EGFR單抗的耐藥機制及食管癌治療進展

衛 彬,張曉慧(綜述)，陳小飛，高 勇(審校)

(南京醫科大學附屬淮安第一醫院腫瘤科,江蘇 淮安 223300)

表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)過表達于多種上皮性腫瘤中，使EGFR單抗成為惡性腫瘤治療的重要手段。EGFR單抗雖已應用于多種實體腫瘤，如結腸癌、胃癌及頭頸部鱗癌等，但其耐藥性嚴重制約著靶向藥物的療效。近年來，已有一些關于EGFR單抗在食管癌中應用的臨床研究。該文通過綜述EGFR單抗在惡性腫瘤中的耐藥機制、相關的分子標志物、逆轉耐藥的方法及其在食管癌中應用的臨床研究，以期通過研究EGFR單抗在食管癌治療中的耐藥特點，尋找在EGFR單抗治療中獲益的優勢人群，開展EGFR單抗在食管癌中的個體化治療。

1 EGFR與腫瘤

EGFR為配體依耐性酪氨酸激酶受體[1]，屬人表皮生長因子受體(human epidermal growth factor receptor,HER)家族，由胞外結構域、跨膜結構域、膜旁連接域、胞內酪氨酸激酶域和C端調控域組成。EGFR通過形成穩定同源(或異源)二聚體發生自我磷酸化，最終激活細胞內多種信號通路的瀑布效應。EGFR多表達于上皮、間葉和神經組織。生理情況下，EGFR的活化受表皮生長因子調控，活化的EGFR可通過內化或下調來阻斷信號持續轉導；而腫瘤中因EGFR基因突變、擴增、降解異常及其配體的上調等因素可引起EGFR異常活化。已知與EGFR相關的腫瘤包括頭頸部鱗癌、非小細胞肺癌、結直腸癌、乳腺癌、卵巢癌等[2]。

EGFR信號通路可調節細胞的分裂、運動、侵襲、黏附、細胞修復和存活(或死亡)等。目前與腫瘤發生、發展及轉歸相關的EGFR通路主要有促分裂原活化的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)通路，可激活參與腫瘤細胞的增殖、腫瘤的侵襲和轉移的相關激酶及轉錄因子；磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)通路，通過活化蛋白激酶B(protein kinase B，又稱AKT)調節多種底物，最終影響細胞生存、增殖和細胞的新陳代謝；磷脂酶C/蛋白激酶C通路，磷脂酶C被二酰甘油活化后,可激活影響細胞的增殖、凋亡、細胞存活和細胞轉移的相關因子；JAK-STAT通路，該通路已被證實可激活轉錄，誘導細胞轉化、調控某些與細胞增殖；核EGFR信號通路，核EGFR可調節基因的啟動子和穩定增殖細胞核抗原以加強腫瘤細胞的增殖潛能，最終導致腫瘤的生長和進展[2-4]。

2 EGFR單抗的耐藥機制

目前臨床上最常用的單抗為人鼠嵌合型IgG1-Cetuximab，其他還包括人源型IgG1-Nimotuzumab、完全人源型IgG2-Panitumumab及人源型IgG1-Matuzumab等。EGFR單抗可通過多種作用機制發揮抗腫瘤作用(圖1)[2,5-6]，如直接與EGFR結合阻斷其信號通路，阻斷HER家族介導的信號通路；單抗誘導EGFR內化及降解，抑制其下游的信號轉導；通過阻止腫瘤細胞由G1期向S期轉變來抑制腫瘤的增殖；通過下調血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)來抑制腫瘤的血管形成；通過上調促凋亡因子Bax及下調凋亡抑制因子Bcl-2來誘導腫瘤的凋亡；通過抗體依賴性細胞毒性作用引起腫瘤細胞的死亡。EGFR單抗雖可提高患者的整體反應率，但并沒有有效延遲患者的無進展生存期，而制約患者療效的可能因素是單抗存在的耐藥問題。

TGFα：轉化生長因子α

2.1血管生成 腫瘤的血管生成受多種血管生成因子的調節，EGFR單抗耐藥的腫瘤中存在促血管生成因子的上調來刺激腫瘤血管的生成，如VEGF，而EGFR的表達水平卻未見升高。當通過基因轉染誘導細胞高表達VEGF可誘導敏感細胞腫瘤耐藥，而使用血管內皮生長因子受體(vascular endothelial growth factor receptors，VEGFR)-EGFR雙重抑制劑ZD6474(凡德他尼)可逆轉耐藥[7]。又有研究發現，VEGFR-1過表達也可誘導腫瘤對單抗耐藥，ZD6474或沉默VEGFR-1基因也可恢復耐藥細胞對單抗的敏感性[8]。

