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【ASCO 2020抢先看】 c-MET百变大咖,已成为NSCLC的靶向研究热点

2020年05月24日
整理:肿瘤资讯
来源:肿瘤资讯

2020年美国临床肿瘤学会(ASCO)年会召开在即,受新冠疫情影响,本次大会将首次以线上形式主办,分为科学大会(Scientific Program)和教育大会(Education Program)两个板块,将分别于5月29~31日、8月8~10日进行。目前,ASCO大会摘要大部分已经发布。在肺癌领域,我们看到临床科学研讨会专场——MET Mutations: The Meat of the Matter,以及多项研究报道将目光聚焦MET突变,内容涉及检测、治疗、潜在获得性耐药机制等,c-MET已成为非小细胞肺癌(NSCLC)的研究热点,ASCO也首次设置了MET专场。温故而知新,【肿瘤资讯】特此梳理,带您了解MET基因和MET/HGF通路的构成、常见的异常形式、以及其在不同癌种(尤其NSCLC)中促进肿瘤发生发展的作用机制。

MET基因、c-MET蛋白以及MET/HGF信号通路的介绍

c-MET蛋白,是由原癌基因MET编码的蛋白产物,具有酪氨酸激酶的活性[1],是一种肝细胞生长因子(HGF)酪氨酸激酶受体,被配体激活后介导细胞信息传递。因此,MET/HGF通路是细胞增殖、分化和运动的重要调节因素。

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图1. A:c-MET蛋白的结构,分为胞外链(α链)、跨膜链(β链);

B:HGF/MET信号通路[2]

MET基因位于7号染色体(7q21-q31)上,由21个外显子和20个内含子构成。MET初级转录之后,经过多个步骤的糖基化、形成一种异二聚体。c-MET蛋白中的PSI结构域、能促进c-MET的胞外片段与配体HGF有效的结合。配体HGF与受体c-MET特异性结合以后,将会诱导c-MET蛋白发生构象改变,激活受体胞内蛋白激酶结构域中的酪氨酸蛋白激酶(protein tyrosine kinase, PTK),进一步招募胞内SH2结构域(Src homology-2,SH2)、暴露下游信号分子的多功能对接位点,从而激活一系列下游信号通路,包括Ras-Raf-MAPK、PI3K-Akt等,进而发挥其促细胞增殖、生长、迁移及血管生成等效应[3]。相对应地,一旦MET/HGF信号通路异常,将会导致细胞的无限制增殖、生长、迁移及血管生成,这是肿瘤细胞发生、发展、侵袭和转移的重要机制之一,具有十分重要的临床价值

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图2. HGF配体与c-MET受体结合,激活其通路的信号经级联式磷酸化反应,调节细胞的增殖、分化、运动、分泌及分裂等多种生物学行为

MET/HGF信号通路异常的复杂机制,与肿瘤的再生发展密切相关

通过上述内容可知,MET/HGF信号通路主要包括两个方面的因素,即配体HGF以及受体c-MET。因此,MET/HGF通路的异常激活,也可以相应地分为两种不同的机制,即HGF依赖性激活、以及非HGF依赖性激活;其中,后者主要是c-MET蛋白和MET基因的异常导致的MET/HGF通路激活。由此导致的下游通路Ras-Raf-MAPK、PI3K-Akt等的激活和级联途径,将会调节多种恶性肿瘤细胞的增殖分化、形态变化和运动侵袭等,从而促进肿瘤的浸润与转移。

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图3. MET/HGF通路的异常激活可以分为两种不同的机制,即HGF依赖性激活、以及非HGF依赖性激活;前者包括HGF过表达、HGF自分泌或旁分泌增加,后者包括MET基因的扩增、活化突变、MET 14外显子的跳跃突变,MET转录上调、c-MET蛋白过表达等

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图4. 非HGF依赖性的MET/HGF通路异常激活机制,可以分为MET基因异常的激活(比如MET基因的扩增、重排、MET基因活化突变、MET 14外显子的跳跃突变等)、以及c-MET受体异常的激活(包括c-MET转录上调、c-MET蛋白异常激活、c-MET蛋白过表达等

