靶向表皮生長因子受體的抗腫瘤治療研究進展

王名雪，李壯林

(1.煙臺邁百瑞國際生物醫藥有限公司，山東 煙臺 264006;2.榮昌生物制藥<煙臺>有限公司，山東 煙臺 264006)

近年來，惡性腫瘤的發病率及死亡率不斷攀升，嚴重威脅著人類的生命健康。隨著腫瘤細胞學及分子生物學的不斷發展，腫瘤的靶向治療被越來越多的應用到惡性腫瘤的臨床治療中，成為繼手術、放療及化療后治療惡性腫瘤的新模式。腫瘤的靶向治療，是利用腫瘤細胞過度表達的某些標志性分子作為靶點，這些特異性結構分子往往是腫瘤原癌基因產物或其信號傳導通路，使用能與這些靶分子特異性結合的藥物，達到抑制腫瘤生長或殺傷腫瘤細胞的作用[1]。這種靶向治療，相對于放療、化療等傳統手段更具有高效、低毒的功效，尤其對于放療、化療效果不理想以及失去手術機會的患者將更加有益。

表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)，就是其中一種較理想的腫瘤治療靶點。EGFR是原癌基因c-erb-B1的表達產物，是酪氨酸激酶I型受體家族的成員，該家族的其他成員包括HER2/neu、HER3和HER4[2]。EGFR與其配體結合后會導致二聚化，激活了胞內酪氨酸蛋白激酶的活性，使C末端特異的酪氨酸殘基磷酸化，活化下游酶如Ras、Raf和PI3K等，由此啟動下游一系列復雜交叉的信號轉導途徑[3]。EGFR通過介導這些信號通路，調節正常細胞的生長、分化及凋亡[4]。但其在大多數腫瘤中過表達和(或)突變，借助于信號轉導通路的調節失控使細胞生長失控和惡化，抑制腫瘤細胞的凋亡[5]。EGFR在不同腫瘤組織中表達水平不同，且與腫瘤的分化程度、惡性程度及浸潤程度密切相關[6]。正是由于這些特點，使EGFR成為具有良好前景的腫瘤診斷和治療的靶點。目前，以EGFR為靶點的腫瘤靶向治療主要分為如下五類：EGFR酪氨酸激酶抑制劑(EGFR tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKI)、單克隆抗體(monoclonal antibody,mAb)、雙特異性抗體(bispecific antibody,BsAb)、抗體藥物偶聯物(antibody Drug Conjugate,ADC)及嵌合抗原受體T細胞免疫療法(chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy，CAR-T)，其作用機理見圖1。本文針對這五類靶向性治療的最新研究進展進行了綜述。

圖1 靶向EGFR的抗腫瘤治療機理

EGFR-TKI通過抑制EGFR酪氨酸激酶磷酸化，從而阻斷下游信號通路；mAb與EGFR胞外區特異結合，阻斷下游磷酸化及信號通路；BsAb通過與EGFR和另外一個抗原結合，更好的阻斷下游信號通路，如果mAb和BsAb是IgG1類型，還可通過ADCC作用殺傷腫瘤細胞；ADC通過結合EGFR被細胞內吞，釋放毒素，殺死細胞；CAR-T療法通過表達CAR的T細胞識別并結合具有相應特異性抗原的腫瘤細胞，進而攻擊腫瘤細胞。

1 EGFR-TKI

EGFR-TKI的作用機制是與EGFR胞內酪氨酸激酶結構域結合，能夠競爭性抑制酪氨酸激酶三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)與EGFR胞內酪氨酸激酶結構域的結合，進而影響酪氨酸殘基磷酸化，抑制EGFR下游的信號轉導。EGFR基因包括28個外顯子，外顯子18～21是EGFR基因ATP結合位點的編碼區。

