李克波 梁純剛 李壯林
【摘要】 c-Met蛋白為酪氨酸蛋白激酶,又稱(chēng)肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)受體。c-Met在許多腫瘤中被高效表達(dá)并有效激活,在各種腫瘤的病程進(jìn)展中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本文對(duì)c-Met的分子結(jié)構(gòu)、信號(hào)通路、靶向藥物治療和相關(guān)藥物專(zhuān)利進(jìn)行綜述。
【關(guān)鍵詞】 c-Met 靶向藥 單克隆抗體 治療
doi:10.14033/j.cnki.cfmr.2020.15.078 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6805(2020)15-0-03
Research Progress of Anti-tumor Drugs Targeting c-Met/LI Kebo, LIANG Chungang, LI Zhuanglin. //Chinese and Foreign Medical Research, 2020, 18(15): -188
[Abstract] The c-Met protein is tyrosine protein kinase, also known as hepatocyte growth factor (HGF) receptor. The c-Met is highly expressed and effectively activated in most tumors and plays a key role in the progression of various tumors. This article reviews the molecular structure, signaling pathways, targeted drug therapy and related drug patents of c-Met.
[Key words] c-Met Targeted drug Monoclonal antibody Treatment
First-authors address: RemeGen, Ltd., Yantai 264006, China
c-Met為Met基因序列編碼蛋白,為腫瘤信號(hào)通路中的關(guān)鍵蛋白。因c-Met區(qū)別于其他激酶蛋白,可以與腫瘤細(xì)胞表面激酶、受體相互作用而備受關(guān)注,特別是Met基因序列擴(kuò)增與一定比例的酪氨酸激酶抑制劑(TKIs)獲得性耐藥密切相關(guān)。因此,研發(fā)高效的c-Met抑制劑成為全世界醫(yī)藥領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。研究人員很早就發(fā)現(xiàn),許多腫瘤細(xì)胞包括半數(shù)的非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞表面均分布較多的c-Met蛋白[1]。因此腫瘤治療領(lǐng)域推測(cè),c-Met可能是促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖的重要因素。c-Met作為細(xì)胞表面的受體蛋白,其活性被激發(fā)后可發(fā)起信號(hào)傳導(dǎo),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移。因此,研發(fā)出針對(duì)c-Met的藥物以特異地抑制其活性,減緩腫瘤細(xì)胞增殖、阻止血管生成、降低腫瘤細(xì)胞侵襲能力,就有可能阻止腫瘤擴(kuò)增和轉(zhuǎn)移,甚至可以殺死腫瘤細(xì)胞。
1 c-Met/HGF的分子結(jié)構(gòu)及信號(hào)通路
1.1 c-Met的分子結(jié)構(gòu)
c-Met是原癌基因,翻譯轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體(HGF)[2]。c-Met編碼的蛋白產(chǎn)物位于人類(lèi)第7號(hào)染色體上,其前體為一條氨基酸單鏈,經(jīng)修飾后重新排列,形成由二硫鍵連接的α亞基和β亞基。c-Met在細(xì)胞表面主要分為細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外兩部分,β鏈的胞外區(qū)包括SD區(qū)、PSID區(qū)及IPTD區(qū),胞內(nèi)區(qū)主要包括JD區(qū)(膜旁區(qū))、TKCD區(qū)及CTD區(qū)(羧基端終末區(qū))[3]。同c-Met一致,編碼HGF蛋白的基因包含728個(gè)基因。HGF基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄翻譯成無(wú)活性的單鏈HGF前體蛋白,經(jīng)活化后轉(zhuǎn)變?yōu)橛搔羴喕挺聛喕溄M成的異二聚體形式。β鏈?zhǔn)桥cc-Met的結(jié)合位點(diǎn),當(dāng)HGF蛋白丟失β鏈后,其生物學(xué)活性就會(huì)消失。HGF主要通過(guò)三種途徑發(fā)揮作用:(1)促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖,增加與胞外基質(zhì)蛋白分解有關(guān)的分子及受體的表達(dá);(2)促進(jìn)腫瘤上皮細(xì)胞進(jìn)行分裂,誘導(dǎo)其形態(tài)發(fā)生變化;(3)通過(guò)與c-Met結(jié)合,促進(jìn)細(xì)胞的增殖及遷移運(yùn)動(dòng)[4]。
