MET 激酶在非小细胞肺癌中的活化

引用本文

评价者：胡成平, 屈晶晶, 文献合成者：娄娜娜. MET 激酶在非小细胞肺癌中的活化. 循证医学,2014,14(4): 209-212
Reviewers： HU Cheng-ping, QU Jing-jing, Literature Co-worker:LOU Na-na. Activation of MET Kinase in Non-Small Cell Lung Cancer. Journal of Evidence-Based Medicine,2014, 14(4): 209-212 复制到剪切板

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MET 激酶在非小细胞肺癌中的活化

评价者：胡成平¹, 屈晶晶¹, 文献合成者：娄娜娜²

1. 中南大学湘雅医院呼吸内科,长沙 410008

2. 广东省人民医院肿瘤中心、广东省医学科学院、广东省肺癌研究所,广州510080

胡成平，中南大学湘雅医院呼吸内科教授、博士研究生导师、一级主任医师、首届湘雅名医，中南大学湘雅医院呼吸内科主任、湖南省呼吸内科医疗质量控制中心主任、湖南省呼吸疾病临床医疗技术研究中心主任、湖南省支气管哮喘研究中心主任。参与十二五国家科技支撑计划项目：慢性阻塞性肺疾病与肺癌协同创新临床研究。参与国家973 课题：呼吸系统疾病与损伤基础研究。先后承担国家自然科学基金、省自然科学基金资助项目27 项。发表论文283 篇，出版专著36 部。参与《诊断性可弯曲支气管镜应用指南》，《中国肺癌防治指南》等12 项指南及专家共识的制定和修订。兼任湖南省医学会呼吸病学专业委员会主任委员，湖南省抗癌协会肺癌专业委员会主任委员等多种社会职务。中国医师协会呼吸医师分会常务委员，中华医学会呼吸分会委员，中国抗癌协会肺癌专业委员会委员，中华医学会呼吸病学分会肺癌学组副组长，中国医师协会内镜医师分会呼吸内镜与微创专业委员会副主席，中国支气管病及介入肺脏病学会副主任委员，卫生部呼吸内镜诊疗技术专家组专家。《中华结核与呼吸杂志》、《中华医学杂志（英文版）》、《Cancer Investigation》、《Lung》、《Chest》中文版等多种杂志的常务编委、编委。

摘要

关键词: 非小细胞肺癌; MET激酶; 活化

中图分类号:R734.2 文献标识码:A

Activation of MET Kinase in Non-Small Cell Lung Cancer

Reviewers： HU Cheng-ping, QU Jing-jing, Literature Co-worker:LOU Na-na

Abstract

Key words: non-small cell lung cancer; MET kinase; activation;

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1 文献来源

研究一： Qiao H， Hung W， Tremblay E， et al. Constitutive activation of met kinase in non⁃small⁃cell lung carcinomas correlates with anchorage⁃independent cell survival［J］. J Cell Biochem， 2002，86（4）：665-677.

研究二：Nakamura Y， Matsubara D， Goto A， et al. Constitutive activation of c⁃Met is correlated with c⁃Met overexpression and dependent on cell⁃matrix adhesion in lung adenocarcinoma cell lines［J］. Cancer Sci， 2008，99（1）：14-22.

2 证据水平

5。

3 背景

研究一：肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）高水平的异位表达能增强HGF/MET信号强度及致瘤性。然而在某些肿瘤中MET过表达可以引起自我激活而不依赖于自分泌机制，所以HGF自分泌的活性和HGF/MET激活状态在非小细胞肺癌（non⁃small cell lung cancer， NSCLC）中如何发生仍不得而知。

