表皮生长因子受体突变对肺癌吉非替尼耐药的机制

高 燕，章明放

(1天津市静海县医院，天津301600;2天津第一中心医院)

肺癌是目前发病率和病死率最高的恶性肿瘤之一，化疗是其主要治疗手段，但以铂类为基础的化疗方案在晚期肺癌中缓解率为30%～40%，中位生存期为8～10个月［1］。近年来，随着分子生物学技术的发展，针对细胞特定分子的靶向治疗药物陆续上市，这些药物具有针对性强、能特异性地杀伤肿瘤细胞的特点。如表皮生长因子受体(EGFR)阻滞剂吉非替尼，用于治疗化疗失败或不适于化疗的局部晚期或远处转移的非小细胞肺癌(NSCLC)患者［2］。但几乎所有对吉非替尼治疗有效的患者会产生耐药性，其机制可能与EGFR的二次突变有关。故EGFR基因突变对肺癌吉非替尼耐药性的作用机制成为目前肺癌治疗的热点之一。本文就近年来有关肺癌吉非替尼耐药机制的研究进展综述如下。

1 EGFR概述

1.1 EGFR及其基因突变 EGFR属Ⅰ型生长因子家族，该家族包括4个跨膜受体:EGFR(HER21)、HER22、HER23、HER24。其中 EGFR 是一个含有1 186个氨基酸残基、分子量为170 kD的跨膜蛋白，由3个区域组成:胞外配体结合区、跨膜区和胞内区(羧基端含有酪氨酸激酶活化区)［3］。EGFR的酪氨酸激酶活化区含有3个重要结构，氨基端小叶(N-lobe)、αC螺旋和羧基端小叶(C-lobe)。其中羧基端小叶中的活化环(A-loop)是酪氨酸激酶的活性中心，由20～30个氨基酸组成，其中DFG序列在所有酪氨酸激酶中高度保守，此序列的组成或构象的改变可显著影响酪氨酸激酶活性［4］。

EGFR基因位于7号染色体短臂7p12～14区，由28个外显子组成，其酪氨酸激酶活化区由外显子18～24编码，其中外显子18～20编码N-lobe，外显子21～24编码C-lobe。迄今为止发现的EGFR基因突变＞90%位于外显子19～21。这些突变可分为3种类型:外显子19碱基缺失，主要是第746～752位密码子的碱基缺失突变，可导致EGFR蛋白中氨基酸序列丢失，引发ATP结合囊的角度改变，显著增强肿瘤细胞对吉非替尼的敏感性;外显子20的突变主要是第790位密码子出现C→T的转换，引起EGFR蛋白中该位点的氨基酸由苏氨酸转变为甲硫氨酸，使肿瘤细胞对吉非替尼产生耐药性，仅见于药物治疗后复发者，;外显子21的突变主要是第858位密码子出现T→G转换，引起EGFR蛋白中该位点的氨基酸由亮氨酸转变为精氨酸，使A-loop的稳定性提高，肿瘤细胞对吉非替尼的敏感性明显增强［5，6］。

1.2 EGFR与肺癌 EGFR存在于所有正常上皮和部分间叶来源的细胞，对细胞的生长、分化具有重要作用，在多种肺癌中存在过度表达［7，8］。EGFR 的表达水平高低与肿瘤组织类型、分化程度无关，而与疾病进展、预后有一定相关性。EGFR表达水平越高，TNM 分期越高，预后越差［9］。

1.3 EGFR参与的信号转导通路 EGFR的配体包括各类生长因子(如EGF、TGF-α)及一些细胞因子。当配体与EGFR结合形成二聚体复合物时，表皮生长因子受体—酪氨酸激酶(EGFR-TK)自身磷酸化而活化。活化的EGFR-TK主要与以下3条信号传导途径偶联:ras-raf-MEK-ERK/MAPK途径，几乎所有的ErbB受体成员可以通过Shc蛋白和(或)Grb2蛋白来激活MAPK激酶通路，信号通过c-jun和cfos等转录因子传递到核内，激活AP-1，该信号通路在生命的进化过程中是高度保守的，在细胞增殖、分化、迁移中起到非常重要的作用，依赖Ras-GTP激活MAPK系统，MAPK进入胞核诱导特异性转录因子(如C-myc、ELK)磷酸化，活化的转录因子与DNA序列结合，启动DNA复制，导致细胞增殖和分化，MAPK还可以介导CLE调节细胞周期;磷酯酰肌醇-3-磷酸激酶(PI3K)-抗凋亡激酶(AKT)途径，该路径可产生磷脂酰肌醇-3-磷酸(PI3P)第二信使，通过PI3K激活下游的AKT和多个转录调节因子，抑制细胞凋亡;活化下游的VEGF，促进微血管网的生成［10～13］。