1.2 c-Met/HGF信號(hào)通路
當(dāng)HGF與c-Met結(jié)合后會(huì)引起c-Met的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,通過(guò)激活細(xì)胞內(nèi)的PTK而引起自身結(jié)構(gòu)的磷酸化,主要涉及Try1234和Try1235位點(diǎn)。c-Met激活后,導(dǎo)致位于β鏈末端的Try1349和Try1256發(fā)生磷酸化,從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化、收縮、運(yùn)動(dòng)、分泌及分裂等多種生物學(xué)行為[5]。當(dāng)HGF與c-Met結(jié)合后可引發(fā)若干條信號(hào)通路的建立:(1)Ras-Rac信號(hào)通路導(dǎo)致細(xì)胞骨架的改變;(2)Ras-MAPK級(jí)聯(lián)反應(yīng)促進(jìn)細(xì)胞的分裂與分化;(3)PI3K-FAK信號(hào)通路促進(jìn)細(xì)胞的遷移及侵襲;(4)PI3K-AKT信號(hào)通路促進(jìn)細(xì)胞的存活。另有文獻(xiàn)報(bào)道,腫瘤治療耐受是由HGF/c-Met信號(hào)通路與TGF-β和EGFR等受體信號(hào)通路間的相互作用而引起的[6]。
綜上,HGF/c-Met信號(hào)通路的建立能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移。目前,多家研發(fā)機(jī)構(gòu)均在設(shè)計(jì)通路阻斷藥物以阻斷該信號(hào)通路的發(fā)生,從而實(shí)現(xiàn)控制腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移的目的。
2 以c-Met為靶標(biāo)的抗腫瘤藥物
2.1 靶向c-Met的抗體藥物
目前處于臨床研究階段的抗c-Met藥物有近十種。奧那妥珠單抗(Onartuzumab,MetMb)由基因泰克公司研發(fā),是一種靶向c-Met的單價(jià)抗體藥物[7]。曾對(duì)其開(kāi)展過(guò)肝癌的Ⅰ期臨床研究、轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌和成膠質(zhì)細(xì)胞瘤的Ⅱ期臨床研究、胃癌和轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)的Ⅲ期臨床試驗(yàn)[8-9]。Onartuzumab曾被美國(guó)FDA認(rèn)證為治療肝癌的孤兒藥。Onartuzumab可阻斷HGFα鏈同c-Met的高親和力,而非作用于β鏈。此外,Onartuzumab也是單價(jià)c-Met抗體藥物。臨床Ⅰ期數(shù)據(jù)表明,采用Onartuzumab單一療法和聯(lián)合用藥方案治療腫瘤均有良好的治療耐受性[10]。Onartuzumab聯(lián)合埃洛替尼治療NSCLCⅡ期臨床研究表明,在NSCLC患者中無(wú)進(jìn)展生存期(progression free survival,PFS)和總生存數(shù)(overall survival,OS)均有顯著改善[11]。良好的臨床研究數(shù)據(jù)有利于學(xué)者對(duì)關(guān)于Onartuzumab用于c-Met基因的靶向治療中的研究進(jìn)行更深入的探索[12]。
Emibetuzumab是禮來(lái)公司研發(fā)的一種以c-Met為靶向的單克隆抗體藥物,主要用于治療胃癌和非小細(xì)胞肺癌,目前處于臨床Ⅱ期研究階段。Emibetuzumab是一種人源化c-Met IgG4單克隆抗體,可以阻斷HGF同c-Met的結(jié)合并促進(jìn)后者的內(nèi)吞及分解。與Onartuzumab不同的是在小鼠移植瘤試驗(yàn)中,Emibetuzumab對(duì)HGF受體依賴性及非依賴性的腫瘤生長(zhǎng)均表現(xiàn)出抑制作用[13]。
Ficlatuzumab是由美國(guó)Aveo公司研發(fā)的一款抗HGF單克隆抗體藥物,是一種人源化抗HGF藥物,目前已進(jìn)入臨床Ⅱ期試驗(yàn)研究[14]。通過(guò)Ⅰ期和Ⅱ期臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,從OS分析,F(xiàn)iclatuzumab和吉非替尼的聯(lián)用治療方案可能會(huì)延長(zhǎng)伴有高水平間充質(zhì)入組者的生命,為本藥在非小細(xì)胞肺癌治療中的進(jìn)一步評(píng)價(jià)提供了基礎(chǔ)[15]。
第一個(gè)進(jìn)入Ⅲ期臨床的HGF配體抑制劑是利洛妥單抗(Lilotomab)[16]。在治療多種類(lèi)型腫瘤中,臨床對(duì)Lilotomab單一療法和/或其他抗癌療法聯(lián)合使用均進(jìn)行了充分評(píng)估。在臨床Ⅱ期試驗(yàn)中,將利洛妥單抗聯(lián)合表柔比星、順鉑、卡培他濱(后三者統(tǒng)稱(chēng)ECX)用于胃癌患者中,在PFS和OS方面要優(yōu)于單用ECX[17]。
