HGF/MET信號(hào)通路在非小細(xì)胞肺癌EGFR-TKI耐藥性中的研究進(jìn)展

宋世龍 綜述 畢明宏 審校

表皮生長(zhǎng)因子受體酪氨酸激酶抑制劑（epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor, EGFR-TKI）現(xiàn)已成為治療非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）的常規(guī)手段之一，但在臨床上這類藥物并不適用于所有NSCLC患者，大部分敏感突變的患者在經(jīng)過(guò)大約12個(gè)月的初始治療后都產(chǎn)生了獲得性耐藥，產(chǎn)生耐藥的機(jī)制很復(fù)雜，其中原發(fā)性耐藥的機(jī)制主要包括EGFR耐藥突變、T790突變、KRAS突變、PTEN缺失和MET擴(kuò)增[1]；然而現(xiàn)在研究的更加深入的是獲得性耐藥，它的機(jī)制主要有：EGFR的二次突變、下游信號(hào)通路的激活、表型轉(zhuǎn)變和EGFR突變之外的遺傳學(xué)改變[2]。在眾多EGFR-TKI耐藥機(jī)制中，肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（hepatocyte growth factor, HGF）/上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化因子（mesenchymal-epithelial transition factor,MET）信號(hào)通路的異常激活在原發(fā)性耐藥和繼發(fā)性耐藥中都發(fā)揮了重要作用，也是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)，研究人員也開(kāi)發(fā)出了許多針對(duì)該通路的靶向藥物。

1 HGF/MET信號(hào)通路的成員

1.1 HGF HGF也叫做散射因子，是纖維蛋白溶酶原家族成員，HGF在體內(nèi)以單鏈前體被合成，在蛋白水解酶作用下水解成有活性的雙鏈分子，成熟的HGF是由α鏈和β鏈經(jīng)二硫鍵鏈接而成的異二聚體，具有活化MET的功能[3]，在體內(nèi)，生理?xiàng)l件下HGF是一種具有多種功能的生物因子，它參與血管生成、組織再生及免疫活性的調(diào)節(jié)[4]。

1.2 MET和HGFR MET是一個(gè)原癌基因，包含以下結(jié)構(gòu)區(qū)：Sema區(qū)（Sema domain）、四個(gè)IPT區(qū)（immunuoglobulinplexin-transcription domain）、PSI區(qū)（Plexins, semaphorins and integrins domain）、JM區(qū)（Juxtamembrane domain）、TK區(qū)（tyrosine kinase catalytic domain）和TM區(qū)（transmembrane domain）。Sema區(qū)為配體結(jié)合區(qū)，JM區(qū)有負(fù)調(diào)節(jié)激酶的活性，TK區(qū)則包含多個(gè)酪氨酸磷酸化位點(diǎn)并具有啟動(dòng)酪氨酸激酶活性的作用[5]。

肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體（hepatocyte growth factor receptor, HGFR）是MET編碼的蛋白質(zhì)產(chǎn)物[6]，是一種跨膜酪氨酸激酶受體，與配體HGF結(jié)合后觸發(fā)受體二聚化，進(jìn)一步啟動(dòng)下游信號(hào)通路[7]。HGFR可表達(dá)于人體許多器官或者組織的細(xì)胞內(nèi)，包括肝臟、胰臟、前列腺、腎、肌肉和骨髓等[8]，正常生理情況下它的活化能激活很多不同的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，從而影響細(xì)胞的增殖、運(yùn)動(dòng)、移行、浸潤(rùn)等功能[9]。HGFR在多種惡性腫瘤中存在調(diào)節(jié)異常，在腫瘤細(xì)胞的增殖、細(xì)胞擴(kuò)散、血管形成、細(xì)胞粘附、細(xì)胞侵襲、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和抗凋亡中發(fā)揮著重要作用[10]。

