肺癌MET基因放大而活化ERBB3訊號傳遞以致對Gefitinib產生抗藥性

論文：Jeffrey A. Engelman, et al. 2007. MET Amplification Leads to Gefitinib Resistance in Lung Cancer by Activating ERBB3 Signaling. Science 316, 1039

報告者：蔡政良

講評老師：王憶卿 教授

時間：13:00~14:00, Oct. 24, 2007

地點：Room 601

摘要：
肺癌具有高致死率及復發率。約80%肺癌案例為非小細胞肺癌，其餘為小細胞肺癌。與正常細胞相似，肺癌細胞也會表現所謂Epidermal growth factor receptor (EGFR)，但肺癌細胞其EGFR常常過度表現或活化而使細胞生長不受控制。因此，EGFR為目前肺癌臨床上許多標靶藥物的目標¹。Gefitinib則是其中一種抑制EGFR的標靶藥物。然而，在EGFR過度活化的癌細胞中常常會對藥物產生抗藥性，其中50%原因為EGFR上產生第二個突變(T790M)²，始得癌細胞足以耐受抑制劑。除此之外，其他肺癌細胞對於EGFR抑制劑的抗藥機制仍然不明，因此本篇作者希望針對其他可能的抗藥機制進行探究。首先，作者利用EGFR突變的肺癌細胞株(HCC827)，經過六個月篩選出對於Gefitinib具抗藥性的細胞株(HCC827 GR)。作者發現抗藥細胞株中其MET基因被放大許多倍。MET也是細胞表面受體，其過度表現或活化影響細胞生長使得細胞不受控制³。在MET被過度放大的抗藥細胞株中，MET持續活化ERBB3進而使下游PI3K/Akt訊息也被持續活化。EGFR下游訊息傳遞正好也是透過PI3K/Akt，因此作者認為當肺癌細胞受到EGFR抑制劑Gefitinib抑制EGFR活性後，肺癌細胞透過放大MET來維持與EGFR相同的下游訊息路徑進而使細胞能夠存活，也就是所謂抗藥性。最後，作者針對產生抗藥性的細胞株同時合併EFGR以及MET抑制劑則能有效抑制抗藥細胞生長。根據這篇研究，臨床上如果發現肺癌病人對於Gefitinib產生抗藥性則我們可朝細胞可能產生MET這條抗藥機轉，因此嘗試同時給予病人EGFR以及MET抑制劑或許能提供病人莫大幫助。

參考資料：

1.         Janne, P. A., Engelman, J. A. & Johnson, B. E. Epidermal growth factor receptor mutations in non-small-cell lung cancer: implications for treatment and tumor biology. J Clin Oncol 23, 3227-34 (2005).

2.         Kosaka, T. et al. Analysis of epidermal growth factor receptor gene mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to gefitinib. Clin Cancer Res 12, 5764-9 (2006).

3.         Birchmeier, C., Birchmeier, W., Gherardi, E. & Vande Woude, G. F. Met, metastasis, motility and more. Nat Rev Mol Cell Biol 4, 915-25 (2003).

Fig. 1與正常HCC827細胞株相比，抵抗Gefitinib的HCC827 GR5細胞株MET磷酸化情形較多，而給予Gefitinib刺激下，抗藥細胞株持續磷酸化MET，非抗藥細胞株則明顯被抑制。MET持續磷酸化在Gefitinib抗藥性中可能扮演重要角色。

Fig. 2與正常HCC827細胞株相比，抵抗Gefitinib的HCC827 GR細胞株MET基因明顯被放大。MET基因放大在Gefitinib抗藥性中可能扮演重要角色。

Fig. 3 為了確認MET在抗藥細胞中扮演重要角色，作者利用了PHA-665752 (MET抑制劑) 與Gefitinib (EGFR抑制劑) 。單獨給予MET或EGFR抑制劑都無法抑制抗藥細胞生長，同時給予兩種藥物則有效抑制細胞生長。因此更加確定MET與EGFR同時在細胞存活上扮演重要角色。

Fig. 4接著作者探討MET持續活化到底影響了哪些細胞生長因子。在正常癌細胞中，單獨給予EGFR或MET抑制劑分別都可阻擋EGFR以及MET活化，給予EGFR抑制劑Gefitinib其下游ERBB3、AKT以及ERK活化都會被抑制。但在抗藥癌細胞中，給予EGFR抑制劑Gefitinib其下游ERBB3、AKT以及ERK活化不受影響，只有同時給予EGFR和MET抑制劑下，ERBB3、AKT以及ERK活化才會被抑制。因此作者認為MET活化可能在細胞受到Gefitinib刺激之下幫助細胞持續活化ERBB3、AKT以及ERK，因此細胞得以生存。

Fig. 5為了驗證這個假設，作者利用免疫沉澱法證實MET確實可與ERBB3以及PI3K/Akt結合，進而活化ERBB3以及AKT。

Fig. 5最後，總結作者的實驗，肺癌細胞透過MET基因放大以及持續活化，使細胞在Gefitinib抑制EGFR下仍然可以透過MET活化細胞存活訊息路徑，ERBB3、AKT，進而使細胞存活，產生抗藥性現象。