MET属于酪氨酸受体激酶。MET的配体是肝细胞生长因子(HGF),主要由间质细胞分泌。HGF激活MET能够促进细胞的增殖、迁移、分化和生长等。MET信号通路在早期胚胎发生、成人期组织再生和损伤愈合过程中起着核心作用。MET在多种癌症中出现异常表达或变异现象,包括非小细胞肺癌、胃癌、肝细胞癌等。此外,MET的高活性与癌症患者的不良预后和对靶向治疗的耐药性有关,如接受EGFR-TKI治疗发生耐药性的患者中,大约有20%的患者为MET扩增或过量表达。与肿瘤发生密切相关的HGF/MET信号通路的变异主要包括以下几种机制:基因扩增:最早报道的MET基因扩增主要发生在胃癌。而胃癌的细胞株也是最为常用的MET依赖的体外肿瘤细胞研究模型,如MKN45、SNU5、SNU620等。如果定义MET/CEP7>2即为过量扩增(优质靶点HER2在乳腺癌的过量扩增即是这个标准),那么MET的过量扩增在许多肿瘤中非常常见,但现在看来对MET来说,这个标准被严重估低,可能要提高到至少MET/CEP7>5,甚至>10,MET才是主要驱动致癌因素。使用MET/CEP7>5的标准,肝癌中MET基因扩增的比例也比较高,可达5-10%。而许多PDX小鼠研究模型来自肝癌。激活点突变:激活突变在肾细胞癌中较为常见,主要是激酶区域的突变。乳头状肾细胞癌中MET突变比例较高。基因融合:MET融合突变最早报道于1991年,为TPR-MET突变。虽然属于可靶向的主要驱动突变,但突变频率非常低。在乳头状肾细胞癌中,发现大约有1%的MET融合突变。最近在初级胶质瘤(15%;n=40)和小儿胶质母细胞瘤(10%;n=53)中发现较高比例的PTPRZ1–MET融合突变。HGF的过量分泌:经常在各种肿瘤中检测到较高比例,但多数情况下可能不是主要驱动致癌因素,但对MET的小分子抑制剂的活性有较高的负面影响。Exon14突变(alterations):主要发生在MET氨基酸963-1009之间的缺失突变(splicing,或skipping)。也包括近膜区域(Juxtamembrane)的MET Tyr1003点突变。这个是MET临床开发的game-changer。MET structural alterations and oncogene addictionMET Exon14变异的致癌机制
MET exon14区域突变最早报道于1994年,后来发现这个位置skipping突变可以引起近膜区域的Y1003磷酸化丢失,而Y1003磷酸化是MET蛋白通过vhl泛素化降解所必须的。于是exon14变异则造成MET蛋白降解障碍,导致MET过度积累,活性持续增高,在多数情况下变成了驱动致癌因素。Impact of MET exon 14 skipping on receptor ubiquitination and downstream effects2005年首次在非小细胞肺癌中发现exon14突变,但直到2014年《自然》杂志报道的TCGA数据显示,非小细胞肺癌中有高达4.3%的exon14突变以后,MET靶点才重新引起了人们的关注。在这之前则是多次的MET大、小分子抑制剂临床试验的出师不利。所以说,并不是exon14突变本身可靶向性有多高,而是量变引起了临床开发的质变。主要发生在非小细胞肺癌的3-4%的这个驱动致癌突变因素使得临床开发变得切实可行。本来,MET融合突变应该是一个更靠谱、更易检测诊断的靶点,但由于没有富集的肿瘤适应症,实际上开发起来招募不到足够的患者。靶向MET的大、小分子抑制剂
MET小分子抑制剂可以分成三类:I类Ia、Ib。小分子骨架均为U型。Ia的代表为crizotinib,其相对活性比ALK高2-5倍。Ib以capmatinib、tepotinib、savolitinib为代表,由于能够锚定MET较为独特铰链区域,与Y1230形成紧密的π-π相互作用,这类抑制剂对MET选择性特别好(应该是所有激酶抑制剂中选择性最好的),超过一打MET小分子抑制剂属于这一类。II类以cabozantinib、glesatinib为代表,属于多靶点的TKI。其中cabozantinib的VEGFR活性远高于MET活性,受靶向VEGFR的毒性所限,其靶向MET驱动致癌突变较为勉强。III类是靶向活性形式的MET激酶,如默克的MK2461。其酶活性很高,而细胞活性却不好,临床中疗效不明显,已经停止了临床开发。Types and activities of small molecule MET inhibitors如前面提到,针对非小细胞肺癌exon14突变是靶向MET小分子抑制剂的最新热点。至少4-5个MET TKI在积极进行临床开发,包括crizotinib,capmatinib,tepotinib,savolitinib等主要属于Ia、Ib类型的MET小分子抑制剂。