研究二：关于MET激酶活性的许多机制已经得到认可。仅用组织切片尚不能明确MET的激活机制，需要通过相关细胞系研究来证明。

4 目的

研究一：评价NSCLC中HGF/MET信号通路的作用。

研究二：探讨肺腺癌细胞系中MET的内在激活机制。

5 研究设计

•研究条件：

研究一：美国加利福尼亚州圣何塞市圣克鲁兹生物工程系,霍普金顿国际生物工程埃里克萨佛部门,旧金山基因技术和皇后大学参与。

研究二：美国苗种保藏中心,日本大阪肿瘤研究资源库、筑波理研细胞库、东京国家肿瘤中心研究所参与。

•研究方法：

研究一：RT-PCR分析,条件培养基和铜（Ⅱ）亲和色谱分析法,免疫沉淀反应和蛋白印迹法,MET激酶实验,关于HGF活性的MET激活作用实验,MDCK分散实验。

研究二：蛋白印迹法,DNA测序,单核苷酸多态性阵列分析,寡核苷酸探针微阵列分析,分散测定实验,抑制癌细胞系细胞-基质粘附实验。

•研究对象：

研究一：来自于肺腺癌患者的7个细胞系如下：2个原发腺癌细胞系：LCT、A549;2个原发未分化大细胞癌细胞系：QU-DB、SK-Luci-6;1个原发鳞癌细胞系：SW-900;1个鳞癌胸水细胞系：WT-E;1个腺癌胸水细胞系：BH-E;1个作为阳性对照的成纤维细胞系：HEL-299;人非恶性支气管上皮细胞细胞系：HBE4。

研究二：肺腺癌细胞系：H23,H522,H1395,H1648,H1975,H2009,A549,ABC-1,PC3,VMRC-LCD,HLC-1,LC-2/ad,RERF-LC-KJ,L27;大细胞癌细胞系：H460;NSCLC细胞系：H1299;肺胎儿成纤维细胞系：HFLⅢ。

•干预措施：

研究一：细胞系常规生长在RPMI-1640培养液,7%PBS增补;DMEM培养液。提取肺癌细胞系的总DNA,利用反转录产生cDNA,检测HGFmRNA和蛋白的表达水平。

研究二：癌细胞系生长于RPMI-1640培养液,HFLⅢ生长在杜佰克改良培养基中,培养基中含10%小牛血清、谷氨酰胺和抗生素,环境条件要求是5% CO₂和95%空气。

•评价指标：

研究一：内分泌和旁分泌MET活性能否提高NSCLC患者生存和促进有丝分裂。

研究二： MET内在激活是否与MET过表达有关,无论有无 MET扩增;有无配体依赖性;是否依赖于细胞-基质的粘附作用。

6 主要结果

研究一的主要结果见表1,研究二的主要结果见表2至表4。

表1 各细胞系的HGFmRNA和蛋白表达情况

表2 c-MET蛋白和p-c-MET蛋白表达水平及 MET基因拷贝数

表3 条件培养基中的癌细胞系的HGF蛋白印迹分析

表4 MDCK分散实验和抑制细胞-基质粘附作用

7 结论

研究一：在NSCLC进展中,MET自分泌和旁分泌的信号通路互补,活性可能分别使生存获益或促进细胞增殖。

研究二：MET激酶的内在活性与MET过表达、细胞-基质的粘附作用相关,而与 MET基因扩增及HGF无关。

8 评论

MET表达、结构异常与多种人类肿瘤的发生、发展密切相关。研究表明 MET基因是NSCLC的预后因素之一, MET基因高表达则预后不佳^{[ 1]}。 MET基因的激活也是NSCLC患者对表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKI）耐药的原因之一。不同类型的肿瘤细胞和组织中,MET激活的方式不同。因此,深入了解肺癌中 MET基因的激活机制有重要的临床意义。

8.1 MET基因过表达或扩增

研究发现约72% 的肺癌组织表达MET, 其中有40% 存在过表达,且其活化形式p-MET 在肺癌中表达最高^{[ 2]}。16种肺癌细胞株中有12/14种肺腺癌细胞株、1株大细胞肺癌和1株NSCLC中有 MET基因过表达。 MET基因扩增也是导致MET激活的机制之一,其发生率为2%~20%^{[ 3]}。Bean等发现吉非替尼或厄洛替尼耐药的肺腺癌患者中,有21%的患者存在 MET基因扩增。而另一项研究表明,在吉非替尼耐药的NSCLC 患者中有22% 的病例发现了 MET基因扩增。提示 MET扩增可能与EGFR-TKI耐药相关。

