“与癌共舞”——MET基因扩增与突变(肺癌篇)

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  ——声明:仅供医疗专业人士参考
  编者按:
  非小细胞肺癌常见的基因突变中,MET基因是变异形式最丰富的。MET基因扩增以及14外显子的跳跃是非小细胞肺癌较为常见的变异形式。这些变化的致病机制,在国内外人群中的发生率以及和靶向药物之间的相关性是值得关注的内容。为此,91360智慧病理网邀请上海肺科医院武春燕主任就上述内容做精彩分享。
专家简介
武春燕/主任医师
  硕导,同济大学附属上海市肺科医院病理科主任
  中华医学会病理分会胸部组委员
  PQCC分子病理组委员
  中国医促会结核病防治分会委员,中华医学会结核病学分会第17届委员会病理专业委员会担任副主任委员
  中国医师协会病理医师分会委员
  中华医学会上海分会病理专科委员
“与癌共舞”——MET基因扩增与突变(肺癌篇)
  肺癌作为威胁人类健康和生命的恶性肿瘤,每年世界范围内上百万人死于肺癌,肺癌已成为所有恶性肿瘤中死亡率最高的肿瘤,其病死率和死亡率增长迅速,而我国肺癌发生率和死亡率居于世界首位,同时肺癌的发生呈现年轻化的趋势,近20年来我国肺癌呈现年轻化、发病率及死亡率“三线”走高的趋势。
  肺癌中c-Met基因变异的分子机制
  c-Met(cellular-mesenchymal to epithelial transition factor,间质表皮转化因子)基因又称MET基因,属于原癌基因,编码肝细胞生长因子的跨膜受体,c-Met具有酪氨酸激酶(tyrosine kinase,TKs)活性,c-Met酪氨酸激酶是唯一已知的肝细胞生长因子高亲和性受体,被活化后的c-Met与肝细胞生长因子(HGF)结合,可以调节机体各种组织和细胞的增殖、分化和侵袭活动。一旦构成的HGF/c-Met信号通路异常活化,将促进多种肿瘤的发生和发展以及转移[1]。MET通路的紊乱可通过多种机制介导,包括MET基因突变、扩增、重排以及MET蛋白的过表达。在肺癌中MET重排的发生率极低,仅有少许的个案报道,而目前的研究证明MET基因14号外显子突变和MET基因扩增在非小细胞肺癌发生率较高,并是其发生的初始驱动因素。因此,在肺癌中针对MET的研究主要集中在MET基因14号外显子突变和MET基因扩增。MET基因14号外显子两侧剪接供体及受体位点的突变都有可能会导致MET基因14号外显子跳读(以下称为外显子突变),表达的蛋白失去了与Y1003 c-Cb1结合的位点,使 MET蛋白泛素化降解不能进行,导致MET蛋白的不断累积从而使MET信号通路持续激活导致肿瘤发生。而MET基因拷贝数增加和/或基因扩增最终的结果也是导致MET蛋白过表达及激酶区的激活[2]
  c-Met基因扩增
  在肺癌中,40%-60%患者均存在c-Met的过表达。但是在不同的组织学类型c-Met的表达丰度并不相同。其中非小细胞肺癌中不同类型c-Met表达由高到低依次为腺癌、大细胞癌、鳞癌。因为c-Met与肝细胞生长因子(HGF)结合后才能进一步激活下游通路,因此在肺癌组织中,当c-Met的表达水平远高于其癌旁组织时,也可相应检测到HGF表达水平增高。c-Met的表达水平的升高其直接的分子机制就是MET基因的扩增。
  MET基因扩增作为NSCLC原发的驱动突变,发生率较低,但在基于EGFR靶向治疗中却是其重要耐药的机制之一。目前在临床上应用的EGFR-TKI抑制剂包括一代的gefitinib 及 erlotinib,二代的afatinib以及三代的osimertinib。研究证实,除了EGFR基因诱导耐药位点的出现之外(如当出现EGFR T790M突变时,患者对一代/二代的TKI抑制剂反应性降低,患者进入进展期),其他激酶途径的激活这个重要的耐药机制中,MET基因扩增是主要原因。在未接受TKI靶向治疗的非小细胞肺癌患者中MET基因扩增的比例仅占2%-4%;而在一代/二代TKI抑制剂的耐药机制中,由于MET基因扩增导致的耐药占据5%,仅次于EGFR T790M突变及HER2基因扩增;在三代TKI抑制剂的耐药机制中,由于MET基因扩增导致的耐药的患者比例更高达15%-19%[1]。因此c-Met基因扩增也成为肺癌治疗的新靶点。
  目前c-Met表达主要是在活检或手术获取组织样本中使用免疫组织化学(IHC)检测,而MET基因扩增则使用荧光原位杂交(FISH)技术检测。但是并不是所有肺癌患者都可以进行组织样本的取材。同时由于肿瘤c-Met表达的异质性,在肿瘤局部进行部分组织取材会影响整个肿瘤c-Met表达的评估,而且,治疗过程中c-Met表达的动态观察尤为重要。近年来使用可溶性c-Met作为肺癌组织中一种新的更灵敏、更可靠的生物标记物正在逐渐兴起。可溶性c-Met (Soluble Met,s-Met)来源于c-Met脱落的胞外域。s-Met最初是由细胞内单链前体合成,随后通过一系列的细胞内复杂的蛋白水解过程,合成了其编码的跨膜受体,该跨膜受体是由Q链(Q亚基)和13链(13亚基)组成的异二聚体。Q链只有胞外区,又称为胞外链,分子量50 kD,13 链包含胞外区、跨膜区和胞内区,又称为跨膜链,分子量145 kD,二者通过二硫键相连,其中Q亚基附着于13亚基。该跨膜受体复合物中的13链可以被蛋白水解脱落进入周围环境形成s-Met。临床试验研究显示,s-Met脱落率和表达C-Met的裸鼠移植瘤的恶性潜能高度相关。因此认为血浆中s-Met可作为潜在的人类肿瘤替代生物标记[3]。但是关于s-Met的研究目前尚在研究当中。
  c-Met基因突变
