酪氨酸蛋白激酶信号通路

受体酪氨酸激酶(RTK)在配体诱导下同源/异源二聚化,胞内激酶域反式自磷酸化,经酪氨酸磷酸化模体招募含有 SH2/PTB 结构域的衔接蛋白,耦联 Ras–Raf–MEK–ERK、PI3K–Akt、mTORC1 及 PLCγ 等下游网络,调控增殖、存活、迁移与代谢。肿瘤中常见激酶域突变、基因扩增与融合导致的配体非依赖性激活,并驱动旁路与获得性耐药。

1. 相关靶点

核心节点

  • EGFR / ERBB2 / ERBB3 / ERBB4

    ErbB 家族;EGFR 与 HER2 扩增/突变常见于上皮肿瘤;二聚化谱决定下游偏倚。

  • MET / HGF

    间质–上皮交互与侵袭、旁路耐药;MET 14 号外显子跳跃等改变蛋白稳定性。

  • ALK / ROS1 / RET / TRK(NTRK)

    融合驱动型“激酶成药”范式;组织学分布与伴侣基因影响治疗窗与检测策略。

血管与基质 RTK

  • VEGFR1/2/3(FLT1、KDR、FLT4)— 血管生成专题另述
  • PDGFRA/B、KIT(CD117)— 间质细胞与药物反应

负调控与转运

  • 磷酸酶(PTPRJ 等)、泛素连接酶(CBL)、内吞降解
  • 与 PI3K–PTEN、Ras–MAPK 反馈共同塑造信号持续时间

补充:酪氨酸蛋白激酶相关靶点(基因符号)

在上方概述基础上,按 ErbB、MET/FGF、血管/基质、胰岛素受体家族、融合易感激酶、衔接蛋白与 Ras–MAPK/PI3K 接口、负调控与内吞等模块列出常用 HGNC 符号。RTK 家族体量极大,此处为科研选型常用子集;请以数据库与文献核对融合断裂点、剪接体与组织表达。

ErbB / HER 与配体

ErbB / HER 受体酪氨酸激酶

EGFR, ERBB2, ERBB3, ERBB4

ErbB 家族主要配体(代表)

旁分泌/自分泌语境决定异源二聚体谱。

EGF, TGFA, AREG, EREG, HBEGF, NRG1, NRG2, NRG3, NRG4, BTC

MET 与 FGFR 轴

MET / HGF 轴

MET, HGF

FGFR 与 FGF(代表)

发育障碍与肿瘤中热点突变分布不同;注意剪接异构体。

FGFR1, FGFR2, FGFR3, FGFR4, FGF1, FGF2, FGF3, FGF4, FGF5, FGF6, FGF7, FGF8, FGF9, FGF10, FGF18, FGF23

血管、基质与免疫相关 RTK

VEGFR(血管内皮生长因子受体)

更完整的血管调控另见站内「血管生成」通路页。

FLT1, KDR, FLT4

PDGFR、KIT、CSF1R(基质/髓系语境)

PDGFRA, PDGFRB, KIT, CSF1R

TIE 受体与血管生成素

TEK, TIE1, ANGPT1, ANGPT2

胰岛素受体家族

胰岛素受体家族

代谢与生长交叉;IGF2 可通过 INSR-A 或杂交受体耦联。

INSR, IGF1R, INSRR

融合易感 / 肿瘤诊断常见 RTK

ALK / ROS1 / RET

ALK, ROS1, RET

NTRK(Trk)家族

NTRK1, NTRK2, NTRK3

FLT3 及其他靶点(代表)

FLT3, DDR1, DDR2, MUSK

衔接蛋白与下游分支接口

SH2/PTB 衔接蛋白与接头

GRB2, GRB7, SHC1, SHC2, SHC3, SHC4, GAB1, GAB2, IRS1, IRS2, FRS2, PTPN11

Ras–MAPK 接口(与 SOS/Ras 切换相关)

详细 MAPK 模块见站内 MAPK/ERK 页。

SOS1, SOS2, HRAS, KRAS, NRAS, RAF1, BRAF, MAP2K1, MAP2K2, MAPK1, MAPK3

PI3K 与 PLCγ 分支节点

I 型 PI3K 调控亚基与 Akt 见 PI3K/Akt/mTOR 页。

PIK3CA, PIK3CB, PIK3R1, PIK3R2, AKT1, AKT2, PLCG1, PLCG2

负调控与内吞

泛素连接酶与酪氨酸磷酸酶(负调控代表)

CBL, CBLB, PTPRJ, PTPRB, PTPRG, DUSP6, DUSP7

内吞与膜转运相关(代表)

EPS15, EPN1, RAB5A, RAB7A

2. 推荐实验读出

磷酸化抗体务必配对总蛋白、刺激梯度与磷酸酶抑制剂策略;融合蛋白模型建议同步做断裂点特异性 PCR / NGS 与蛋白表达验证。

  • p-EGFR(Y1068 等位点依克隆)、总 EGFR;表面受体内吞后降解动力学
  • p-MET(Y1234/1235 等)、总 MET;HGF 共培养刺激
  • p-ERK1/2、p-AKT(Ser473)、p-S6;解析 MAPK vs PI3K 分支
  • ALK/ROS1/TRK 融合:断裂点抗体或 pan-ALK 与诊断级对照
  • 增殖读出(Ki67)与凋亡(cleaved caspase-3)联合功能学

