李永文 綜述 劉紅雨 陳軍 審校
肺癌是全球范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一,盡管外科手術(shù)技術(shù)不斷提高,化療新藥不斷上市并進入臨床應用,但肺癌患者的預后仍然很差,原因是肺癌的發(fā)病機理復雜,涉及多種信號通路及分子的異常調(diào)控。肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor, HGF)是一種多肽生長因子,具有強促分裂、誘導上皮細胞遷移、侵襲以及誘導血管生成等作用,其生物學活性由其受體c-Met所介導。原癌基因c-Met屬于具酪氨酸激酶活性的生長因子受體。HGF/c-Met信號通路在多種腫瘤包括肺癌組織中出現(xiàn)異?;罨?,涉及c-Met基因的過表達、擴增及突變等,通過一系列的信號轉(zhuǎn)導,促進腫瘤的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移,阻斷HGF/c-Met信號途徑可有效抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)移。
本文就HGF/C-Met信號通路的異?;罨c肺癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系及其靶向藥物在腫瘤治療中的研究進展進行綜述。
HGF屬于可溶性細胞因子家族,是纖溶酶原相關(guān)生長因子家族成員之一,1989年由日本學者從大鼠血漿中提取并成功克隆,又名擴散因子(scatter factor, SF)[1,2]。人HGF基因位于7號染色體(7q21.1)上,由18個外顯子和17個內(nèi)含子構(gòu)成,長度約為70 kDa,編碼728個氨基酸的糖蛋白。HGF由分子量為69 kDa的α鏈和分子量為34 kDa的β鏈通過二硫鍵連接成異二聚體[3]。HGF包含6個結(jié)構(gòu)域:1個N-末端發(fā)卡環(huán)結(jié)構(gòu)域(HL)、4個Kringle結(jié)構(gòu)域以及1個絲氨酸蛋白酶類似物結(jié)構(gòu)域(serine protease analogue structure domain, SPH)(圖1a)[4]。其中α鏈有4個圈形區(qū)(kringle),N端有一發(fā)夾樣結(jié)構(gòu),該發(fā)夾樣結(jié)構(gòu)與前2個kringle區(qū)結(jié)構(gòu)為HGF發(fā)揮生物學效應所必需的。β鏈是與c-Met結(jié)合的位點,具有絲氨酸蛋白酶樣結(jié)構(gòu),與絲氨酸蛋白酶原的催化區(qū)具有高度的同源性但不具備蛋白酶的催化活性,缺乏β鏈的HGF喪失應有的生物學作用。
c-Met是由原癌基因c-Met編碼的蛋白產(chǎn)物,具有酪氨酸激酶的活性[5,6],被配體激活后介導細胞信息傳遞,是細胞增殖、分化和運動的重要調(diào)節(jié)因素。在胚胎發(fā)育或組織器官發(fā)生損傷的情況下,如肝臟、腎臟和肺組織損傷時,c-Met被誘導激活參與創(chuàng)傷愈合及組織修復過程[7,8]。c-Met基因位于7號染色體(7q21-q31)上,由21個外顯子和20個內(nèi)含子構(gòu)成,長度約為120 kDa。c-Met初級轉(zhuǎn)錄本生成150 kDa的多肽,然后部分糖基化形成170 kDa的單鏈前體蛋白。該前體蛋白進一步糖基化形成由50 kDa的胞外鏈(α鏈)與145 kDa的跨膜鏈(β鏈)連結(jié)而成的約190 kDa的異二聚體[9,10]。跨膜鏈(β鏈)包括SEMA結(jié)構(gòu)域(sema homology region, SEMA)、PSI結(jié)構(gòu)域(plexinsemaphorin-integrin, PSI)、4個免疫球蛋白樣重復結(jié)構(gòu)域(immunoglobulin-like regions in plexins and transcription factors, IPT)、一個跨膜域、一個近膜域(juxtamembrane domain, JM)、酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域(tyrosine kinase, TK)和一個羧基末端的尾部區(qū)域(Carboxyl terminal, CT)(圖1b)。