2 HGF/MET信號(hào)通路

HGFR的Sema區(qū)與HGF結(jié)合后，TK區(qū)便發(fā)生二聚化和磷酸化，HGFR的羧基末端會(huì)募集一些銜接蛋白，如生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白2（growth factor receptor-bound protein 2,Grb2）、Grb2連接蛋白1（Grb2-associated binding protein,GAB1）和非受體酪氨酸激酶Src，之后Grb2和GAB1可以吸引更多的信號(hào)蛋白，包括Src基因家族同源區(qū)-2（Src homology 2 domain-containing protein, Shc）、PI3K、磷脂酶C（phospholipase C, PLC）、酪氨酸磷酸酶SHP2和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)錄激活子3（signal transducer and activator of transcription 3, STAT3），通過(guò)這些信號(hào)蛋白進(jìn)一步激活下游幾個(gè)重要的通路：PI3K-Akt信號(hào)通路、Ras-MAPK信號(hào)通路和STAT3通路[11]。

生理狀態(tài)下HGF/MET信號(hào)通路在胚胎和成人機(jī)體內(nèi)都有表達(dá)，在胚胎發(fā)育過(guò)程中，HGF/MET信號(hào)通路在有絲分裂、形態(tài)生成等過(guò)程中扮演重要角色，在成人體內(nèi)，該信號(hào)途徑則在組織損傷后的修復(fù)和再生中發(fā)揮作用[12,13]。HGF/MET也被認(rèn)為與血管生成和內(nèi)皮細(xì)胞功能調(diào)控有關(guān)，在多個(gè)模型中，HGF/MET信號(hào)激活可以誘導(dǎo)包括血管內(nèi)皮生成因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）在內(nèi)的血管生成因子，并且與VEGF2協(xié)同參與了腫瘤的早期形成[14,15]。HGF/MET信號(hào)途徑主導(dǎo)的這些功能的一個(gè)潛在機(jī)制是短暫的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition, EMT），其特征是上皮分化、細(xì)胞擴(kuò)散和遷移以及細(xì)胞外基質(zhì)降解的缺失，在惡性腫瘤中，對(duì)這些進(jìn)程嚴(yán)格調(diào)控能力的喪失導(dǎo)致了侵襲和轉(zhuǎn)移發(fā)生[16,17]。

3 HGF/MET信號(hào)通路異常與NSCLC

HGF/MET信號(hào)通路異常激活包括HGF和HGFR過(guò)表達(dá)、MET擴(kuò)增和MET突變。其中發(fā)生率最高的是HGF和HGFR過(guò)表達(dá)，Tachibana等[18]利用FISH和IHC檢測(cè)了106例肺腺癌患者的HGF和HGFR的表達(dá)率分別為17.9%和28.3%，并且在浸潤(rùn)性腺癌中的表達(dá)明顯強(qiáng)于非浸潤(rùn)性腺癌。最新的研究[19]發(fā)現(xiàn)在ALK（+）的NSCLC患者中，HGFR的表達(dá)水平要明顯高于ALK（-）患者。

近年，MET基因拷貝數(shù)的作用越來(lái)越受到人們重視，Park等[20]檢測(cè)了NSCLC患者組織中EGFR和MET的相對(duì)拷貝數(shù)，發(fā)現(xiàn)EGFR和MET在非小細(xì)胞肺癌的發(fā)生和發(fā)展中可能存在相互或者協(xié)同作用，并能對(duì)非小細(xì)胞肺癌患者進(jìn)行預(yù)后評(píng)估。此外，有研究者[21]分析了213例NSCLC患者的病理切片，發(fā)現(xiàn)MET基因拷貝數(shù)增加是術(shù)后NSCLC患者預(yù)后不良的獨(dú)立因素。

