EGFR在腫瘤靶向治療中的研究進(jìn)展

張夢(mèng)然，盛唯瑾，弓建華，劉秀均

細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)是復(fù)雜生物信號(hào)傳遞系統(tǒng)的一部分，控制并協(xié)調(diào)細(xì)胞的基本活動(dòng)。細(xì)胞接受信號(hào)并作出反應(yīng)的能力是組織發(fā)育、修復(fù)、免疫應(yīng)答及維持正常穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)。其中，細(xì)胞因子受體參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是信號(hào)傳導(dǎo)途徑的重要組成部分。受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine cytokines，RTKs）是一類(lèi)重要的細(xì)胞表面受體。RTK 在控制大多數(shù)基本細(xì)胞過(guò)程中發(fā)揮重要作用，如細(xì)胞周期、細(xì)胞遷移、細(xì)胞代謝、細(xì)胞增殖和分化及細(xì)胞存活[1]。

1 表皮生長(zhǎng)因子及配體

因子（HB-EGF）和表皮調(diào)節(jié)素（EPR），它們與 EGFR 和 ErbB4 結(jié)合；③含有神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白（NRG）的配體可以進(jìn)一步分為與 ErbB3 和 ErbB4 結(jié)合的NRG-1 和 NRG-2 以及與 ErbB4 結(jié)合的 NRG-3 和 NRG-4。

EGFR 位于上皮細(xì)胞的基底外側(cè)膜，與配體相互作用后介導(dǎo)上皮細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)之間的信號(hào)傳導(dǎo)[5]。EGFR 有一個(gè)細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域，一個(gè)疏水跨膜結(jié)構(gòu)域和含有細(xì)胞質(zhì)酪氨酸激酶的結(jié)構(gòu)域[1,3,6]。細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域由 4 個(gè)亞結(jié)構(gòu)域組成（圖1），即 L1、CR1、L2 和 CR2，CR 表示富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域。L1 和 L2 負(fù)責(zé)與配體結(jié)合[5,7]。JM 和 CT 表示近膜域和羧基末端?？缒そY(jié)構(gòu)域（殘基 622-644）位于 CR2 和近膜結(jié)構(gòu)域之間，行使許多調(diào)節(jié)功能[7]。

特異性配體與 EGFR 胞外結(jié)構(gòu)域結(jié)合后，促進(jìn)同源二聚化和異源二聚化，激活細(xì)胞內(nèi)蛋白酪氨酸激酶活性，導(dǎo)致 C 末端結(jié)構(gòu)域中的酪氨酸殘基自磷酸化[8]，為具有 SH2 （Src homology domain）結(jié)構(gòu)域和磷酸酪氨酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域（PTB）的蛋白質(zhì)信號(hào)分子提供對(duì)接位點(diǎn)，從而激活信號(hào)傳導(dǎo)途徑的網(wǎng)絡(luò)[5,7]，啟動(dòng)的重要信號(hào)通路包括促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路和磷脂酰肌醇 3 激酶（PI3K/Akt）通路。

有關(guān) EGF 配體和受體家族在胚胎發(fā)育、生理學(xué)和病理學(xué)中的作用已經(jīng)有大量的報(bào)道。EGFR 是一種多功能信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)因子，在調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、分化和遷移過(guò)程中發(fā)揮著重要作用[9]。EGFR 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)胚胎發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)至關(guān)重要，EGFR 敲除將導(dǎo)致部分小鼠在圍產(chǎn)期或中期妊娠時(shí)死亡，然而在一些品系中即便老鼠在出生后能存活 3 周，這些動(dòng)物也會(huì)出現(xiàn)皮膚、肺、胃腸道、大腦和肝臟嚴(yán)重缺陷，證實(shí)了 EGF/EGFR 系統(tǒng)在上皮細(xì)胞調(diào)控中的重要性[6-7]。