其中SEMA結(jié)構(gòu)域是配體結(jié)合的重要元素之一,被認為是HGF的結(jié)合位點,而PSI結(jié)構(gòu)域的功能是使c-Met的胞外片段很好地與配體結(jié)合。近膜域(JM)包含兩個蛋白磷酸化位點:S985和Y1003。S985位點發(fā)生磷酸化可負調(diào)控激酶活性,Y1003殘基磷酸化后與c-Cbl結(jié)合。c-Cbl是一種E3泛素連接酶,可以通過指環(huán)結(jié)構(gòu)域與E2泛素結(jié)合酶結(jié)合,進而支配細胞內(nèi)攝并最終導致底物泛素化和降解。酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域活化位點Y1230、Y1234和Y1235的磷酸化促進酪氨酸激酶的激活。c-Met與HGF結(jié)合后,c-Met的活化殘基Y1234和Y1235發(fā)生磷酸化 ,進而招募胞內(nèi)SH2結(jié)構(gòu)域(Src homology-2, SH2)和其他特異的信號效應分子激活下游信號通路[11]。
HGF主要在間質(zhì)細胞中表達,c-Met主要在各種上皮細胞中表達。HGF與c-Met受體特異性結(jié)合后誘導c-Met蛋白發(fā)生構(gòu)象改變,激活受體胞內(nèi)蛋白激酶結(jié)構(gòu)域中的酪氨酸蛋白激酶(protein tyrosine kinase, PTK),從而暴露下游信號分子的多功能對接位點(multisubstrate docking site,MDS), 磷脂酰肌醇激酶(phosphatidyl inositol 3-kinase,PI3K)、生長因子受體結(jié)合蛋白-1(Grb2-associated binder 1,Gab1)、 生長因子受體結(jié)合蛋白-2(Grb2-associated binder 2, Gab2)等在MDS聚集并結(jié)合,進而激活Gab2-Ras和Gab1-PI3K等信號轉(zhuǎn)導通路[12]。c-Met受體的激活,信號經(jīng)級聯(lián)式磷酸化反應,將信號逐級放大,最終轉(zhuǎn)入細胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄機構(gòu),調(diào)節(jié)細胞的增殖、分化、收縮、運動、分泌及分裂等多種生物學行為。
圖 1 HGF(a)和c-Met(b)結(jié)構(gòu)圖Fig 1 The structures of HGF (a) and c-Met (b). HGF: Hepatocyte growth factor.
HGF/c-Met在胚胎發(fā)育、器官形態(tài)以及血管發(fā)生等生理過程中發(fā)揮重要作用。Schmidt等[13]研究發(fā)現(xiàn),HGF的突變可使小鼠胎盤發(fā)育尤其是滋養(yǎng)層細胞的發(fā)育受阻,從而影響小鼠胚胎發(fā)育,最終導致小鼠胎盤及肝臟嚴重受損,小鼠在胚胎期即死亡??梢?,HGF在胚胎發(fā)育過程中有著重要的功能。HGF還與器官發(fā)育有關(guān),HGF通過調(diào)節(jié)上皮細胞與間充質(zhì)細胞之間的相互作用而調(diào)節(jié)器官發(fā)育過程。在發(fā)育過程中,c-Met在多種器官上皮細胞中表達,HGF由臨近的間充質(zhì)細胞分泌。Yang等[14]發(fā)現(xiàn)HGF能促使乳腺導管分支的形成,抑制分泌蛋白的產(chǎn)生。阻斷內(nèi)生性HGF的表達,可阻礙乳腺導管分支結(jié)構(gòu)的形成。HGF/c-Met系統(tǒng)還可促進新生血管的形成,Bussolino等[15]研究發(fā)現(xiàn),體內(nèi)HGF缺失可導致止血血栓、炎癥等,體內(nèi)HGF可誘導兔角膜新生血 管的形成。