MET編碼序列點(diǎn)突變的發(fā)生率很低，但在許多實(shí)體瘤中都有報(bào)道，在NSCLC中，MET突變可以發(fā)生在Sema區(qū)、JM區(qū)和TK區(qū)，Sema區(qū)發(fā)生的錯(cuò)義突變與MET二聚化有關(guān)，且易發(fā)生于鱗癌和吸煙患者，JM區(qū)的基因突變則與腫瘤發(fā)生有關(guān)[22,23]。

4 HGF/MET信號(hào)通路與NSCLC耐藥性

4.1 原發(fā)性耐藥 HGF/MET信號(hào)通路在NSCLC原發(fā)性耐藥和繼發(fā)性耐藥中都發(fā)揮了重要作用。Yano等[24]發(fā)現(xiàn)在EGFR-TKI原發(fā)性耐藥的肺腺癌細(xì)胞系中，HGF呈現(xiàn)出了異常的高表達(dá)，這提示HGF吉非替尼原發(fā)性耐藥中扮演著重要角色，HGF表達(dá)增加會(huì)過(guò)度激活MET介導(dǎo)的PI3K-Akt信號(hào)通路，降低EGFR-TKI對(duì)這種信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)的抑制，與獲得性耐藥不同，原發(fā)性耐藥主要是由HGF刺激MET通過(guò)GAB1而不是ERBB3的作用激活下游信號(hào)通路[25]。

Benedettini等[26]通過(guò)建立的吉非替尼耐藥細(xì)胞系的MET活化模型，發(fā)現(xiàn)如果細(xì)胞存在大量MET活化，那么EGFR-TKI對(duì)癌細(xì)胞的作用將大大受限，即便是敏感突變的細(xì)胞也是如此，這也表明MET活化與EGFR-TKI的原發(fā)性耐藥有著密切關(guān)聯(lián)。最新的一項(xiàng)研究[27]發(fā)現(xiàn)HGF的存在可導(dǎo)致EGFR酪氨酸激酶的失活，從而引起EGFR-TKI的原發(fā)性耐藥，同時(shí)誘導(dǎo)EGFR與其他的腫瘤相關(guān)蛋白相互作用，結(jié)論認(rèn)為應(yīng)用EGFR-TKI治療上皮來(lái)源腫瘤之前采用HGF/MET抑制劑預(yù)處理可防止耐藥的發(fā)生。

4.2 繼發(fā)性耐藥 在亞洲人群中，HGF高表達(dá)、T790M突變、MET擴(kuò)增在EGFR-TKI耐藥原因中分別占61%、52%和9%，耐藥組織中HGF表達(dá)水平要明顯高于EGFR-TKI敏感組織（P＜0.001），一半的耐藥腫瘤樣本同時(shí)存在HGF過(guò)表達(dá)、T790M突變和MET擴(kuò)增[28]。在體外，通過(guò)同時(shí)抑制HGF高表達(dá)、T790M突變和MET擴(kuò)增這三種耐藥機(jī)制，研究者發(fā)現(xiàn)聯(lián)合EGFR-TKI（WZ4002）和MET-TKI（E7050）能夠有效對(duì)抗細(xì)胞株對(duì)厄洛替尼的耐藥性[29]。在沒(méi)有EGFR T790M和MET擴(kuò)增的配對(duì)樣本中，治療后出現(xiàn)耐藥組的HGF表達(dá)明顯高于治療前的樣本（P=0.025），這說(shuō)明HGF是促進(jìn)藥物耐藥的一個(gè)獨(dú)立因素，與MET原癌基因擴(kuò)增是相互獨(dú)立的[25]；對(duì)耐藥患者血液中HGF的檢測(cè)也得到了一致的結(jié)論[30]。