非HGF依赖性的MET/HGF通路异常激活机制,可以分为MET基因的扩增、活化突变、MET 14外显子的跳跃突变,MET转录上调、MET蛋白过表达等;通过激活下游通路,如丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶( AKT)、胞外信号激酶(ERK)、PI3K-Akt、MAPK信号通路等,介导肿瘤的发生、侵袭和转移、血管新生、上皮-间质转化等过程。由于HGF、MET的表达可见于多种不同组织和器官,因此,MET/HGF通路异常也可诱导多种不同的肿瘤,尤其是非小细胞肺癌。在NSCLC中,MET基因不仅可以作为肺癌驱动基因,与肺癌的发生、发展密切相关,而且其异常改变也可以作为其他驱动基因TKI治疗后获得性耐药的重要机制之一。因此,MET基因的异常以及相对应的靶向抑制剂在原发MET突变型肺癌和继发性TKI耐药型肿瘤中都具有重要的临床意义。那么,下文将逐个介绍MET基因的不同异常形式、在不同癌种中的发生频率、以及其在原发MET异常和TKI耐药型NSCLC中的研究进展

1.MET基因14外显子跳跃突变

MET基因突变是MET异常调控的另一个重要机制。许多研究在通过对临床样本进行全外显子测序后发现,超过160种不同的改变影响着MET 14外显子,包括点突变、删除、插入或复杂突变(插入缺失),它们都会影响剪接供体或受体位点的保守序列。

在所有NSCLC患者中,MET 14外显子突变率为3%左右[3];其中肺腺癌中的发生率在3%~4%,在其他驱动基因阴性的东亚肺腺癌患者中,MET14外显子跳跃突变的发生率报道为37.8%[5];在肺肉瘤样癌中的发生率可高达31.8%[4]因此,MET 14外显子跳跃突变是MET突变的主要类型,也是导致MET/HGF通路持续激活的主要原因,是作为原发致癌驱动基因

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图5. 在非鳞NSCLC患者中的突变基因型分布,其中MET 14外显子跳跃突变的发生率可达到3%[6]

对于MET 14外显子跳跃突变型NSCLC,传统化疗的结果比较令人失望。在一项回顾性研究中,研究者纳入了16例MET突变患者,包括14例肺腺癌患者和2例肺鳞癌患者,使用化疗有效的患者为2例,有效率仅仅为12.50%(2/16),显著低于接受同样传统化疗的MET无突变患者(P<0.05)。

虽然MET  14外显子跳跃突变型NSCLC多伴有PD-L1表达阳性,但免疫检查点抑制剂对此类肿瘤的疗效也颇为有限。Sabari教授及其团队发表的一项研究,纳入了147例MET 14外显子跳跃突变NSCLC患者[7]。检测发现,63%的患者为PD-L1表达阳性(PD-L1≥ 1%),24例患者接受了免疫治疗,其中22例患者接受单药抗PD-1/L1治疗、另外2例患者接受抗PD-1联合抗CTLA-4单抗治疗。但是疗效分析显示,仅有4例患者取得部分缓解(PR),客观缓解率(ORR)为17%;21例可评估疗效患者的中位无进展生存(PFS)仅为1.9个月。免疫治疗应答的患者,与PD-L1高表达、肿瘤突变负荷较高等均无显著关联性。

