細(xì)胞間充質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化因子（c-Met）屬于酪氨酸激酶受體家族，在各種人類癌癥中過表達(dá)，其配體是肝細(xì)胞生長(zhǎng) 因子（HGF）。研究發(fā)現(xiàn)，HGF/c-Met信號(hào)通路參與廣泛的細(xì)胞過程，包括細(xì)胞增殖、遷移和轉(zhuǎn)移。同時(shí)，HGF/c-Met信號(hào)通路也參與介導(dǎo)膀胱癌（BCa）的發(fā)生與發(fā)展。因此，c-Met是BCa治療的潛在靶點(diǎn)。

       此外，最近的研究表明發(fā)現(xiàn)非編碼RNA的異常表達(dá)在腫瘤進(jìn)展中起著重要作用，而c-Met與非編碼RNA有密切聯(lián)系。本文我們將介紹c-Met在BCa中的生物學(xué)功能和預(yù)后價(jià)值，以及其作為藥物靶點(diǎn)的潛在作用。

       PART.01

       膀胱癌現(xiàn)狀

       膀胱癌（BCa）是最常見的惡性腫瘤之一，據(jù)世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2018年BCa新診斷病例54939例，在男女各類癌癥中排名第12位，在男性中排名第6位（圖1）。BCa通常分為兩類：非肌肉侵入性膀胱癌（NMIBC）和肌肉侵入性膀胱癌（MIBC）。目前，近75%的病例為NMIBC，25%為MIBC或轉(zhuǎn)移性疾病。積極治療的MIBC患者5年生存率約為60%，NMIBC患者5年復(fù)發(fā)率為50% ~ 70%。

       BCa是一種復(fù)雜的疾病，長(zhǎng)期以來(lái)一直是全球負(fù)擔(dān)。然而，目前BCa的治療效果有限。為了更深入地了解BCa的發(fā)展和更有效的治療策略，還需要進(jìn)行更多的研究。目前，細(xì)胞間充質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化因子（c-Met）的異?；钚砸言诎˙Ca在內(nèi)的多種人類惡性腫瘤中被觀察到，這預(yù)示著c-Met有成為治療膀胱癌的潛力靶點(diǎn)。

       圖1. 膀胱癌在癌癥中的占比

       PART.02

       c-Met結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能

       c-Met首次被發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)80年代中期，c-Met編碼基因位于染色體7q21-31，是一個(gè)特征良好的癌基因。c-Met也被稱為Met、HGFR、AUTS9、RCCP2和DFNB97，屬于受體酪氨酸激酶家族，主要存在于上皮細(xì)胞中。成熟的c-Met蛋白是二硫連接的異二聚體，由高度糖基化的45-kDa胞外α-亞基和145-kDa跨膜β-亞基組成。

       c-Met的細(xì)胞外部分包括三個(gè)結(jié)構(gòu)域，一個(gè)N端SEMA結(jié)構(gòu)域、一個(gè)富半胱氨酸結(jié)構(gòu)域和四個(gè)IPT結(jié)構(gòu)域。細(xì)胞內(nèi)部分包括酪氨酸激酶催化結(jié)構(gòu)域、膜旁結(jié)構(gòu)域和羧基末端序列。

       圖2. c-Met結(jié)構(gòu)特征

       肝細(xì)胞生長(zhǎng) 因子（HGF）是c-Met唯一的高親和力配體，于1984年首次被發(fā)現(xiàn)。HGF是一個(gè)與纖溶酶原相關(guān)的細(xì)胞因子家族（稱為分散因子）的代表，在間充質(zhì)來(lái)源的細(xì)胞中表達(dá)。HGF的編碼基因位于染色體7q11.2-21上，成熟型HGF含有一個(gè)n端結(jié)構(gòu)域、四個(gè)Kringle結(jié)構(gòu)域和一個(gè)與絲氨酸蛋白酶、凝乳蛋白酶家族同源的結(jié)構(gòu)域。

       一般來(lái)說(shuō)，二聚化是激活酪氨酸激酶受體的潛在調(diào)節(jié)機(jī)制。HGF包含兩個(gè)受體結(jié)合位點(diǎn)：一個(gè)對(duì)c-Met的IPT3和IPT4結(jié)構(gòu)域具有高親和力的結(jié)合位點(diǎn)，一個(gè)對(duì)SEMA結(jié)構(gòu)域具有低親和力的結(jié)合位點(diǎn)。

       與具有生物活性的HGF結(jié)合后，c-Met發(fā)生二聚，激活環(huán)內(nèi)的Tyr殘基Y1234和Y1235發(fā)生反式自磷酸化。然后，c端段Tyr殘基Y1349和Y1356發(fā)生自磷酸化，為下游信號(hào)效應(yīng)分子的募集提供結(jié)合位點(diǎn)。

