非小细胞肺癌中MET抑制剂的耐药机制及应对策略研究进展

奇迹资料室

本文来源：中国肿瘤临床

在非小细胞肺癌（non- small cell lung cancer，NSCLC）的治疗中，针对肿瘤驱动基因的靶向药物层出不穷。如口服小分子酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitors，TKIs）已被批准用于表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）突变、间变性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）重排和ROS1重排的NSCLC。间质-上皮细胞转化因子（mesenchymal-epithelial transition factor，MET）被认为是继EGFR、ALK和ROS1之后另一个重要的肿瘤驱动基因，针对MET基因突变的靶向药物受到越来越多的关注。与MET基因相关的异常状态主要包括MET 14外显子跳跃突变、MET基因扩增和蛋白过表达。其中，针对MET 14外显子跳跃突变的靶向药物发展最快，已经上市和即将上市的药物包括克唑替尼、cabozantinib、沃利替尼、tepotinib、capmatinib等，另外还有许多药物正在进行临床研究。

但是，与其他靶向药物一样，MET抑制剂的耐药不可避免，给患者的治疗带来巨大的挑战。本文将结合MET基因异常的特点，重点对MET抑制剂的耐药机制和应对策略进行综述，并提出未来MET抑制剂的发展方向和面临的挑战。

1.   MET基因突变

1.1   MET基因和HGF/MET信号通路

MET基因位于人类7号染色体（7q21-31），长度约125 kb，同时含有21个外显子。由MET基因编码的蛋白为c-MET，也称为肝细胞生长因子受体（hepatocyte growth factor receptor，HGFR），是具有自主磷酸化活性的跨膜受体，属于酪氨酸激酶受体超家族，主要表达于上皮细胞。肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）是目前发现的唯一的c-MET配体，属于纤维蛋白溶酶原家族，主要表达于间质细胞。HGF能够与c-MET的细胞外结构域结合，促使c-MET发生二聚化、酪氨酸磷酸化，激活众多下游信号通路，如PI3K-Akt、RasMAPK、STAT和Wnt/β-catenin等，从而发挥促进细胞增殖、细胞生长、细胞迁移、侵袭血管及血管生成等效应。c-MET的结构和功能见图 1。c-MET正常表达时促进组织的分化与修复，当存在异常时则可能促进肿瘤的增殖与转移。HGF/MET信号通路异常激活主要包括MET 14外显子跳跃突变、MET基因扩增和c-MET蛋白过表达。


图1  HGF/MET信号通路及MET 14外显子跳跃突变

1.2   MET 14外显子跳跃突变

c-MET主要由E3泛素连接酶c-Cbl主导降解。MET 14外显子对应编码141个氨基酸，其所在的近膜结构域是c-MET的关键负性调控区，包含E3泛素连接酶c-Cbl酪氨酸结合位点（Y1003），参与c-MET蛋白的泛素化和降解。MET 14外显子的基因突变会引起14外显子跳读（exon skipping），使得含有E3泛素连接酶c-Cbl结合位点的近膜结构域缺失，进而导致c-MET蛋白泛素化障碍、c-MET稳定性增加和降解率降低，引起下游信号的持续激活，最终成为肿瘤的驱动基因。MET 14外显子跳跃突变的机制见图 1。在NSCLC中，MET 14外显子跳跃突变的总体发生率为3%~6%，并且不与EGFR、ALK等NSCLC的其他驱动基因共存，提示其代表一种独立的肿瘤驱动基因。但MET 14外显子跳跃突变可以与MET基因扩增和蛋白过表达并存。

1.3   MET基因扩增

MET基因扩增即MET基因的拷贝数增加，包括整体染色体重复和局部区域基因重复，其中整体染色体重复是指肿瘤细胞中出现多条7号染色体。MET基因扩增通常伴有EGFR、KRAS等其他基因突变，有研究显示MET扩增可能并不是NSCLC的肿瘤驱动基因。MET扩增与EGFR、KRAS等其他驱动基因的激活有明确的联系，可能是EGFR基因突变的NSCLC获得性耐药的机制之一。有研究显示，15%~20%的EGFR获得性耐药患者可检测到MET扩增。另外，MET基因扩增往往提示NSCLC患者的预后较差。

1.4   c-MET过表达或HGF过表达

HGF与c-MET结合可引起下游信号通路的激活，因此若存在c-MET或HGF过表达的异常情况，可能导致下游信号通路的持续激活，进而导致肿瘤的发生和发展。有研究表明，NSCLC中HGF/c-Met过表达与淋巴管生成密切相关。c-MET过表达在肺腺癌中的发生率可高达65%，但其中仅10%的c-MET过表达伴有MET基因突变，因此c-MET过表达可能并不是原发致癌驱动因素，更可能是作为其他驱动基因激活后产生的二次事件，从而促进肿瘤的生长。