1.1 第一代EGFR-TKI 第一代的EGFR-TKI有吉非替尼(Gefitinib)、厄洛替尼(Erlotinib)、埃克替尼(Icotinib)，其中吉非替尼和厄洛替尼均是美國原研藥，分別由美國食品藥品監督管理局(FDA)于2003年和2004年批準上市；埃克替尼是我國自主研發的藥物，于2011年被中國食品藥品監督管理局(CFDA)批準上市。這三種EGFR-TKI均被用于治療局部晚期或轉移的非小細胞肺癌(nonsmall-cell lung cancer,NSCLC)。EGFR在20% ～ 80%的NSCLC中表達，而且外顯子19的缺失和外顯子21的點突變(L858R)被認為是NSCLC的致癌驅動因子[7]；目前已經證實EGFR突變與第一代EGFR-TKI的療效有關，是預測其療效的最佳指標[8]。然而，在持續9～14個月的用藥后出現了獲得性臨床耐藥性[9]。研究發現，這些耐藥性樣本的EGFR中除了19號和21號兩種藥物敏感突變外，還出現了第20號外顯子的790位蘇氨酸殘基被蛋氨酸取代(T790M)的突變[9-10]。T790M突變導致形成位阻效應，影響了EGFR-TKI與預期靶點的結合，從而提高了ATP與EGFR的親和力，恢復了激酶活性，重新啟動下游信號通路[11]。

1.2 第二代EGFR-TKI 為了解決第一代EGFR-TKI藥物出現獲得性耐藥的問題，第二代不可逆的酪氨酸激酶抑制劑應運而生。第二代EGFR-TKI能夠與EGFR共價結合，但從效果上來看大部分第二代EGFR-TKI并沒有有效地阻止因T790M突變導致的EGFR與ATP親和力增強的現象，而且皮疹和胃腸毒性的副作用大大限制了它們在臨床中的應用[12]。迄今為止，只有阿法替尼(Afatinib)被批準用于轉移性非小細胞肺癌患者的一線治療，它是由Boehringer Ingelheim公司開發的一種選擇性、不可逆的EGFR/HER2/HER4抑制劑，能夠抑制野生型EGFR、L858R突變EGFR以及L858R/T790M雙突變EGFR活性，同時還能抑制同家族的HER2和HER4活性[13-14]。

1.3 第三代EGFR-TKI 由于第二代EGFR-TKI對治療EGFR T790M突變的效果不佳，而且不良反應也較明顯，第三代共價選擇性EGFR-TKI被開發。這些抑制劑對于EGFR雙突變具有良好的選擇性，能夠選擇性的與Cys797共價結合，從而克服了第二代EGFR-TKI出現的臨床毒性[15]。2015年11月，FDA通過加速批準通道批準了Osimertinib上市，用于治療EGFR T790M突變的晚期非小細胞肺癌患者[16]。盡管第三代EGFR-TKI顯示出卓越的臨床療效，但是獲得性耐藥已悄然來臨。有研究表明，在Osimertinib耐藥的肺癌中發現C797S突變，這個突變能阻擋Osimertinib與EGFR的結合；同時，在耐藥患者中也出現了HER2或C-MET的擴增，使得腫瘤細胞通過EGFR-非依賴的信號通路發生逃逸[17]。

1.4 第四代EGFR-TKI 鑒于第三代EGFR-TKI耐藥性的出現，第四代EGFR-TKI的開發模式是抑制具有三重突變L858R/T790M/C797S的EGFR突變體。EAI045是首次被報道的第四代EGFR-TKI，在L858R/T790M/C797S模型中能夠有效抑制腫瘤細胞的增殖，由于EGFR二聚化的需要，EAI045可能需要與西妥昔單抗聯合使用[18]。博生醫藥開發的ES-072作為新一代EGFR-TKI于2017年7月被FDA批準進入臨床試驗階段，試驗患者包括存在EGFR T790M和C797S耐藥突變的非小細胞肺癌患者。

然而，C797S突變并不是第三代EGFR-TKI產生耐藥性的唯一機制，L718Q和L844V突變以及EGFR-非依賴的信號通路也導致第三代EGFR-TKI耐藥性的出現[19]。因此，EGFR-TKI耐藥是一個非常棘手的臨床問題，第四代EGFR-TKI也不能完全解決臨床耐藥性出現的問題。

2 mAb

mAb與小分子EGFR-TKI作用機制不同，它可特異性地識別EGFR胞外區，阻斷配體與EGFR的結合，從而阻斷了配體對EGFR的激活作用。同時可促進EGFR的內吞機制，減少膜表面的EGFR數量；IgG1型抗體還可誘導產生抗體依賴的細胞毒性(ADCC)[20]。此外，由于抗體與EGFR胞外區結合，所以對野生型及胞內酪氨酸激酶活性域變異型EGFR均有效。目前，已上市的EGFR單克隆抗體共有4個，分別是西妥昔單抗、帕尼單抗、尼妥珠單抗和加西他布單抗。

