表皮生長因子受體及其抑制劑的研究

王 欣，許 瀟，孫 瑞，劉 暢，彭慧蘭，馬銀柱，紅 霞，李圣男，楊 陽，張 帆，初 穎

（遼寧大學(xué)藥學(xué)院，遼寧沈陽110036）

·綜 述·

表皮生長因子受體及其抑制劑的研究

王 欣，許 瀟，孫 瑞，劉 暢，彭慧蘭，馬銀柱，紅 霞，李圣男，楊 陽，張 帆，初 穎

（遼寧大學(xué)藥學(xué)院，遼寧沈陽110036）

表皮生長受體因子屬于受體酪氨酸激酶家族成員，其過度表達(dá)和／或基因突變與多種腫瘤的形成具有密切的聯(lián)系。近年來，小分子表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑的開發(fā)已成為腫瘤治療領(lǐng)域中的研究熱點。這里就表皮生長因子受體及其小分子抑制劑進(jìn)行簡要綜述。

表皮生長因子受體；抑制劑；綜述

表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）家族是蛋白酪氨酸激酶中研究的最廣泛深入的一類。EGFR是一個多結(jié)構(gòu)域的跨膜蛋白家族，每個蛋白都由一個細(xì)胞外配體結(jié)合域（約620個氨基酸殘基）、疏水跨膜結(jié)構(gòu)域（23個氨基酸殘基）和一個細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域（542個氨基酸殘基）三部分構(gòu)成［1］。EGFR廣泛分布于各種上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜上，屬于酪氨酸激酶Ⅰ型受體家族，可分為EGFR（HER1／ErbB1）、HER2（ErbB2／Nue）、HER3（ErbB3）、HER4（ErbB4）四種同源受體。其中EGFR、HER2和HER4具有酪氨酸激酶催化活性，而HER3沒有酪氨酸激酶活性，但仍具有結(jié)合配體進(jìn)行信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的功能。

目前報道EGFR配體有：表皮生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子－（TGF－）、結(jié)合肝素的EGF、雙調(diào)蛋白、B－cellulin等［2］。胞外生長因子類配體與EGFR結(jié)合會導(dǎo)致受體的同二聚化或者異二聚化，之后與ATP結(jié)合，導(dǎo)致自身磷酸化。磷酸化后的受體可以活化Ras／Raf／MAPK、ERK1、ERK2、PI3K／ AKT、JNK等信號傳導(dǎo)途徑，引發(fā)基因轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯、DNA合成，從而調(diào)控諸如有絲分裂、細(xì)胞周期進(jìn)程和分化等多種細(xì)胞功能，促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移、黏附、血管新生和凋亡抑制［3，4］。研究證明，EGFR的異常活性與人類多個部位的腫瘤有關(guān)，其表達(dá)水平與腫瘤細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象密切相關(guān)［5］，如EGFR（HER1）的過度表達(dá)與卵巢癌、頭頸部腫瘤、食道癌、乳腺癌等多種腫瘤的發(fā)生及療效差有關(guān)系［6］，與乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌及骨癌患者愈后復(fù)發(fā)有關(guān)［7～9］；在部分非小細(xì)胞肺癌（Non small cell lung cancer，NSCLC）患者體內(nèi)，EGFR的突變導(dǎo)致的活化是引起肺癌細(xì)胞異常表型的主要因素［10，11］。

1 表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑

與其他化療藥物在治療中破壞癌細(xì)胞的同時也破壞健康細(xì)胞的情況不同，表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑（Epidermal growth factor receptor－Tyrosine kinase inhibitors，EGFR－TKIs）主要破壞癌細(xì)胞，從而起到靶向治療的目的。與傳統(tǒng)的化學(xué)治療相比，不易引起惡心、嘔吐、脫發(fā)、貧血等不良反應(yīng)［12］。

根據(jù)EGFR的結(jié)構(gòu)，其抑制劑的設(shè)計主要從兩個方向展開。其一是選擇性地抑制細(xì)胞外的配體結(jié)合區(qū)，抑制劑包括單克隆抗體、雙特異性抗體、單鏈Fv抗體、免疫毒素共軛物等。它們通過和內(nèi)源性配體競爭性結(jié)合受體膜外區(qū)域，阻斷信號傳導(dǎo)，但由于配體與受體之間為復(fù)雜的蛋白－蛋白相互作用，用小分子抑制劑往往難以阻止這種作用。另一個方向是選擇性抑制細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶活性區(qū)，設(shè)計小分子同ATP或底物競爭性結(jié)合受體酶，抑制酶的催化活性和酪氨酸的自磷酸化，阻止下游的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)［13］，是目前研究較活躍抗癌靶點。根據(jù)小分子抑制劑與EGFR結(jié)合模式的不同，可分別為有代表性的可逆和不可逆ATP競爭性抑制劑。

