雌激素及其受體與表皮生長因子受體突變肺癌的關(guān)系△

何韻婷，周清#

1廣東省人民醫(yī)院（廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院）廣東省肺癌研究所廣東省肺癌轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)重點實驗室，廣州510080

2南方醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，廣州510280

肺癌是全球發(fā)病率和病死率最高的惡性腫瘤。吸煙是引起肺癌的首要危險因素，因此，肺癌多見于男性患者。但隨著戒煙行動的推廣，男性肺癌發(fā)病率逐年下降，女性肺癌發(fā)病率下降速度慢于男性[1]。男性和女性肺癌患者的臨床特征也存在差異：女性的發(fā)病年齡較小，通常無吸煙史，病理類型以腺癌為主，表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）突變率較高，預(yù)后好于男性患者。造成這種差異的原因包括基因多態(tài)性、性激素水平、代謝情況、社會文化背景等的不同。既往許多學(xué)者指出，激素可影響肺癌的發(fā)生和發(fā)展[2-8]。本文就雌激素及其受體與EGFR突變肺癌的關(guān)系、抗雌激素藥物聯(lián)合表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑（epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor，EGFR-TKI）在肺癌中的應(yīng)用進行綜述。

1 雌激素活化的下游通路

雌激素為類固醇激素，包括雌二醇、雌酮和雌三醇，其中雌二醇的活性最高。雌激素不僅具有促進性器官發(fā)育、維持第二性征的生理作用，還與乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌、肺癌等惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。雌激素受體（estrogens receptor，ER）主要包括ER-α、ER-β兩種類型，可在細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜上表達(dá)。雌激素與ER結(jié)合后，主要通過以下兩種途徑激活下游通路[3,5]：①經(jīng)典基因組途徑，雌激素與細(xì)胞核ER結(jié)合，形成同源或異源二聚體，該復(fù)合物與靶基因的雌激素反應(yīng)元件結(jié)合，通過輔助活化因子誘導(dǎo)相應(yīng)基因的表達(dá)，縮短細(xì)胞增殖周期、促進細(xì)胞遷移，該途徑的作用速度較慢。②非基因組途徑，雌激素與細(xì)胞膜或細(xì)胞質(zhì)中的ER結(jié)合，形成同源或異源二聚體，激活下游的分裂原調(diào)節(jié)激酶（mitogen-regulated kinase，MEK）/胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellular-signal-regulated kinase，ERK）通路、磷脂酰肌醇-3-羥激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）/蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）、環(huán)磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）/蛋白激酶 A（protein kinase A，PKA）通路，促進細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡、促進腫瘤新生血管生成，該途徑作用的速度較快。此外，雌激素還可作用于線粒體膜上的ER，參與細(xì)胞代謝并發(fā)揮抗凋亡作用。

2 ER通路與EGFR通路的相互作用

EGFR是酪氨酸激酶型受體，表皮生長因子作用于EGFR后可激活大鼠肉瘤癌基因（rat sarcoma oncogene，RAS）/迅速加速纖維肉瘤（rapidly accelerated fibrosarcoma，RAF）/MEK/ERK、PI3K/AKT、蛋白酪氨酸激酶（janus kinase，JAK）/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子（signal transduction and activator of transcription，STAT）等下游信號通路，持續(xù)活化可促進細(xì)胞持續(xù)增殖、減少細(xì)胞凋亡和細(xì)胞遷移，促進腫瘤形成、新生血管生成、細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移。EGFR通路與ER的非基因組途徑激活的下游通路部分相同，既往的研究也證實了ER通路和EGFR通路存在交互作用。

