Factorul de transformare citosol-epitelial (c-Met) aparține unei familii de receptori de tirozin kinazei care sunt supraexprimați în diferite tipuri de cancer uman, iar ligandul său este factorul de creștere a hepatocitelor (HGF). S-a descoperit că calea de semnalizare HGF/c-Met este implicată într-o gamă largă de procese celulare, inclusiv proliferarea celulară, migrarea și metastaza. De asemenea, calea de semnalizare HGF/c-Met este implicată în medierea dezvoltării și progresiei cancerului de vezică urinară (BCa). Prin urmare, c-Met este o țintă potențială pentru terapia BCa.
În plus, studii recente au arătat că expresia aberantă a ARN-urilor necodificatoare s-a dovedit a juca un rol important în progresia tumorii, iar c-Met este strâns asociat cu ARN-urile necodificante. În această lucrare vom prezenta funcția biologică și valoarea prognostică a c-Met în BCa, precum și rolul său potențial ca țintă de medicament.
PART.01 Starea actuală a cancerului de vezică urinară
Cancerul vezicii urinare (BCa) este una dintre cele mai frecvente afecțiuni maligne și, conform Agenției Internaționale pentru Cercetare a Cancerului a Organizației Mondiale a Sănătății, 54.939 de cazuri noi de BCa au fost diagnosticate în 2018, ocupându-se pe locul 12 între toate tipurile de cancer la bărbați și femei și pe locul 6. în rândul bărbaților (Figura 1).BCa este de obicei împărțit în două categorii: cancerul vezicii urinare non-invaziv muscular (NMIBC) și cancerul vezicii urinare invaziv muscular (MIBC). În prezent, aproape 75 la sută din cazuri sunt NMIBC și 25 la sută sunt MIBC sau boli metastatice. 5-Rata de supraviețuire pe ani pentru pacienții cu MIBC tratat agresiv este de aproximativ 60% , iar 5-rata de recurență pe ani pentru pacienții cu NMIBC este de 50% ~ 70% .
BCa este o boală complexă care a fost mult timp o povară globală. Cu toate acestea, tratamentul actual pentru BCa este limitat. Este nevoie de mai multe cercetări pentru a obține mai multe informații despre dezvoltarea BCa și strategii terapeutice mai eficiente. În prezent, activitatea aberantă a factorului de transformare mezenchimato-epitelial celular (c-Met) a fost observată într-o varietate de afecțiuni maligne umane, inclusiv BCa, care prezice că c-Met are potențialul de a deveni o țintă pentru tratamentul cancerului de vezică urinară.
PART.02c-Structura Met și funcția biologică
Identificat pentru prima dată la mijlocul-1980sului, c-Met codifică o oncogenă bine caracterizată, localizată pe cromozomul 7q21-31. c-Met, cunoscut și ca Met, HGFR, AUTS9, RCCP2 și DFNB97, aparține familiei de receptori tirozin kinaze și se găsește în principal în celulele epiteliale. Proteinele c-Met mature sunt heterodimeri legați cu disulfură, constând dintr-o subunitate extracelulară 45-kDa foarte glicozilată și o subunitate transmembranară 145-kDa.
Porțiunea extracelulară a c-Met include trei domenii structurale, un domeniu structural N-terminal SEMA, un domeniu structural bogat în cisteină și patru domenii structurale IPT. Porţiunea intracelulară include un domeniu structural catalitic al tirozin kinazei, un domeniu structural paramembranar şi o secvenţă carboxi-terminală.
Figura 2. Caracteristici structurale c-Met 1
Factorul de creștere a hepatocitelor (HGF), singurul ligand de mare afinitate pentru c-Met, a fost identificat pentru prima dată în 1984. HGF este un reprezentant al unei familii de citokine asociate cu fibrinogenul (numiți factori de dispersie) și este exprimat în celule de origine mezenchimală. Gena care codifică HGF este localizată pe cromozomul 7q11. 2-21. HGF matur conține un domeniu structural n-terminal, patru domenii structurale Kringle și un domeniu structural omolog cu serin proteaza și familiile renină.
În general, dimerizarea este un mecanism de reglare potențial pentru activarea receptorilor tirozin kinazei. hGF conține două situsuri de legare la receptor: unul cu afinitate mare pentru domeniile structurale IPT3 și IPT4 ale c-Met și unul cu afinitate scăzută pentru domeniul structural SEMA.
La legarea la HGF activ biologic, c-Met dimerizează, iar resturile Tyr Y1234 și Y1235 din bucla de activare suferă trans-autofosforilare. Apoi, resturile Tyr Y1349 și Y1356 ale segmentului c-terminal sunt supuse autofosforilării, oferind site-uri de legare pentru recrutarea moleculelor efectoare de semnalizare din aval.
