[摘要] 肝转移发生是导致结直肠癌患者预后不良的最重要的原因。近年来，结直肠癌肝转移治疗的治疗效果获得了令人鼓舞的进展。HGF/c-Met信号转导通路在人体内正常细胞向恶性细胞转化、细胞运动、侵袭转移、上皮间质转化和组织再生等过程中发挥重要的作用。目前，通过对HGF/c-Met信号通路系统在结直肠癌肝转移中的作用机制的深入研究，发现HGF/c-Met信号转导通路系统在结直肠癌肝转移发生发展过程中发挥着重要的作用，并为研发有效的HGF/c-Met抑制剂提供了新的依据，一系列HGF/c-Met信号通路抑制剂的相继出现，为结直肠癌肝转移患者的治疗提供了新的思路。
[关键词] HGF/c-Met信号通路；结直肠癌；肝转移；抑制剂
[中图分类号] R735.3+4 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2015）08（c）-0061-04
[Abstract] Liver metastasis remains a significant problem in the prognosis of colorectal cancer. In recent years， the therapeutic effect has achieved remarkable results in liver metastasis of colorectal cancer. HGF/c-Met signaling pathway plays an important role in the process of the transformation of normal cells into malignant cells， cell movement， invasion and metastasis， epithelial mesenchymal transition and tissue regeneration. Recent research findings have confirmed that HGF/c-Met signaling pathway plays an pivotal role in the development of liver metastasis of colorectal cancer. The appearance of some novel HGF/c-Met inhibitors provides the new idea for treatment of liver metastasis of colorectal cancer. Further research of the mechanism of HGF/c-Met signaling pathway in liver metastasis of colorectal cancer could provide a foundation to develop effective HGF/c-Met inhibitors. The author will systematic review the progress of HGF/c-Met signaling pathway in liver metastasis of colorectal cancer.
[Key words] HGF/c-Met signaling pathway； Colorectal carcinoma； Liver metastasis； Inhibitor
结直肠癌是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一，近年来我国结直肠癌发病率和患病率呈明显上升趋势。结直肠癌发生局部淋巴结转移最为常见，其次是出现远处器官转移，其中肝脏是最常见的远处转移靶器官。初诊结直肠癌患者中发现淋巴结转移的概率很高。同时，有10%～25%的患者在确诊时已存在肝脏转移，另有30%～50%的患者在病情发展过程中发生肝脏转移[1]。酪氨酸激酶受体（receptor tyrosine kinase，RTKs）已成为目前靶向治疗多种恶性肿瘤的重要研究靶点。在所研究较为成功的这些酪氨酸激酶受体治疗靶点中，c-Met受体酪氨酸激酶在调节细胞生长，细胞凋亡，细胞骨架形态结构的改变，以及促进肿瘤细胞侵袭转移发生等生物行为过程中发挥重要的作用。肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）是c-Met的配体，也称为播散因子（scatter factor，SF）。研究发现，c-Met胚系突变在多种恶性肿瘤组织c-Met过度表达和突变过程中发挥重要的作用。c-Met通过自身突变、过表达以及激活其配体HGF，促使相应的信号转导级联反应，进而对人体生物学和生化功能产生影响。已有研究证实HGF/c-Met信号转导通路在结直肠癌肝转移发生发展过程中发挥关键的作用[2-4]。