  2016年广东省人民医院肺癌研究所的吴一龙教授团队进行了一项关于非小细胞肺癌(NSCLC)患者中MET基因突变的研究[4]。该研究共纳入1296例接受基因测序的 NSCLC患者,其中腺癌患者1101例。结果显示共有12 例患者发生MET 14外显子突变,其中腺癌患者10 例。MET 基因14外显子突变在中国肺腺癌患者中突变发生率仅为0.9%,这远低于既往研究中2-5%的结果 (中国人VS.高加索人:0.9% VS.3%,P< 0.001)。同时,吴一龙教授研究的结果显示我国Ⅳ期肺腺癌MET exon 14突变患者的年龄较西方人群年轻,中位年龄59岁,与ALK 和ROSl基因重排患者的中位年龄相仿。而Magdalena的研究结果显示在高加索人群中MET基因14号外显子突变的患者男女比例基本均衡(0.8:1.0),平均年龄为76.5岁,52%为非吸烟患者。在吴一龙团队的研究中由于组织标本的有限性,仅有6例患者标本同时进行MET蛋白过表达和MET基因扩增检测,结果并未显示出三者之间有任何统计学意义的相关性。尽管已有研究证实MET 14外显子突变与MET基因扩增以及MET蛋白过表达相关,但遗憾的是,由于样本量小,该项研究并未发现这三者之间具有显著的统计学意义的相关性。研究同时报道了2例MET蛋白表达阳性的患者接受克唑替尼治疗后的疗效变化。其中,患者1同时存在MET 14外显子与KRAS G12D共突变,在接受克唑替尼治疗仅1 个月后便出现疾病进展;而患者2治疗效果较好,无进展生存期长达9个月,但此患者同时合并MET基因扩增,因此目前尚无法确认MET 14 外显子突变是否为患者取得显著疗效的主要原因。该项研究还首次描述MET 14 外显子突变与KRAS G12D突变同时存在的情况。
  目前MET抑制剂在基于高加索人群的MET基因14号外显子突变的肺癌患者中显示出了很好的疗效,首个MET抑制剂更是获得了FDA的加速审批,已于近日提前上市。关于MET基因14号外显子突变的检测,2020年哥伦比亚医学中心的Magdalena团队在644例肺腺癌患者中使用以DNA为基础的二代测序技术时,共检测到16例MET14号外显子突变的病例(2.5%)[5]。而当进一步使用以RNA为基础的二代测序技术对剩下的以DNA为基础的二代测序检测为阴性的样本进行进一步检测时又另外发现了9例样本携带MET基因14号外显子突变。这一结果说明以DNA为基础的NGS检测可能会漏检MET exon14突变,而以RNA为基础的NGS则可能检测出更多的MET exon14突变的阳性患者。这一现象是因为MET14号外显子发生的突变大部分位于该外显子起始端和末端和内含子交接的地方,突变分布的区域较为广泛。以DNA为基础的NGS探针所需覆盖的区域广泛,一旦不能全面覆盖这些突变的区域,容易导致漏检。而在RNA层面上,MET14号外显子发生的突变直接会导致整个14号外显子的缺失(也成为14号外显子的跳读或跳跃),故以RNA为基础的NGS只要检测到MET13号外显子后面接的15号外显子,就能说明存在14号外显子的突变,探针覆盖区域小,信息分析简单明确,不容易产生漏检。所以在最新版的肺癌NCCN临床实践指南中建议,如果使用NGS技术进行多达几百个基因的检测,仍然没有检测到任何驱动突变时,建议加做以RNA为基础的NGS,以排除多个基因的漏检。
  小结
  MET基因的异常类型包括基因扩增,外显子突变和基因重排,本文主要介绍了其最常见的基因扩增和外显子突变两种形式。MET基因扩增是以EGFR为基础的靶向治疗耐药的重要原因之一,而14号外显子突变是NSCLC中一个重要的治疗靶点。目前检测MET基因的变异还是以患者的手术样本为主,新兴的检测手段及样本来源如液态活检也在逐渐应用于临床,但目前还处于起步阶段,尚未广泛应用。二代测序已成检测MET14号外显子突变的一种方法,RNA为基础的NGS能够检测到更多的突变。精准的检测为下一步的精准治疗打下了坚实的基础,而靶向药物的研发及应用为患者提供了更多的治疗选择性。
  参考文献
  1.Pasquini G, Giaccone G: C-MET inhibitors for advanced non-small cell lung cancer. Expert Opin Investig Drugs 2018, 27(4):363-375.
  2.Koch JP, Aebersold DM, Zimmer Y, Medova M: MET targeting: time for a rematch. Oncogene 2020, 39(14):2845-2862.
  3.Mai E, Zheng Z, Chen Y, Peng J, Severin C, Filvaroff E, Romero M, Mallet W, Kaur S, Gelzleichter T et al: Nonclinical evaluation of the serum pharmacodynamic biomarkers HGF and shed MET following dosing with the anti-MET monovalent monoclonal antibody onartuzumab. Mol Cancer Ther 2014, 13(2):540-552.
  4.刘思呖.吴一龙。再次遇见MET:MET 14外显子突变的“中国特色"。循证医学杂志。2016,16(4):209-210
  5.Magdalena Jurkiewicz.Efficacy of DNA versus RNA NGS-based Methods in MET Exon 14 skippingmutation detection. 2020 ASCO Abstract.
CN-60692
责任编辑: 奶糖
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