表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）是一種受體型酪氨酸激酶，是成紅細(xì)胞增多癥癌基因 B（ErbB）家族的主要成員，分子量為 170 kD，在許多組織中表達(dá)，并參與多種細(xì)胞過(guò)程，對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要[2]。EGFR 家族包含 4 個(gè)結(jié)構(gòu)相似的受體：EGFR（ErbB1，HER1）、ErbB2（neu，HER2）、ErbB3（HER3）和 ErbB4（HER4）[3]。

EGFR 是 ErbB 家族最早被發(fā)現(xiàn)的成員。ErbB2 也被稱(chēng)為 neu，因?yàn)樗鼇?lái)自嚙齒動(dòng)物的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系[4]，分子量為 185 kD，最初是在人乳腺癌和胃癌細(xì)胞中被鑒定和克隆的。它的基因在許多人類(lèi)分泌性上皮組織中低水平表達(dá)[2]。ErbB3 是從人乳腺癌和表皮樣癌 cDNA 文庫(kù)中克隆的。該基因位于染色體 12q13 上，轉(zhuǎn)錄物 mRNA 在許多成體組織中表達(dá)，但在基質(zhì)細(xì)胞中不表達(dá)。ErbB4 是 EGFR 家族最后一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的成員[2]。

與 ErbB 受體家族結(jié)合的配體可以分成三類(lèi)[2]：① EGF、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-α（TGF-α）和雙調(diào)蛋白（AR），它們與 EGFR 結(jié)合；② β-細(xì)胞素（BTC）、肝素結(jié)合性表皮生長(zhǎng)

圖1 表皮生長(zhǎng)因子受體結(jié)構(gòu)示意圖

2 表皮生長(zhǎng)因子受體與癌癥

EGFR 在正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中均表達(dá)，在細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化過(guò)程中起重要作用。研究表明，在許多實(shí)體腫瘤中存在 EGFR 的高表達(dá)或異常表達(dá)。EGFR 與腫瘤細(xì)胞的增殖、血管生成、腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移及細(xì)胞凋亡的抑制有關(guān)[10-11]。

EGFR 過(guò)表達(dá)在惡性腫瘤的演進(jìn)中起重要作用，如成膠質(zhì)細(xì)胞瘤、非小細(xì)胞肺癌、頭頸癌、乳腺癌、結(jié)腸直腸癌、卵巢癌、前列腺癌、胰腺癌等[10-11]。許多物理刺激可以在沒(méi)有配體結(jié)合時(shí)激活 EGFR，如滲透壓、紫外線(xiàn)輻射和剪切應(yīng)力[12]。TGF-α 是唯一能在不同組織中誘導(dǎo)正常細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的 EGF 樣生長(zhǎng)因子。EGFR 的過(guò)表達(dá)與頭頸部、膀胱、宮頸、食管和卵巢等部位惡性腫瘤的存活率低有關(guān)[13]。

EGF 和 EGFR 可以通過(guò)多種方式調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞增 殖與轉(zhuǎn)移，其中最主要是 EGFR-Ras/Raf/MEK/ERK 和 EGFR-PI3K/Akt 途徑。EGFR 激活促進(jìn)了細(xì)胞增殖，參與了自噬活性的調(diào)節(jié)，同時(shí)促進(jìn)癌細(xì)胞表達(dá)與侵襲和轉(zhuǎn)移相關(guān) 的幾種基質(zhì)金屬蛋白酶，從而下調(diào)抑癌基因 mRNA 表 達(dá)[10]。

EGFR 在癌細(xì)胞中通常突變或過(guò)表達(dá)，約 30% 的實(shí)體瘤的 EGFR 功能發(fā)生獲得性遺傳改變。2002年，有學(xué)者提出“致癌基因成癮”概念，即一部分腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)依賴(lài)于 EGFR 信號(hào)傳導(dǎo)[14-15]。EGFR 介導(dǎo)的 PI3K/Akt 通路的激活促進(jìn)了細(xì)胞的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移以及凋亡抵抗。EGFR 突變對(duì)腫瘤類(lèi)型有特異性，即 EGFR 的某些突變?cè)谝恍┨囟[瘤中常見(jiàn)，但在其他腫瘤中很少見(jiàn)[14]。

