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| エイリアス | MET、MET 癌原遺伝子、受容体チロシンキナーゼ、AUTS9、HGFR、RCCP2、c-Met、DFNB97、OSFD、c-met | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム:164860; MGI : 96969;ホモロジーン:206;ジーンカード:MET; OMA :MET - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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肝細胞増殖因子受容体(HGF受容体)[5] [6]は、ヒトではMET遺伝子によってコードされるタンパク質である。このタンパク質はチロシンキナーゼ活性を有する。[7]主要な一本鎖前駆体タンパク質は翻訳後に切断されてαサブユニットとβサブユニットが生成され、これがジスルフィド結合して成熟受容体を形成する。
HGF 受容体は、胚の発達、器官形成、創傷治癒に不可欠なシングルパスチロシンキナーゼ受容体です。肝細胞増殖因子/散乱因子(HGF/SF) とそのスプライシングアイソフォーム (NK1、NK2) は、HGF 受容体の唯一の既知のリガンドです。MET は通常、上皮起源の細胞によって発現しますが、HGF/SF の発現は間葉起源の細胞に限定されます。HGF/SF が同族受容体 MET に結合すると、まだ完全には解明されていないメカニズムによって二量体化が誘導され、活性化につながります。
METはMesenchymal-Epithelial Transitionの略語であると誤解されることがあります。これは誤りです。METの3文字はN-メチル-N'-ニトロ-N-ニトロソグアニジン(MNNG)に由来しています。[8]
癌における異常なMET活性化は予後不良と相関関係があり、異常に活性化したMETは腫瘍の成長、腫瘍に栄養を供給する新しい血管の形成(血管新生)、および癌が他の臓器に広がる(転移)原因となる。METは、腎臓、肝臓、胃、乳房、脳の癌を含む多くの種類のヒト悪性腫瘍で調節不全になっている。通常、幹細胞と前駆細胞のみがMETを発現し、これらの細胞は侵襲的に成長して胎児に新しい組織を生成したり、成人で損傷した組織を再生したりすることができる。しかし、癌幹細胞は正常な幹細胞のMET発現能力を乗っ取り、癌の持続と体内の他の部位への転移の原因になると考えられている。Met/HGFRの過剰発現と、肝細胞増殖因子リガンドの共発現によるそのオートクリン活性化は、どちらも腫瘍形成に関係している。[9] [10]
MET遺伝子の様々な変異は乳頭状腎癌と関連している。[11]
遺伝子
METプロトオンコジーン(遺伝子ID:4233)は全長125,982bpで、7番染色体の7q31遺伝子座に位置します。[12] METは6,641bpの成熟mRNAに転写され、その後1,390アミノ酸のMETタンパク質に翻訳されます。
タンパク質
METは受容体チロシンキナーゼ(RTK)であり、一本鎖前駆体として産生される。前駆体はフーリン部位でタンパク質分解により切断され、高度にグリコシル化された細胞外αサブユニットと膜貫通βサブユニットが生成され、これらはジスルフィド結合によって結合される。[13]
細胞外
- セマフォリン(セマドメイン)と相同性のある領域。これにはα鎖全体とβ鎖のN末端部分が含まれる。
- システインに富むMET関連配列(MRSドメイン)
- グリシンプロリンリッチリピート(GPリピート)
- 4つの免疫グロブリン様構造(Igドメイン)は、典型的なタンパク質間相互作用領域である。[13]
細胞内
以下を含む膜近傍セグメント:
- セリン残基(Ser 985)はリン酸化されると受容体キナーゼの活性を阻害する[14]
- チロシン残基(Tyr 1003)は、METのポリユビキチン化、エンドサイトーシス、およびユビキチンリガーゼCBLとの相互作用による分解を担う[15]
- METの生物学的活性を媒介するチロシンキナーゼドメイン。MET活性化後、Tyr 1234とTyr 1235でトランスリン酸化が起こる。