1.1 可逆EGFR－TKIs 這類抑制劑通過與ATP競爭，可逆性結(jié)合EGFR在胞內(nèi)的配體結(jié)合位點，從而阻斷分子內(nèi)酪氨酸的自身磷酸化，干擾酪氨酸激酶活化，抑制EGFR激活，達(dá)到破壞細(xì)胞周期進(jìn)程，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抑制血管生成及抑制腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移的作用。代表藥物包括吉非替尼和厄洛替尼，通常被認(rèn)為是第一代的EGFR－TKIs。

吉非替尼（Gefitinib，ZD1839，商品名Iressa）是最早進(jìn)入臨床試驗的口服EGFR－TKI。2002年首先在日本上市，2003年5月在美國及澳大利亞獲準(zhǔn)上市，作為用于晚期NSCLC的三線單一治療藥物。由于在亞裔人NSCLC治療中作用肯定，副作用小，吉非替尼在亞洲國家中得到廣泛應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)吉非替尼在亞裔NSCLC中的客觀反應(yīng)率（objective response rate，ORR）＞25%，疾病控制率＞60%，至腫瘤進(jìn)展時間＞3個月。吉非替尼治療9～14 d后肺癌相關(guān)的癥狀得到改善，進(jìn)而腫瘤得到控制。常見毒副作用主要為Ⅰ～Ⅱ度的皮疹和腹瀉，間質(zhì)性肺炎的發(fā)生率約為5%，主要發(fā)生在合并有肺纖維化的患者中［14］。

厄洛替尼（OSI774，erlotinib，商品名Tarceva）于2004年11月獲得美國FDA批準(zhǔn)，用于既往至少1種方案化療失敗的局部晚期或轉(zhuǎn)移性NSCLC的二線和三線治療［15］。研究顯示患者依從性達(dá)到100%，有效率達(dá)到33.4%，56.3%的患者疾病得到控制，1、2年無腫瘤進(jìn)展生存率和總生存率分別為25%、8.3%和43.8%、20.8%，3年總生存率為5.6%。從目前的臨床研究數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，對于化療失敗的晚期非小細(xì)胞肺癌患者，厄洛替尼是治療的有效選擇，部分病人可獲得長期療效并安全耐受［16］。

吉非替尼和厄洛替尼已經(jīng)在非小細(xì)胞肺癌的治療中獲得很好的療效，能夠顯著延長患者的無進(jìn)展生存期（progression free survival，PFS），提高患者的生活質(zhì)量。但臨床研究也發(fā)現(xiàn)約有50%的患者在經(jīng)過該類藥物治療后會發(fā)生獲得性EGFR耐藥突變，故可逆EGFR酪氨酸激酶抑制劑具有一定局限性［17］。

1.2 不可逆EGFR－TKIs 可逆EGFR－TKIs最常見的耐藥機(jī)制是外顯子20點突變T790M，該位點的蘇氨酸突變后造成的蛋白結(jié)構(gòu)的改變能夠阻礙EGFR－TKIs與受體的結(jié)合［18］。為解決可逆EGFR酪氨酸激酶抑制劑的耐藥問題，設(shè)計可與EGFR形成不可逆共價鍵的不可逆EGFR－TKIs引起了人們的關(guān)注。代表性的有阿法替尼，Dacomitinib（PF00299804），Neratinib（HKI－272），Canertinib（CI－1033）等。這些EGFR－TKIs其在作用方式、臨床療效上的突破性，因此又被稱為“二代EGFR－TKIs”。

與第一代EGFR－TKIs比較，二代EGFR－TKIs是通過與受體形成共價鍵，不可逆的結(jié)合，因此藥效更為持久；另外，它們是廣泛的Erb2家族抑制劑，對EGFR、ErbB2／HER2和ErbB4／HER4同源受體具有廣泛的抑制作用，表現(xiàn)出更強(qiáng)的抑制活性［19～21］。研究發(fā)現(xiàn)不可逆EGFR－TKIs對由T790M突變引起的耐藥具有一定的活性，因此有望在一代EGFR－TKIs耐藥后替代原有藥物，延長PFS。

