2 抑制剂与 FLT3 抑制剂(如吉瑞替尼)具有极强的协同作用,是克服 F691L 或旁路耐药的有效手段。
2. 下一代药物: Crenolanib (针对 D835 和 F691L 有效) 和 Tuspetinib (HM43239) 正在临床试验中展现潜力。
3. 免疫治疗: Menin抑制剂 在伴有 NPM1 或 KMT2A 重排的 FLT3-ITD 患者中显示出希望。

       学术参考文献与权威点评
       

[1] Nakao M, Yokota S, Iwai T, et al. (1996). Internal tandem duplication of the flt3 gene found in acute myeloid leukemia. Leukemia. 1996;10(12):1911-1918.
[学术点评]:发现之源。首次鉴定 FLT3-ITD 突变,揭示了其在 AML 中的普遍性及作为分子标志物的潜力,开启了 AML 靶向治疗研究的大门。

[2] Thiede C, Steudel C, Mohr B, et al. (2002). Analysis of FLT3-activating mutations in 979 patients with acute myelogenous leukemia: association with FAB subtypes and identification of subgroups with poor prognosis. Blood. 2002;99(12):4326-4335.
[学术点评]:预后分层。该项大规模研究确立了 FLT3-ITD 突变负荷(等位基因比,AR)与预后的负相关性,为 ELN 指南将高 AR 纳入高危组提供了循证依据。

[3] Choudhary C, Schwäble J, Brandts C, et al. (2007). AML-associated Flt3 kinase domain mutations show signal transduction differences compared with Flt3 ITD mutations. Blood. 2007;109(5):2125-2132.
[学术点评]:机制解析。深入比较了 ITD 与 TKD 突变的信号差异,发现仅 ITD 能强力激活 STAT5,解释了为何 ITD 患者预后更差且临床表型更具侵袭性。

[4] Perl AE, et al. (2022). Follow-up of patients with R/R FLT3-mutated AML treated with gilteritinib in the phase 3 ADMIRAL trial. Blood. 2022;139(23):3366-3375.
[学术点评]:长期随访。ADMIRAL 试验的长期数据再次证实吉瑞替尼在复发难治 FLT3-ITD 患者中的生存获益,并详细分析了治疗后的克隆演化和耐药机制。

           FLT3-ITD · 知识图谱
相关变异 FLT3-TKD (预后稍好) • NPM1 (良好伴侣) • DNMT3A
关键参数 AR值 (等位基因比 >0.5) • MRD (微小残留病)
特定治疗 奎扎替尼 (ITD特异) • 吉瑞替尼allo-HSCT (移植)
耐药机制 F691L (Gatekeeper) • D835 (TKD突变) • RAS通路激活