Aceste proteine de legare enzimatic active, inclusiv fosfatidilinozitol 3-kinaza (PI3K), fosfolipaza C- 1 (PLC{- 1), tirozin kinaza Src non-receptor, traductorul de semnal și activatorul transcripției 3 (STA T3) și proteine adaptoare fără activitate enzimatică, cum ar fi proteina de legare a factorului de creștere 2 (GRB2) și proteina de legare 1 asociată GRB2-(GAB1). Astfel, acești efectori joacă roluri legate de efectele de împrăștiere, efectele proliferative, morfogeneza și multe alte funcții biologice.
Căile de semnalizare în aval HGF/c-Met includ calea de semnalizare Ras, calea de semnalizare PI3K și calea de semnalizare Wnt/-catenină (Figura 3). În condiții fiziologice normale, HGF/c-Met joacă un rol în embriogeneză, regenerarea țesuturilor, vindecarea rănilor și formarea nervilor și mușchilor, a căror progresie este parțial mediată de supresorul tumoral p53. În plus, s-a demonstrat că c-Met poate activa semnalizarea într-o manieră nedependentă cu HGF. Există tot mai multe dovezi că reglarea anormală a HGF/c-Met și mutația genei c-Met, amplificarea și supraexpresia contribuie la un număr mare de boli umane, în special cancere, cum ar fi plămânii, ficatul și BCa.
Figura 3. Calea de semnalizare mediată de c-Met 1
PART.03c-Met în cancerul vezicii urinare
În anii 1990, cercetătorii au demonstrat implicarea căii HGF/c-Met în progresia BCa la modelele animale și la oameni. Și, expresia crescută a HGF/c-Met a fost observată în timpul carcinogenezei vezicii urinare induse de N-butil-N-(4-hidroxibutil)-nitrozamină la șobolani.
S-a descoperit că HGF promovează proliferarea și creșterea în liniile celulare non-tumorigenice la șobolani, în timp ce în liniile celulare tumorigene, HGF stimulează invazia și migrarea celulelor prin mecanisme paracrine sau autocrine. Aceste rezultate sugerează că HGF acționează ca un mitogen în liniile celulare non-tumorigenice, dar ca un factor de invazie și migrare în liniile de celule tumorigene. În plus, cercetătorii au comparat nivelurile de HGF din urină ale pacienților cu BCa și ale pacienților sănătoși și au descoperit că HGF a fost semnificativ crescut la pacienții cu BCa. Astfel, pare să existe o corelație pozitivă între invazia BCa și nivelurile de HGF.
În plus, cercetătorii au observat supraexprimarea c-Met în 25% (31/123) dintre carcinoamele uroepiteliale ale vezicii urinare avansate local sau metastatice, comparativ cu 8,3% (2/24) din carcinoamele uroepiteliale non-vezicale. Același studiu sugerează că semnalizarea autocrină HGF/c-Met este rară în BCa, în timp ce semnalizarea paracrină poate predomina. Deși c-Met și HGF au arătat modele de expresie diferite în diferite tipuri de celule BCa, toate aceste studii au arătat o expresie îmbunătățită a c-Met. De asemenea, sa observat că c-Met joacă un rol promoțional în proliferarea, invazia și migrarea celulelor BCa, dar un rol inhibitor în apoptoză.
Deoarece c-Met și HGF sunt considerate a fi molecule caracteristice ale BCa, studiile actuale s-au concentrat pe rolul HGF/c-Met în BCa și mecanismele sale. În plus, expresia c-Met se corelează cu stadiul patologic, gradul tumorii și supraviețuirea pacienților cu BCa.
c-Met aparține familiei de receptori de tirozin kinaze (RTK) cu secvență și omologie structurală, iar alți membri ai familiei includ RON, AXL și PDGFR. Sa constatat că c-Met:
Co-expresia c-Met cu RON, AXL sau PDGFR este frecvent întâlnită în celulele uroepiteliale;
supraexprimarea c-Met și RON a fost corelată pozitiv cu gradul histologic, profilul non-papilar, dimensiunea tumorii și invazivitatea musculară a BCa;
Co-exprimarea c-Met și RON a fost corelată pozitiv cu progresia carcinomului cu celule metastatice ale vezicii urinare și supraviețuirea globală slabă a pacienților cu BCa superficial.
Un studiu a arătat că reglarea în jos a c-Met a inhibat proliferarea celulelor BCa și a indus apoptoza. În plus, tăcere c-Met a redus MMP2 și MMP9, care la rândul lor au inhibat proliferarea celulară.
De obicei, există mai multe tipuri de BCa, iar studiile au arătat că calea de semnalizare HGF/c-Met poate fi implicată în mai multe tipuri de BCa, BCa neuroendocrin fiind un tip rar de BCa. c-Met a fost exprimat în culturi fără ser de BCa neuroendocrin, modele animale și secțiuni de țesut primar. S-a descoperit că HGF promovează proliferarea, migrarea și vindecarea rănilor celulelor musculare netede ale vezicii urinare umane neurogenice și celulelor uroepiteliale și că mediază creșterea sferoizilor neuroendocrini BCa in vitro.