1 HGF/c-Met的结构特点
c-met基因位于人类的7号染色体（7q21-q31）上，其编码的蛋白质是一种跨膜受体蛋白，本身具有自身磷酸化活性，跨膜受体蛋白是由50 kD的胞外链（α链）和一个140 kD的跨膜链（β链）通过二硫键相连形成的异源二聚体。跨膜蛋白（β链）与其他受体蛋白共享的结构同源区域，包括PSI域、SEMA域、4个免疫球蛋白样重复结构域、酪氨酸激酶结构域、一个近膜（JM）域、一个跨膜域和一个羧基末端的尾部区域。酪氨酸激酶结构域活化环残基Y1235、Y1234和Y1230的自身磷酸化激活酪氨酸激酶的活性。酪氨酸激酶受体c-Met激活可以促进相应信号传导通路的磷酸化或自身磷酸化。近膜（JM）域 Y1003残基磷酸化后与c-Cbl结合，c-Cbl是一种E3-泛素连接酶其单一泛素化c-Met受体，进而支配细胞内摄，并运输至次级内体，最终完成降解。Y1356和Y1349残基是两个独特的双齿状停靠位点，Y1356和Y1349残基磷酸化后能引起多种蛋白的募集反应，进而与信号转导相关蛋白的结构功能域结合，如PTB（phosphotyrosine binding）结构域、SH2（Src homology-2）结构域、MBD（Met binding domain）结构域等[5-6]。
肝细胞生长因子（HGF）为c-Met的配体。其最终被证实为有效刺激肝细胞分裂生长的因子，之后又发现平滑肌细胞和成纤维细胞也分泌此类蛋白，又被称为播散因子（SF）[7]。HGF基因位于7号染色体（7q21.1）上，HGF是由相对分子量为69×103的α链通过二硫键连结相对分子量为34×103的β链构成的异二聚体。HGF包含6个结构域：一个C-末端结构域，4个Kringle结构域[K1-K4]，一个N-末端结构域[N][7]。
2 HGF/c-Met信号转导通路系统
研究证实HGF/c-Met信号转导通路与人体内的多种细胞反应密切相关，人体内正常细胞发生恶性转化、正常细胞迁徙运动、恶性细胞侵袭转移、上皮间充质转化、血管生成、组织伤口愈合和组织再生修复等过程中发挥重要的作用。在致癌性转化过程中Met活性调节可能与正常的c-Met活性调节完全不同。研究发现，Met基因突变缺失的胚胎小鼠，其肝脏和胎盘发育严重缺陷，最终导致胚胎死亡，这与HGF基因缺失的小鼠表现十分相似。HGF/c-Met信号转导通路在多个胚胎组织中调节器官形态发生和功能构建，并发现其与胚胎神经系统的发育相关[8-9]。
c-Met激活促进细胞迁徙运动，致使上皮细胞分离、内皮细胞的迁移和趋化性增强[10]。c-Met诱导的基因可能与肿瘤的发生发展息息相关，转基因小鼠肝组织细胞中的过度表达，足以诱导转基因小鼠发生肝细胞癌[11]。同样，转基因小鼠肿瘤细胞中HGF和c-Met过表达，致使肺转移的发生率明显增加[12]。HGF最早被证实为成纤维细胞分泌的一种因子，促进肝细胞分裂生长，诱导细胞骨架的功能活性调节和诱导细胞播散。HGF依赖自分泌活化Met现象已经在人类多种原发性和转移性肿瘤中被发现，包括乳腺癌、结直肠癌、胶质母细胞瘤、骨肉瘤、黑色素瘤等。
3 HGF/c-Met信号转导通路抑制剂
目前，针对于HGF及其受体的靶向抑制研究在肿瘤治疗研究中具有相当的吸引力，主要是由于HGF及其受体在肿瘤发生发展过程中扮演着双重角色，它既可以直接刺激和作用于肿瘤细胞，又可作为淋巴管生成因子和血管生成因子促进肿瘤细胞的生长能力和播散转移能力。
前期研究证实的几个c-Met抑制剂正在研究评估过程中，但研究结论提示它们的抑制特异性较为有限[13]。例如K252a（一种广谱抑制剂），在抑制酪氨酸激酶受体c-Met的同时，还可以抑制丝氨酸/苏氨酸激酶[14]。新型小分子c-Met抑制剂（su11274）在c-Met激活的肺癌细胞系或c-Met转化细胞系起到一定的抑制作用[15]。su11274能够降低肿瘤细胞的生长能力，诱导细胞凋亡和G1细胞周期阻滞，能够抑制依赖HGF/c-Met的信号转导通路。su11274在抑制肿瘤细胞的c-Met酪氨酸激酶活性方面发挥了一定的积极作用，进一步的深入探索研究已在c-Met酪氨酸激酶活性相关癌症中逐步开展。对于应用c-Met专一核酶靶向抑制c-Met表达阳性的结直肠癌细胞c-Met酪氨酸激酶活性，是否c-Met专一核酶能够有效降低c-Met酪氨酸激酶活性水平[16]，有待进一步研究证实。