ERK通路啟始于細(xì)胞膜，最終引起細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子的磷酸化，在調(diào)節(jié)肺癌細(xì)胞增殖方面具有重要作用。Pietras等[9]發(fā)現(xiàn)雌激素與細(xì)胞核外的ER結(jié)合后，也可迅速使ERK磷酸化，活化ERK/AKT信號通路，促進NSCLC細(xì)胞的增殖和生長。董年等[10]也發(fā)現(xiàn)，雌激素可以通過細(xì)胞膜上的ER-β迅速活化ERK1/ERK2信號通路促進細(xì)胞的遷移和侵襲，抑制ERK1/ERK2信號通路則可以逆轉(zhuǎn)雌激素促進細(xì)胞遷移和侵襲的作用。Marquez-Garban等[11]的研究顯示，雌激素與表皮生長因子（epider-mal growth factor，EGF）均可以誘導(dǎo)細(xì)胞核內(nèi)類固醇激素受體輔助活化因子的快速磷酸化，且兩種物質(zhì)共同作用時，ERK的活性升高幅度均高于其中任一種物質(zhì)單獨作用，表明雌激素與表皮生長因子存在協(xié)同作用。Xu等[12]的研究也證實了雌激素可以活化NSCLC細(xì)胞的EGFR通路，但雌激素和EGF激活通路后會反饋下調(diào)EGFR和ER的表達(dá)，抗雌激素藥物氟維司群和EGFR-TKI作用時則會上調(diào)EGFR和ER的表達(dá)。有學(xué)者利用了生物信息技術(shù)分析了NSCLC的腫瘤基因組圖譜，證實ER可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞膜受體的表達(dá)、活化，調(diào)控下游的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而影響腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為，如細(xì)胞的生長、增殖和凋亡，其中影響的細(xì)胞膜受體就包括了EGFR[13]。Pietras等[9]在分析肺癌細(xì)胞的細(xì)胞膜蛋白質(zhì)時也發(fā)現(xiàn)了ER-α和ER-β單克隆抗體識別到的蛋白質(zhì)與EGFR密切相關(guān)。上述研究均證實了ER與EGFR存在部分相同的下游通路，兩通路相互作用，影響細(xì)胞的增殖、生長。

相反，有學(xué)者認(rèn)為ER通路與EGFR通路相互拮抗：EGFR通路異常活化時使細(xì)胞生長周期縮短、細(xì)胞凋亡減少，但細(xì)胞核的ER-β可以通過阻斷EGFR下游通路的RAS通路、下調(diào)ERK1/ERK2和c-MYC的表達(dá)抑制細(xì)胞生長，通過上調(diào)B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2（B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）促凋亡基因的表達(dá)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，最終抑制了NSCLC細(xì)胞的存活[14]。

3 ER在EGFR突變肺癌中的表達(dá)

多項研究對肺癌組織中的ER與EGFR的表達(dá)水平、EGFR突變狀態(tài)進行了分析。Suzuki等[15]的研究結(jié)果顯示，EGFR野生型肺癌患者ER-α外顯子7的表達(dá)水平低于EGFR突變肺癌患者。Mazières等[16]認(rèn)為，細(xì)胞核ER-α表達(dá)與女性肺癌患者的EGFR突變狀態(tài)相關(guān)，閆明等[17]則發(fā)現(xiàn)，ER-α陽性表達(dá)患者中的EGFR基因突變率明顯高于ER-α陰性表達(dá)的患者（P＜0.01），ER-α陽性表達(dá)是EGFR基因突變的獨立危險影響因素（OR=3.906，95%CI：1.996～7.692，P＜0.01）。相反，有研究結(jié)果指出，在原發(fā)性肺癌中，ER-β與EGFR蛋白的表達(dá)呈正相關(guān)（r=0.612，P＜0.01），而ER-α與EGFR、ER-α與ER-β的表達(dá)無相關(guān)關(guān)系[18]。多項研究結(jié)果顯示，ER-β與EGFR突變相關(guān)，細(xì)胞核ER-β的表達(dá)與EGFR突變相關(guān)（OR=2.947，95%CI：1.97～4.57）[19]，EGFR突變患者ER-β1表達(dá)水平高于EGFR野生型患者（58.2%vs34.1%，P=0.001）[20]，EGFR突變患者ER-β陽性表達(dá)率高于EGFR野生型患者（57.4%vs27.8%，OR=0.241，P=0.029）[21]，細(xì)胞核ER-β強表達(dá)組患者的EGFR突變率高于ER-β弱表達(dá)組患者（85.7%vs54.5%，P=0.045），磷酸化EGFR蛋白陽性表達(dá)組患者的ER-β陽性表達(dá)率低于磷酸化EGFR蛋白陰性表達(dá)組患者（27.8%vs64.0%，P=0.018）[22]。Raso等[23]研究顯示，EGFR突變肺腺癌患者細(xì)胞質(zhì)ER-α、細(xì)胞核ER-α和細(xì)胞核ER-β的陽性表達(dá)率均明顯高于EGFR野生型患者。一項Meta分析結(jié)果顯示，ER-β高表達(dá)患者的EGFR突變率高于ER-β低表達(dá)患者，ER-α與EGFR突變無相關(guān)性[24]。此外，有研究證實，EGFR突變患者與EGFR野生型患者的ER表達(dá)水平無明顯相關(guān)性[25]。