美國(guó)Galaxy Biotech公司開(kāi)發(fā)的HuL2G7是一種HGF單抗藥物,與HGF存在高結(jié)合活性。臨床前數(shù)據(jù)表明,HuL2G7與吉非替尼聯(lián)合應(yīng)用,在HGF過(guò)度表達(dá)和EGFR突變的NSCLC細(xì)胞中能有效抑制腫瘤生長(zhǎng)[18-19]。HuL2G7Ⅰ期臨床試驗(yàn)已在晚期實(shí)體瘤患者中完成。
由Amgen公司研發(fā)的完全人源化的抗HGF單克隆抗體藥物Rilotumumab,通過(guò)阻止c-Met與HGF結(jié)合、信號(hào)通道建立及介導(dǎo)c-Met磷酸化以實(shí)現(xiàn)治療目的。Jun等[20]發(fā)現(xiàn),Rilotumumab具有阻止惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞U87-MG增殖活性和生長(zhǎng)效應(yīng)的能力。Rilotumumab的Ⅰb期臨床試驗(yàn)顯示,將其與抑制血管生成藥物聯(lián)合使用具有較好的耐受性[21]。
目前,處于臨床研究階段的抗c-Met靶向藥物以單抗藥物為主,抗體-小分子偶聯(lián)劑(antibody-drug conjugates,ADC)類(lèi)藥物較少。由恒瑞醫(yī)藥研發(fā)的人源化抗c-Met單克隆抗體是通過(guò)偶聯(lián)微管抑制劑后形成的ADC藥物,作用原理為通過(guò)與腫瘤細(xì)胞表面的c-Met結(jié)合,將ADC內(nèi)吞入腫瘤細(xì)胞后,經(jīng)溶酶體作用發(fā)生降解并釋放小分子毒素,從而起到殺傷腫瘤細(xì)胞的作用。雅培公司的同類(lèi)ADC產(chǎn)品在美國(guó)正處于Ⅰ期臨床研究階段,用于治療c-Met過(guò)度表達(dá)的非小細(xì)胞肺癌。Sorrento公司代號(hào)為STI-D0602的ADC產(chǎn)品目前處于臨床前研究階段。
2.2 靶向c-Met的小分子藥物
2003年,研究者合成了具有c-Met抑制活性的吲哚酮類(lèi)化合物,由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且具有多靶點(diǎn)作用,因此備受關(guān)注[22]。吲哚酮類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)經(jīng)優(yōu)化后具有針對(duì)c-Met的高效治療作用。2011年,美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市了首個(gè)c-Met小分子抑制劑克唑替尼(Crizotinib)[23]。
靶向c-Met的藥物專(zhuān)利情況:(1)2010年8月,皮埃爾法布雷醫(yī)藥公司以PCT方式申請(qǐng)國(guó)際專(zhuān)利并于2012年8月公開(kāi),此專(zhuān)利涉及能夠特異性結(jié)合人c-Met受體的抗體,最后形成的治療手段包括產(chǎn)品或組合物,至少包含用于某些癌癥的預(yù)后治療的抗體藥物[24]。(2)克唑替尼(Crizotinib)是c-Met/ALK/ROS1酪氨酸激酶抑制劑,由美國(guó)輝瑞(Pfizer)公司研發(fā)并申請(qǐng)專(zhuān)利。由于臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)異,獲得美國(guó)FDA的快速審批,成為第一個(gè)用于ALK陽(yáng)性NSCLC的一線治療藥物[25]。(3)Amgen公司采用嘧啶酮結(jié)構(gòu)替代硫脲基得到相應(yīng)的化合物,對(duì)c-Met磷酸化和非磷化有很強(qiáng)的抑制作用,從而可以激活c-Met突變[26]。通過(guò)將三唑噠嗪、吡啶酮及三唑吡啶結(jié)構(gòu)連接到駢合的雜環(huán)中而得到一系列的產(chǎn)物,具有抑制c-Met活性的作用[27]。
(4)AstraZeneca開(kāi)發(fā)了吡嗪及其類(lèi)似物,作為c-Met抑制劑[28-30]。(5)Bayer Schering Pharma Aktiengesellschaft開(kāi)發(fā)了二氫毗啶類(lèi),作為c-Met抑制劑[31]。(6)Cephalon,Inc開(kāi)發(fā)了吡啶并吡嗪和二氨基嘧啶類(lèi),作為c-Met抑制劑[32]。以上化合物均有抑制c-Met和ALK的作用。目前,我國(guó)中科院上海藥物研究所在c-Met激酶抑制劑的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量方面處于領(lǐng)先地位[33]。
目前,針對(duì)c-Met靶點(diǎn)的創(chuàng)新藥物研究是醫(yī)藥學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。c-Met靶點(diǎn)也是腫瘤臨床藥物研究的一大突破口,特別在NSCLC發(fā)生、發(fā)展及EGFR-TKI耐藥中有非常重要的意義。目前,較多針對(duì)HGF/c-Met的靶向藥物研究已進(jìn)入關(guān)鍵臨床試驗(yàn)階段,但類(lèi)似EGFR-TKI的藥物研究及臨床規(guī)范化使用還需要一些時(shí)間。基于目前研發(fā)進(jìn)度,HGF/c-Met受體的靶向治療將成為晚期NSCLC和其他癌種治療的一線方案。
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(收稿日期:2020-01-18) (本文編輯:李盈)