c-Met在癌細胞中的調(diào)控機制不同于正常細胞,研究發(fā)現(xiàn)c-Met介導異常信號轉(zhuǎn)導在多種腫瘤包括肺癌中起著重要作用,HGF依賴的c-Met信號通路的活化可以激活下游通路,如絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(serine/threoninespecific protein kinase, AKT)、胞外信號激酶(extracellular signal-regulated kinase, ERK)、PI3K/AKT、MAPK信號通路等,從而介導腫瘤發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移、血管新生、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化等過程[16](圖2)。c-Met在肺癌細胞中的異常調(diào)控機制有多種,主要有:c-Met過表達、c-Met基因擴增和c-Met基因突變等。
2.1 c-Met的過表達 c-Met的過表達現(xiàn)象在多種腫瘤包括肺癌中都存在。Ma等[17,18]研究分析發(fā)現(xiàn),c-MET在非小細胞肺癌組織中約61%呈高表達,而在小細胞肺癌中約25%呈高表達。非小細胞肺癌中約67%腺癌、57%大細胞癌、57%鱗癌呈c-MET高表達。肺腺癌的其他研究[19,20]也報道,41-72%的肺癌患者存在c-MET表達,而25-67%患者c-MET呈過表達現(xiàn)象。c-Met過表達可在體外導致原代成骨細胞發(fā)生骨肉瘤樣細胞轉(zhuǎn)化,也可以導致骨肉瘤相似疾病的發(fā)生[21]。而在肺癌中,c-Met的過表達常常與腫瘤分期晚和預后不良有關(guān)。在非小細胞肺癌組織中,與對應的癌旁組織相比,c-Met的表達水平高2倍-10倍,而HGF的表達水平高10倍-100倍[22]。Park等[23]通過熒光免疫雜交方法和免疫組化等方法研究380例非小細胞肺癌患者組織樣本,發(fā)現(xiàn)13.7%的患者存在c-Met的高表達,且這些患者的生存時間和無病生存期較短,提示c-Met的擴增和過表達是非小細胞肺癌患者的不良預后因素。Nakamura等[24]研究了130例非小細胞肺癌患者組織樣本中c-Met和磷酸化c-Met的表達情況,發(fā)現(xiàn)HGF和c-Met高表達與乳頭狀結(jié)構(gòu)相關(guān),與腺癌分化程度無明顯相關(guān)性;而磷酸化c-Met與腺癌的分化程度和乳頭狀結(jié)構(gòu)均有相關(guān)性,且磷酸化c-Met的表達水平與磷酸化AKT相關(guān)。多種因素可影響c-Met的表達,Pennacchietti等[25]指出腫瘤內(nèi)的缺氧區(qū)域存在c-Met過表達現(xiàn)象,低氧活化作用可誘導c-Met的轉(zhuǎn)錄,從而引起HGF/c-Met信號通路的放大,造成c-Met的過表達。抑制c-Met的表達,低氧誘導的腫瘤侵襲生長將被抑制。PAX5是一種B細胞發(fā)育所需的核轉(zhuǎn)錄因子,在小細胞肺癌中高表達。PAX5在很多肺癌組織中常常與c-Met或磷酸化c-Met共表達,在中分化或中-高分化的神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤包括一些非典型性良性腫瘤、小細胞肺癌以及大細胞神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤中,PAX轉(zhuǎn)錄因子可調(diào)控c-Met 的轉(zhuǎn)錄[26]。
另外,循環(huán)系統(tǒng)中c-Met的高表達也與非小細胞肺癌存在密切關(guān)系。Cheng等[27]發(fā)現(xiàn)75%(34/45)的非小細胞肺癌患者腫瘤組織樣本中存在c-Met過表達現(xiàn)象,并且這34例患者中有68%(23/34)在循環(huán)系統(tǒng)中也能檢測到c-Met的高表達。進一步分析發(fā)現(xiàn)循環(huán)系統(tǒng)中c-Met與淋巴結(jié)分期的關(guān)系,提出循環(huán)系統(tǒng)c-Met過表達是腫瘤早期復發(fā)的重要因素。提示可以將循環(huán)系統(tǒng)中c-Met作為分子標志物用于肺癌特別是早期肺癌復發(fā)的篩查。多項研究[28,29]均提示循環(huán)系統(tǒng)中c-Met與其他分子標志物的結(jié)合可作為肺癌早期篩查的手段。