基于此类研究,MET选择性靶向药物是比传统化疗和免疫治疗更有前景的研发领域之一。虽然目前国内还没有任何靶向MET 14外显子跳跃突变的药物获批,但多个在研的单个靶点选择性抑制剂MET-TKI(比如Savolitinib、Capmatinib、Tepotinib)已经取得较为喜人的结果。在2020年ASCO大会上,上海交通大学附属胸科医院陆舜教授将报道中国原创MET-TKI沃利替尼(Savolitinib)治疗MET 14外显子跳跃突变的肺肉瘤样癌(PSC)或其他NSCLC患者的研究(NCT02897479,摘要号9519)[8],这也是全球第一项纳入高达35.7%的MET 14外显子跳跃突变PSC患者前瞻性研究。目前的摘要显示,沃利替尼治疗的ORR为47.5%,疾病控制率(DCR)为93.4%,中位反应持续时间(DoR)还未达到,中位PFS为6.8个月(首次在高比例PSC患者中位PFS超过半年)。就目前的数据来看,虽然该研究纳入的PSC患者和合并脑转移患者的比例,较Capmatinib的GEOMETRY研究、Tepotinib的VISION研究更高,但沃利替尼的疗效与它们相比毫不逊色甚至更好。更重要的是,Savolitinib的耐受性良好,治疗中出现的不良反应大多仅为1至2级,且无间质性肺炎发生,安全可控。因此,Savolitinib有望成为第一个在国内获批的、针对MET 14外显子跳跃突变型NSCLC的MET-TKI。

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图6. 三项MET TKI治疗MET 14外显子跳跃突变NSCLC研究对比

2.MET基因扩增

MET扩增是MET/HGF通路异常调控的重要机制之一。研究表明,MET的扩增是非小细胞肺癌患者的预后不良因素之一。MET主要在各种上皮细胞中表达,因此可见于多种不同具有上皮细胞的器官中[9],但更多见于NSCLC。对于初治NSCLC患者,MET扩增发生率为1~5%[10]。 

MET扩增导致EGFR-TKI耐药的作用机制也是目前的研究热点之一。首先,MET扩增通过激活EGFR非依赖性ErbB3磷酸化和激活PI3K/Akt下游通路、引起EGFR-TKI耐药,从而在EGFR-TKI长期治疗的选择性压力情况下、提供旁路耐药机制。其次,MET还可以通过ErbB3激活PI3K/Akt信号。在MET扩增的情况下,虽然EGFR-TKI仍然能够抑制EGFR的磷酸化,但不能抑制ErbB3磷酸化,其旁路激活机制导致EGFR-TKI失去抗肿瘤作用。另一种作用机制是MET扩增导致的c-MET蛋白过表达,从而增强了HGF配体与c-MET蛋白的结合,而后激活并级联放大GAB1信号通路。

因此,对于使用第一、二代EGFR-TKI获得性耐药的NSCLC患者,MET扩增发生率为4%~20%[2,11]。FLAURA研究显示,标准治疗组患者使用吉非替尼/厄洛替尼治疗后最常见的获得性耐药机制是EGFR T790M突变(47%),其次为MET扩增(4%)。2018年的ESMO会议上,FLAURA研究公布了其入组患者的EGFR-TKI耐药谱。在接受一线第三代TKI奥希替尼治疗进展或中断治疗的NSCLC患者中,研究者未能发现获得性T790M突变,但其中最常见的获得性耐药机制是MET扩增(15%)[12],其次为EGFR C797S(7%)。AURA3研究的结果显示,MET扩增在二线接受奥希替尼治疗的NSCLC患者中的发生率更高,可达到19%[13]。因此,除了初治MET扩增型NSCLC患者需要接受MET抑制剂治疗以外,既往接受过EGFR-TKI治疗的耐药型NSCLC患者如果检测MET扩增阳性、无论T790M阴性/阳性,可以通过联合使用EGFR-TKI以及MET抑制剂,联合抗肿瘤

3.c-MET的过表达

c-MET的过表达现象在多种肿瘤;并在NSCLC中最常见,其发生率可高达25%~75%[11]。其中,67%的肺腺癌、57%的大细胞癌、57%的鳞癌呈c-MET高表达[14]。另外,c-MET过表达也可见于30%~100%的肝癌以及约50%的消化道肿瘤。

在NSCLC中,c-MET的过表达常常与肿瘤分期较晚、以及预后不良有关。既往的一项研究纳入了380例NSCLC患者组织样本[15],通过FISH和免疫组织化学法(IHC)检测c-MET表达水平后发现,其中有13.7%的NSCLC患者存在c-MET高表达,且这些患者的生存时间和无病生存期较短。另外,c-MET和磷酸化c-MET的高表达水平,与肺腺癌的乳头状结构相关,而乳头状为主型肺腺癌是生存预后较差的肺腺癌亚型。

