“不老的老靶点”c-Met，治疗膀胱癌潜力初显

来源：药渡

撰文：雨巷少年     编辑：安非他命

细胞间充质-上皮转化因子（c-Met）属于酪氨酸激酶受体家族，在各种人类癌症中过表达，其配体是肝细胞生长因子（HGF）。研究发现，HGF/c-Met信号通路参与广泛的细胞过程，包括细胞增殖、迁移和转移。同时，HGF/c-Met信号通路也参与介导膀胱癌（BCa）的发生与发展。因此，c-Met是BCa治疗的潜在靶点。

此外，最近的研究表明发现非编码RNA的异常表达在肿瘤进展中起着重要作用，而c-Met与非编码RNA有密切联系。本文我们将介绍c-Met在BCa中的生物学功能和预后价值，以及其作为药物靶点的潜在作用。

PART.01

膀胱癌现状

膀胱癌（BCa）是最常见的恶性肿瘤之一，据世界卫生组织国际癌症研究机构统计，2018年BCa新诊断病例54939例，在男女各类癌症中排名第12位，在男性中排名第6位（图1）。BCa通常分为两类：非肌肉侵入性膀胱癌（NMIBC）和肌肉侵入性膀胱癌（MIBC）。目前，近75%的病例为NMIBC，25%为MIBC或转移性疾病。积极治疗的MIBC患者5年生存率约为60%，NMIBC患者5年复发率为50% ~ 70%。

BCa是一种复杂的疾病，长期以来一直是全球负担。然而，目前BCa的治疗效果有限。为了更深入地了解BCa的发展和更有效的治疗策略，还需要进行更多的研究。目前，细胞间充质-上皮转化因子（c-Met）的异常活性已在包括BCa在内的多种人类恶性肿瘤中被观察到，这预示着c-Met有成为治疗膀胱癌的潜力靶点。

图1. 膀胱癌在癌症中的占比

PART.02

c-Met结构及生物学功能

c-Met首次被发现于20世纪80年代中期，c-Met编码基因位于染色体7q21-31，是一个特征良好的癌基因。c-Met也被称为Met、HGFR、AUTS9、RCCP2和DFNB97，属于受体酪氨酸激酶家族，主要存在于上皮细胞中。成熟的c-Met蛋白是二硫连接的异二聚体，由高度糖基化的45-kDa胞外α-亚基和145-kDa跨膜β-亚基组成。

c-Met的细胞外部分包括三个结构域，一个N端SEMA结构域、一个富半胱氨酸结构域和四个IPT结构域。细胞内部分包括酪氨酸激酶催化结构域、膜旁结构域和羧基末端序列。

图2. c-Met结构特征

肝细胞生长因子（HGF）是c-Met唯一的高亲和力配体，于1984年首次被发现。HGF是一个与纤溶酶原相关的细胞因子家族（称为分散因子）的代表，在间充质来源的细胞中表达。HGF的编码基因位于染色体7q11.2-21上，成熟型HGF含有一个n端结构域、四个Kringle结构域和一个与丝氨酸蛋白酶、凝乳蛋白酶家族同源的结构域。

一般来说，二聚化是激活酪氨酸激酶受体的潜在调节机制。HGF包含两个受体结合位点：一个对c-Met的IPT3和IPT4结构域具有高亲和力的结合位点，一个对SEMA结构域具有低亲和力的结合位点。

与具有生物活性的HGF结合后，c-Met发生二聚，激活环内的Tyr残基Y1234和Y1235发生反式自磷酸化。然后，c端段Tyr残基Y1349和Y1356发生自磷酸化，为下游信号效应分子的募集提供结合位点。

这些具有酶活性的结合蛋白，包括磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）、磷脂酶C-γ1（PLC-γ1）、非受体酪氨酸激酶Src、信号转换器和转录激活剂3（STA T3），以及没有酶活性的适配器蛋白，如生长因子结合蛋白2（GRB2）和GRB2相关结合蛋白1（GAB1）。因此，这些效应子发挥与散射效应、增殖作用、形态发生作用和许多其他生物功能相关的作用。

HGF/c-Met下游信号通路包括Ras信号通路、PI3K信号通路、Wnt/β-catenin信号通路等（图3）。在正常生理条件下，HGF/c-Met在胚胎发生、组织再生、伤口愈合以及神经和肌肉的形成中起作用，其进展部分由肿瘤抑制因子p53介导。此外，已经证实c-Met可能以与HGF非依赖方式激活信号。越来越多的证据表明，HGF/c-Met调控异常和c-Met基因突变、扩增和过表达导致了大量人类疾病，尤其是癌症，如肺癌、肝癌和BCa等。

图3. c-Met介导的信号通路

PART.03

c-Met在膀胱癌中的作用

早在20世纪90年代，研究人员证明了HGF/c-Met通路参与动物模型和人体BCa的进展。并且，在N-丁基-N-（4-羟基丁基）-亚硝胺诱导大鼠膀胱癌发生过程中，观察到HGF/c-Met的表达增加。

研究发现，HGF在大鼠中促进非致瘤细胞系的增殖和生长，而在致瘤细胞系中，HGF通过旁分泌或自分泌机制刺激细胞的侵袭和迁移。这些结果表明，HGF在非致瘤细胞系中作为有丝分裂原，但在致瘤细胞系中作为侵袭和迁移因子。此外，研究人员比较了BCa患者和健康患者尿液中的HGF含量，发现BCa患者的HGF显著升高。因此，BCa侵袭与HGF含量之间似乎呈正相关。