2013年7月12日，美國FDA批準(zhǔn)了由Boehringer Ingelheim公司開發(fā)的阿法替尼（Afatinib，Gilotrif）用于具有EGFR突變基因（主要為外顯子19缺失和外顯子21L858R替換）的轉(zhuǎn)移性晚期NSCLC患者的一線治療。阿法替尼可同時抑制EGFR和HER－2兩種受體亞型。Ⅲ期針對伴有最為常見的EGFR突變類型的患者臨床研究中結(jié)果顯示，接受阿法替尼的一線治療后，患者在腫瘤重新開始生長之前的生存時間為13.6個月，而接受標(biāo)準(zhǔn)化療（培美曲塞／順鉑）的患者則為6.9個月［22］。另外阿法替尼能有效緩解受試者的咳嗽和氣短癥狀。相對于化療組中因毒副作用而退出治療的患者達(dá)11.7%的情況，阿法替尼治療組中僅有7.9%的受試者因毒副作用而終止治療［23］。

在與不同藥物的聯(lián)用探索中，阿法替尼與歐洲順鉑、紫杉醇［24］、5－氟尿嘧啶［25］等聯(lián)合用藥，在抗腫瘤治療的臨床研究中獲得了較好的效果。

Dacomitinib是由輝瑞公司開發(fā)的靶向不可逆EGFRTKI，可于EGFR的ATP結(jié)合位點及受體的Cys797位點形成永久性共價鍵。對ErbB家族中的ErbB－2和ErbB－4均具有抑制活性，具有更寬泛的抗腫瘤譜。目前對于Dacomitinib的研究尚處于臨床研究階段。輝瑞公司于2014年1月27日公布了dacomitinib的2項Ⅲ期臨床研究的結(jié)果。在既往接受過至少一次化療（二線／三線）的NSCLC患者中開展的研究結(jié)果表明，與EGFR抑制劑厄洛替尼相比，dacomitinib未能顯著改善PFS，未能達(dá)到研究的主要終點。

Neratinib與Canertinib是分別由惠氏公司和美國輝瑞研發(fā)的不可逆EGFR－TKI，它們對EGFR、HER2和HER4的細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶區(qū)都有抑制作用。它們在臨床前研究中均取得了良好的抗腫瘤效果，但在Ⅱ期臨床研究中表現(xiàn)不佳。雖然它們未能在進(jìn)一步的研究中取得預(yù)期的療效，但對它們結(jié)構(gòu)及構(gòu)效關(guān)系的研究，為開發(fā)活性更強(qiáng)、毒副作用更低的EGFR－TKIs提供了理論依據(jù)。

2 小結(jié)

EGFR作為新的藥用靶點，對其抑制劑的研究是近年來生物學(xué)及創(chuàng)新藥物研究的熱點，吉非替尼、厄洛替尼、阿法替尼等藥物的成功上市及較好的臨床療效更是極大地提高了開發(fā)該類抑制劑的熱情，相信不久的將來，會有更多的抑制活性更強(qiáng)，毒副作用更低的EGFR抑制劑問世。

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Recent progress on protein epidermal grow th factor receptor and its inhibitors

WANG Xin，XU Xiao，SUN Rui，LIU Chang，PENG Hui-lan，MA Yin-zhu，HONG Xia，LISheng-nan，YANG Yang，ZHANG Fan，CHU Ying
（Pharmaceutical College，Liaoning University，Shenyang 110036，China）

The epidermal growth factor receptor is the cell－surface receptor formembers of the epidermalgrowth factor family of extracellular protein ligands.The overexpression and／ormutation of the epidermal growth factor receptor（EGFR）tyrosine kinase has been observed inmany human solid tumors.Smallmolecular inhibitors thatattenuate the ability of EGFR had become an important class of potential anticancer drugs.This article gave an overview of reports on EGFR and its inhibitors.

Epidermal growth factor receptor；Inhibitors；Review

R979.1

A

2095－5375（2014）11－0654－003

遼寧大學(xué)青年科研基金項目（No.2011LDQN20）；遼寧大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃校級項目（No.X201310140064）；遼寧大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃校級項目（No.X201310140062）

王欣，女，博士研究生，講師，研究方向：藥物設(shè)計與合成，E－mail：xinw521＠163.com