非小細胞肺癌EGFR基因胚系突變研究現狀

許焱 艾斌

·綜述·

非小細胞肺癌EGFR基因胚系突變研究現狀

許焱 艾斌

EGFR(表皮生長因子受體)信號通路在非小細胞肺癌(Non small cell lung cancer NSCLC)的發(fā)生和發(fā)展中起重要的作用，激活后可促進腫瘤細胞的增生、分化、轉移、血管生成及凋亡抑制。大約80%的NSCLC存在EGFR的表達、過度表達和突變，因此EGFR是治療NSCLC的理想靶點。通過檢測EGFR的表達和突變狀態(tài)能預測EGFR酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKI)治療的療效，成為指導晚期NSCLC臨床靶向治療的重要生物標志物。EGFR基因的體細胞突變(somatic mutation)研究為肺癌的個體化治療提供有力的支持，但EGFR基因胚系突變(germline mutation)的研究卻開展的較少。本文在于總結國際上關于EGFR基因18～21號外顯子的胚系突變的研究。

非小細胞肺癌；表皮生長因子受體；胚系突變

1 EGFR基因

肺癌是我國發(fā)病率位居首位的惡性腫瘤，而非小細胞肺癌(nonsmall cell lung cancer NSCLC)占肺癌患者的80%以上。表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)信號通路在NSCLC的發(fā)生和發(fā)展中起重要作用，激活后可促使腫瘤細胞增生、分化、轉移、血管生成及凋亡抑制。大約80%的NSCLC存在EGFR的表達、過度表達和突變，因此EGFR是治療NSCLC的理想靶點。通過檢測EGFR的表達和突變狀態(tài)能預測EGFR酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKI)治療的療效，成為指導晚期NSCLC臨床靶向治療的重要生物標志物。

自2004年林奇(Lynch)和佩斯(Paes)[1]等發(fā)現臨床試驗中肺癌患者表皮生長因子受體突變與EGFR酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKI)靶向藥物治療密切相關，多個前瞻性單臂臨床試驗證實了帶有EGFR激活突變的NSCLC晚期患者受益于表皮生長因子酪氨酸激酶抑制劑的治療[2]。腫瘤細胞EGFR基因突變的檢測也成為了指導患者個體化治療的重要依據。肺癌中EGFR突變主要集中在胞內段編碼結構域(外顯子18～21)。主要突變包括19外顯子的缺失突變(delE746A750)，發(fā)生率約45%；21外線子點突變(L858R)，發(fā)生率為40%～45%；18外顯子點突變(G719X)，發(fā)生率約5%和20外顯子插入突變(發(fā)生率約5%)。而含EGFR突變的NSCLC被認為是具有獨特表達、突變和拷貝數的特殊疾病表型[3,4]。

EGFR基因的發(fā)現為肺癌治療帶來的突破性的進展，而在腫瘤細胞中也檢測到了很多該基因的突變，從而證明EGFR基因的突變與腫瘤的發(fā)生有著密切的關系。

2 胚系突變與腫瘤發(fā)生

惡性腫瘤被認為是一類多基因遺傳疾病，遺傳因素在其中起到了重要的作用。雖然1990年就曾有報道一些證據證明肺癌的發(fā)病符合孟德爾遺傳規(guī)律，但是這種遺傳因素卻被強烈的環(huán)境因素(如吸煙和環(huán)境污染)掩蓋[5]。導致肺癌發(fā)生的癌基因及抑癌基因有很多，加上環(huán)境因素的作用，腫瘤的發(fā)生是一個非常復雜的過程。

胚系突變(germline mutation)是指遺傳性基因缺陷是通過卵子和/或精子傳遞的。這樣一來，近乎所有的胚胎細胞都將含有同樣的遺傳缺陷，它的存在證明有部分患者可能在出生時就成為了肺癌的高?；颊撸@就是遺傳因素所起到的作用。