2.2EGFR下游效應分子的異常 EGFR單抗不能抑制存在KRAS基因突變的EGFR信號通路，該通路的持續活化使腫瘤表現出對單抗的耐藥，而野生型患者對單抗治療較敏感[9]；除突變型KRAS外，野生型KRAS基因擴增也可誘導患者對單抗耐藥；且聯合MEK(MAPK激酶)抑制劑或BRAF(MAPK激酶激酶)抑制劑時可恢復患者對單抗的敏感性[10]。研究表明,腫瘤中PTEN(人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源的基因)蛋白的異常降解可導致其對EGFR單抗耐藥，而使用蛋白酶體抑制劑(MG-132)通過阻止PTEN降解來抑制AKT活化，阻斷PI3K/AKT通路達到逆轉耐藥的目的。但通過轉染誘導耐藥細胞高表達PTEN蛋白時，因PTEN被快速降解未能逆轉耐藥[11]。其次Src家族激酶(Src family kinase,SFK)高活性可誘導EGFR降解異常和PI3K/AKT通路及HER-3活化異常，均導致腫瘤對單抗耐藥，SFK抑制劑可逆轉耐藥[12]。

2.3EGFR的亞細胞定位 EGFR可定位于細胞內的內涵體、線粒體及細胞核等，核EGFR信號通路可參與多種腫瘤的生長和轉移。Li等[13]發現，Cetuximab耐藥系的核EGFR水平明顯升高，其可誘導增殖相關基因的表達；同時耐藥系也存在SFK高表達。EGFR的核定位受SFK的影響，SFK抑制劑可通過下調核EGFR和上調膜EGFR水平來逆轉耐藥，可見SFK高表達的腫瘤細胞可逃脫EGFR單抗的殺傷作用。Nevo等[14]指出，乳腺源性生長因子抑制劑也可通過使EGFR細胞內定位誘導腫瘤對單抗耐藥。

2.4HER家族生長因子表達上調 EGFR單抗耐藥的細胞系可存在HER家族配體的過表達，如轉化生長因子α、轉化生長因子β、表皮生長因子、肝素結合表皮生長因子(heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor，HB-EGF)、雙調蛋白等[15]。Hatakeyama等[16]研究發現，EGFR單抗耐藥的頭頸部鱗狀細胞癌細胞系存在HB-EGF上調和miR-212下調，而使用HB-EGF抑制劑或誘導miR-212上調可恢復腫瘤對單抗的敏感性；證實HB-EGF的上調可誘導腫瘤對EGFR單抗耐藥。同時檢測該腫瘤標本發現HB-EGF、轉化生長因子α及雙向調節蛋白均有表達，但HB-EGF在腫瘤復發患者標本中表達水平更高。

2.5HER家族成員活化 研究發現，EGFR單抗耐藥的非小細胞肺癌和頭頸部鱗癌細胞系中EGFR、HER-2、HER-3和肝細胞生長因子受體表達水平上調，同時發現EGFR與其他3種受體的結合能力增強，表明EGFR的異源二聚化可能是誘導腫瘤對EGFR-單抗耐藥的機制之一[2]。Wheeler等[17]證實了非小細胞肺癌細胞系中，高表達的膜EGFR可與HER-2或HER-3異二聚化誘導腫瘤耐藥；阻止異二聚化可通過阻斷下游信號通路(如PI3K/AKT通路)來恢復腫瘤對單抗的敏感性。同時其他EGFR家族成員在腫瘤耐藥中的作用也逐漸被發現，如HER-2基因的擴增，Martin等[18]發現4%(7/170)的野生型KRAS患者存在HER-2擴增，且對單抗療效差，61%(104/170)的患者部分腫瘤細胞存在HER-2擴增，該組患者生存率最高，35%(59/170)的患者無HER-2擴增，其臨床反應介于兩者之間，證實了HER-2基因擴增可誘導單抗耐藥。其他研究發現，HER-2/HER-3的異常激活也可誘導腫瘤對單抗耐藥[19]。

2.6上皮細胞-間質轉化 EGFR單抗對上皮型腫瘤有較好的療效，而對間質型腫瘤的療效較差，因此，上皮細胞-間質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)也可影響腫瘤對EGFR單抗的敏感性。EMT的主要特點是：連接蛋白的缺失(如鈣黏素)，細胞支架蛋白的增加(如波形蛋白)及細胞侵襲能力的增強等。Basu等[20]通過上皮鈣黏素和波形蛋白的水平將鱗狀細胞癌分為上皮型和間質型，發現間質型鱗癌對Cetuximab耐藥，且間質型細胞系EGFR水平下調，EMT相關基因的表達上調及增殖水平低。同時發現耐藥系的波形蛋白表達水平增加了2倍多。對EGFR單抗耐藥的肝癌細胞系中也證實了EMT的作用[21]。

2.7死亡相關蛋白激酶基因甲基化 死亡相關蛋白激酶(death-associated protein kinase，DAPK)作為促凋亡蛋白，通過參與凋亡通路來促進細胞凋亡、細胞黏附和抑制細胞遷移等抑制腫瘤的發生。Ogawa等[22]用非小細胞肺癌與頭頸部鱗狀細胞癌親本細胞系培養出對Cetuximab耐藥的子代細胞系,發現耐藥細胞系中DAPK基因均高度甲基化，而將DAPK轉染至耐藥細胞可恢復其對EGFR單抗的敏感性；同時剔除EGFR單抗敏感的親本細胞系的DAPK基因可誘導其耐藥。可見，DAPK啟動子甲基化可使該基因沉默而誘導腫瘤對EGFR單抗耐藥。