2.2 c-Met的擴增 c-Met擴增也是c-Met異常調(diào)控的重要機制之一。研究表明,c-Met的擴增是非小細胞肺癌患者的預后不良因素之一。約22%的表皮生長因子酪氨酸激酶抑制劑(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitors, EGFR-TKIs)獲得性耐藥的非小細胞肺癌患者中存在c-Met擴增。c-Met擴增可引起吉非替尼耐藥[30]。Pao等[31]提出,吉非替尼使表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor, EGFR)信號通路阻滯,肺癌細胞轉(zhuǎn)而依賴c-Met信號通路活化,以維持細胞的生長。c-Met的擴增導致c-Met受體的過表達,并激活下游通路的信號轉(zhuǎn)導,特別是PI3K/AKT通路,細胞出現(xiàn)獲得性耐藥現(xiàn)象。2.3 c-Met突變 c-Met異常調(diào)控的另一個機制是c-Met突變,在非小細胞肺癌中的出現(xiàn)比例約為5%-10%。c-Met的突變可發(fā)生在胞外區(qū)也可發(fā)生在胞漿區(qū)。c-Met胞外SEMA結(jié)構(gòu)域是受體激活和二聚化所必須的,發(fā)生在該結(jié)構(gòu)域的突變有多種類型,如N375S、M431V以及N454I等。有研究者[32]分析了141個東亞人、76個高加索人和66個非裔美國人肺癌患者中的肺癌組織基因組DNA,發(fā)現(xiàn)N375S是一個出現(xiàn)頻率很高的突變類型,且東亞人比高加索人更容易出現(xiàn)N375S突變,而在非裔美國人患者卻未見有該突變類型。進一步研究發(fā)現(xiàn),N375S在鱗癌中的突變率要遠高于腺癌和大細胞癌,且在鱗癌病例中,N375S突變在吸煙患者中發(fā)生率高。c-Met JM結(jié)構(gòu)域的突變較常見于急性髓性白血病中[33]。Lee等[34]將含T992I突變的3T3細胞注射入無胸腺小鼠中,與野生型3T3細胞比較,c-Met T992I突變能加速腫瘤的形成。Ma等[18]分析大細胞肺癌組織和細胞系中c-Met的突變情況,發(fā)現(xiàn)c-Met JM結(jié)構(gòu)域中存在T992I、R970C和S1010P突變,且R970C突變只存在于非裔美國人和高加索人,而不存在于亞洲人。
HGF/c-Met除了參與調(diào)節(jié)正常細胞粘附、分化和遷移外,也參與細胞的惡性轉(zhuǎn)化。HGF激活的c-Met受體與細胞內(nèi)的一些靶蛋白直接作用,可激活包括Ras/MAPK和PI3K/PKB等信號轉(zhuǎn)導的各級聯(lián)途徑,調(diào)節(jié)多種惡性腫瘤細胞的增殖分化、形態(tài)變化和運動侵襲等,從而促進腫瘤的浸潤與轉(zhuǎn)移。多項研究表明,HGF/c-Met與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。
3.1 HGF/c-Met誘導腫瘤的增殖和發(fā)生 原癌基因c-Met特異性結(jié)合HGF后,c-Met蛋白受到誘導而發(fā)生構(gòu)象改變,激活其胞內(nèi)蛋白激酶結(jié)構(gòu)域中的酪氨酸激酶PTK,被激活的PTK先使受體自身的酪氨酸殘基(Tyr)磷酸化,從而激活下游信號通路如PI3K/AKT、Ras/MAPK等,最后轉(zhuǎn)導至細胞核內(nèi),導致腫瘤細胞的增殖和分化。吸煙是公認的肺癌的危險因素之一。有研究[35]發(fā)現(xiàn),煙草中的尼古丁可以上調(diào)肺癌組織和肺泡II型細胞中的HGF表達 ,從而使HGF/c-Met信號通路發(fā)生異常改變,導致肺癌的發(fā)生。Stabile等[36]將有HGF過度表達的轉(zhuǎn)基因組小鼠與野生組小鼠相對比,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因小鼠組對致癌物質(zhì)(煙草中的NNK)的易感性明顯增高,肺癌的發(fā)生率也提高。說明HGF/c-Met信號通路在肺癌形成過程中起明顯促進作用。
3.2 HGF/c-Met誘導腫瘤新生血管的生成 新生血管的形成對原發(fā)腫瘤細胞的生成和增殖是必不可少的,同時也是腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的必要條件。HGF可以激活血管內(nèi)皮細胞并引起血管內(nèi)皮細胞的增殖和遷移,從而參與腫瘤新生血管的生成,或調(diào)節(jié)其他血管生長因子,如血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)的表達水平,間接促進腫瘤新生血管的生成。Bussolino等[15]的研究發(fā)現(xiàn),HGF與內(nèi)皮細胞表面的c-Met受體結(jié)合,激活受體酪氨酸激酶并發(fā)生磷酸化,直接誘導血管內(nèi)皮細胞的增殖。同時發(fā)現(xiàn)HGF通過刺激內(nèi)皮細胞的增殖及促進其遷移,參與內(nèi)皮細胞損傷修復機制。