- C末端領域には2つの重要なチロシン(Tyr 1349とTyr 1356)が含まれており、これらは多基質ドッキング部位に挿入され、Srcホモロジー2(SH2)ドメインを持つ下流のアダプタータンパク質をリクルートすることができます。[16]ドッキング部位の2つのチロシンは、 in vitroおよびin vitroの両方でシグナル伝達に必要かつ十分であることが報告されています。[16] [17]
METシグナル伝達経路
MET はそのリガンドであるHGFによって活性化され、MET キナーゼの触媒活性を誘導し、チロシン Tyr 1234 と Tyr 1235 のトランスリン酸化を引き起こします。これら 2 つのチロシンはさまざまなシグナル伝達物質と結合し[18] 、 MET によって駆動される生物学的活動の全スペクトルを開始します。これらは総称して侵襲性増殖プログラムと呼ばれます。これらの伝達物質は、GRB2、SHC、[19] SRC 、およびホスファチジルイノシトール 3 キナーゼ ( PI3K )の p85 調節サブユニットなど、MET の細胞内多基質ドッキング サイトと直接相互作用するか、または足場タンパク質 Gab1 [20]を介して間接的に相互作用します。
多基質ドッキング部位のTyr1349とTyr1356は両方ともGAB1、SRC、SHCとの相互作用に関与しているが、GRB2、ホスホリパーゼCγ(PLC-γ)、p85、SHP2のリクルートメントにはTyr1356のみが関与している。[21]
GAB1はMETに対する細胞応答の重要なコーディネーターであり、MET細胞内領域に高い親和性で結合しますが、親和性は低いです。[22] METと相互作用すると、GAB1はいくつかのチロシン残基でリン酸化され、PI3K、SHP2、PLC-γなどの多くのシグナル伝達エフェクターをリクルートします。METによるGAB1のリン酸化は、下流のシグナル伝達経路のほとんどを媒介する持続的なシグナルをもたらします。[23]
シグナル伝達の活性化
MET の関与により、複数のシグナル伝達経路が活性化されます。
- RAS経路はHGF誘導性の散乱および増殖シグナルを媒介し、分岐形態形成につながる。[24]注目すべきことに、HGFはほとんどのミトゲンとは異なり、持続的なRAS活性化を誘導し、それによってMAPK活性を延長させる。[25]
- PI3K経路は2つの方法で活性化されます。PI3KはRASの下流にあるか、多機能ドッキングサイトを介して直接リクルートされます。[26] PI3K経路の活性化は現在、細胞外マトリックスへの接着のリモデリングによる細胞運動と、 RAC1やPAKなどの細胞骨格の再編成に関与するトランスデューサーの局所的なリクルートメントに関連付けられています。PI3Kの活性化は、 AKT経路の活性化による生存シグナルも引き起こします。[27]
- STAT経路は持続的なMAPK活性化とともに、HGF誘導性分岐形態形成に必要である。METはSH2ドメインを介してSTAT3転写因子を直接活性化する。[28]
- Wntシグナル伝達経路の重要な構成要素であるβ-カテニン経路は、MET活性化後に核に移行し、多数の遺伝子の転写制御に関与する。[29]
- ノッチ経路はデルタリガンドの転写活性化を介して起こる(DLL3参照)。[30] [ 31]
開発における役割
METは侵入増殖と呼ばれる複雑なプログラムを媒介する。[27] METの活性化は有糸分裂誘発と形態形成を誘発する。[32] [33]
胚発生の過程では、平坦な二層の胚盤が三次元の物体に変化するためには、一部の細胞が上皮 表現型から運動性のある紡錘形の細胞、つまり間葉 表現型に変化する必要がある。このプロセスは上皮間葉転換(EMT)と呼ばれている。 [34]胚発生の後期には、METは胚葉形成、血管新生、筋芽細胞の移動、骨リモデリング、神経発芽などに極めて重要である。[35] METは胚発生に不可欠であり、MET −/−マウスは胎盤発達の重篤な欠陥のために子宮内で死亡する。 [36]エクトジスプラシンAとともに、脊椎動物の鱗、羽毛、毛包の前駆細胞である解剖学的プラコードの分化に関与することが示されている。[37]さらに、METは成人期の肝臓再生や創傷治癒などの重要なプロセスに必要である。 [27]