在過去幾年中，編碼具有酪氨酸激酶活性的蛋白的基因突變一直是最常發(fā)現在癌癥中的基因改變[6]。這些蛋白通路被激活后通常導致增生活躍，甚至惡變。酪氨酸激酶受體的改變與家族性腫瘤的發(fā)生有關。KIT是一種蛋白質受體，在GIST的腫瘤細胞中檢測到了編碼KIT蛋白的基因突變，與散發(fā)型GIST的體細胞突變不同，家族性GIST為胚系的基因突變所致，而KIT基因的激活突變可以預測伊馬替尼靶向治療的療效。除此以外，家族性甲狀腺髓樣癌和其他內分泌癌癥傾向綜合征與RET基因突變有關，MET基因突變已經在乳頭狀腎腫瘤綜合征發(fā)現等等[7]。

3 EGFR基因的胚系突變研究

EGFR基因的體細胞突變研究為肺癌的治療提供有力的支持，但EGFR基因胚系突變(germline mutation)的研究目前卻開展的較少。在以往的研究中的確發(fā)現了EGFR基因的胚系突變，并且與腫瘤家系有關，但數量極少。目前共發(fā)現3個EGFR的胚系突變：T790M，V843I，R776G。

3.1T790M胚系突變研究 2005年Bell等[8]首次在一個歐洲家系中發(fā)現了EGFR基因T790M的胚系突變，這個家庭中有很多成員患有支氣管肺泡癌(bronchioloalveolar carcinoma，BAC)，并且在患者腫瘤組織中找到了第二個激活的體細胞突變，而這些體細胞突變更傾向于與T790M為順式作用關系。這些結果可能提示單純T790M在EGFR信號通路中起到了很微妙的調節(jié)作用，可能會加強激活突變的作用，這也是第一個被發(fā)現的EGFR基因的胚系突變。T790M被認為是EGFR-TKI治療的耐藥基因[9]，它的存在可能損害了吉非替尼或厄洛替尼與EGFR的結合，從而導致EGFR-TKI治療失敗。對EGFR T790M這種潛在的減毒或“前突變”功能，可能解釋它可以存在胚系中并相對較晚的導致非小細胞肺癌發(fā)病這一事實。

2007年Vikis 等[10]在很多有肺癌患者的美國家系中篩查了237位先證者，均未找到T790M的胚系突變，其最終結論是T790M的胚系突變發(fā)生率比較低。2009年Prudkin 等[11]報道了第二個T790M胚系突變。在240例從未接受TKI治療的肺腺癌患者中發(fā)現了一例T790M胚系突變和一例體細胞突變患者，從而支持了T790M具有潛在的促腫瘤生成的作用。2010年Girad 等[12]在369位從未吸煙的非小細胞肺癌患者中篩查20號外顯子的胚系突變，其中大部分患者為白人且病理為腺癌，共發(fā)現2例T790M，一例為印度籍，一例為東歐籍，2例患者均有明確的肺癌家族史。這些數據表明在從未吸煙者中胚系T790M突變是一個發(fā)生肺癌的遺傳風險。2011年Tibaldi 等[13]報道了一個歐洲家系，其中兩位家族成員是含有T790M胚系突變的非小細胞肺癌患者。但這兩位患者對吉非替尼的療效均達到了PR，所以T790M的胚系突變的存在不一定能預測對表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑的耐藥。2012年Oxnard 等[14]在11位含有腫瘤細胞T790M突變的患者中找到5位含有胚系突變，其中2位患者的一級親屬患有肺癌。

3.2V843I胚系突變研究 2007年Ikeda 等[15]在一個日本家系中發(fā)現了EGFR基因第21號外顯子V843I胚系突變，先證者是一名70歲老年女性，有多個腺癌病灶，這些多發(fā)的瘤組織中檢測出其他兩個體細胞突變(L858R和L861Q)。發(fā)現正常組織中存在EGFR基因突變，提示我們EGFR基因的突變可能發(fā)生在肺癌腫瘤形成的非常早的時期。因為獲得了第二突變，腫瘤可以從擁有先天性第一突變的健康組織發(fā)展而來，從而進一步支持了腫瘤的二次打擊學說。然而，V843I突變對于EGFR基因的第21號染色體的第二個突變和EGFR信號通路的影響不是很清楚，家系中有兩位成員有突變直至70歲仍未發(fā)現有腫瘤。V843I突變對于多病灶腫瘤的形成有哪些影響也不是很清楚。2011年Ohtsuka 等[16]再次報道了一個含有V843I胚系突變的日本家系，先證者是一名48歲女性，肺腺癌多發(fā)轉移，對于化療及TKI治療均進展，最終死于肺腺癌。除了先證者的女兒是健康人外，其他三名檢出突變的成員均患有肺腺癌。家系中不僅有肺腺癌患者，還有一位淋巴瘤患者，但該患者該位點為野生型。家系中的患者腫瘤組織中均檢測出L858R突變，并驗證其與V843I為順式關系。作者推測V843I可能和T790M一樣是耐藥突變，并用體外實驗得到了證實。