3.3 HGF/c-Met誘導細胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)的降解 細胞外基質(zhì)為腫瘤轉(zhuǎn)移的重要組織屏障,降解細胞外基質(zhì)是腫瘤細胞侵襲、轉(zhuǎn)移的重要步驟?;|(zhì)金屬蛋白酶(matrix metallopotease, MMP)和纖溶酶原激活物(plasminogen activator, PA)是影響腫瘤轉(zhuǎn)移的兩種重要的蛋白水解酶。MMP的過度表達或活性提高與腫瘤生長、浸潤和轉(zhuǎn)移有密切關(guān)系。Kermorgant等[37]發(fā)現(xiàn)用HGF刺激人結(jié)腸癌上皮細胞可大大增加了細胞MMP1、MMP2、MMP9的表達量,使細胞侵襲力增強。Reid等[38]研究發(fā)現(xiàn)HGF能夠誘導細胞內(nèi)尿激酶啟動子活性及尿激酶的分泌,從而促使細胞ECM的降解,最終促進腫瘤的轉(zhuǎn)移。
3.4 HGF/c-Met與肺癌侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)系 異常活化的HGF/c-Met信號轉(zhuǎn)導與肺癌發(fā)生、侵潤和轉(zhuǎn)移有著密切聯(lián)系。Wang等[39]研究發(fā)現(xiàn),c-Met在小細胞肺癌組織和細胞中高表達,用siRNA技術(shù)敲除c-Met的表達,發(fā)現(xiàn)肺癌細胞的增殖和侵襲能力下降,從而證實c-Met與肺癌細胞侵襲能力的關(guān)系。Gumustekin等[40]發(fā)現(xiàn)c-Met的表達與肺癌的淋巴結(jié)侵襲以及ras同源基因家族成員A(ras homolog gene family member A, RhoA)和金屬蛋白酶組織抑制劑-3(tissue inhibitor of metalloproteinase-3, TIMP-3)表達相關(guān),提示HGF/c-Met信號轉(zhuǎn)導通路在肺癌進展中的作用可能通過RhoA和TIMP-3發(fā)揮作用。Pennacchietti等[25]則指出低氧能促進A549等腫瘤細胞的侵襲和遷移,進一步研究發(fā)現(xiàn)低氧可導致c-Met的過表達 ,從而引起HGF/c-Met信號轉(zhuǎn)導通路的放大,促進腫瘤細胞包括肺癌細胞株的侵襲和遷移。而抑制c-Met的表達,低氧誘導的腫瘤侵襲生長將被抑制。
HGF和c-Met在肺癌的形成和演進中起著至關(guān)重要的作用 ,因此,當異?;罨腍GF/Met信號通路被阻斷時,腫瘤細胞就會出現(xiàn)形態(tài)改變、增殖減緩、成瘤性降低、侵襲能力下降等一系列的變化,提示HGF/c-Met是一個在腫瘤治療中有效的分子靶點。目前,以HGF/c-Met為靶點的腫瘤分子靶向治療藥物主要包括有拮抗劑、抗體、小分子抑制劑等,表1列出了HGF/c-Met通路抑制劑、抑制機制及應用情況。
表 1 HGF/c-Met通路抑制劑,抑制機制及應用情況Tab 1 HGF/c-Met pathway Inhibitors developed for lung cancer and the other solid tumors
4.1 生物拮抗劑 HGF的生物拮抗劑NK2、NK4及NK1都是HGF的變異體,可與c-Met結(jié)合,競爭性地抑制HGF和c-Met的相互作用。因其本身不能誘導c-Met的酪氨酸磷酸化,影響HGF/c-Met系統(tǒng)的信號轉(zhuǎn)導,從而抑制HGF所誘導的細胞的增殖、運動和遷移等。Kishi等[41]采用腺病毒介導裸鼠體內(nèi)高表達NK4,發(fā)現(xiàn)NK4明顯抑制B16F10黑素瘤和Lewis肺癌細胞的腫瘤生長及肺轉(zhuǎn)移,提示NK4是一種抑制腫瘤生長的抑制劑,可利用NK4進行基因治療。
4.2 單克隆抗體