HGF/MET 軸は心筋の発達にも関与している。HGF と MET 受容体の mRNA は、心臓が決定された直後の E7.5 から E9.5 まで心筋細胞で共発現している。HGF リガンドと受容体の転写は、心臓の拍動とループの発生前に初めて検出され、心臓の形態が形成され始めるループ段階を通じて持続する。[38]鳥類の研究では、心内膜クッションの上皮間葉転換 (EMT) が発生する発達段階において、房室管の心筋層で HGF が検出された。[39]しかし、α-MHCMet-KO マウスは正常な心臓発達を示すため、MET は心臓の発達に必須ではない。[40]
表現
組織分布
METは通常、上皮細胞で発現します。[27]しかし、METは内皮細胞、ニューロン、肝細胞、造血細胞、メラノサイト、新生児心筋細胞にも見られます。 [33] [41] HGFの発現は間葉系起源の細胞に限定されています。 [34]
転写制御
MET転写はHGFといくつかの成長因子によって活性化される。[42] METプロモーターには、いくつかの侵入成長遺伝子を制御する転写因子ファミリーであるEtsの推定結合部位が4つある。[42] ETS1 は試験管内でMET転写を活性化する。[ 43] MET転写は、細胞内酸素の低濃度によって活性化される低酸素誘導因子1 (HIF1)によって活性化される。[44] HIF1は、 METプロモーター内のいくつかの低酸素応答要素(HRE)の1つに結合することができる。[34]低酸素は、 MET転写に関与する転写因子AP-1も活性化する。[34]
臨床的意義
がんにおける役割
MET 経路は、以下を通じて癌の発生に重要な役割を果たします。
- 主要な発癌経路( RAS、PI3K、STAT3、β-カテニン)の活性化
- 血管新生(腫瘍に栄養を供給するために既存の血管から新しい血管が生えること)
- 散乱(メタロプロテアーゼの産生による細胞の解離)が起こり、転移につながることが多い。[45]
miR-199a*によるMETとその下流エフェクターである細胞外シグナル制御キナーゼ2(ERK2)の協調的なダウンレギュレーションは、細胞増殖だけでなく、腫瘍細胞の運動性や浸潤能力を阻害するのに効果的である可能性がある。[46]
MET増幅は、明細胞腫瘍サブタイプの潜在的なバイオマーカーとして浮上している。[47]
細胞表面受容体METの増幅は、大腸癌における抗EGFR療法に対する耐性を促進することが多い。[48]
自閉症における役割
SFARIgene データベースでは、MET の自閉症スコアは 2.0 と記載されており、これは、MET が自閉症の症例で役割を果たしている有力な候補であることを示しています。このデータベースでは、統合失調症の症例で MET が役割を果たしていることを示す研究が少なくとも 1 件特定されています。この遺伝子は、MET 遺伝子のプロモーターの多型を特定した研究で初めて自閉症に関連していることが判明しました。[49]この多型により、転写が 50% 減少します。さらに、自閉症リスク多型としてのこの変異は再現されており、自閉症と胃腸障害のある子供に多く見られることが示されています。[50]家族 2 名に現れるまれな突然変異が見つかり、1 名は自閉症、もう 1 名は社会的およびコミュニケーション障害です。[51]脳の発達における受容体の役割は、他の発達プロセスでの役割とは異なります。 MET受容体の活性化はシナプス形成を制御し[52] [53] [54] [55] [56]、社会的・感情的行動に関わる回路の発達と機能に影響を与える可能性がある。[57]
心臓機能における役割
成体マウスでは、METは加齢に伴う酸化ストレス、アポトーシス、線維症、心機能障害を防ぐことで心筋細胞を保護するために必要です。 [40]さらに、クリゾチニブやPF-04254644などのMET阻害剤は、細胞モデルや前臨床モデルで短期治療によってテストされており、ROS産生、カスパーゼの活性化、代謝の変化、イオンチャネルの遮断を通じて心筋細胞の死を誘発することが示されている。[58] [59]
損傷した心臓では、HGF/MET軸は心筋細胞の生存促進(抗アポトーシスおよび抗オートファジー)効果、血管新生、線維化の抑制、抗炎症および免疫調節シグナル、および心臓幹細胞の活性化による再生を促進することにより、心臓保護に重要な役割を果たします。[60] [61]
腫瘍抑制遺伝子との相互作用
PTEN