EGFR單抗已經成功應用于臨床，但其存在的耐藥問題仍嚴重制約其臨床療效，如何逆轉腫瘤對單抗的耐藥和提高療效，在今后研究中顯得尤為重要。對耐藥機制的深入研究發現，目前減少或逆轉EGFR單抗耐藥的方法主要包括：①尋找EGFR單抗療效相關的分子標志物，如EGFR基因及其配體水平，PTEN蛋白，EGFR、KRAS、BRAF及PIK3CA(編碼PI3K亞基)基因突變，上皮鈣黏素等[2,23-25]。②聯合應用靶向藥物阻斷耐藥通路，可根據腫瘤具體的耐藥機制聯合相應的靶向藥物。轉化生長因子β過表達時聯合轉化生長因子抑制劑；腫瘤血管生成可聯合VEGFR-EGFR雙重抑制劑；突變型KRAS患者聯合BRAF抑制劑；突變型BRAF患者聯合BRAF抑制劑(索拉非尼)；PTEN降解異常時可聯合蛋白酶體抑制劑(MG-132)；SFK高活性時聯合SFK抑制劑，pSTAT3過表達時聯合STAT-3抑制劑[5,7,9,11,26]。

3 EGFR單抗在食管癌中的應用

臨床研究發現，放化療聯合EGFR單抗治療轉移性結直腸癌、頭頸部鱗癌等有顯著的臨床療效[2]。食管癌作為常見的消化道腫瘤，臨床上治療轉移性食管癌以聯合放化療方案最為有效，其臨床療效并不高。研究表明，50%～70%的食管癌患者存在EGFR高表達，并與預后不良有密切關系[27]，為EGFR單抗在食管癌中的應用提供了依據(表1)。

表1 EGFR-單抗在食管癌中的研究進展

3.1單抗單獨應用 Gold等[28]Ⅱ期臨床研究單獨采用Cetuximab(靜脈注射)作為二線藥物治療55例食管腺癌患者，其6個月的總生存率為36%，中位生存期為4.0個月，中位無進展生存期為1.8個月，而該方案并未提高6個月內患者的總生存率及生存期。因此，不推薦單用Cetuximab作為轉移性食管腺癌二線治療藥物。

3.2單抗聯合化療 Lorenzen等[29]隨機Ⅱ期臨床研究(62例食管鱗癌患者)分別采用CF(30例)方案(順鉑加5-氟尿嘧啶)或Cetuximab-CF(32例)方案治療食管鱗癌患者6個周期。除皮疹和腹瀉在Cetuximab-CF和CF兩組的發生率分別為6%(2)、0%(0)和16%(5)、0%(0)外，Cetuximab并沒有加劇3/4級不良反應。同時兩組的整體反應率和疾病控制率分別為19%(6/32)、13%(4/30)和75%(24/30)、57%(17/30)。中位無進展生存期和中位生存期分別為5.9、3.6個月和9.5、5.5個月。證實了Cetuximab聯合CF方案具有良好的安全性，并可增加CF方案的療效。

3.3單抗聯合放化療 Safran等[30]采用放化療+Cetuximab方案治療60例腫瘤患者(57例食管癌和3例胃癌，48例腺癌和12例鱗癌)，其中23%(14/60)的患者有Ⅲ級皮膚毒性或放射區外的面部出現瘙癢痤瘡樣皮疹；3例患者出現3/4級Cetuximab的變態反應，證實放化療+Cetuximab方案具有較好的安全性，且治療后70%(42/60)的患者有較好的臨床反應。Chen等[31]采用放化療聯合Cetuximab方案治療食管鱗癌發現，該方案的在中國人群中也表現出較理想的臨床療效和安全性。Ramos-Suzarte等[32]Ⅱ期臨床對照研究證實了含Nimotuzumab的放化療方案也可提高食管癌的臨床療效。

4 結 語

EGFR介導的信號通路可促進腫瘤細胞的增殖、侵襲及轉移，抑制腫瘤細胞的凋亡和誘導腫瘤血的生成。EGFR單抗使腫瘤內科治療有了新的選擇，但由于腫瘤及對EGFR單抗耐藥機制的復雜性，單抗對患者的療效并不理想。對EGFR單抗的耐藥機制研究，尋找療效相關的分子標志物和逆轉耐藥的策略，在今后解決單抗耐藥問題中尤為重要；目前聯合多種分子靶向藥物可在細胞水平上解決單抗的耐藥，但需開展臨床研究加以驗證。臨床研究表明，聯合EGFR單抗的放化療方案在食管癌中取得可觀的臨床療效，但食管癌中單抗耐藥機制并不明確，今后可就食管癌的耐藥機制進行研究，同時可通過尋找EGFR單抗應用的優勢人群，開展單抗在食管癌中的個體化治療，以提高食管癌患者的臨床療效。

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