由于肺癌中的雌激素受體表達(dá)暫無標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，各個研究選用的雌激素受體抗體和免疫組化評分方法不一致，因此各研究的結(jié)論各異，亦難以相互比較。

4 ER表達(dá)水平與EGFR-TKI療效的關(guān)系

細(xì)胞實驗發(fā)現(xiàn)，EGFR-TKI耐藥肺癌細(xì)胞株的ER-β1表達(dá)水平明顯高于EGFR敏感突變的肺癌細(xì)胞株，敲除ER-β1后，EGFR-TKI耐藥細(xì)胞株可恢復(fù)對EGFR-TKI的敏感性，并伴隨ERK1/ERK2和AKT的表達(dá)下調(diào)[25]。因此，ER表達(dá)水平變化可能是EGFR-TKI耐藥的原因。

近年來，研究多集中于肺癌患者的ER表達(dá)情況與EGFR-TKI的臨床療效。Fu等[25]的研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)中ER-β強表達(dá)的EGFR突變患者接受EGFR-TKI治療的無進展生存期（progression free survival，PFS）短于弱表達(dá)或不表達(dá)的患者，細(xì)胞質(zhì)ER-β1陽性表達(dá)是患者預(yù)后的獨立預(yù)測因子（HR=2.547，95%CI：1.165～5.564，P=0.019）。Ding等[26]的研究發(fā)現(xiàn)，在EGFR敏感突變的肺腺癌患者中，細(xì)胞質(zhì)表達(dá)ER-β組患者的客觀緩解率低于細(xì)胞質(zhì)不表達(dá)ER-β組患者（25.0%vs59.6%，P=0.030），疾病控制率也低于細(xì)胞質(zhì)不表達(dá)ER-β組患者（66.7%vs96.2%，P=0.009），中位PFS明顯縮短（4.7個月vs10.9個月，P=0.018），中位總生存期（overall survival，OS）也呈縮短趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（20.1個月vs39.1個月，P=0.071）；Cox風(fēng)險回歸模型分析也證明了細(xì)胞質(zhì)ER-β陽性表達(dá)是EGFR突變患者PFS的獨立預(yù)測因子（HR=1.870，95%CI：1.058～3.305，P=0.031）。He等[20]分析了122例EGFR突變患者接受一線EGFR-TKI治療的臨床療效，結(jié)果顯示，在攜帶EGFR21L858R突變的患者中，細(xì)胞質(zhì)ER-β1高表達(dá)組患者的中位PFS短于細(xì)胞質(zhì)ER-β1低表達(dá)組患者（8.0個月vs9.5個月），中位OS也短于細(xì)胞質(zhì)ER-β1低表達(dá)組患者（18.0個月vs22.0個月）；多因素分析也證明了ER-β1細(xì)胞質(zhì)高表達(dá)是攜帶EGFR21L858R突變肺癌患者PFS和OS的獨立預(yù)測因子（P＜0.05），但在EGFR19del突變的患者中，細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核ER-β1高表達(dá)組和低表達(dá)組患者的生存獲益無明顯差異。野生型EGFR一般處于穩(wěn)定狀態(tài)，突變后被翻譯成不同的EGFR蛋白，可能會破壞原本的非活性構(gòu)象。