2.1 西妥昔單抗(cetuximab) 西妥昔單抗于2004年被FDA批準用于治療EGFR陽性的晚期結腸癌，可單獨用藥或與化療聯合應用，是第一個經FDA批準的EGFR單抗藥物。西妥昔單抗是一種人/鼠嵌合IgG1單克隆抗體，能夠以高親和力與內源性配體競爭結合EGFR胞外域，它還可誘導產生ADCC作用殺傷腫瘤細胞[20]。2006年3月，FDA批準西妥昔單抗用于治療手術不能切除的頭頸部鱗癌，是第一個獲批的頭頸部腫瘤治療藥物。研究表明， 西妥昔單抗的療效或總體生存期與K-ras基因是否突變有關，對K-ras突變型患者療效不佳[21]。2008年8月，歐洲藥品局(EMEA)批準西妥昔與化療聯合可作為K-ras野生型、EGFR陽性轉移性結直腸癌患者的一線治療。

2.2 帕尼單抗(panitumumab) 帕尼單抗是第一個完全人源化IgG2單克隆抗體，作用機制與西妥昔單抗相似，2006年9月被FDA批準用于治療化療失敗后轉移性結直腸癌，2007年12月獲EMEA批準用于治療K-ras野生型結直腸癌患者[22]。相對于西妥昔單抗，帕尼單抗是IgG2型單抗，因此缺乏ADCC殺傷腫瘤細胞的機制；但其沒有鼠源蛋白，半衰期更長，受體親和性更高，免疫耐受性更好。帕尼單抗用于治療頭頸癌、非小細胞肺癌等適應證的臨床試驗正在進行中[23]。

2.3 尼妥珠單抗(nimotuzomab) 尼妥珠單抗是我國批準引進的第一個用于治療惡性腫瘤的EGFR單抗藥物，2008年，CFDA批準其用于與放療或化療聯合治療EGFR表達陽性的Ⅲ/Ⅳ期鼻咽癌，2009年被寫入《NCCN頭頸部腫瘤臨床指南(中國版)》，推薦用于局部晚期鼻咽癌的一線治療。目前，尼妥珠單抗聯合放化療治療鼻咽癌、頭頸部腫瘤、神經膠質瘤、結直腸癌、胰腺癌、食管癌、肝癌、非小細胞肺癌等實體瘤的臨床研究在多個國家正在開展。尼妥珠作為新一代人源化EGFR單克隆抗體，聯合放化療可明顯提高抗腫瘤效果，具有安全性高、耐受性好等特點，具有很好的臨床應用前景。然而，尼妥珠單抗的療效預測分子目前尚未明確，未來需要在治療前檢測EGFR、KRAS等基因水平，尋找有意義的預后指標，篩選敏感人群，為腫瘤患者提供更合理有效的個體化治療方案。

2.4 加西他布單抗(necitumumab) 加西他布單抗是第二代重組人IgG1 EGFR抗體，聯合吉西他濱-順鉑一線化療與單獨吉西他濱-順鉑相比顯著提高了晚期或轉移性鱗狀細胞癌患者總生存率和無進展生存率[23-24]，于2015年被FDA批準用于聯合吉西他濱、順鉑一線治療轉移性鱗狀非小細胞肺癌。K-ras基因突變狀態是西妥昔單抗和帕尼單抗治療結直腸癌的一個重要標志物[25]，缺乏有效的療效預測生物標志物也可能成為加西他布單抗臨床應用的主要障礙之一。

盡管西妥昔單抗和帕尼單抗在治療結直腸癌患者中取得了顯著的臨床效果，但持續用藥幾個月后便出現耐藥性。除了最常見的K-ras突變導致的逃逸機制外，EGFR表位結構域S468R突變首先在西妥昔耐藥轉移性結直腸癌患者中被發現，其他點突變引起的西妥昔及帕尼單抗耐藥性也陸續被發現和報道[26-27]。一項最新研究發現，加西他布單抗可以結合大多數對西妥昔和帕尼單抗產生抗性的EGFR突變體，可能對某些產生耐藥性的轉移性結直腸癌有效，顯示出很好的臨床應用前景[28]。

3 BsAb

BsAb是同時特異性結合兩個不同抗原的人工抗體，由于其特異性和雙功能性，現已成為抗體工程領域的研究熱點。目前已上市的兩個雙特異性抗體(catumaxomab和blinatumomab)均通過結合T細胞表面分子CD3和癌細胞表面抗原，拉近細胞毒性T細胞與癌細胞的距離，引導T細胞直接殺傷癌細胞。目前處于臨床階段的靶向EGFR的雙特異性抗體有如下幾類：