4.2.1 HGF抗體 HGF抗體能夠中和HGF的活性,阻止 HGF與c-Met的結(jié)合,代表物有AMG102、AV-299、TAK701等。AMG102也稱Rilotumumab,是Amgen公司研究的中和HGF的抗人單克隆IgG2抗體,可阻止HGF與c-Met的結(jié)合及其介導的c-Met磷酸化和信號轉(zhuǎn)導。AMG102的抗原表位可結(jié)合到 HGFβ鏈的NH2末端,此區(qū)域是HGF與c-Met相互作用的關(guān)鍵位點。免疫沉淀實驗顯示AMG102可有效地與成熟的有活性的HGF相結(jié)合。研究[42]還發(fā)現(xiàn),AMG102可增強替莫唑胺(Temozolomide)和多西他賽(Docetaxel)在U87-MG細胞和動物模型中的抗腫瘤效果。比利時Van Cutsem等[43]在EGFR單抗基礎(chǔ)上,聯(lián)合使用HGF抑制劑Rilotumumab用于晚期結(jié)直腸腫瘤的治療,確定了Rilotumumab的安全性。目前,一項AMG102和厄洛替尼用于晚期的非小細胞肺癌患者的I期/II期臨床研究正在進行中(Identifier:NCT01233687,http://clinicaltrials.gov/ct2/home,下同)。
Ficlatuzumab(也稱AV-299)是Aveo公司開發(fā)針對HGF的單克隆抗體,I期臨床研究顯示接受Ficlatuzumab與EGFR小分子抑制劑吉非替尼或厄洛替尼相結(jié)合治療,患者能很好地耐受。二期臨床研究中,接受吉非替尼及組合藥物(Ficlatuzumab和吉非替尼)治療的患者組,總響應率分別為40%和43%,平均無進展生存期分別為4.7個月和5.6個月。接受組合藥物的患者組表現(xiàn)出了較好的療效和更長的無進展生存期,雖然兩組無統(tǒng)計學意義,F(xiàn)iclatuzumab在二期臨床研究中并沒有取得預期的效果。目前該藥臨床研究還在進行中(Identifier: NCT01039948),以期找到更好的使用途徑。
圖 2 HGF/c-Met 信號通路示意圖Fig 2 The HGF/c-Met signaling pathway. GAB1: Grb2-associated binder 1; PI3K: phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase; SOS: Son of Sevenless; Akt: serine-threonine protein kinase; FAK: Focal Adhesion Kinase; RAS: ras gene family; MAPK: mitogen-activated protein kinases.
4.2.2 針對c-Met的單克隆抗體 以c-Met為靶點的抗體亦可阻止HGF的結(jié)合及抑制c-Met二聚體化,代表性化合物有c-Met的單克隆抗體Onartuzumab(metMAb),是由Genentech公司開發(fā)的人源化的抗c-Met的單克隆抗體,可阻止HGF與c-Met的結(jié)合及下游信號通路的活化及信號轉(zhuǎn)導 。metMAb抑制 HGF/c-Met介導的腫瘤生長,一項Ib期臨床試驗確定了metMAb的安全性和建議劑量。最近,一項全球性的、隨機的、雙盲的II期臨床試驗對比metMAb加厄洛替尼 以及安慰劑加厄洛替尼在非小細胞肺癌的二、三線治療效果[44]。128例患者分為兩組,分別使用MetMAb加厄洛替尼以及安慰劑加厄洛替尼治療方案。c-Met陽性的非小細胞肺癌患者,接受MetMAb加厄洛替尼治療組患者的無進展生存期(progression free survival, PFS)及總生存期(overall survival, OS)有延長。目前,該藥物的III期臨床研究正在進行中(Identif i er: NCT01456325)。
以c-M e t為靶點的抗體藥物還有L i l y公司的LY2875358,目前在非小細胞肺癌II期臨床研究正在進行中(Identif i er: NCT01456325, NCT01897480)。
4.3 c-Met小分子抑制劑 c-Met小分子抑制劑分為非選擇性和選擇性的酪氨酸激酶抑制劑,其中非選擇性抑制劑主要有Crizotinib、Cabozantinib、Foretinib、Golvatinib等,而選擇性抑制劑有Tivantinib、AMG337、BMS-777607、SGX523等。
4.3.1 非選擇性抑制劑
