表皮生長因子受體突變對肺癌吉非替尼耐藥的機制

高 燕，章明放

(1天津市靜海縣醫院，天津301600;2天津第一中心醫院)

肺癌是目前發病率和病死率最高的惡性腫瘤之一，化療是其主要治療手段，但以鉑類為基礎的化療方案在晚期肺癌中緩解率為30%～40%，中位生存期為8～10個月［1］。近年來，隨著分子生物學技術的發展，針對細胞特定分子的靶向治療藥物陸續上市，這些藥物具有針對性強、能特異性地殺傷腫瘤細胞的特點。如表皮生長因子受體(EGFR)阻滯劑吉非替尼，用于治療化療失敗或不適于化療的局部晚期或遠處轉移的非小細胞肺癌(NSCLC)患者［2］。但幾乎所有對吉非替尼治療有效的患者會產生耐藥性，其機制可能與EGFR的二次突變有關。故EGFR基因突變對肺癌吉非替尼耐藥性的作用機制成為目前肺癌治療的熱點之一。本文就近年來有關肺癌吉非替尼耐藥機制的研究進展綜述如下。

1 EGFR概述

1.1 EGFR及其基因突變 EGFR屬Ⅰ型生長因子家族，該家族包括4個跨膜受體:EGFR(HER21)、HER22、HER23、HER24。其中 EGFR 是一個含有1 186個氨基酸殘基、分子量為170 kD的跨膜蛋白，由3個區域組成:胞外配體結合區、跨膜區和胞內區(羧基端含有酪氨酸激酶活化區)［3］。EGFR的酪氨酸激酶活化區含有3個重要結構，氨基端小葉(N-lobe)、αC螺旋和羧基端小葉(C-lobe)。其中羧基端小葉中的活化環(A-loop)是酪氨酸激酶的活性中心，由20～30個氨基酸組成，其中DFG序列在所有酪氨酸激酶中高度保守，此序列的組成或構象的改變可顯著影響酪氨酸激酶活性［4］。

EGFR基因位于7號染色體短臂7p12～14區，由28個外顯子組成，其酪氨酸激酶活化區由外顯子18～24編碼，其中外顯子18～20編碼N-lobe，外顯子21～24編碼C-lobe。迄今為止發現的EGFR基因突變＞90%位于外顯子19～21。這些突變可分為3種類型:外顯子19堿基缺失，主要是第746～752位密碼子的堿基缺失突變，可導致EGFR蛋白中氨基酸序列丟失，引發ATP結合囊的角度改變，顯著增強腫瘤細胞對吉非替尼的敏感性;外顯子20的突變主要是第790位密碼子出現C→T的轉換，引起EGFR蛋白中該位點的氨基酸由蘇氨酸轉變為甲硫氨酸，使腫瘤細胞對吉非替尼產生耐藥性，僅見于藥物治療后復發者，;外顯子21的突變主要是第858位密碼子出現T→G轉換，引起EGFR蛋白中該位點的氨基酸由亮氨酸轉變為精氨酸，使A-loop的穩定性提高，腫瘤細胞對吉非替尼的敏感性明顯增強［5，6］。

1.2 EGFR與肺癌 EGFR存在于所有正常上皮和部分間葉來源的細胞，對細胞的生長、分化具有重要作用，在多種肺癌中存在過度表達［7，8］。EGFR 的表達水平高低與腫瘤組織類型、分化程度無關，而與疾病進展、預后有一定相關性。EGFR表達水平越高，TNM 分期越高，預后越差［9］。

1.3 EGFR參與的信號轉導通路 EGFR的配體包括各類生長因子(如EGF、TGF-α)及一些細胞因子。當配體與EGFR結合形成二聚體復合物時，表皮生長因子受體—酪氨酸激酶(EGFR-TK)自身磷酸化而活化。活化的EGFR-TK主要與以下3條信號傳導途徑偶聯:ras-raf-MEK-ERK/MAPK途徑，幾乎所有的ErbB受體成員可以通過Shc蛋白和(或)Grb2蛋白來激活MAPK激酶通路，信號通過c-jun和cfos等轉錄因子傳遞到核內，激活AP-1，該信號通路在生命的進化過程中是高度保守的，在細胞增殖、分化、遷移中起到非常重要的作用，依賴Ras-GTP激活MAPK系統，MAPK進入胞核誘導特異性轉錄因子(如C-myc、ELK)磷酸化，活化的轉錄因子與DNA序列結合，啟動DNA復制，導致細胞增殖和分化，MAPK還可以介導CLE調節細胞周期;磷酯酰肌醇-3-磷酸激酶(PI3K)-抗凋亡激酶(AKT)途徑，該路徑可產生磷脂酰肌醇-3-磷酸(PI3P)第二信使，通過PI3K激活下游的AKT和多個轉錄調節因子，抑制細胞凋亡;活化下游的VEGF，促進微血管網的生成［10～13］。