总体而言,MET/HGF通路异常有多种不同的形式和作用机制,其通路的激活将会导致下游通路的持续作用,从而促进细胞的过度增殖、迁移和血管生成等致癌过程。MET异常可多见于不同癌种中,更为常见于NSCLC,作为原发驱动基因或者TKIs耐药机制之一。目前的研究已经针对MET异常作为靶点,研发了不同种类的MET抑制剂,研究结果值得我们期待。

参考文献

1.  Favoni RE, Alama A. Preclinical strategies targeted at non-small-cell lung cancer signalling pathways with striking translational fallout. Drug Discov. Today 2013; 18(1–2):11–24.

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3.  Cecchi F, Rabe DC, Bottaro DP. Targeting the HGF/Met signaling pathway in cancer therapy. Expert Opin. Ther. Targets 2012; 16(6):553–572.

4.  Cortot AB, Kherrouche Z, Descarpentries C et al. Exon 14 Deleted MET Receptor as a New Biomarker and Target in Cancers. J. Natl. Cancer Inst. 2017. doi:10.1093/jnci/djw262.

5.  Lee GD, Lee SE, Oh D-Y et al. MET Exon 14 Skipping Mutations in Lung Adenocarcinoma: Clinicopathologic Implications and Prognostic Values. J Thorac Oncol 2017; 12(8):1233–1246.

6.  Awad MM, Oxnard GR, Jackman DM et al. MET Exon 14 Mutations in Non-Small-Cell Lung Cancer Are Associated With Advanced Age and Stage-Dependent MET Genomic Amplification and c-Met Overexpression. J. Clin. Oncol. 2016; 34(7):721–730.

7.  Sabari JK, Leonardi GC, Shu CA et al. PD-L1 expression, tumor mutational burden, and response to immunotherapy in patients with MET exon 14 altered lung cancers. Ann. Oncol. 2018; 29(10):2085–2091.

8.  Shun Lu, et al. Phase II study of savolitinib in patients (pts) with pulmonary sarcomatoid carcinoma (PSC) and other types of non-small cell lung cancer (NSCLC) harboring MET exon 14 skipping mutations(METex14+). Abstract 9519. 2020 ASCO.

9.  Trusolino L, Bertotti A, Comoglio PM. MET signalling: principles and functions in development, organ regeneration and cancer. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2010; 11(12):834–848.

10.  Guo Y, Cao R, Zhang X et al. Recent Progress in Rare Oncogenic Drivers and Targeted Therapy For Non-Small Cell Lung Cancer. Onco Targets Ther 2019; 12:10343–10360.

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12.  Resistance Mechanisms Identified for NSCLC Progression With First-Line Osimertinib. [https://www.cancertherapyadvisor.com/home/news/conference-coverage/european-society-for-medical-oncology-esmo/esmo-2018/resistance-mechanisms-identified-for-nsclc-progression-with-first-line-osimertinib/].

13.  Analysis of resistance mechanisms to osimertinib in patients with EGFR T790M advanced NSCLC from the AURA3 study | OncologyPRO. [https://oncologypro.esmo.org/meeting-resources/esmo-2018-congress/Analysis-of-resistance-mechanisms-to-osimertinib-in-patients-with-EGFR-T790M-advanced-NSCLC-from-the-AURA3-study].

14.  Ma PC, Jagadeeswaran R, Jagadeesh S et al. Functional expression and mutations of c-Met and its therapeutic inhibition with SU11274 and small interfering RNA in non-small cell lung cancer. Cancer Res. 2005; 65(4):1479–1488.

15.  Park S, Choi Y-L, Sung CO et al. High MET copy number and MET overexpression: poor outcome in non-small cell lung cancer patients. Histol. Histopathol. 2012; 27(2):197–207.

责任编辑:肿瘤资讯-MJ
排版编辑:肿瘤资讯-Shelley

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