HGF/MET信號通路在非小細胞肺癌EGFR-TKI耐藥性中的研究進展

宋世龍 綜述 畢明宏 審校

表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑（epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor, EGFR-TKI）現已成為治療非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）的常規手段之一，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過大約12個月的初始治療后都產生了獲得性耐藥，產生耐藥的機制很復雜，其中原發性耐藥的機制主要包括EGFR耐藥突變、T790突變、KRAS突變、PTEN缺失和MET擴增[1]；然而現在研究的更加深入的是獲得性耐藥，它的機制主要有：EGFR的二次突變、下游信號通路的激活、表型轉變和EGFR突變之外的遺傳學改變[2]。在眾多EGFR-TKI耐藥機制中，肝細胞生長因子（hepatocyte growth factor, HGF）/上皮間質轉化因子（mesenchymal-epithelial transition factor,MET）信號通路的異常激活在原發性耐藥和繼發性耐藥中都發揮了重要作用，也是近年來研究的熱點，研究人員也開發出了許多針對該通路的靶向藥物。

1 HGF/MET信號通路的成員

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鏈經二硫鍵鏈接而成的異二聚體，具有活化MET的功能[3]，在體內，生理條件下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節[4]。

1.2 MET和HGFR MET是一個原癌基因，包含以下結構區：Sema區（Sema domain）、四個IPT區（immunuoglobulinplexin-transcription domain）、PSI區（Plexins, semaphorins and integrins domain）、JM區（Juxtamembrane domain）、TK區（tyrosine kinase catalytic domain）和TM區（transmembrane domain）。Sema區為配體結合區，JM區有負調節激酶的活性，TK區則包含多個酪氨酸磷酸化位點并具有啟動酪氨酸激酶活性的作用[5]。

肝細胞生長因子受體（hepatocyte growth factor receptor, HGFR）是MET編碼的蛋白質產物[6]，是一種跨膜酪氨酸激酶受體，與配體HGF結合后觸發受體二聚化，進一步啟動下游信號通路[7]。HGFR可表達于人體許多器官或者組織的細胞內，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胞內信號通路，從而影響細胞的增殖、運動、移行、浸潤等功能[9]。HGFR在多種惡性腫瘤中存在調節異常，在腫瘤細胞的增殖、細胞擴散、血管形成、細胞粘附、細胞侵襲、細胞運動和抗凋亡中發揮著重要作用[10]。

2 HGF/MET信號通路

HGFR的Sema區與HGF結合后，TK區便發生二聚化和磷酸化，HGFR的羧基末端會募集一些銜接蛋白，如生長因子結合蛋白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蛋白，包括Src基因家族同源區-2（Src homology 2 domain-containing protein, Shc）、PI3K、磷脂酶C（phospholipase C, PLC）、酪氨酸磷酸酶SHP2和信號轉導轉錄激活子3（signal transducer and activator of transcription 3, STAT3），通過這些信號蛋白進一步激活下游幾個重要的通路：PI3K-Akt信號通路、Ras-MAPK信號通路和STAT3通路[11]。

生理狀態下HGF/MET信號通路在胚胎和成人機體內都有表達，在胚胎發育過程中，HGF/MET信號通路在有絲分裂、形態生成等過程中扮演重要角色，在成人體內，該信號途徑則在組織損傷后的修復和再生中發揮作用[12,13]。HGF/MET也被認為與血管生成和內皮細胞功能調控有關，在多個模型中，HGF/MET信號激活可以誘導包括血管內皮生成因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）在內的血管生成因子，并且與VEGF2協同參與了腫瘤的早期形成[14,15]。HGF/MET信號途徑主導的這些功能的一個潛在機制是短暫的上皮間質轉化（epithelial-mesenchymal transition, EMT），其特征是上皮分化、細胞擴散和遷移以及細胞外基質降解的缺失，在惡性腫瘤中，對這些進程嚴格調控能力的喪失導致了侵襲和轉移發生[16,17]。

3 HGF/MET信號通路異常與NSCLC

HGF/MET信號通路異常激活包括HGF和HGFR過表達、MET擴增和MET突變。其中發生率最高的是HGF和HGFR過表達，Tachibana等[18]利用FISH和IHC檢測了106例肺腺癌患者的HGF和HGFR的表達率分別為17.9%和28.3%，并且在浸潤性腺癌中的表達明顯強于非浸潤性腺癌。最新的研究[19]發現在ALK（+）的NSCLC患者中，HGFR的表達水平要明顯高于ALK（-）患者。