两年前crizotinib因数据积极,首先获得突破性疗法认证(BTD),预测其可能会是首个获批的MET小分子抑制剂,没想到tepotinib、capmatinib后发先至,早于crizotinib获批。下文也简单推测一下原因。德国默克的tepotinib首先于2020年3月25日在日本获得批准,在美国也于2019年9月11日获得BTD认证。99例MET exon14外显子跳越突变的NSCLC患者(包括15名日本患者)参加了单臂II期VISION研究。患者检测筛选设计非常新颖前卫,包括液体活检(LBx)或组织活检(TBx)。基于独立评估的中位应缓解期,对于LBx鉴定的患者和TBx鉴定的患者均为12.4个月,客观应答率(ORR)为42.4%。在对130例患者的安全性分析中,tepotinib具有良好的耐受性。与治疗相关的最常见不良事件(TRAE)是外周水肿(53.8%)、恶心(23.8%)和腹泻(20.8%)。根据以前Guardian报道的数据,在晚期肺癌患者中,经常有高达接近一半的患者没有合适的组织样品,便捷的液体活检能够给这些患者一个应用靶向疗法的机会。期望将来更多的临床试验可以包括液体活检筛选患者的分组。Tepotinib也在2期临床试验中用于治疗肝细胞癌患者。Capmatinib于2020年5月6日被FDA批准用于MET exon14突变的非小细胞肺癌患者。Capmatinib的疗效在GEOMETRY mono-1试验中得到了证实,该试验是一项多中心、非随机、开放标签、多队列研究,纳入97例含有MET外显子14变异的转移性NSCLC患者。患者每天口服两次capmatinib,400mg,直至疾病进展或出现不可接受的毒性。在28名未接受过治疗的患者中,ORR为68%,中位缓解期为12.6个月。在之前接受治疗的69位患者中,ORR为41%,应答持续时间为9.7个月。最常见的不良反应包括周围水肿、恶心、疲劳、呕吐、呼吸困难和食欲下降。Capmatinib还可引起间质性肺病、肝毒性、光敏性和胚胎、胎儿毒性。根据细胞早期实验室研究中明确的光毒性阳性信号,患者可能对日光更为敏感,建议服用capmatinib时应采取预防措施以遮盖皮肤,如使用防晒霜等。最新在《临床医学》上公布的临床数据显示,crizotinib在NSCLC 14号外显子突变的65名患者中,有3个完全应答,18个部分应答,ORR为32%,中位应答持续时间达到9.1个月。平均患者年龄72岁,女性、有吸烟史的居多数。由于crizotinib早于2011即获FDA批准用于ALK融合突变阳性,2015年获批用于ROS1融合突变阳性的非小细胞肺癌,其毒理、药理相对清楚,曾经预计crizotinib将会是首个获批的MET靶向药物。但是它的临床数据与capmatinib及tepotinib相比,其ORR及DOR均略低,推测可能是与其较低的MET活性有关,同时其选择性没有类型1b的capmatinib及tepotinib好,可能进一步限制了其临床用药剂量。另外一个临床实验较为积极的是和记黄埔与阿斯利康合作开发的savolitinib,在中国开展的针对MET exon14变异的临床试验数据积极,在31个患者中ORR达到55%。同时,savolitinib在乳头状肾细胞癌及EGFR+的非小细胞肺癌中与EGFR TKI合用,均有积极早期数据,前景值得期待。Clinical efficacy data of MET small molecule inhibitorsTimeline of the approval of MET TKIs for MET exon14 alterations in NSCLC靶向MET的耐药机制
因不同类型的MET TKI而异,Ia、Ib,如crizotinib,capmatinib等的耐药突变主要发生在激活环区域,如Y1230C、D1228N等,其突变预计可以被II类的MET TKI如cabozantinib及III类MK2461克服。II类cabozantinib等的主要耐药突变与I类U型的骨架不同,主要为F1200、H1094Y、L1195V突变等。总体来看,来自MET激酶活性区域的耐药突变约占耐药机理的三分之一。不同分子骨架的MET小分子大多能够克服相互之间的由激酶区域突变引起的耐药机制,从而为良性循环用药提供了多种选择。靶向MET耐药的另一种主要机制为通过反馈激活KRAS、ROS1、EGFR、FGFR、VEGFR等旁路信号通路。而MET原生致癌突变的一个显著特征之一也在于经常与其它驱动突变共存,这可能是MET TKI临床应答期相对较短的原因之一。在临床实践中,这就需要对不同的耐药机制进行具体个性化分析,从而选择合适的组合疗法或者贯续疗法来克服其相应耐药机制。MET的耐药机制还可以来自自分泌(autocrine)、旁分泌(paracrine),即由于肿瘤自身持续分泌MET受体的激活配体HGF,提高了肿瘤的抗药性。HGF配体的过量分泌会导致靶向MET的小分子活性发生位移变弱,这也可能是体外活性最高的capmatinib临床疗效较好,而体外活性较弱的crizotinib临床疗效较低的原因之一。Molecular mechanisms of acquired resistance to MET tyrosine kinase inhibitors小结