2.   MET抑制剂的作用机制

基于HGF/c-MET信号通路异常激活，MET抑制剂成为NSCLC的重要治疗手段。跟据HGF/c-MET信号通路中作用位点的不同，可将MET抑制剂分为3大类：抗HGF单克隆抗体、抗c-MET单克隆抗体和小分子TKI。前两者分别在细胞外与HGF和c-MET结合，从而阻止HGF与c-MET的结合及受体磷酸化，阻止信号传导；小分子MET-TKI作用于膜内催化域从而阻止蛋白磷酸化，阻断信号传导（图 1）。目前研究最多且最具有治疗潜力的是小分子MET-TKI。

2.1   MET-TKI

MET-TKI可分为3种类型（Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型）。Ⅰ型TKI是ATP竞争性抑制剂，与MET主链中的氨基酸残基形成氢键，其中又分为Ⅰa型和Ⅰb型，Ⅰb型TKI可以结合的位点较少，不包括甘氨酸残基的G1163位点（类似于ALK的G1202和ROS1的G2032位点），因此特异性较高。临床常用的药物克唑替尼属于Ⅰa型METTKI，tepotinib、沃利替尼和AMG337等均属于Ⅰb型METTKI。Ⅱ型MET-TKI一般为多靶点TKI，不仅作用于ATP结合位点，还能通过管家基因突变进入非活性DFG-out构象形成的疏水口袋，对产生二次突变的MET仍具有抑制作用，或许可以逆转由Y1230等突变引起的Ⅰ型MET-TKI耐药。cabozantinib属于Ⅱ型MET-TKI。Ⅲ型MET-TKI作用于与ATP结合位点完全不同的变构位点，目前尚无药物进入临床研究阶段。

2.2   抗HGF/c-MET单克隆抗体

该类药物的原理是通过单克隆抗体竞争性结合HGF或c-MET，阻断HGF和c-MET之间的相互结合。此类药物包括rilotumumab（AMG-102）、ficlatuzumab（AV-299）和TAK-701等。抗c-MET单克隆抗体与c-MET结合，一方面阻断了HGF与c-MET的结合，另一方面此类受体与配体在细胞表面的结合不引发c-MET信号传导，无法诱导c-MET二聚化。遗憾的是，部分抗HGF/c-MET单克隆抗体的临床试验失败，部分仍在进行中，目前尚无成功的抗HGF/c-MET单克隆抗体药物上市。

3.   MET抑制剂的耐药机制

MET抑制剂的耐药机制研究主要集中在METTKI药物，可分为原发性耐药和继发性耐药。

3.1   原发性耐药

MET-TKI通过特定氨基酸上的疏水相互作用而与c-MET的ATP口袋紧密结合。在MET作为致癌驱动因素的肿瘤中，用MET-TKI进行的体外诱变分析已鉴定出针对Ⅰ型MET抑制剂的几种优势耐药突变（Y1230，D1228）和部分轻微耐药突变（F1200，V1155）。

Fujino等对8种MET抑制剂进行的体外试验研究显示，MET基因中D1288和Y1230突变可能导致Ⅰ型MET-TKI耐药，L1195和F1200突变可能导致Ⅱ型MET-TKI耐药，但Ⅰ型和Ⅱ型MET-TKI之间无交叉耐药现象。另外，有研究显示HGF/MET的下游信号通路改变，如PI3K信号通路的改变，是MET抑制剂原发耐药的机制之一。

3.2   继发性耐药机制

在应用MET抑制剂初始治疗有效后，可能出现新的MET结构域改变，从而导致继发性耐药的发生。Dong等报道1例MET 14外显子突变的NSCLC患者在应用克唑替尼治疗后耐药，二代测序显示外周血循环肿瘤细胞同时出现MET基因D1228N/H和Y1230H突变。另有研究报道MET 14外显子突变的NSCLC患者接受克唑替尼治疗后，产生获得性耐药突变MET D1228N和MET Y1230C。Bahcall等研究显示MET基因中D1228V点突变可能是沃利替尼继发性耐药的原因之一。韩森等[30]报道了1例MET 14外显子突变的晚期肺肉瘤样癌患者应用沃利替尼治疗后出现耐药，二次活检提示新出现了成纤维细胞生长因子受体（fibroblast growth factor receptor 1，FGFR1）、EGFR和KRAS的基因扩增。Li等[31]研究发现MET基因中Y1248H和D1246N突变是MET抑制剂继发性耐药的原因之一。另外，GimenezXavier等从基因组学的角度进行研究发现，2型神经纤维瘤病（neurofibromatosis type 2，NF2）基因对于MET抑制剂的继发性耐药起到关键作用。