此外，研究人员在25%（31/123）的局部晚期或转移性膀胱尿路上皮癌中观察到c-Met过表达，相比之下，8.3%（2/24）的非膀胱尿路上皮癌观察到c-Met过表达。同一研究表明，自分泌HGF/c-Met信号在BCa中罕见，而旁分泌信号可能占主导地位。虽然c-Met和HGF在不同类型的BCa细胞中表现出不同的表达模式，但这些研究均显示c-Met的表达增强。c-Met还被观察到在BCa细胞增殖、侵袭和迁移中起促进作用，但在凋亡中起抑制作用。

由于c-Met和HGF被认为是BCa的特征分子，目前的研究集中在HGF/c-Met在BCa中的作用及其机制上。此外，c-Met表达与BCa患者的病理分期、肿瘤分级和生存率相关。

c-Met属于受体酪氨酸激酶（RTKs）家族，具有序列和结构同源性，其他家族成员包括RON、AXL和PDGFR。研究发现：

c-Met与RON、AXL或PDGFR共表达常见于尿路上皮细胞；

c-Met和RON的过表达与BCa的组织学分级、非乳头状轮廓、肿瘤大小和肌肉侵犯性呈正相关；

c-Met和RON的共表达与膀胱移行细胞癌的进展和浅表性BCa患者的总生存率差呈正相关。

一项研究表明下调c-Met可抑制BCa细胞增殖，诱导细胞凋亡。此外，c-Met沉默可以下调MMP2和MMP9，进而抑制细胞增殖。

通常，BCa有多种类型，研究表明HGF/c-Met信号通路可能参与多种类型的BCa，神经内分泌BCa是一种罕见的BCa类型。c-Met在神经内分泌BCa的无血清培养物、动物模型和原代组织切片中均有表达。研究发现，HGF能促进人神经源性膀胱平滑肌细胞和尿路上皮细胞的增殖、迁移和创面愈合，并在体外介导神经内分泌BCa球状体的生长。

另一种罕见的BCa——膀胱肝样腺癌，也表达HGF和c-Met。目前，c-Met在BCa中的预后作用已被几项研究分析和证实。一项试验分析包括8项研究，共1336例病例，证明c-Met上调与BCa患者总生存期（OS）缩短相关。此外，对26个BCa标本的免疫组化分析表明基质酶介导的c-Met磷酸化与不良结果密切相关。

PART.04

用于治疗BCa的c-Met抑制剂

一般来说，c-Met抑制剂可分为三类：

c-Met酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）

靶向c-Met的HGF拮抗剂

HGF中和抗体

小分子TKIs阻断肿瘤细胞内信号通路，其中大部分是ATP结合的竞争抑制剂。I型抑制剂通过U型结构与蛋白质结合，而II型抑制剂是多靶点制剂，作用于更广泛的空间构象；III型抑制剂是非ATP竞争性药物。

目前，针对c-Met共有5款药物获批上市，分别是：克唑替尼、卡博替尼、卡马替尼、赛沃替尼和特泊替尼（图4）。

图4. 已上市的c-Met小分子抑制剂
此外，c-Met靶点的临床试验结果显示，无论是单药治疗还是与其他靶点药物联合治疗，都具有良好的安全性，是一种很有前景的实体癌治疗策略（图5）。

图5. 代表性c-Met抑制剂的临床试验

在BCa中，cabozantinib——一种针对c-Met和其他如VEGFR2、FLT3、KIT、AXL和RET的非选择性TKI，目前正在进行深入的临床研究。如前所述，研究人员发现cabozantinib可以阻断HGF/c-Met介导的MMP1的表达。

此外，一项cabozantinib和durvalumab联合治疗铂基化疗后转移性疾病的II期临床试验初步显示，联合治疗是安全的，达到了43.8%的客观缓解率。另一种包括c-Met在内的多靶点TKI，名为克唑替尼，同样具有临床应用前景。一项临床前异种移植研究表明，克唑替尼和cabozantinib均能显著抑制HGF/c-Met诱导的多种Bca肿瘤细胞系增殖和侵袭。目前，cabozantinib和crizotinib治疗BCa的多项临床试验正在进行中（图6）。

图6. c-Met抑制剂在BCa患者中的临床应用

PART.05

小结

目前，c-Met被认为是一种原癌基因，通过与其配体HGF相互作用，促进细胞增殖、生长、迁移、侵袭和血管生成等广泛的生物学功能。c-Met表达增强与各种类型BCa的发生及不良预后呈正相关。

此外，许多研究观察到c-Met过表达与BCa的组织学分级、非乳头状轮廓、肿瘤大小和肌肉浸润密切相关。越来越多的研究表明c-Met可能是BCa的一种新型和重要的生物标志物。目前，以cabozantinib为代表的c-Met抑制剂已广泛应用于抗癌治疗，在BCa临床应用中具有广阔前景，期待更多c-Met抑制剂在膀胱癌领域的好消息。

参考资料：

1. c-Met: A Promising Therapeutic T arget in Bladder 

Cancer. Cancer Management and Research 2022:14 2379–238

2. Exploring contrary trends in bladder cancer incidence, mortality and survival: implications for research and cancer control. Intern Med J. 2010;40(5):357–362

3. Bladder cancer. Lancet. 2016;388(10061):2796–2810. doi:10.1016/S0140-6736(16)30512-8

4. Bladder cancer. Lancet. 2016;388(10061):2796–2810. doi:10.1016/S0140-6736(16)30512-8

5. Targeting MET in cancer: rationale and progress. Nat Rev Cancer. 2012;12(2):89–103. 

doi:10.1038/nrc3205

专栏作者

雨巷少年

药物化学背景，从事抗肿瘤药物研发和化学生物学相关研究工作，熟悉药物靶点调研和分析及药物合成研究工作。热爱医药行业，愿与同行前辈互相学习、进步，共同见证我国生物医药发展壮大，迈向世界领先队列！

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