19號外顯子主要發(fā)生第746～752位密碼子的缺失突變，導(dǎo)致EGFR蛋白的氨基酸序列中4個高保守的氨基酸丟失，這一缺失改變了受體酪氨酸激酶腺苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）結(jié)合的角度，從而明顯增強腫瘤細(xì)胞對EGFR-TKI的敏感性；21號外顯子多為L858R點突變，主要是第858位上密碼子出現(xiàn)轉(zhuǎn)換，引起EGFR蛋白中該位點的氨基酸由亮氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫彼帷⑻岣叻€(wěn)定性、明顯增強腫瘤細(xì)胞對EGFR-TKI的敏感性。該研究亞組分析結(jié)果顯示，ER-β1對不同突變類型NSCLC患者的EGFRTKI療效的預(yù)測作用不同，推測可能是因為ER-β1與L858R突變蛋白的結(jié)合比19del更緊密，更容易導(dǎo)致EGFR-TKI耐藥的產(chǎn)生，但其作用機制仍需要進一步研究證實。Nose等[22]的研究顯示，在EGFR突變患者中，細(xì)胞核ER-β強表達(dá)組患者的客觀緩解率（77.8%vs41.6%，P=0.063）、疾病控制率（100%vs83.3%，P=0.152）均高于弱表達(dá)組患者，PFS也相對延長（P=0.012）。吳一龍教授的研究則分析了357例接受EGFR-TKI治療的患者，結(jié)果顯示，不同年齡層女性患者和男性患者的EGFR-TKI療效不同，絕經(jīng)前期組、圍絕經(jīng)期組、圍絕經(jīng)期至絕經(jīng)后期組、絕經(jīng)后期組患者的中位PFS分別為7.4、12.7、10.0、13.7個月，與男性對照組患者比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.025），絕經(jīng)前期組、圍絕經(jīng)期組、圍絕經(jīng)期至絕經(jīng)后期組、絕經(jīng)后期組患者的中位OS分別為20.8、17.7、27.8、22.5個月，與男性對照組患者比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.209），月經(jīng)狀態(tài)是EGFR-TKI療效的獨立預(yù)測因子（HR=2.45，95%CI：1.42～4.23，P=0.001）[27]。該研究雖然未直接檢測雌激素或ER的表達(dá)水平，但月經(jīng)狀態(tài)可能側(cè)面反映了雌激素的水平或ER的表達(dá)情況。

5 抗雌激素藥物聯(lián)合EGFR-TKI在肺癌中的應(yīng)用

既往研究提示，ER通路與EGFR通路存在交互作用，ER表達(dá)與EGFR突變相關(guān)，ER表達(dá)水平與EGFR-TKI療效相關(guān)，因此，有學(xué)者開展了探索EGFR-TKI聯(lián)合抗雌激素藥物抑制肺癌作用的研究。抗雌激素藥物主要包括以下三種：①選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑，如他莫昔芬，可與ER競爭結(jié)合并使之變構(gòu)，阻斷雌激素對ER的激動作用；②選擇性雌激素受體下調(diào)劑，如氟維司群，可與ER競爭結(jié)合的同時誘導(dǎo)ER降解；③芳香化酶抑制劑，如依西美坦、來曲唑，可降低雌激素濃度。選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑可用于絕經(jīng)前期或絕經(jīng)后期的女性，選擇性雌激素受體下調(diào)劑和芳香化酶抑制劑僅適用于絕經(jīng)后期的女性。