PTEN(ホスファターゼおよびテンシンホモログ)は、脂質およびタンパク質ホスファターゼ依存性およびホスファターゼ非依存性活性を有するタンパク質PTENをコードする腫瘍抑制遺伝子である。 [62] PTENタンパク質ホスファターゼは、 PI3Kによって生成されたPIP 3またはSHCのp52アイソフォームいずれかを脱リン酸化することにより、METシグナル伝達を阻害することができる。SHCの脱リン酸化は、活性化METへのGRB2アダプターのリクルートを阻害する。 [30]
VHL
VHL 腫瘍抑制遺伝子の不活性化と腎細胞癌(RCC)および心臓の悪性転換におけるMETシグナル伝達の増加との間に相関関係があるという証拠がある。 [63] [64]
HGF/METを標的とした癌治療
腫瘍の浸潤と転移は癌患者の死亡の主な原因であるため、MET シグナル伝達を妨害することは有望な治療法であると考えられます。現在ヒト臨床試験中の腫瘍学における HGF および MET を標的とした実験的治療薬の包括的なリストは、こちらでご覧いただけます。
METキナーゼ阻害剤
キナーゼ阻害剤は、 ATP がMET に結合するのを防ぐ低分子量分子であり、これにより受容体のトランスリン酸化と下流エフェクターのリクルートメントが阻害されます。キナーゼ阻害剤の限界としては、キナーゼ依存性の MET 活性化のみを阻害すること、およびいずれも MET に完全に特異的ではないことが挙げられます。
- K252a(Fermentek Biotechnology)は、ノカルディオプシス属土壌菌から単離されたスタウロスポリン類似体であり、すべての受容体チロシンキナーゼ(RTK)の強力な阻害剤である。ナノモル濃度では、K252aは野生型と変異型(M1268T)の両方のMET機能を阻害する。 [65]
- SU11274(SUGEN)はMETキナーゼ活性とそれに続くシグナル伝達を特異的に阻害する。SU11274はM1268TおよびH1112Y MET変異体の効果的な阻害剤でもあるが、L1213VおよびY1248H変異体には効果がない。[66] SU11274はHGF誘導性運動および上皮細胞および癌細胞の浸潤を阻害することが実証されている。[67]
- PHA-665752(ファイザー)はMETキナーゼ活性を特異的に阻害し、HGF依存性および構成的METリン酸化の両方を抑制することが実証されている。[68]さらに、 MET増幅を伴う腫瘍の中には、PHA-665752による治療に非常に敏感なものがある。[69]
- チバンチニブ(ArQule)は、MET の有望な選択的阻害剤であり、2008 年に第 2 相臨床試験が開始されました。(2017 年に第 3 相試験で失敗)
- フォレチニブ(XL880、エクセリクシス)は、成長促進および血管新生特性を持つ複数の受容体チロシンキナーゼ(RTK)を標的とする。フォレチニブの主な標的は、MET、 VEGFR2、KDRである。フォレチニブは、乳頭状腎細胞癌、胃癌、頭頸部癌を適応症とする第2相臨床試験を完了している[要出典]
- SGX523 (SGX Pharmaceuticals) は、低ナノモル濃度で MET を特異的に阻害します。
- MP470(SuperGen)は、 c-KIT、MET、PDGFR、Flt3、AXLの新規阻害剤です。MP470の第I相臨床試験は2007年に発表されました。
- ベブレルチニブは中国で非小細胞肺癌の治療薬として承認されている。[70]
HGF阻害剤
HGF は MET の唯一の既知のリガンドであるため、HGF:MET 複合体の形成を阻害すると METの生物学的活性が阻害されます。この目的のために、これまでに短縮型 HGF、抗 HGF 中和抗体、および切断不可能な HGF が使用されてきました。HGF 阻害剤の主な制限は、HGF 依存性の MET 活性化のみを阻害することです。
- NK4はHGFと競合し、受容体の活性化を誘導することなくMETに結合するため、完全な拮抗薬として作用する。NK4はHGFのN末端ヘアピンと4つのクリングルドメインを有する分子である。さらに、NK4は構造的にアンジオスタチンに類似しており、これが抗血管新生活性を有する理由である。[71]
- 中和抗HGF抗体は当初、組み合わせて試験され、METチロシンキナーゼの活性化を防ぐには、異なるHGFエピトープに作用する少なくとも3つの抗体が必要であることが示されました。 [72]最近では、完全ヒトモノクローナル抗体が個別にヒトHGFに結合して中和し、マウスモデルで腫瘍の退縮につながることが実証されています。 [73]現在、ヒト化AV299(AVEO)と完全ヒトAMG102( Amgen)の2つの抗HGF抗体が利用可能です。