2 吉非替尼概述

吉非替尼商品名為易瑞沙，為口服的可逆性小分子酪氨酸激酶抑制劑，是晚期NSCLC治療中的第1個靶向藥物，競爭性結合于EGFR-TK催化區域上Mg-ATP結合位點，抑制EGFR自身磷酸化，阻斷其信號傳導，起到抗腫瘤作用。體內外實驗均證實，吉非替尼對肺癌、乳腺癌和頭頸部腫瘤等多種實體瘤有效。與傳統化療藥物比較，吉非替尼具有特異性強、毒副反應少的優點，目前已被20多個國家和地區批準上市，作為化療失敗的晚期NSCLC的二三線治療藥物［14］。

3 EGFR基因突變與肺癌吉非替尼耐藥

3.1 EGFR基因突變與吉非替尼臨床療效的關系臨床研究顯示，吉非替尼對不同類型肺癌的療效不同，但其共同的臨床特點是對女性、非吸煙者、腺癌(尤其是細支氣管肺泡癌)更為有效，與EGFR及其下游因子的表達水平均無關，并且EGFR基因突變可以預測吉非替尼的療效［15，16］。臨床研究顯示，EGFR基因的突變在東方人群、女性、腺癌和非吸煙人群中高表達，而且在臨床研究中已經證實吉非替尼在上述人群中有效率最高，但是部分初始有效的患者經一段緩解期后出現對吉非替尼的獲得性耐藥［17，18］。

3.2 EGFR基因突變誘導肺癌吉非替尼耐藥的機制

3.2.1 原發性發耐藥 很多患者給予吉非替尼治療時從未有過任何的治療效果，這種耐藥稱之為原發性耐藥，可能與KRAS基因的突變有關。EGFR外顯子20的插入性突變可使其對EGFR-TKI的敏感性降低100倍，臨床上也發現具有此突變的患者對EGFR-TKI治療反應不明顯。甲硫氨酸突變較少見，但可導致獲得性耐藥，并與原發耐藥相關［19］。

3.2.2 獲得性耐藥 盡管在EGFR突變的肺癌中，吉非替尼可以達到是較好的效果，但耐藥性的產生限制了患者生存時間。大多數應用吉非替尼的肺癌患者病情得到緩解，但經過6～12個月后產生了耐藥現象，肺癌病情繼續惡化，繼續應用吉非替尼治療沒有明顯效果。為區別于開始用藥時即對吉非替尼不敏感的原發性耐藥，這種耐藥被稱為吉非替尼的獲得性耐藥。由于吉非替尼獲得性耐藥的發生率較高，產生耐藥后無有效方法阻止肺癌進展，因此闡明獲得性耐藥的發生機制，有效克服獲得性耐藥的產生，成為EGFR阻斷劑的研究方向和熱點問題。目前，對吉非替尼獲得性耐藥機制的研究有以下幾個方面:①EGFR靶基因的突變:特異性EGFR外顯子20的二次突變，導致790位上密碼子發生錯義改變，催化區域中蘇氨酸被體積較大的甲硫氨酸取代，阻止吉非替尼與ATP位點的結合;另外，還新發現791位上密碼子錯義改變D761［20］;②EGFR旁路效應:如胰島素樣生長因子-1受體、血小板源性生長因子受體(PDGFR)等受體直接活化其下游的信號通路［21］;③EGFR信號轉導路徑的變化，如Ras活化引起Raf-MEK/MAPK的上調，與EGFR失去偶聯，ERk、met高表達以及PTEN失活引起AKT通路的過度活化等［22～26］。

有研究表明，吉非替尼耐藥細胞存在酪氨酸激酶受體異常表達的現象，包括生長受體家族ERBB4，血小板衍生的生長因子受體家族PDGFRL，纖維細胞生長因子受體家族FGFR1、FGFR2，肝細胞生長因子受體MET等。酪氨酸激酶受體家族配體相關生長因子也存在異常活化的現象，如FGF18、FGF2、FGF7、INSL3、NRG1、PDGFC、PDGFD 等，均有不同程度異常活化［27，28］。因此，酪氨酸激酶受體家族及相關配體的異常表達可能與肺癌吉非替尼的獲得性耐藥有關。

綜上所述，EGFR是細胞生長、分化的重要組成部分，但其基因突變也可引發肺癌等腫瘤對吉非替尼的耐藥，使腫瘤治療無效。隨著對EGFR突變誘導肺癌吉非替尼耐藥機制的深入研究，以及人們對腫瘤發展過程更加清晰的認識，EGFR可作為一個潛在的藥物靶點以及檢測指標廣泛應用于藥物研發和疾病防治。

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