氟維司群單藥對NSCLC細(xì)胞僅有輕微的抑制作用，但可明顯增強EGFR-TKI對多種細(xì)胞系的抑制作用，其中包括厄洛替尼耐藥的NSCLC細(xì)胞系，氟維司群聯(lián)合EGFR-TKI移植瘤小鼠的腫瘤體積明顯縮小[28]。一個肺腺癌小鼠模型的研究結(jié)果顯示，雌激素組小鼠的腫瘤數(shù)量明顯高于氟維司群聯(lián)合雌激素組和空白對照組小鼠（P＜0.01），ER-β表達(dá)水平也明顯高于其他兩組小鼠[29]。在構(gòu)建的PC9-ER細(xì)胞移植瘤小鼠模型上，氟維司群聯(lián)合厄洛替尼抑制腫瘤生長的作用明顯強于單藥組小鼠，聯(lián)合用藥組小鼠腫瘤組織中磷酸化ERK、磷酸化AKT、ER-β1水平也均低于單藥組小鼠[25]。研究顯示，氟維司群聯(lián)合吉非替尼抑制肺癌細(xì)胞株生長、增殖的作用強于吉非替尼或氟維司群單藥[12]。

與他莫昔芬或吉非替尼單藥相比，他莫昔芬聯(lián)合吉非替尼抑制肺腺癌細(xì)胞株增殖和促進細(xì)胞凋亡的作用更強[30-31]。Ko等[32]的研究發(fā)現(xiàn)，他莫昔芬可通過抑制PI3K/AKT通路，下調(diào)腺苷磷酸化酶的信使RNA（messenger RNA，mRNA）和蛋白表達(dá)水平，增強厄洛替尼抑制NSCLC細(xì)胞增殖的作用。Wang等[33]的研究發(fā)現(xiàn)，他莫昔芬通過改變基質(zhì)金屬蛋白酶及其組織抑制劑的表達(dá)水平，抑制了ER陽性NSCLC細(xì)胞的侵襲力。

一項比較氟維司群聯(lián)合厄洛替尼與厄洛替尼單藥治療晚期NSCLC患者的Ⅱ期隨機臨床研究發(fā)現(xiàn)，EGFR野生型患者的ER-α陽性率高于突變型患者（50.0%vs9.1%，P=0.03），在EGFR野生型患者中，聯(lián)合用藥組的中位PFS比單藥組長（3.5個月vs1.7個月，HR=0.35，95%CI：0.14～0.86，P=0.37）[34]。另一項氟維司群聯(lián)合吉非替尼的研究顯示，細(xì)胞核ER-β染色≥60%患者的PFS（8.5周vs14周，P=0.73）和 OS（65.5周vs21周，P=0.52）長于細(xì)胞核ER-β染色＜60%的患者，無統(tǒng)計學(xué)差異的原因可能是因為樣本量過小[35]。EGFR-TKI聯(lián)合抗雌激素藥物在臨床試驗中尚未得出具有統(tǒng)計學(xué)意義的結(jié)果，還可能與未對治療人群進行選擇有關(guān)，后續(xù)研究應(yīng)考慮選擇合適的研究對象并對研究結(jié)果進行分層分析。

6 小結(jié)與展望

盡管靶向治療可使EGFR突變的肺癌患者獲益，但大部分患者最終會出現(xiàn)耐藥，因此，提高EGFR-TKI的療效、延長耐藥時間是改善患者生存預(yù)后的重要途徑之一。已有多項研究結(jié)果證實，雌激素及其受體參與了肺癌的發(fā)生發(fā)展，ER通路與EGFR通路存在交互作用，ER表達(dá)水平與EGFRTKI療效相關(guān)，抗雌激素藥物聯(lián)合EGFR-TKI在細(xì)胞及動物試驗中的抗腫瘤療效增強。因此，深入研究雌激素及其受體促進肺癌發(fā)生發(fā)展的生物分子機制，探索科學(xué)的肺癌雌激素受體檢測方法和評價方法、準(zhǔn)確評估肺癌患者的雌激素受體表達(dá)情況、篩選適合內(nèi)分泌治療的肺癌患者，可為肺癌的治療提供新思路。