       這些具有酶活性的結(jié)合蛋白，包括磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）、磷脂酶C-γ1（PLC-γ1）、非受體酪氨酸激酶Src、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)錄激活劑3（STA T3），以及沒有酶活性的適配器蛋白，如生長(zhǎng) 因子結(jié)合蛋白2（GRB2）和GRB2相關(guān)結(jié)合蛋白1（GAB1）。因此，這些效應(yīng)子發(fā)揮與散射效應(yīng)、增殖作用、形態(tài)發(fā)生作用和許多其他生物功能相關(guān)的作用。

       HGF/c-Met下游信號(hào)通路包括Ras信號(hào)通路、PI3K信號(hào)通路、Wnt/β-catenin信號(hào)通路等（圖3）。在正常生理?xiàng)l件下，HGF/c-Met在胚胎發(fā)生、組織再生、傷口愈合以及神經(jīng)和肌肉的形成中起作用，其進(jìn)展部分由腫瘤抑制因子p53介導(dǎo)。此外，已經(jīng)證實(shí)c-Met可能以與HGF非依賴方式激活信號(hào)。越來(lái)越多的證據(jù)表明，HGF/c-Met調(diào)控異常和c-Met基因突變、擴(kuò)增和過表達(dá)導(dǎo)致了大量人類疾病，尤其是癌癥，如肺癌、肝癌和BCa等。

       圖3. c-Met介導(dǎo)的信號(hào)通路

       PART.03

       c-Met在膀胱癌中的作用

       早在20世紀(jì)90年代，研究人員證明了HGF/c-Met通路參與動(dòng)物模型和人體BCa的進(jìn)展。并且，在N-丁基-N-（4-羥基丁基）-亞硝胺誘導(dǎo)大鼠膀胱癌發(fā)生過程中，觀察到HGF/c-Met的表達(dá)增加。

       研究發(fā)現(xiàn)，HGF在大鼠中促進(jìn)非致瘤細(xì)胞系的增殖和生長(zhǎng)，而在致瘤細(xì)胞系中，HGF通過旁分泌或自分泌機(jī)制刺激細(xì)胞的侵襲和遷移。這些結(jié)果表明，HGF在非致瘤細(xì)胞系中作為有絲分裂原，但在致瘤細(xì)胞系中作為侵襲和遷移因子。此外，研究人員比較了BCa患者和健康患者尿液中的HGF含量，發(fā)現(xiàn)BCa患者的HGF顯著升高。因此，BCa侵襲與HGF含量之間似乎呈正相關(guān)。

       此外，研究人員在25%（31/123）的局部晚期或轉(zhuǎn)移性膀胱尿路上皮癌中觀察到c-Met過表達(dá)，相比之下，8.3%（2/24）的非膀胱尿路上皮癌觀察到c-Met過表達(dá)。同一研究表明，自分泌HGF/c-Met信號(hào)在BCa中罕見，而旁分泌信號(hào)可能占主導(dǎo)地位。雖然c-Met和HGF在不同類型的BCa細(xì)胞中表現(xiàn)出不同的表達(dá)模式，但這些研究均顯示c-Met的表達(dá)增強(qiáng)。c-Met還被觀察到在BCa細(xì)胞增殖、侵襲和遷移中起促進(jìn)作用，但在凋亡中起抑制作用。

       由于c-Met和HGF被認(rèn)為是BCa的特征分子，目前的研究集中在HGF/c-Met在BCa中的作用及其機(jī)制上。此外，c-Met表達(dá)與BCa患者的病理分期、腫瘤分級(jí)和生存率相關(guān)。

       c-Met屬于受體酪氨酸激酶（RTKs）家族，具有序列和結(jié)構(gòu)同源性，其他家族成員包括RON、AXL和PDGFR。研究發(fā)現(xiàn)：

       • c-Met與RON、AXL或PDGFR共表達(dá)常見于尿路上皮細(xì)胞；

       • c-Met和RON的過表達(dá)與BCa的組織學(xué)分級(jí)、非乳頭狀輪廓、腫瘤大小和肌肉侵犯性呈正相關(guān)；

       • c-Met和RON的共表達(dá)與膀胱移行細(xì)胞癌的進(jìn)展和淺表性BCa患者的總生存率差呈正相關(guān)。

       一項(xiàng)研究表明下調(diào)c-Met可抑制BCa細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。此外，c-Met沉默可以下調(diào)MMP2和MMP9，進(jìn)而抑制細(xì)胞增殖。

       通常，BCa有多種類型，研究表明HGF/c-Met信號(hào)通路可能參與多種類型的BCa，神經(jīng)內(nèi)分泌BCa是一種罕見的BCa類型。c-Met在神經(jīng)內(nèi)分泌BCa的無(wú)血清培養(yǎng)物、動(dòng)物模型和原代組織切片中均有表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)，HGF能促進(jìn)人神經(jīng)源性膀胱平滑肌細(xì)胞和尿路上皮細(xì)胞的增殖、遷移和創(chuàng)面愈合，并在體外介導(dǎo)神經(jīng)內(nèi)分泌BCa球狀體的生長(zhǎng)。