3.1 靶向EGFR和HER3的BsAb Duligotuzmab(MEHD7945A,RG7597)是基因泰克公司研發的同時結合EGFR和HER3的雙特異性抗體。EGFR和HER3的磷酸化激活了下游的Ras/MAPK和PI3K/AKT信號通路，促進了細胞的生長和增殖[2-3]。EGFR或HER3的單特異性抗體不能完全抑制增殖和存活信號，將針對EGFR和HER3的兩種特異性抗體結合在一起，可以完全抑制Ras/MAPK和PI3K/AKT信號通路，提高癌癥治療療效[29]。兩種抗體分子分別對EGFR和HER3具有良好的親和力。Fc區的存在使這種雙特異性抗體可以像正常人體IgG一樣，同時可以發揮免疫效力。目前，Duligotuzmab處于Ⅱ期臨床試驗階段，初步結果顯示其優于單一靶向EGFR抗體西妥昔的療效[30]，而且有研究表明，Duligotuzmab能克服西妥昔單抗產生的部分耐藥性[31]。

3.2 靶向EGFR和C-MET的BsAb LY3164530由禮來公司研制，是靶向EGFR和C-MET的雙特異性抗體。C-MET與其配體肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor,HGF)在細胞的增殖、存活、侵襲等過程中發揮重要作用，在多種腫瘤細胞中高表達[32]。C-MET還可通過與EGFR相互作用而被激活，被認為是EGFR-TKI耐藥性的一種信號逃逸機制[17]。Emibetuzumab(LY2875358)是禮來公司開發的一種靶向C-MET的單克隆抗體，目前處于臨床Ⅱ期研究階段，用于治療非小細胞肺癌和胃癌。LY3164530是通過融合EGFR抗體單鏈可變片段(cetuximab序列)至Emibetuzumab重鏈的N末端而成的雙特異性抗體類藥物。LY3164530可結合C-MET及EGFR并促進其內吞，而不具有激活活性。在NSCLC移植瘤模型中，該藥物相比于Emibetuzumab與Cetuximab聯合用藥方案表現出更好的抗腫瘤療效。另一個EGFR/c-MET雙特異性抗體JNJ-61186372增強了EGFR突變型肺癌細胞的殺傷，目前正處于臨床Ⅰ期試驗階段[33]。

3.3 包含EGFR靶標的其他BsAb 靶向EGFR/CD3的雙特異性抗體被開發用來連接到激活的T細胞，這種T細胞(EGFRBi-aATC)被重新輸入體內，促進非MHC限制的T細胞介導的對EGFR陽性腫瘤細胞的殺傷[34]，但該項I期臨床試驗被終止[35]。靶向EGFR/CD64的雙特異性抗體MDX447完成了I期臨床對晚期實體瘤患者安全性與有效性評估，目前無該項臨床試驗的最新進展[36]。此外，靶向EGFR/VEGFR2[37]、EGFR/IGF-1R[38]、EGFR/HER2[39]等雙特異性抗體也處于不同的研發階段。

4 ADC

ADC近年來發展迅速，它將細胞毒素分子連接到抗體上，通過其抗體部分與細胞表面的抗原結合，形成ADC-受體復合物并迅速內化，在溶酶體內加工后釋放毒素，從而殺傷腫瘤細胞；ADC兼具小分子藥物強大的殺傷力和單抗高度的靶向性，因而成為腫瘤靶向治療的熱點[40]。目前，FDA批準上市的ADC藥物有4個(Adcetris、Kadcyla、Besponsa、Mylotarg)，另外還有超過65個ADC正處于臨床試驗的不同階段[41]。目前還沒有靶向EGFR的ADC被批準上市，但有幾個正處于臨床試驗階段。

4.1 Depatuxizumab mafodotin(ABT-414) ABT-414為艾伯維公司研發的靶向EGFR的ADC，它由人源化EGFR抗體ABT-806經不可裂解的連接子偶聯微管抑制劑MMAF而組成。在多形性成膠質細胞瘤(glioblastoma multiforme,GBM)的Ⅱ期臨床研究中，表現出了強效的抑制腫瘤的療效和可控的眼部毒性[42]。目前，此藥用于成膠質細胞瘤、非小細胞肺癌等實體瘤的Ⅲ期臨床試驗正在開展。另一種將抗體ABT-806偶聯MMAE毒素制備的ADC(ABBV-221)在臨床前研究中顯示出較強的腫瘤抑制作用，有望進入臨床試驗階段[43]。