近年，MET基因拷貝數的作用越來越受到人們重視，Park等[20]檢測了NSCLC患者組織中EGFR和MET的相對拷貝數，發現EGFR和MET在非小細胞肺癌的發生和發展中可能存在相互或者協同作用，并能對非小細胞肺癌患者進行預后評估。此外，有研究者[21]分析了213例NSCLC患者的病理切片，發現MET基因拷貝數增加是術后NSCLC患者預后不良的獨立因素。

MET編碼序列點突變的發生率很低，但在許多實體瘤中都有報道，在NSCLC中，MET突變可以發生在Sema區、JM區和TK區，Sema區發生的錯義突變與MET二聚化有關，且易發生于鱗癌和吸煙患者，JM區的基因突變則與腫瘤發生有關[22,23]。

4 HGF/MET信號通路與NSCLC耐藥性

4.1 原發性耐藥 HGF/MET信號通路在NSCLC原發性耐藥和繼發性耐藥中都發揮了重要作用。Yano等[24]發現在EGFR-TKI原發性耐藥的肺腺癌細胞系中，HGF呈現出了異常的高表達，這提示HGF吉非替尼原發性耐藥中扮演著重要角色，HGF表達增加會過度激活MET介導的PI3K-Akt信號通路，降低EGFR-TKI對這種信號級聯反應的抑制，與獲得性耐藥不同，原發性耐藥主要是由HGF刺激MET通過GAB1而不是ERBB3的作用激活下游信號通路[25]。

Benedettini等[26]通過建立的吉非替尼耐藥細胞系的MET活化模型，發現如果細胞存在大量MET活化，那么EGFR-TKI對癌細胞的作用將大大受限，即便是敏感突變的細胞也是如此，這也表明MET活化與EGFR-TKI的原發性耐藥有著密切關聯。最新的一項研究[27]發現HGF的存在可導致EGFR酪氨酸激酶的失活，從而引起EGFR-TKI的原發性耐藥，同時誘導EGFR與其他的腫瘤相關蛋白相互作用，結論認為應用EGFR-TKI治療上皮來源腫瘤之前采用HGF/MET抑制劑預處理可防止耐藥的發生。

4.2 繼發性耐藥 在亞洲人群中，HGF高表達、T790M突變、MET擴增在EGFR-TKI耐藥原因中分別占61%、52%和9%，耐藥組織中HGF表達水平要明顯高于EGFR-TKI敏感組織（P＜0.001），一半的耐藥腫瘤樣本同時存在HGF過表達、T790M突變和MET擴增[28]。在體外，通過同時抑制HGF高表達、T790M突變和MET擴增這三種耐藥機制，研究者發現聯合EGFR-TKI（WZ4002）和MET-TKI（E7050）能夠有效對抗細胞株對厄洛替尼的耐藥性[29]。在沒有EGFR T790M和MET擴增的配對樣本中，治療后出現耐藥組的HGF表達明顯高于治療前的樣本（P=0.025），這說明HGF是促進藥物耐藥的一個獨立因素，與MET原癌基因擴增是相互獨立的[25]；對耐藥患者血液中HGF的檢測也得到了一致的結論[30]。

最新研究[31]表明HGF可誘導敏感肺癌細胞PC-9和H292對吉非替尼耐藥，并且HGF刺激MET磷酸化可能是敏感肺癌細胞對吉非替尼耐藥的重要機制。研究[32]還發現在EGFR-TKI環境下，HGF可以通過促進MET擴增增強細胞的耐藥性。HGF過表達還與NSCLC患者的不良預后有關，數據顯示HGF過表達和低表達患者的5年生存率分別為22.2%和75.0%（P=0.259）[33,34]。

在出現EGFR-TKI獲得性耐藥的NSCLC患者中，MET擴增率約為5%-22%[35]。Engelman等[36]建立了對吉非替尼產生獲得性耐藥的肺癌細胞株，并對其進行干預，發現MET原癌基因的擴增可以通過激活依賴EGFR的ERBB3磷酸化和下游PI3K/AKT通路避開EGFR-TKI的靶點，從而導致NSCLC對EGFR-TKI產生耐藥。數據[37]顯示，在對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MET擴增，而沒有用吉非替尼和厄洛替尼患者的MET擴增率只有3%，這提示MET擴增與EGFR-TKI耐藥有關。雖然MET擴增和EGFR T790M突變可以同時出現，但T790M和MET基因拷貝數呈負相關，表明兩者在獲得性耐藥機制中是互補的關系[38]。

5 抑制NSCLC中HGF/MET信號通路的研究進展

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

雖然針對HGF/MET信號通路的靶向藥物層出不窮，但現在學者們普遍認為針對不同耐藥機制的聯合靶向治療是克服耐藥的最好方法。

6 結語

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