2 吉非替尼概述

吉非替尼商品名为易瑞沙，为口服的可逆性小分子酪氨酸激酶抑制剂，是晚期NSCLC治疗中的第1个靶向药物，竞争性结合于EGFR-TK催化区域上Mg-ATP结合位点，抑制EGFR自身磷酸化，阻断其信号传导，起到抗肿瘤作用。体内外实验均证实，吉非替尼对肺癌、乳腺癌和头颈部肿瘤等多种实体瘤有效。与传统化疗药物比较，吉非替尼具有特异性强、毒副反应少的优点，目前已被20多个国家和地区批准上市，作为化疗失败的晚期NSCLC的二三线治疗药物［14］。

3 EGFR基因突变与肺癌吉非替尼耐药

3.1 EGFR基因突变与吉非替尼临床疗效的关系临床研究显示，吉非替尼对不同类型肺癌的疗效不同，但其共同的临床特点是对女性、非吸烟者、腺癌(尤其是细支气管肺泡癌)更为有效，与EGFR及其下游因子的表达水平均无关，并且EGFR基因突变可以预测吉非替尼的疗效［15，16］。临床研究显示，EGFR基因的突变在东方人群、女性、腺癌和非吸烟人群中高表达，而且在临床研究中已经证实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经一段缓解期后出现对吉非替尼的获得性耐药［17，18］。

3.2 EGFR基因突变诱导肺癌吉非替尼耐药的机制

3.2.1 原发性发耐药 很多患者给予吉非替尼治疗时从未有过任何的治疗效果，这种耐药称之为原发性耐药，可能与KRAS基因的突变有关。EGFR外显子20的插入性突变可使其对EGFR-TKI的敏感性降低100倍，临床上也发现具有此突变的患者对EGFR-TKI治疗反应不明显。甲硫氨酸突变较少见，但可导致获得性耐药，并与原发耐药相关［19］。

3.2.2 获得性耐药 尽管在EGFR突变的肺癌中，吉非替尼可以达到是较好的效果，但耐药性的产生限制了患者生存时间。大多数应用吉非替尼的肺癌患者病情得到缓解，但经过6～12个月后产生了耐药现象，肺癌病情继续恶化，继续应用吉非替尼治疗没有明显效果。为区别于开始用药时即对吉非替尼不敏感的原发性耐药，这种耐药被称为吉非替尼的获得性耐药。由于吉非替尼获得性耐药的发生率较高，产生耐药后无有效方法阻止肺癌进展，因此阐明获得性耐药的发生机制，有效克服获得性耐药的产生，成为EGFR阻断剂的研究方向和热点问题。目前，对吉非替尼获得性耐药机制的研究有以下几个方面:①EGFR靶基因的突变:特异性EGFR外显子20的二次突变，导致790位上密码子发生错义改变，催化区域中苏氨酸被体积较大的甲硫氨酸取代，阻止吉非替尼与ATP位点的结合;另外，还新发现791位上密码子错义改变D761［20］;②EGFR旁路效应:如胰岛素样生长因子-1受体、血小板源性生长因子受体(PDGFR)等受体直接活化其下游的信号通路［21］;③EGFR信号转导路径的变化，如Ras活化引起Raf-MEK/MAPK的上调，与EGFR失去偶联，ERk、met高表达以及PTEN失活引起AKT通路的过度活化等［22～26］。

有研究表明，吉非替尼耐药细胞存在酪氨酸激酶受体异常表达的现象，包括生长受体家族ERBB4，血小板衍生的生长因子受体家族PDGFRL，纤维细胞生长因子受体家族FGFR1、FGFR2，肝细胞生长因子受体MET等。酪氨酸激酶受体家族配体相关生长因子也存在异常活化的现象，如FGF18、FGF2、FGF7、INSL3、NRG1、PDGFC、PDGFD 等，均有不同程度异常活化［27，28］。因此，酪氨酸激酶受体家族及相关配体的异常表达可能与肺癌吉非替尼的获得性耐药有关。

综上所述，EGFR是细胞生长、分化的重要组成部分，但其基因突变也可引发肺癌等肿瘤对吉非替尼的耐药，使肿瘤治疗无效。随着对EGFR突变诱导肺癌吉非替尼耐药机制的深入研究，以及人们对肿瘤发展过程更加清晰的认识，EGFR可作为一个潜在的药物靶点以及检测指标广泛应用于药物研发和疾病防治。

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