最新研究[31]表明HGF可誘導(dǎo)敏感肺癌細(xì)胞PC-9和H292對(duì)吉非替尼耐藥，并且HGF刺激MET磷酸化可能是敏感肺癌細(xì)胞對(duì)吉非替尼耐藥的重要機(jī)制。研究[32]還發(fā)現(xiàn)在EGFR-TKI環(huán)境下，HGF可以通過(guò)促進(jìn)MET擴(kuò)增增強(qiáng)細(xì)胞的耐藥性。HGF過(guò)表達(dá)還與NSCLC患者的不良預(yù)后有關(guān)，數(shù)據(jù)顯示HGF過(guò)表達(dá)和低表達(dá)患者的5年生存率分別為22.2%和75.0%（P=0.259）[33,34]。

在出現(xiàn)EGFR-TKI獲得性耐藥的NSCLC患者中，MET擴(kuò)增率約為5%-22%[35]。Engelman等[36]建立了對(duì)吉非替尼產(chǎn)生獲得性耐藥的肺癌細(xì)胞株，并對(duì)其進(jìn)行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)MET原癌基因的擴(kuò)增可以通過(guò)激活依賴EGFR的ERBB3磷酸化和下游PI3K/AKT通路避開(kāi)EGFR-TKI的靶點(diǎn)，從而導(dǎo)致NSCLC對(duì)EGFR-TKI產(chǎn)生耐藥。數(shù)據(jù)[37]顯示，在對(duì)吉非替尼或厄洛替尼耐藥的肺腺癌患者中，有21%的病例出現(xiàn)MET擴(kuò)增，而沒(méi)有用吉非替尼和厄洛替尼患者的MET擴(kuò)增率只有3%，這提示MET擴(kuò)增與EGFR-TKI耐藥有關(guān)。雖然MET擴(kuò)增和EGFR T790M突變可以同時(shí)出現(xiàn)，但T790M和MET基因拷貝數(shù)呈負(fù)相關(guān)，表明兩者在獲得性耐藥機(jī)制中是互補(bǔ)的關(guān)系[38]。

5 抑制NSCLC中HGF/MET信號(hào)通路的研究進(jìn)展

自從發(fā)現(xiàn)HGF/MET信號(hào)通路是導(dǎo)致EGFR-TKI耐藥的一個(gè)重要因素后，人們便不斷尋找克服的方法，研發(fā)針對(duì)HGF/MET信號(hào)通路的靶向藥物也成為目前靶向治療研究的一個(gè)熱點(diǎn)，主要是在以下兩個(gè)傳導(dǎo)水平抑制該通路：第一種是通過(guò)抗HGF或者HGFR在配體/受體水平阻斷該信號(hào)通路，已進(jìn)入II期臨床試驗(yàn)的代表藥物包括：①抗HGF的單抗：AMG-102（rilotumumab）和 AV-299（ficlatuzumab）；②抗HGFR單抗：MetMab（onartuzumab）已經(jīng)進(jìn)入了III期臨床試驗(yàn)，并得到了可喜的結(jié)果[39]。還有一種通過(guò)小分子MET抑制劑可以在酪氨酸激酶區(qū)水平抑制該通路。近來(lái)，有一大批針對(duì)MET酪氨酸激酶區(qū)的小分子藥物進(jìn)入臨床試驗(yàn)，已經(jīng)進(jìn)入臨床觀察的MET-TKI：Tivantinib（ARQ 197)、Foretinib（XL880）和Cabozantinib（XL184）[40]。

雖然針對(duì)HGF/MET信號(hào)通路的靶向藥物層出不窮，但現(xiàn)在學(xué)者們普遍認(rèn)為針對(duì)不同耐藥機(jī)制的聯(lián)合靶向治療是克服耐藥的最好方法。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，HGF/MET信號(hào)通路在人體生理功能中不可或缺，其異常激活在腫瘤發(fā)生、發(fā)展和靶向治療耐藥方面也發(fā)揮著重要作用。隨著靶向治療耐藥機(jī)制研究的不斷深入，很多新的靶向藥物已進(jìn)入臨床試驗(yàn)，相信不久的將來(lái)，NSCLC患者會(huì)有更多更好的靶向治療選擇。