4.3.1.1 Crizotinib Crizotinib(又名PF-02341066,商品名:Xalkori)由輝瑞公司開發(fā)的針對c-Met蛋白、ALK以及RON的小分子ATP競爭性抑制劑。體外研究證實,Crizotinib抑制c-Met 酪氨酸殘基與下游 Akt、ERK的磷酸化,并抑制細胞的增殖和細胞粘附。Crizotinib可抑制腫瘤細胞c-Met的表達。Shaw等報告了一項新的III期臨床試驗[45]顯示:對于接受過以鉑類為基礎(chǔ)一線化療的ALK陽性非小細胞肺癌患者, Crizotinib治療比標準化療更為有效。ALK陽性患者接受Crizotinib二、三線治療后,生存情況明顯改善。這些結(jié)果提示了:Crizotinib可以作為ALK陽性非小細胞肺癌晚期患者的標準治療方案。目前一項包含334例ALK陽性的非鱗癌患者參加的研究將對Crizotinib和培美曲塞+順鉑或培美曲塞+卡鉑的療效和安全性進行評價和比較,該研究預期在2013年12月完成(Identif i er: NCT01639001)。
4.3.1.2 Cabozantinib Cabozantinib(又名XL184),是由Exelixis研發(fā)的廣譜激酶抑制劑,通過靶向抑制c-Met、VEGFR2及RET信號通路而發(fā)揮抗腫瘤作用,它能夠殺死腫瘤細胞,減少轉(zhuǎn)移并抑制血管生成。一項涉及330例甲狀腺髓樣癌患者的臨床研究確定了cabozantinib的安全性和有效性。Cabozantinib組患者的PFS為11.2個月,而安慰劑組為4個月。結(jié)果還顯示,Cabozantinib組有27%的患者腫瘤體積在15個月的時間里有所縮小,而安慰劑組腫瘤未出現(xiàn)體積縮小現(xiàn)象[46]。2012年11月29日,美國FDA批準了Cabozantinib(商品名Cometriq)用于治療轉(zhuǎn)移性甲狀腺髓樣癌,可見FDA對Cabozantinib在臨床試驗中的PFS的延長和輕微毒性反應的認可。目前,該藥聯(lián)合厄洛替尼用于IV期的非小細胞肺癌患者的二線和三線治療的二期臨床試驗正在進行中(Identif i er: NCT01708954)。
4.3.1.3 Foretinib Foretinib(又名XL880)是Exelixis公司研發(fā)的ATP競爭性的廣譜酪氨酸激酶抑制劑,主要作用于c-Met和VEGFR,最近,一項包括74例乳頭狀腎細胞癌患者參與的II期臨床研究確定了Foretinib對腎細胞癌的療效與安全性[47],研究人員將患者分為兩組:間歇給藥組,在每14天中的第1-第5天內(nèi)每日服用1次Foretinib,每次240 mg;每日給藥組,每日80 mg Foretinib。最后患者ORR為13.5%,中位無進展生存期為9.3個月。該研究顯示Foretinib對于晚期乳頭狀腎細胞癌患者的療效,并且其毒性可控,對存在c-Met基因突變的患者具有較高的緩解率。目前該藥針對非小細胞肺癌的研究處于臨床I期/II期階段(Identifier:NCT01068587)。
4.3.1.4 Amuvatinib Amuvatinib(又名MP-470),為多靶點c-Kit、c-Met、PDGFα和FLT3抑制劑。MP-470在體外能有效抑制前列腺癌細胞的增殖,并促進細胞凋亡。MP-470聯(lián)合厄洛替尼能抑制LNCaP移植瘤小鼠中前列腺癌細胞增殖,其腫瘤抑制率達到30%-65%[48]。一項100例患者參與的Amuvatinib與其他5種標準化療方案聯(lián)合用藥的Ib期臨床試驗顯示,Amuvatinib與紫杉醇、Amuvatinib與依托泊苷合用組顯示出較強的抗腫瘤活性,同時小細胞肺癌和神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤對于Amuvatinib較敏感,46%患者療效達到PR[49]。目前,Amuvatinib治療小細胞肺癌的研究處于臨床II期階段(Identif i er:NCT01357395)。
4.3.1.5 MGCD-265 MGCD-265 是多靶點的, ATP競爭性的c-Met和VEGFR1/2/3抑制劑,MGCD-265作用于c-Met過表達的MDA-MB-231、COLO205和 A549移植瘤的小鼠,可抑制腫瘤生長和c-Met信號通路。目前MGCD-265 治療晚期惡性腫瘤已經(jīng)完成I期臨床試驗研究。最近,MGCD-265和厄洛替尼或多西他賽(Docetaxel)聯(lián)用作用于晚期惡性腫瘤或非小細胞肺癌,正處于I期/II期臨床試驗研究階段(Identif i er:NCT00975767)。