3.1 酪氨酸激酶抑制剂RPI-1
作用于N592和H460肺癌细胞株，可使癌细胞中c-Met表达活性降低，明显抑制H460肺癌细胞在软琼脂中的生长。通过建立H460肺癌细胞自发型肺转移裸鼠模型，给以RPI-1干预治疗，发现裸鼠肺转移受到明显抑制。提示，RPI-1主要通过抑制c-Met诱导的H460肺癌细胞的运动和侵袭活性发挥作用，进而抑制自发性肺转移的发生[17]。
E7050（一种新型的小分子c-Met抑制剂复合物），能够抑制c-Met和血管内皮生长因子受体-2（vascular endothelial growth factor receptor-2，VEGFR-2）活性。体外研究发现E7050可有效的抑制c-Met和VEGFR-2的磷酸化，进而有效的抑制了c-Met或VEGFR-2诱导的肿瘤细胞和内皮细胞的生长和活性。在体内研究发现，E7050作为c-Met和VEGFR-2的磷酸化的抑制剂，表现出对裸鼠异种移植瘤模型肿瘤生长的有效抑制，同时，明显抑制肿瘤组织血管的生成。以上研究表明E7050是c-met和VEGFR-2有效抑制剂，具备治疗c-Met酪氨酸激酶活性相关癌症的潜能[18]。
3.2 MACC1是c-Met转录激活因子
肿瘤组织中MACC1基因的表达水平是转移的发生和无转移生存一个独立的预测指标[19]。在结肠癌裸鼠模型的肿瘤细胞培养、肿瘤细胞生长和肿瘤细胞转移过程中，MACC1基因能够促进结肠癌细胞的增殖侵袭，促进c-Met诱导的肿瘤细胞转移和播散。MACC1有望成为干预肿瘤转移形成的新靶点[20]。
3.3 c-Met激酶催化活性的ATP竞争性的小分子抑制剂（PF-2341066）
PF-2341066可口服生物利用。体外研究发现，PF-2341066可有效地抑制c-Met磷酸化，降低c-Met活性，抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移。PF-2341066的抗肿瘤活性可能通过抗血管生成的机制介导，也可能直接作用于肿瘤细胞影响其生长或存活，说明选择性的靶向c-Met小分子抑制剂有望成为用于治疗人类癌症的潜在靶向抑制剂[21]。
4 HGF/c-Met信号转导通路与结直肠癌肝转移
HGF/c-Met信号转导通路在结直肠癌细胞生长、增殖、侵袭和转移过程中发挥着重要的作用，体外研究发现，HGF/c-Met信号转导通路可促进结直肠癌细胞的增殖和运动，这是结直肠癌细胞发生转移的先决条件[2，22-24]。HGF/c-Met信号转导通路的活性不仅是结直肠癌肝转移发生的关键，同时也是肝切除后影响残余肝再生的关键因素，肝切除是否能够诱使残肝发生肿瘤复发也是学者关注的热点[25]。应用NK4拮抗剂抑制结直肠癌细胞系中HGF基因的作用，研究发现动物模型的转移能力明显下降[26]。在HGF存在的条件下，c-Met能够将上皮细胞转化为侵袭表型[27]。研究发现，c-Met蛋白在结直肠癌和其转移癌组织中高表达，而在正常结肠组织中的表现为弱表达或不表达，这提示了c-Met表达可能是结直肠癌发生发展过程中的早期事件[24]。HGF被证实是间质细胞分泌的作用于调节c-Met活性的分泌因子[28]。HGF在结直肠癌原发组织和转移癌组织中同样能检测出表达[24，26-27]。研究证实，结直肠癌组织中c-Met过表达水平与肿瘤分期、分化程度、区域淋巴结转移状态和肝转移等临床病理因素相关[2，23]。酪氨酸激酶受体抑制剂（如西妥昔单抗、索拉非尼、舒尼替尼等）已经被用于多种肿瘤的临床治疗中[29]。然而，治疗过程中耐药性发生较为常见。酪氨酸激酶受体抑制剂（西妥昔单抗）已被用于治疗进展期结直肠癌，取得了可喜的临床治疗效果。有研究发现，HGF诱导的c-Met活性可能是导致进展期结直肠癌西妥昔单抗治疗耐药性发生的新机制。因此，探索性的联合表皮生长因子受体抑制剂和c-Met抑制剂可能提高进展期结直肠癌临床治疗效果，此研究已进入临床前期试验阶段[30]。
5 小结
HGF/c-Met信号转导通路在结直肠癌发生和转移过程中发挥着重要的作用，但其在结直肠癌肝转移发生发展过程中的作用机制仍有待进一步的研究探索。深入研究HGF/c-Met信号转导通路与结直肠癌区域淋巴结转移和远处肝脏转移的关系，将为探寻结直肠癌转移新的治疗靶点和研发有效的HGF/c-Met抑制剂提供依据。
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（收稿日期：2015-02-21 本文编辑：苏 畅）