- 切断不可能な HGF は、分子の成熟を妨げる 1 つのアミノ酸置換を持つプロ HGF の改変型です。切断不可能な HGF は、MET に高い親和性で結合し、成熟した HGF を置換することで、MET 誘発性の生物学的反応を阻害することができます。さらに、切断不可能な HGF は、HGF 前駆体を切断するプロテアーゼの触媒ドメインをめぐって、野生型の内因性プロ HGF と競合します。切断不可能な HGF の局所的および全身的発現は、腫瘍の成長を阻害し、さらに重要なことに、転移を防止します。
デコイMET
デコイMETとは、可溶性の切断型MET受容体を指す。デコイは、リガンド結合とMET受容体のホモ二量体化の両方を阻害するため、HGF依存性および非依存性メカニズムの両方によって媒介されるMET活性化を阻害することができる。CGEN241(Compugen )は、動物モデルにおいて腫瘍の成長を阻害し、転移を防ぐのに非常に効果的なデコイMETである。[74]
METを標的とした免疫療法
免疫療法に使用される薬剤は、MET発現腫瘍細胞に対する免疫応答を強化することによって受動的に作用するか、免疫細胞を刺激して腫瘍細胞の分化/増殖を変化させることによって能動的に作用する。[75]
受動免疫療法
モノクローナル抗体(mAbs)の投与は受動免疫療法の一種である。MAbsは補体依存性細胞傷害(CDC)と細胞媒介性細胞傷害(ADCC)によって腫瘍細胞の破壊を促進する。CDCでは、mAbsが特定の抗原に結合し、補体カスケードが活性化され、腫瘍細胞に孔が形成される。ADCCでは、mAbのFabドメインが腫瘍抗原に結合し、Fcドメインがエフェクター細胞(食細胞とNK細胞)に存在するFc受容体に結合し、エフェクター細胞と標的細胞の間に橋渡しを形成する。これによりエフェクター細胞が活性化され、好中球とマクロファージによる腫瘍細胞の貪食が促進される。さらに、NK細胞は細胞傷害性分子を放出し、腫瘍細胞を溶解する。[75]
- DN30はMETの細胞外部分を認識するモノクローナル抗MET抗体である。DN30はMET細胞外ドメインの切断と細胞内ドメインの切断の両方を誘導し、プロテアソーム機構によって分解される。その結果、一方でMETは不活性化され、他方では細胞外METの切断された部分がデコイとして作用し、他のMET受容体の活性化を阻害する。DN30は動物モデルにおいて腫瘍の成長を抑制し、転移を防ぐ。 [76]
- OA-5D5は、単腕モノクローナル抗MET抗体であり、同所性膵臓[77]および神経膠芽腫[78]腫瘍の増殖を阻害し、腫瘍異種移植モデルにおける生存率を改善することが実証されています。OA-5D5は、大腸菌で組み換えタンパク質として生産されます。これは、マウスの重鎖および軽鎖可変ドメインとヒトIgG1定常ドメインで構成されています。この抗体は、競合的にMETへのHGFの結合を阻害します。
能動免疫療法
MET発現腫瘍に対する能動免疫療法は、インターフェロン(IFN)やインターロイキン(IL-2 )などのサイトカインを投与することで達成でき、多数の免疫細胞の非特異的刺激を引き起こします。IFNは多くの種類の癌の治療薬としてテストされており、治療効果が実証されています。IL-2は、MET活性の調節不全を伴うことが多い腎細胞癌と転移性黒色腫の治療薬として米国食品医薬品局(FDA)に承認されています。[75]
インタラクション
Met は以下と相互作用することが示されています:
参照
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さらに読む
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外部リンク
- 米国国立医学図書館の医学件名表(MeSH)における Proto-Oncogene+Proteins+c-met
- UniProtKB/Swiss-Prot エントリ P08581: MET_HUMAN、スイスバイオインフォマティクス研究所(SIB)の ExPASy (Expert Protein Analysis System) プロテオミクス サーバー
- 癌におけるMETの重要な役割に関する参考表
- UCSC ゲノム ブラウザのヒト MET ゲノムの位置と MET 遺伝子の詳細ページ。