8.2 MET基因突变

在肺癌中 MET基因突变大多存在于配体结合的sema 区和具有负调节活性的JM 区。有报道称 sema区发生的N375S 的突变易发生于鳞癌和男性吸烟患者。NSCLC 中的JM 区的R988C突变可能是瘤的体细胞突变。在肺癌中 MET突变及其性质,目前的研究结果存在一定分歧。有人发现 MET突变率在小细胞肺癌细胞系中为 25%,而在小细胞肺癌临床标本中仅为 6.5%,提示肺癌细胞系中的 MET 基因突变率可能与人肺癌组织中的突变率有较大差异。也有学者认为,肺癌中的 MET突变均为种系突变,并且存在种族差异性。因此,有关 MET突变的研究有待进一步深入。

8.3 MET基因激活与细胞-基质粘附

肿瘤细胞分子亚型研究显示,MET蛋白的配体HGF介导了MET信号通路。当HGF与MET蛋白结合后,后者发生二聚化和自身磷酸化,通过非EGFR依赖通路激活下游信号转导分子。然而,抗HGF中和抗体阻断实验发现,在5种MET过表达的细胞株中加入抗HGF抗体后MET磷酰化的水平并未发生改变,提示 MET基因的激活可能为配体非依赖方式介导。进一步研究显示,细胞-基质粘附抑制剂2-甲基丙烯酰基胆碱可使肺癌细胞株MET 及MET磷酸化水平明显下降,MET表达下调。细胞-基质粘附由粘附分子如整合素介导,因此,整合素介导信号通路在肺腺癌细胞株中维持MET的高水平有着重要作用,干预整合素介导的信号通路为抑制MET激活提供了新思路。

总之,MET的激活机制主要包括：（1） MET基因扩增或过表达;（2） MET基因突变; （3）细胞-基质粘附调控。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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[1]	Fiaschi-Taesch N, Stewart AF, Garcia-Ocaña A. Improving islet transplantation by gene delivery of hepatocyte growth factor (HGF) and its downstream target, protein kinase B (PKB)/Akt[J]. Cell Biochem Biophys, 2007, 48(2/3): 191-199. [本文引用:1] [JCR: 1.912]
[2]	Ma PC, Tretiakova MS, Mackinnon AC, et al. Expression and mutational analysis of MET in human solid cancers[J]. Genes Chromosomes Cancer, 2008, 47(12): 1025-1037. [本文引用:1] [JCR: 3.546]
[3]	Onitsuka T, Uramoto H, Ono K, et al. Comprehensive molecular analyses of lung adenocarcinoma with regard to the epidermal growth factor receptor, K-ras, MET, and hepatocyte growth factor status[J]. J Thorac Oncol, 2010, 5(5): 591-596. [本文引用:1] [JCR: 4.473]
[4]	Voortman J, Harada T, Chang RP, et al. Detection and therapeutic implications of c-MET mutations in small cell lung cancer and neuroendocrine tumors[J]. Curr Pharm Des, 2013, 19(5): 833-840. [本文引用:1]

2007

1.912

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Fiaschi-Taesch

, Stewart

, Garcia-Ocaña

. Improving islet transplantation by gene delivery of hepatocyte growth factor (HGF) and its downstream target, protein kinase B (PKB)/Akt[J]. Cell Biochem Biophys, 2007, 48(2/3): 191-199.