4.2 Laprituximab emtansine(IMGN-289) IMGN-289是由Immuno Gen公司開發的一種靶向EGFR的嵌合IgGκ型單克隆抗體與美登素DM1的偶聯藥物，曾進行過治療實體瘤的Ⅰ期臨床研究，但該研究目前已終止。

4.3 AMG-595 AMG-595是安進公司開發的一種靶向EGFR Ⅲ型突變體(EGFRvⅢ)的單克隆抗體與DM1的偶聯藥物，曾進行過治療間變性星形細胞瘤和成膠質細胞瘤的Ⅰ期臨床研究，該研究目前無最新進展公布。

5 CAR-T

CAR-T療法是從患者自身收集T細胞，通過基因工程技術在其表面表達能夠識別特異性腫瘤抗原的特殊受體，即嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor,CAR)，同時在受體的胞內段加上引起T細胞活化的信號傳遞區域，表達CAR的T細胞(CAR-T)經擴增后被注入患者體內，識別并結合具有相應特異性抗原的腫瘤細胞，進而攻擊腫瘤細胞[44]。目前已有兩個CAR-T被FDA批準上市，分別是2017年8月批準的Kymriah(tisagenlecleucel)和2017年10月批準的Yescarta(axicabtagene ciloleucel)，它們都是靶向CD19的CAR-T療法。針對EGFR的CAR-T治療也處在臨床及研發的不同階段。

CAR-T-EGFRvⅢ是賓夕法尼亞大學和諾華醫學研究所合作開發的靶向EGFRvⅢ的CAR-T，用于GBM患者的治療正處于I期臨床試驗階段。EGFRvⅢ是EGFR胞外區氨基酸缺失引起的突變體，是腫瘤中最常見的一種EGFR突變體[45]。這種突變體被檢測到在GBM腫瘤細胞中大量表達，在正常細胞中無表達，具有腫瘤特異性和免疫原性[46]。一項最新的臨床研究結果顯示，CART-EGFRvⅢ細胞具有可接受的安全性，可以跨越血腦屏障，浸潤腫瘤，并且能夠引起免疫應答，從而使得GBM細胞中EGFRvⅢ腫瘤抗原的減少[47]。除此之外，該研究還發現，患者中EGFRvⅢ表達的廣泛變化，再加上CAR-T細胞輸注時引起的腫瘤免疫抑制效應被激活，這些可能是潛在的治療障礙[47]。

目前上海細胞治療研究所正在開展一項Ⅰ/Ⅱ臨床試驗，評估一項可以分泌CTLA-4和PD-1抗體的EGFR-CAR-T療法對EGFR陽性、晚期復發或難治性惡性實體瘤患者的療效和安全性。EGFR-CAR-T能特異性有效地殺傷EGFR陽性腫瘤細胞，其分泌的CTLA-4和PD-1抗體能改善腫瘤免疫抑制微環境，這種新一代的CAR-T兼具CAR-T和免疫檢查點抑制劑的優點，是治療晚期實體瘤的一種有前景的方法。

6 結語

腫瘤細胞學及分子生物學的不斷發展，EGFR作為腫瘤靶向治療的潛力也已顯現出來。目前以EGFR為靶點的腫瘤靶向治療主要有EGFR-TKI、單克隆抗體、雙特異性抗體、ADC及CAR-T這五種類型，這五種治療方法在臨床使用或試驗階段都取得了顯著的效果，但每一種方法又都存在局限性。EGFR-TKI要面臨EGFR酪氨酸激酶不斷出現的耐藥性突變，所以針對相繼發生的耐藥突變不斷有新一代的EGFR-TKI出現。單克隆抗體單獨用藥對腫瘤細胞的殺傷作用有限，需與其他放化療或EGFR-TKI聯合治療。ADC藥物對腫瘤細胞殺傷作用明顯，但其藥物荷載量的一致性及臨床安全性也是該類型藥物面臨的挑戰。目前有大量針對EGFR的CAR-T療法正處在臨床或研發階段，也取得了顯著的療效，但EGFR的高變化性及腫瘤微環境仍是這種療法需要突破的障礙。總之，靶向治療已成為治療惡性腫瘤的一種新模式，雖然面臨著許多難題和技術瓶頸。但隨著技術的進步和發展，相信這些難題和技術瓶頸會不斷被解決和攻破，為惡性腫瘤患者帶來福音。