Un alt tip rar de BCa, adenocarcinomul vezicii urinare asemănător ficatului, exprimă, de asemenea, HGF și c-Met. Rolul prognostic al c-Met în BCa a fost acum analizat și confirmat de mai multe studii. O analiză a unui studiu care a inclus 8 studii cu 1336 de cazuri a demonstrat că reglarea c-Met a fost asociată cu supraviețuirea globală (OS) mai scurtă la pacienții cu BCa. În plus, analiza imunohistochimică a 26 de specimene de BCa a arătat că fosforilarea c-Met mediată de enzima matricei a fost puternic asociată cu un rezultat slab.
PART.04 Inhibitori c-Met pentru tratamentul Bca
În general, inhibitorii c-Met pot fi împărțiți în trei categorii:
Inhibitori ai tirozin kinazei c-Met (TKI)
Antagoniştii HGF care vizează c-Met
Anticorpi de neutralizare a HGF
TKI-urile cu molecule mici blochează căile de semnalizare intracelulară în celulele tumorale, dintre care majoritatea sunt inhibitori competitivi de legare a ATP. inhibitorii de tip I se leagă de proteine prin structuri în formă de U, în timp ce inhibitorii de tip II sunt agenți multi-țintă care acționează într-o conformație spațială mai largă; inhibitorii de tip III sunt medicamente non-competitive cu ATP.
În prezent, există cinci medicamente aprobate pentru comercializare împotriva c-Met: crizotinib, cabozantinib, camatinib, sevotinib și terpotinib (Figura 4).
Figura 4. moleculă mică de c-Met comercializată 1
În plus, rezultatele studiilor clinice ale țintelor c-Met au arătat o strategie de tratament promițătoare pentru cancerele solide, cu un profil de siguranță bun, atât ca monoterapie, cât și în combinație cu alți agenți țintă (Figura 5).
Figura 5. Studii clinice ale reprezentantului 1
În BCa, cabozantinib - un TKI neselectiv care vizează c-Met și altele, cum ar fi VEGFR2, FLT3, KIT, AXL și RET - este în prezent în curs de studii clinice intensive. După cum sa menționat anterior, cercetătorii au descoperit că cabozantinib blochează expresia MMP1 mediată de HGF/c-Met.
În plus, un studiu clinic de fază II cu cabozantinib și durvalumab în combinație pentru tratamentul bolii metastatice după chimioterapia pe bază de platină a arătat inițial că combinația este sigură, realizând o rată obiectivă de remisie de 43,8 la sută. Un alt TKI multi-țintit, inclusiv c-Met, numit crizotinib, este, de asemenea, promițător pentru utilizare clinică. Un studiu preclinic de xenogrefă a arătat că atât crizotinib, cât și cabozantinib au inhibat semnificativ proliferarea indusă de HGF/c-Met și invazia într-o varietate de linii de celule tumorale Bca. În prezent sunt în curs de desfășurare mai multe studii clinice cu cabozantinib și crizotinib pentru BCa (Figura 6).
Figura 6. Aplicația clinică a inhibitorului c-Met 1
PART.05 Rezumat
În prezent, c-Met este considerată o proto-oncogenă care promovează o gamă largă de funcții biologice, cum ar fi proliferarea celulară, creșterea, migrarea, invazia și angiogeneza prin interacțiunea cu ligandul său HGF. Expresia îmbunătățită a c-Met este corelată pozitiv cu apariția și prognosticul nefavorabil al diferitelor tipuri de BCa.
În plus, multe studii au observat că supraexprimarea c-Met este strâns asociată cu gradarea histologică, profilul non-papilar, dimensiunea tumorii și infiltrarea musculară a BCa. Un număr tot mai mare de studii sugerează că c-Met poate fi un biomarker nou și important pentru BCa. În prezent, inhibitorii c-Met reprezentați de cabozantinib au fost utilizați pe scară largă în terapia anti-cancer și au o perspectivă largă în aplicarea clinică a BCa. Așteptăm cu nerăbdare mai multe vești bune despre inhibitorii c-Met în domeniul cancerului de vezică urinară.
Referinte:
1. c-Met: O țintă terapeutică promițătoare în vezică
Cancer. Managementul și cercetarea cancerului 2022:14 2379–238
2. Explorarea tendințelor contrare în incidența, mortalitatea și supraviețuirea cancerului de vezică urinară: implicații pentru cercetare și controlul cancerului. Intern Med J. 2010;40(5):357–362
3. Cancerul vezicii urinare. Lancet. 2016;388(10061):2796–2810. doi:10.1016/S0140-6736(16)30512-8
4. Cancerul vezicii urinare. Lancet. 2016;388(10061):2796–2810. doi:10.1016/S0140-6736(16)30512-8
5. Direcționarea MET în cancer: justificare și progres. Nat Rev Cancer. 2012;12(2):89–103.
doi:10.1038/nrc3205