1.Division of Endocrinology, University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA, USA

Clinical studies have demonstrated that islet transplantation may be a useful procedure to replace beta cell function in patients with Type 1 diabetes. Islet transplantation faces many challenges, including complications associated with the procedure itself, the toxicity of immunosuppression regimens, and to the loss of islet function and insulin-independence with time. Despite the current successes, and residual challenges, these studies have pointed out an enormous scarcity of islet tissue that precludes the use of islet transplantation in a clinical setting on a wider scale. To address this problem, many research groups are trying to identify different islet growth factors and intracellular molecules capable of improving islet graft survival and function, therefore reducing the number of islets needed for successful transplantation. Among these growth factors, hepatocyte growth factor (HGF), a factor known to improve transplantation of a variety of organs/cells, has shown promising results in increasing islet graft survival and reducing the number of islets needed for successful transplantation in four different rodent models of islet transplantation. Protein kinase B (PKB)/Akt, a pro-survival intracellular signaling molecule is known to be activated in the beta cell by several different growth factors, including HGF. PKB/Akt has also shown promising results for improving human islet graft survival and function in a minimal islet mass model of islet transplantation in diabetic SCID mice. Increasing our knowledge on how HGF, PKB/Akt and other emerging molecules work for improving islet transplantation may provide substrate for future therapeutic approaches aimed at increasing the number of patients in which beta cell function can be successfully replaced.

... 研究表明MET基因是NSCLC的预后因素之一,MET基因高表达则预后不佳^[1] ...

2008

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, Tretiakova

, Mackinnon

, et al. Expression and mutational analysis of MET in human solid cancers[J]. Genes Chromosomes Cancer, 2008, 47(12): 1025-1037.

1Division of Hematology/Oncology, Case Western Reserve University School of Medicine, Ireland Cancer Center, University Hospitals Case Medical Center, and Case Comprehensive Cancer Center, Cleveland, OH 2Department of Pathology, The University of Chicago Medical Center, Pritzker School of Medicine, Chicago, IL 3Department of Medicine, Roswell Park Cancer Institute, Buffalo, NY 4Department of Pharmacology and Therapeutics, Roswell Park Cancer Institute, Buffalo, NY 5Section of Hematology/Oncology, Department of Medicine, The University of Chicago Medical Center, Pritzker School of Medicine, Chicago, IL 6Pfizer, Inc., Global Research and Development, San Diego, CA *The University of Chicago Medical Center, The Pritzker School of Medicine, Section of Hematology/Oncology, 5841 South Maryland Avenue, Room M255A, MC2115, Chicago, IL 60637-1470, USA

MET receptor tyrosine kinase and its ligand hepatocyte growth factor (HGF) regulate a variety of cellular functions, many of which can be dysregulated in human cancers. Activated MET signaling can lead to cell motility and scattering, angiogenesis, proliferation, branching morphogenesis, invasion, and eventual metastasis. We performed systematic analysis of the expression of the MET receptor and its ligand HGF in tumor tissue microarrays (TMA) from human solid cancers. Standard immunohistochemistry (IHC) and a computerized automated scoring system were used. DNA sequencing for MET mutations in both nonkinase and kinase domains was also performed. MET was differentially overexpressed in human solid cancers. The ligand HGF was widely expressed in both tumors, primarily intratumoral, and nonmalignant tissues. The MET/HGF likely is functional and may be activated in autocrine fashion in vivo. MET and stem cell factor (SCF) were found to be positively stained in the bronchioalevolar junctions of lung tumors. A number of novel mutations of MET were identified, particularly in the extracellular semaphorin domain and the juxtamembrane domain. MET-HGF pathway can be assayed in TMAs and is often overexpressed in a wide variety of human solid cancers. MET can be activated through overexpression, mutation, or autocrine signaling in malignant cells. Mutations in the nonkinase regions of MET might play an important role in tumorigenesis and tumor progression. MET would be an important therapeutic antitumor target to be inhibited, and in lung cancer, MET may represent a cancer early progenitor cell marker. © 2008 Wiley-Liss, Inc.

... 1 MET基因过表达或扩增研究发现约72% 的肺癌组织表达MET, 其中有40% 存在过表达,且其活化形式p-MET 在肺癌中表达最高^[2] ...

2010

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... MET基因扩增也是导致MET激活的机制之一,其发生率为2%~20%^[3] ...

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