細胞間充質(zhì)-上皮轉化因子（c-Met）屬于酪氨酸激酶受體家族，在各種人類(lèi)癌癥中過(guò)表達，其配體是肝細胞生長(cháng) 因子（HGF）。研究發(fā)現，HGF/c-Met信號通路參與廣泛的細胞過(guò)程，包括細胞增殖、遷移和轉移。同時(shí)，HGF/c-Met信號通路也參與介導膀胱癌（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)現非編碼RNA的異常表達在腫瘤進(jìn)展中起著(zhù)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

       膀胱癌現狀

       膀胱癌（BCa）是最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，據世界衛生組織國際癌癥研究機構統計，2018年BCa新診斷病例54939例，在男女各類(lèi)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(lèi)：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年復發(fā)率為50% ~ 70%。

       BCa是一種復雜的疾病，長(cháng)期以來(lái)一直是全球負擔。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，細胞間充質(zhì)-上皮轉化因子（c-Met）的異常活性已在包括BCa在內的多種人類(lèi)惡性腫瘤中被觀(guān)察到，這預示著(zhù)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結構及生物學(xué)功能

       c-Met首次被發(fā)現于20世紀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(chēng)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的細胞外部分包括三個(gè)結構域，一個(gè)N端SEMA結構域、一個(gè)富半胱氨酸結構域和四個(gè)IPT結構域。細胞內部分包括酪氨酸激酶催化結構域、膜旁結構域和羧基末端序列。

       圖2. c-Met結構特征

       肝細胞生長(cháng) 因子（HGF）是c-Met唯一的高親和力配體，于1984年首次被發(fā)現。HGF是一個(gè)與纖溶酶原相關(guān)的細胞因子家族（稱(chēng)為分散因子）的代表，在間充質(zhì)來(lái)源的細胞中表達。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端結構域、四個(gè)Kringle結構域和一個(gè)與絲氨酸蛋白酶、凝乳蛋白酶家族同源的結構域。

       一般來(lái)說(shuō)，二聚化是激活酪氨酸激酶受體的潛在調節機制。HGF包含兩個(gè)受體結合位點(diǎn)：一個(gè)對c-Met的IPT3和IPT4結構域具有高親和力的結合位點(diǎn)，一個(gè)對SEMA結構域具有低親和力的結合位點(diǎn)。

       與具有生物活性的HGF結合后，c-Met發(fā)生二聚，激活環(huán)內的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，為下游信號效應分子的募集提供結合位點(diǎn)。

       這些具有酶活性的結合蛋白，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、信號轉換器和轉錄激活劑3（STA T3），以及沒(méi)有酶活性的適配器蛋白，如生長(cháng) 因子結合蛋白2（GRB2）和GRB2相關(guān)結合蛋白1（GAB1）。因此，這些效應子發(fā)揮與散射效應、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下游信號通路包括Ras信號通路、PI3K信號通路、Wnt/β-catenin信號通路等（圖3）。在正常生理條件下，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。此外，已經(jīng)證實(shí)c-Met可能以與HGF非依賴(lài)方式激活信號。越來(lái)越多的證據表明，HGF/c-Met調控異常和c-Met基因突變、擴增和過(guò)表達導致了大量人類(lèi)疾病，尤其是癌癥，如肺癌、肝癌和BCa等。

       圖3. c-Met介導的信號通路

       PART.03

       c-Met在膀胱癌中的作用

       早在20世紀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）-亞硝胺誘導大鼠膀胱癌發(fā)生過(guò)程中，觀(guān)察到HGF/c-Met的表達增加。

       研究發(fā)現，HGF在大鼠中促進(jìn)非致瘤細胞系的增殖和生長(cháng)，而在致瘤細胞系中，HGF通過(guò)旁分泌或自分泌機制刺激細胞的侵襲和遷移。這些結果表明，HGF在非致瘤細胞系中作為有絲分裂原，但在致瘤細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BCa患者的HGF顯著(zhù)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）的局部晚期或轉移性膀胱尿路上皮癌中觀(guān)察到c-Met過(guò)表達，相比之下，8.3%（2/24）的非膀胱尿路上皮癌觀(guān)察到c-Met過(guò)表達。同一研究表明，自分泌HGF/c-Met信號在BCa中罕見(jiàn)，而旁分泌信號可能占主導地位。雖然c-Met和HGF在不同類(lèi)型的BCa細胞中表現出不同的表達模式，但這些研究均顯示c-Met的表達增強。c-Met還被觀(guān)察到在BCa細胞增殖、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中的作用及其機制上。此外，c-Met表達與BCa患者的病理分期、腫瘤分級和生存率相關(guān)。

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

       • c-Met與RON、AXL或PDGFR共表達常見(jiàn)于尿路上皮細胞；

       • c-Met和RON的過(guò)表達與BCa的組織學(xué)分級、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的共表達與膀胱移行細胞癌的進(jìn)展和淺表性BCa患者的總生存率差呈正相關(guān)。

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

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

       另一種罕見(jiàn)的BCa——膀胱肝樣腺癌，也表達HGF和c-Met。目前，c-Met在BCa中的預后作用已被幾項研究分析和證實(shí)。一項試驗分析包括8項研究，共1336例病例，證明c-Met上調與BCa患者總生存期（OS）縮短相關(guān)。此外，對26個(gè)BCa標本的免疫組化分析表明基質(zhì)酶介導的c-Met磷酸化與不良結果密切相關(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(lèi)：

       • 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阻斷腫瘤細胞內信號通路，其中大部分是ATP結合的競爭抑制劑。I型抑制劑通過(guò)U型結構與蛋白質(zhì)結合，而II型抑制劑是多靶點(diǎn)制劑，作用于更廣泛的空間構象；III型抑制劑是非ATP競爭性藥物。

       目前，針對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)的臨床試驗結果顯示，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

       在BCa中，cabozantinib——一種針對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cabozantinib可以阻斷HGF/c-Met介導的MMP1的表達。

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

       圖6. c-Met抑制劑在BCa患者中的臨床應用

       PART.05

       小結

       目前，c-Met被認為是一種原癌基因，通過(guò)與其配體HGF相互作用，促進(jìn)細胞增殖、生長(cháng)、遷移、侵襲和血管生成等廣泛的生物學(xué)功能。c-Met表達增強與各種類(lèi)型BCa的發(fā)生及不良預后呈正相關(guān)。

       此外，許多研究觀(guān)察到c-Met過(guò)表達與BCa的組織學(xué)分級、非乳頭狀輪廓、腫瘤大小和肌肉浸潤密切相關(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志物。目前，以cabozantinib為代表的c-Met抑制劑已廣泛應用于抗癌治療，在BCa臨床應用中具有廣闊前景，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(zhuān)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)調研和分析及藥物合成研究工作。熱愛(ài)醫藥行業(yè)，愿與同行前輩互相學(xué)習、進(jìn)步，共同見(jiàn)證我國生物醫藥發(fā)展壯大，邁向世界領(lǐng)先隊列！