总之，MET抑制剂的耐药机制复发多样，既包括了原有MET基因原发性改变，也包括在MET-TKI用药后出现的新突变；既包括其他相关基因的扩增或激活，也包括HGF/MET下游信号通路的改变等（图 2）。


图2  MET抑制剂的耐药机制及其应对策略

4.   抑制或逆转MET抑制剂耐药的方法

4.1   不同类型的MET-TKI之间的互换

Ⅰ型MET-TKI需要与Y1230堆叠才能结合cMET，Y1230突变降低了Ⅰ型MET- TKI的结合能力。从Ⅰ型MET-TKI转换为Ⅱ型有可能克服此类耐药突变。如1例MET阳性晚期肺腺癌患者在应用沃利替尼治疗后进展，发现新的D1228V点突变，后改为cabozantinib治疗有效。不同类型的MET-TKI结合位点有所不同，所以耐药机制并不完全相同，因此存在一定的非交叉耐药特点，恰当的二次活检和基因检测可能有助于耐药后选择更为合适的药物。目前认为Ⅰ型MET-TKI和Ⅱ型MET-TKI在用药顺序上无明显的优劣，若Ⅰ型MET-TKI用药后发生耐药，则可以考虑换为Ⅱ型MET-TKI，若Ⅱ型MET-TKI发生耐药，则可以考虑换为Ⅰ型，均可能再次产生疗效。抑制或逆转耐药的机制见图 2。

4.2   HGF/MET信号通路的多重阻断

在HGF/MET信号通路中，联合应用抗HGF/c-MET单克隆抗体和MET-TKI可能更有效地阻断下游信号通路的激活，从而达到逆转耐药的效果。虽然这一假设在理论上有效，但需要进一步的临床试验验证。

4.3   与免疫治疗的结合

近年来免疫治疗在NSCLC领域取得了突飞猛进的发展。Rivzi等最先报道肿瘤突变负荷（tumor muta? tional burden，TMB）与NSCLC患者对帕博丽珠单抗的治疗反应密切相关。MET 14外显子突变的NSCLC患者的平均TMB为6.9突变/Mb（范围0~197.9），低于肺癌总体人群（平均值为10.7突变/Mb），但高于EGFR突变患者（平均值为4.5突变/Mb）和ALK阳性患者（平均值为2.8突变/Mb）。EGFR突变和ALK阳性的NSCLC患者，PD-L1表达较低，对抗PD-L1/PD-1药物的治疗效果也较差。虽然MET基因突变患者的PD-L1表达情况尚不明确，但是考虑到TMB的情况，MET抑制剂与免疫治疗的联合有可能克服耐药。国内的一项研究显示，c-MET/PD-1双抗在体外试验中能够有效抑制c-MET和PD-L1均高表达的肺癌细胞的生长、迁移和抗凋亡作用。另外有研究显示，MET抑制剂能够上调肺腺癌PD-L1的表达，HFGF/MET信号通路和免疫逃逸存在一定的关联性，这也为MET抑制剂和免疫治疗的联合应用提供了理论依据。

4.4   HGF/MET下游信号通路抑制剂

最新的研究发现，PI3K信号通路的改变可能是MET抑制剂原发性耐药的原因。Jamme等对65例MET 14外显子突变的晚期NSCLC患者进行研究，发现其中2例患者存在PIK3CA突变，6例患者存在PTEN缺失。存在PI3K信号通路改变的3例患者在接受MET-TKI治疗后均提示肿瘤进展。另外，METTKI对存在PI3K途径改变的MET 14外显子突变细胞系（包括PTEN缺失患者来源的细胞系）的增殖无抑制作用。该研究同时提示MET-TKI与PI3K抑制剂联合治疗可抑制PI3K和MAPK信号转导，并恢复对MET-TKI的敏感性。因此，为克服MET-TKI耐药提供了新的治疗思路。

5.   结语

MET基因是NSCLC的重要肿瘤驱动基因，METTKI是治疗NSCLC患者中具有MET基因突变人群的有效药物。但是MET-TKI的耐药不可避免，HGF/ MET信号通路的相关研究，对于抑制和逆转METTKI的耐药具有重要意义。MET-TKI与其他药物的联合应用，可能是未来研究的方向。总之，在肺癌的精准治疗时代，分子检测和靶向药物必将为存在HGF/MET信号通路异常的NSCLC患者带来更多的治疗机会和更好的疗效。


相关阅读：

关于MET靶点，我们该知道些什么？

MET抑制剂在非小细胞肺癌患者中的安全性：临床综述

MET靶向治疗研究进展盘点与展望