3 表皮生長(zhǎng)因子受體靶向治療

鑒于 EGFR 在多種惡性腫瘤中過(guò)表達(dá)或突變。靶向 EGFR 可能是一種高效的臨床治療方式。針對(duì) EGFR 的分子靶向藥物主要分為三類(lèi)：① EGFR 單克隆抗體（mAbs），如西妥昔單抗和帕尼單抗等；②小分子受體酪氨酸激酶抑制劑（receptor tyrosine kinase inhibitor，TKIs），如吉非替尼、厄洛替尼和拉帕替尼等[16]；③誘發(fā)對(duì)表達(dá) EGFR 的腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答的 EGFR 疫苗[10]。西妥昔單抗和帕尼單抗都是 FDA 批準(zhǔn)用于治療結(jié)直腸癌的藥物，可以阻斷配體與 EGFR 的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域結(jié)合，并可以誘導(dǎo)抗體和補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用。與帕尼單抗相比，西妥昔單抗介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用更強(qiáng)[15]。

EGFR 疫苗是一種非常具有前景的治療方法，該方法使用 EGFR 變異體的特有序列作為抗原，激活體內(nèi)的免疫反應(yīng)，從而達(dá)到預(yù)防或治療腫瘤的效果[17-18]。目前，已經(jīng)研制出針對(duì) EGFR 的疫苗，并通過(guò) III 期臨床試驗(yàn)在古巴和秘魯上市。

從全球范圍來(lái)看，EGFR 目前依舊是一個(gè)熱門(mén)靶點(diǎn)，共有 48 個(gè) EGFR 抑制劑臨床在研，輝瑞、艾伯維、阿斯利康、諾華等巨頭都在該靶點(diǎn)上有重點(diǎn)布局，包括抗體偶聯(lián)藥物（ADC）這樣高端的研發(fā)管線(xiàn)。和國(guó)外不同，我國(guó) EGFR 新藥主要集中在化學(xué)藥，這是由于靶向 EGFR 的小分子受 體酪氨酸激酶抑制劑主要的適應(yīng)證為非小細(xì)胞肺癌，我國(guó)是一個(gè)肺癌大國(guó)，黃種人的 EGFR 突變率又高于歐美人種，故國(guó)內(nèi)注重小分子受體酪氨酸激酶抑制劑的研發(fā)是由我國(guó)的癌癥疾病譜決定的。

4 靶向 EGFR 的小分子受體酪氨酸激酶抑制劑

小分子受體酪氨酸激酶抑制劑是目前臨床最常用的 EGFR 靶向藥物。第一代為可逆抑制劑，包括吉非替尼、厄洛替尼和?？颂婺醄14]等，是 I 型 ATP 競(jìng)爭(zhēng)性 TKIs，可與過(guò)表達(dá)或過(guò)度活化的 EGFR 上 ATP 結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行可逆性地結(jié)合，抑制 EGFR 磷酸化酪氨酸殘基的形成，臨床上成績(jī)斐然。吉非替尼于 2003年在美國(guó)上市，由于與安慰劑組相比無(wú)法顯著延長(zhǎng)患者生存期，2005年退出美國(guó)市場(chǎng)。因其在許多非歐美人群中有良好的效果目前仍被用于一線(xiàn)治療[14]。厄洛替尼是 FDA 批準(zhǔn)的治療患有 EGFR 突變的局部晚期或轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌患者的治療藥物。但隨著臨床的廣泛應(yīng)用，耐藥問(wèn)題日益突出，其中，EGFR-T790M 突變約占臨床耐藥病人的 60% 以上[15]。