       另一種罕見的BCa——膀胱肝樣腺癌，也表達(dá)HGF和c-Met。目前，c-Met在BCa中的預(yù)后作用已被幾項(xiàng)研究分析和證實(shí)。一項(xiàng)試驗(yàn)分析包括8項(xiàng)研究，共1336例病例，證明c-Met上調(diào)與BCa患者總生存期（OS）縮短相關(guān)。此外，對(duì)26個(gè)BCa標(biāo)本的免疫組化分析表明基質(zhì)酶介導(dǎo)的c-Met磷酸化與不良結(jié)果密切相關(guān)。

       PART.04

       用于治療BCa的c-Met抑制劑

       一般來(lái)說(shuō)，c-Met抑制劑可分為三類：

       • c-Met酪氨酸激酶抑制劑（TKIs）

       • 靶向c-Met的HGF拮抗劑

       • HGF中和抗體

       小分子TKIs阻斷腫瘤細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，其中大部分是ATP結(jié)合的競(jìng)爭(zhēng)抑制劑。I型抑制劑通過U型結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)結(jié)合，而II型抑制劑是多靶點(diǎn)制劑，作用于更廣泛的空間構(gòu)象；III型抑制劑是非ATP競(jìng)爭(zhēng)性藥物。

       目前，針對(duì)c-Met共有5款藥物獲批上市，分別是：克唑替尼、卡博替尼、卡馬替尼、賽沃替尼和特泊替尼（圖4）。

       圖4. 已上市的c-Met小分子抑制劑

       此外，c-Met靶點(diǎn)的臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示，無(wú)論是單藥治療還是與其他靶點(diǎn)藥物聯(lián)合治療，都具有良好的安全性，是一種很有前景的實(shí)體癌治療策略（圖5）。

       圖5. 代表性c-Met抑制劑的臨床試驗(yàn)

       在BCa中，cabozantinib——一種針對(duì)c-Met和其他如VEGFR2、FLT3、KIT、AXL和RET的非選擇性TKI，目前正在進(jìn)行深入的臨床研究。如前所述，研究人員發(fā)現(xiàn)cabozantinib可以阻斷HGF/c-Met介導(dǎo)的MMP1的表達(dá)。

       此外，一項(xiàng)cabozantinib和durvalumab聯(lián)合治療鉑基化療后轉(zhuǎn)移性疾病的II期臨床試驗(yàn)初步顯示，聯(lián)合治療是安全的，達(dá)到了43.8%的客觀緩解率。另一種包括c-Met在內(nèi)的多靶點(diǎn)TKI，名為克唑替尼，同樣具有臨床應(yīng)用前景。一項(xiàng)臨床前異種移植研究表明，克唑替尼和cabozantinib均能顯著抑制HGF/c-Met誘導(dǎo)的多種Bca腫瘤細(xì)胞系增殖和侵襲。目前，cabozantinib和crizotinib治療BCa的多項(xiàng)臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中（圖6）。

       圖6. c-Met抑制劑在BCa患者中的臨床應(yīng)用

       PART.05

       小結(jié)

       目前，c-Met被認(rèn)為是一種原癌基因，通過與其配體HGF相互作用，促進(jìn)細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)、遷移、侵襲和血管生成等廣泛的生物學(xué)功能。c-Met表達(dá)增強(qiáng)與各種類型BCa的發(fā)生及不良預(yù)后呈正相關(guān)。

       此外，許多研究觀察到c-Met過表達(dá)與BCa的組織學(xué)分級(jí)、非乳頭狀輪廓、腫瘤大小和肌肉浸潤(rùn)密切相關(guān)。越來(lái)越多的研究表明c-Met可能是BCa的一種新型和重要的生物標(biāo)志物。目前，以cabozantinib為代表的c-Met抑制劑已廣泛應(yīng)用于抗癌治療，在BCa臨床應(yīng)用中具有廣闊前景，期待更多c-Met抑制劑在膀胱癌領(lǐng)域的好消息。

       參考資料：

       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

       專欄作者

       雨巷少年

       藥物化學(xué)背景，從事抗腫瘤藥物研發(fā)和化學(xué)生物學(xué)相關(guān)研究工作，熟悉藥物靶點(diǎn)調(diào)研和分析及藥物合成研究工作。熱愛醫(yī)藥行業(yè)，愿與同行前輩互相學(xué)習(xí)、進(jìn)步，共同見證我國(guó)生物醫(yī)藥發(fā)展壯大，邁向世界領(lǐng)先隊(duì)列！