1、Targeting Receptor Tyrosine Kinase MET in Cancer: Small Molecule Inhibitors and Clinical Progress. Jean Cui. J. Med. Chem. 2014, 57, 11, 4427-4453.2、MET: a promising anticancer therapeutic target. Peters S, Adjei AA. Nat Rev Clin Oncol. 2012 May 8;9(6):314-26. doi: 10.1038/nrclinonc.2012.71. Review.3、Comprehensive molecular profiling of lung adenocarcinoma. Cancer Genome Atlas Research Network. Nature. 2014 Jul 31;511(7511):543-50. doi: 10.1038/nature13385.4、The race to target MET exon 14 skipping alterations in non-small cell lung cancer: The Why, the How, the Who, the Unknown, and the Inevitable. Reungwetwattana T, Liang Y, Zhu V, Ou SI. Lung Cancer. 2017 Jan;103:27-37. doi: 10.1016/j.lungcan.2016.11.011.5、Targeting MET in Lung Cancer: Will Expectations Finally Be MET? Drilon A, Cappuzzo F, Ou SI, Camidge DR. J Thorac Oncol. 2017 Jan;12(1):15-26. doi: 10.1016/j.jtho.2016.10.014. Review.6、Known and novel roles of the MET oncogene in cancer: a coherent approach to targeted therapy. Comoglio PM, Trusolino L, Boccaccio C. Nat Rev Cancer. 2018 Jun;18(6):341-358. doi: 10.1038/s41568-018-0002-y. Review7、Antitumor activity of crizotinib in lung cancers harboring a MET exon 14 alteration. Alexander Drilon, Jeffrey W. Clark, Jared Weiss, et al. Nature Medicine. 2020, volume 26, pages47–51.8、Molecular Mechanisms of Acquired Resistance to MET Tyrosine Kinase Inhibitors in Patients with MET Exon 14-Mutant NSCLC. Recondo G, Bahcall M, Spurr LF, et al. Clin Cancer Res. 2020 Feb 7. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-19-3608.9、The promise of selective MET inhibitors in non-small cell lung cancer with MET exon 14 skipping. Salgia R, Sattler M, Scheele J, Stroh C, Felip E. Cancer Treat Rev. 2020 Apr 9;87:102022. doi: 10.1016/j.ctrv.2020.102022.