3. 配体依赖性激活与基因组改变对照

模式典型机制读出/检测备注
生理 / 自分泌配体–受体二聚化 → 自磷酸化 → 衔接蛋白配体中和、受体阻断、激酶域 pY注意血清中生长因子批次差异。
突变 / 扩增激酶构象改变或表达量升高,降低配体阈值NGS/ddPCR、FISH、IHC 3+同一基因可有多种耐药突变并存(亚克隆)。
融合寡聚化结构域–激酶持续活化RNA-seq / FISH / IHC伴侣基因影响亚细胞定位与降解。

4. 疾病与模型语境

发育、修复与代谢(非肿瘤举例)

  • FGFR 信号参与肢体、颅缝与泌尿生殖发育;功能获得性突变与发育综合征相关,需区分胚胎模型与成体组织。
  • PDGFR、KIT 等在创伤修复、纤维化与间质细胞活化中常见讨论;与 TGF-β、炎症因子轴并行读出更易解释表型。
  • INSR / IGF1R 轴连接营养、生长与胰岛素敏感性;体外剂量与血清批次可显著改变“基础磷酸化”背景。

肿瘤:成药、旁路与耐药

  • 酪氨酸激酶抑制剂(TKI):ATP 竞争性占据激酶口袋;突变谱决定敏感与耐药(如 EGFR T790M、ALK 守门突变)。
  • 旁路激活:MET、ERBB3、FGFR、AXL 等可补偿主驱动 RTK 被抑制后的增殖/存活信号。
  • 抗体疗法:胞外域阻断、ADCC;与化疗/免疫治疗联合需按指南与伦理设计。

酪氨酸蛋白激酶相关抗体(精选)

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5. 产品线说明与站内检索

一抗与修饰抗体

EGFR、p-EGFR、ERBB2/HER2、MET、p-MET、ALK、ROS1、RET、TRK、KIT、FLT3、PDGFRA、VEGFR2 等;WB、IHC、IF、流式依克隆与种属选择。

重组蛋白 / 细胞因子

EGF、HGF、PDGF-BB、VEGF 等用于受体激活模型;注意种属匹配与内毒素。

功能试剂与定量

中和抗体、受体 ECD-Fc 捕获、磷酸化/总蛋白 ELISA(视库存);动物与临床样本遵循伦理与生物安全。

6. 抑制剂与工具化合物(汇总)

科研用途;请遵循实验室 SOP、化合物说明书与伦理审批。临床药物以机构准入与说明书为准。

Erlotinib / Gefitinib

EGFR TKI;敏感突变模型常用。

Osimertinib

第三代 EGFR TKI;T790M / C797S 耐药语境研究。

Lapatinib

EGFR/ERBB2 双靶点 TKI;乳腺癌相关读出。

Crizotinib

ALK / ROS1 / MET(高剂量)多靶点;融合模型对照。

Entrectinib / Larotrectinib

TRK/ALK/ROS1 泛抑制(谱系依从);NTRK 融合研究。

Cabozantinib / Sunitinib

多靶点 TKI;含 VEGFR/MET 等,注意脱靶。

Imatinib

BCR-ABL / KIT / PDGFRA;非经典 RTK 但常作阳性对照。

Erlotinib + MEK inhibitor

组合用于旁路 MAPK 反馈实验(课题依赖)。

7. 通路示意图

酪氨酸蛋白激酶(简化示意)
酪氨酸蛋白激酶信号通路示意图
通路图说明
  1. 配体诱导受体二聚化与激酶域反式自磷酸化
  2. 含 SH2 结构域的衔接蛋白(如 Grb2–SOS、Shc)耦联 Ras·GTP 加载与 MAPK 级联
  3. PI3K 调节亚基识别 pY 模体,驱动 PIP3–Akt 分支
  4. PLCγ–Ca²⁺–PKC 分支参与迁移与分泌
  5. 内吞、泛素化与磷酸酶构成负反馈(与正文表 3 对照阅读)

8. 通路生物学简介

RTK 网络在发育、组织稳态与再生中负责细胞间通讯;病理条件下,基因组改变与微环境配体共同推高基线酪氨酸磷酸化水平,使肿瘤获得可塑的侵袭与药物逃逸能力。

  • 同一细胞可同时依赖多条 RTK 轴,需多靶读出解释表型
  • 激酶抑制剂与抗体的作用位点不同,不可简单互换结论

11. 参考文献

RTK 结构与信号原理

  • • Ullrich A, Schlessinger J. (1990). Cell. 61(2):203-12.
  • • Lemmon MA, Schlessinger J. (2010). Cell. 141(7):1117-34.

肿瘤靶向与耐药

  • • Lynch TJ, et al. (2004). N Engl J Med. 350(21):2129-39.
  • • Kwak EL, et al. (2010). N Engl J Med. 363(18):1693-703.