3.3R776G胚系突變研究 2011年Irene et al[17]在西班牙人中進行了大樣本檢測EGFR18-21號外顯子的胚系突變，結果發(fā)現了R776G突變。最終作者們得出了結論：EGFR基因的胚系突變發(fā)生率很低。

4 展望

亞洲人非小細胞肺癌腫瘤細胞EGFR基因的突變率高達(30～60)%，明顯高于高加索人種(10～20)%的突變率。但目前并沒有已發(fā)表的研究結果是針對于亞洲人種的大樣本的EGFR胚系突變的研究。目前這方面的數據有待進一步積累。

目前發(fā)現的胚系突變中，T790M發(fā)現的例數最多，也是被研究最多的位點。帶有該位點突變的患者往往在TKI治療中表現出耐藥，所以發(fā)現了該胚系突變可以對TKI的療效有一定預測作用。但目前由于胚系突變患者例數較少，很難推測T790M的胚系突變在TKI治療中起到什么樣的作用。此外T790M也表現出了一種“前突變”的位點[8]，它的出現有可能導致腫瘤細胞發(fā)生二次突變。它在腫瘤發(fā)生過程中是否起到了作用，起到了怎樣的作用，還有待進一步研究。

V843I胚系突變率較低，目前僅有兩個家系，它與T790M的功能是否相同也不是十分明確，它對EGFR信號通路的影響是怎樣的，它的表現型是怎樣的，都需要更多體外實驗和更多的病例數的積累來證實。

目前應用于臨床的檢測EGFR基因突變多為檢測腫瘤細胞內的突變，結果被認為是該腫瘤的體細胞突變。嚴格意義來說，只有檢測血白細胞的EGFR基因明確沒有突變，才能認為檢測出的突變?yōu)轶w細胞突變。但僅有很少的患者因取不到腫瘤組織標本，才檢測了血中的EGFR基因，因價格昂貴，該檢測很難做到全面。相對于腫瘤細胞突變研究，胚系突變的研究具有取材容易，結果可靠等優(yōu)勢，并且不會受到抗腫瘤治療的影響，但目前針對胚系突變的研究并不多，這個領域還有很多未知的部分有待我們去探索，比如EGFR基因的胚系突變對于肺癌的發(fā)生起到了怎樣的作用，胚系突變與體細胞突變之間有著怎樣的關系等等，很多研究該領域的學者也期待有更多的胚系突變被發(fā)現。

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Theresearchstatus05EGFRgermlinemutationNSCLC.

XUYan,

Bei-jingHospitalofMinistryofbealth.Beijing100730,China.

ObjectiveEGFR(epidermal growth factor receptor) signaling pathway plays a crucial role in mediating oncogenesis and tumor progression of Non small cell lung cancer NSCLC. Activating of EGFR may promote the proliferation, differentiation, transfer, angiogenin and inhibition of apoptosis. There are over expression and mutation of EGFR in about 80% NSCLC, so EGFR is the ideal target in therapy of NSCLC. Detection the expression and mutation of EGFR may prognosis the response tyrosine kinase inhibitors, so it is the important biologic marker to guide the target therapy of NSCLC. Detection of the somatic mutation of EGFR gene provides a strongly support in the individual therapy of NSCLC, but the researches of EGFR germline mutation are still rare, and more studies are needed in large cohorts of cancer patients to development of the disease. In this article we summarized the researches in germ-line mutation in 18-21 exons of EGFR gene among the whole world.

Non small cell lung cancer，NSCLC；epidermal growth factor receptor，EGFR；germline mutation

100730 衛(wèi)生部北京醫(yī)院