4.3.2 選擇性抑制劑
4.3.2.1 Tivantinib(ARQ-197) Tivantinib是由美國ArQule公司與日本Daiichi Sankyo和Kyowa Hakko Kirin公司聯(lián)合開發(fā)的一種具口服活性的高選擇性c-Met抑制劑,目前該藥治療非小細胞肺癌的研究處于臨床III期階段,針對肝癌、胰腺癌、胃癌等處于臨床II期階段。不同于典型的小分子酪氨酸激酶抑制劑,Tivantinib是以非ATP競爭性方式結(jié)合于未磷酸化或未激活的受體來阻滯受體的激活及下游信號轉(zhuǎn)導。體內(nèi)外實驗顯示,Tivantinib能明顯抑制具c-Met表達或過表達的人結(jié)腸腺癌HT-29、胃癌MKN-45、乳腺腺癌MDA-MB-231等細胞株的增殖及caspase依賴性凋亡,經(jīng)口服可有效抑制移植瘤小鼠的腫瘤生長[50]。一項由167例晚期非小細胞肺癌患者參加的雙盲、隨機II期臨床試驗結(jié)果顯示,厄洛替尼聯(lián)合Tivantinib組中位PFS為3.8個月,厄洛替尼聯(lián)合安慰劑組中位PFS為2.3個月。在K-ras突變患者中,厄洛替尼與Tivantinib聯(lián)用的PFS獲益明顯。研究[51]顯示,Tivantinib和厄洛替尼聯(lián)用耐受性良好。盡管該研究沒有達到預期的效果,但Tivantinib的療效,特別是在存在K-ras突變患者中的療效得到了證實。
4.3.2.2 AMG337 AMG337是由美國Amgen公司開發(fā)的一種口服的高選擇性c-Met抑制劑。目前,該藥尚處于臨床前開發(fā),一項AMG337治療晚期實體瘤的的研究處于I期臨床試驗階段(Identif i er:NCT01253707)。
4.3.2.3 JNJ-38877605 JNJ-38877605是Johnson & Johnson公司開發(fā)的小分子ATP競爭性c-Met抑制劑,有效抑制HGF刺激的和組成型激活的c-Met磷酸化。JNJ-38877605能明顯降低EBC1、TL16、NCI-H1993和MKN45細胞的c-Met和RON磷酸化。最新研究[52]顯示JNJ-38877605作用于GTL16細胞,導致IL-8、GROa及可溶性尿激酶受體uPAR分泌下調(diào),并促進IL-6的調(diào)節(jié)分泌。目前,JNJ-38877605治療惡性腫瘤的I期臨床研究已經(jīng)完成。
4.3.2.4 PF-04217903 PF-04217903是選擇性的ATP競爭性c-Met抑制劑,其選擇性非常高,對c-Met致癌突變更為敏感 。PF-04217903能有效抑制c-Met 驅(qū)動的生物進程,如多種腫瘤細胞的生長、運動、侵襲和形態(tài)學變化等。PF-04217903和Sunitinib聯(lián)用作用于對Sunitinib敏感的EL4和LLC腫瘤模型,PF-04217903和Sunitinib聯(lián)用能明顯阻斷血管擴張而抑制腫瘤生長[53]。目前,PF-04217903治療晚期腫瘤已經(jīng)完成I期研究階段(Identif i er:NCT00706355)。
4.3.2.5 SU11274 SU11274是一種具有吲哚酮化合物的小分子酪氨酸激酶抑制劑,作用于c-Met通路, 除了抗血管生成作用外,還有抗細胞增殖的活性。SU11274在體外能明顯抑制c-Met自身磷酸化位點的磷酸化,從而抑制其下游信號的傳導。SU11274抑制大腸癌Lovo細胞的增殖及誘導細胞周期停留在G1期,并且抑制裸鼠大腸癌移植瘤的生長[54]。目前該藥還處于臨床前研究階段,有望成為惡性腫瘤的治療藥物之一。
綜上所述,HGF/c-Met信號通路在肺癌和多種實體瘤發(fā)生和侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要的作用,c-Met過表達和突變與多種腫瘤包括肺癌的發(fā)病機制有關(guān),因此,HGF/c-Met成為非小細胞肺癌治療中很有前途的靶標,多種臨床前及臨床研究都已經(jīng)闡明了HGF/c-Met信號通路抑制劑在非小細胞肺癌中的作用。根據(jù)患者c-Met擴增、突變、過度表達情況和血清HGF表達水平,以及EGFR和K-ras突變等情況,篩選哪些患者適于何種治療,確定哪些患者適于傳統(tǒng)治療而哪些患者進行靶向治療,靶向治療時是單一用藥還是聯(lián)合用藥。