第二代為不可逆抑制劑，包括阿法替尼、來(lái)那替尼和達(dá)克替尼等，除競(jìng)爭(zhēng)性占據(jù) EGFR 上 ATP 結(jié)合位點(diǎn)外，還能與 EGFR 附近氨基酸殘基發(fā)生烷基化作用或共價(jià)鍵結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì) EGFR 的不可逆抑制。與第一代 EGFR-TKI 相比，第二代 TKIs 能與靶分子以穩(wěn)定的共價(jià)鍵形式結(jié)合，形成的復(fù)合物更穩(wěn)定，抑制效果更持久。阿法替尼是 EGFR 和 HER2 的雙重抑制劑，臨床用于治療具有 EGFR 敏感性的局部晚期或轉(zhuǎn)移性 NSCLC。達(dá)克替尼是泛 ErbB 抑制劑，治療范圍與阿法替尼相似。EGFR 可通過(guò)共價(jià)結(jié)合克服 T790M 突變引起的治療耐藥性，緩解第一代產(chǎn)生的皮膚毒性癥狀。

EGFR-TKI 在治療后出現(xiàn)的耐藥限制了其臨床應(yīng)用。目前 EGFR-TKI 耐藥最主要的原因就是在 20 號(hào)外顯子出現(xiàn) T790 點(diǎn)突變[15]。針對(duì)該耐藥機(jī)制，出現(xiàn)了第三代 EGFR-TKI，包括甲磺酸奧希替尼（AZD9291）、rociletinib（CLO-1686）、olmutinib（BI1482694/HM61713）、艾維替尼（AC0010）等[19]。

奧希替尼對(duì) EGFR 敏感突變和 T790M 耐藥突變均有更好的作用，旨在克服一二代 EGFR-TKI 引起的耐藥，是首個(gè)獲批上市用于經(jīng) EGFR-TKI 治療時(shí)或治療后病情進(jìn)展的 T790M 突變陽(yáng)性 NSCLC 的靶向藥。Rociletinib 是另一個(gè)第三代 EGFR-TKI 藥物，比奧希替尼早開(kāi)始臨床試驗(yàn)，兩者的研發(fā)一直處于競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)。由于種種原因，rociletinib 沒(méi)有被批準(zhǔn)上市。HM61713 也是靶向 T790M 突變的第三代 EGFR 抑制劑，2016年在韓國(guó)上市。艾維替尼是在中國(guó)進(jìn)行研發(fā)的第三代 TKI，目前正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)[20]。

第四代 EGFR 抑制劑目前無(wú)上市品種，其中具有代表性的為諾華的 EGF-816（nazartinib），處于 II 期臨床研究中，與 nivolumab 聯(lián)合治療非小細(xì)胞肺癌，對(duì)于實(shí)體瘤的研究已進(jìn)入 I 期和 II 期臨床。

5 小結(jié)

腫瘤分子靶向治療抗腫瘤作用具有明顯的特異性，相對(duì)于傳統(tǒng)的化療，毒性小，效果好，開(kāi)啟了腫瘤治療的新領(lǐng)域、新思路。其中，EGFR 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是惡性腫瘤信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，其中的蛋白，特別是 EGFR，在多種人類(lèi)惡性腫瘤中過(guò)度表達(dá)或突變。臨床數(shù)據(jù)顯示靶向 EGFR 是一種有效的抗癌療法，具有選擇性高，副作用少等特點(diǎn)，但在實(shí)際使用時(shí)，仍存在如耐藥、臨床應(yīng)答率不高等諸多挑戰(zhàn)。隨著靶向抗腫瘤藥物在腫瘤治療中應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，患者對(duì)新型抑制劑研發(fā)不斷提出新訴求，這就需要科研人員進(jìn)一步研究探索分子耐藥以及毒性機(jī)制，采取有針對(duì)性的措施，研發(fā)多靶點(diǎn)藥物以及合理的聯(lián)合藥物治療方案，促進(jìn)更加高效、安全的靶向藥物的研發(fā)和應(yīng)用。