EGFR和mTOR特异性标记与肿瘤治疗关系现状

李　争，陈　瑜(综述)，王振国(审校)

(解放军第三〇九医院妇产科，北京 100091)

EGFR和mTOR特异性标记与肿瘤治疗关系现状

李争△，陈瑜(综述)，王振国※(审校)

(解放军第三〇九医院妇产科，北京 100091)

分子靶向治疗作为一种小分子化合物、多肽、单克隆抗体，通过特异性地调节体内肿瘤生物信息传导等途径，抑制肿瘤生长，达到缓解疾病的目的。当前发现的表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)、血管内皮生长因子、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)等多种生物标志物在不同肿瘤组织中出现相关性表达异常，针对这些特异性较强的生物标志物应运而生的靶向性药物已在基础或临床广为探索和应用，并获得一定的成效。现就EGFR、mTOR特异性标记与肿瘤治疗关系的现状予以综述。

1EGFR

EGFR是表皮生长因子家族成员的细胞表面受体，是EGFR 酪氨酸激酶家族成员之一。正常情况下，EGFR在胃肠道、真皮和肾等正常组织中表达。EGFR及其相关通路在大多数上皮性肿瘤中过表达，对肿瘤细胞的繁殖、生长、修复和存活等过程中起重要作用。目前主要应用的EGFR抑制剂分为两类：单克隆抗体，包括西妥昔单抗、帕尼单抗、尼妥珠单抗和扎妥木单抗；酪氨酸激酶抑制剂，包括吉非替尼和厄洛替尼和凡德他尼。

1.1宫颈癌顺铂为基础的放化疗目前被认为是局部晚期宫颈癌的标准治疗方式。在许多肿瘤中，EGFR的高水平表达与肿瘤对放疗耐受和预后差密切相关，由此点对点的靶向处理对于提高经典治疗效果应当是有益的,在一项15例患者入组的临床研究中就显示了抑制EGFR在改善和增强顺铂为基础的放化疗疗效作用的有效性。研究者采用酪氨酸激酶抑制剂厄洛替尼抑制EGFR的同时进行顺铂为基础的放化疗治疗，完成了全部治疗的12例患者中，完全缓解11例(91.7%)，部分缓解1例(8.3%)[1]。而随后2014年的Ⅱ期临床试验36例患者完成治疗，整体耐受性好，其中34例患者(94.4%)达到完全缓解；2年和3年总体生存期(overall survival，OS)和无进展生存期(progression-free survival，PFS)分别为91.7%、80.6%和80%、73.8%。该数据显示，采用顺铂为基础的放化疗辅助以EGFR靶点控制在局部晚期宫颈癌治疗中具有显著作用[2]。

现代研究已明确人乳头瘤病毒(human papillomavirus，HPV)感染是宫颈癌发生的直接原因，EGFR与HPV之间具有交互作用，与肿瘤生长过程有密切关系。在一项抗病毒实验研究中将抗病毒药物西多福韦和EGFR单克隆抗体西妥昔单抗共同治疗HPV阳性细胞系(HeLa和Me180)和HPV阴性细胞系(C33A)异位移植的裸鼠，发现在HeLa、Me180、C33A移植裸鼠单独应用和联合治疗的肿瘤体积抑制分别为：西多福韦7%、22%、2%；西妥昔单抗0%、47%、2%；西多福韦-西妥昔单抗22.4%、52%、6%。上述研究表明，西多福韦-西妥昔单抗明显延缓了HPV阳性细胞异位移植裸鼠的肿瘤生长，EGFR抑制剂配伍抗HPV感染可能成为一种新的治疗策略[3]。

1.2其他组织恶性肿瘤EGFR的高水平表达与肿瘤对放疗耐受和预后差相关。在头颈部鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)中，EGFR对细胞生长有重要的影响，且与HNSCC的不良预后有明显关系。

EGFR单克隆抗体是在HNSCC研究中较为广泛的药物，尤其是西妥昔单抗。目前多项临床试验已证实，无论EGFR单克隆抗体单药或是联合放化疗的应用对HNSCC的治疗均有效[4-7]。根治性放疗曾是进展期HNSCC的标准治疗方法。Bonner等[4]在424例样本量的Ⅲ期临床试验中发现，局部进展期HNSCC，根治性放疗联合西妥昔单抗较单独放疗可明显延长PFS，显著提高局部进展期HNSCC的治疗效果。联合治疗和单独放疗的中位OS(median OS，mOS)分别为49个月和29.3个月(P=0.005)，中位PFS存期(median PFS，mPFS)分别为17.1个月和12.4个月(P=0.006)，2年、3年生存率分别为62%、55%和55%、45%。同样，在联合治疗组疾病进展的风险也明显降低，且西妥昔单抗的应用并不增加放疗的不良反应。2010年，Bonner等[5]公布了这项试验的5年生存率的数据，更新的数据显示，联合治疗组5年总体生存率为45.6%，单独放疗组为36.4%(P=0.018)。由西妥昔单抗所诱导产生G≥2的皮疹的患者比皮疹G为0～1级患者的OS明显延长(68.8个月比25.6个月；HR=0.49，95%CI0.34～0.72；P=0.002)，因此可控性皮疹可作为患者获得最佳结果的免疫应答的生物标志，亦或在未来筛选长期应用西妥昔单抗而获益的适宜人群时可应用西妥昔单抗所诱导的皮疹作为标准，或以此作为监测指标来决定患者是否需要更改治疗方案以获得更佳的治疗效果。近期一项样本量为90例患者的Ⅱ期临床试验结束[7]，入组者均为对铂类化疗抵抗的HNSCC患者，23%的患者体能状态为2级，74%的患者有远处转移，患者接受扎妥木单抗治疗，并在试验过程中根据扎妥木单抗所诱导引起的皮疹进行药物剂量的调节。mOS为5.3个月，mPFS为2.1个月，通过东部肿瘤协作组(eastern cooperative oncology group,ECOG)体能状态的亚组分析显示mOS在体能状态为0～1级时为6.3个月，体能状态为2级时为2.5个月。客观缓解率为5.7%，疾病控制率为39.8%。探索性的分析显示，EGFR和 EGFR-2荧光原位杂交阳性的患者比阴性患者的mOS、mPFS更长，扎妥木单抗对化疗耐药的HNSCC患者具有显著疗效，而扎妥木单抗所引起的可控性皮疹调节药物剂量也是安全、可行的。

血管生成在肿瘤的生长、发展、侵袭和转移的过程中起关键作用。在肿瘤细胞生长过程中，血管生成是必不可少的，靶向抑制血管内皮生长因子可使肿瘤新生血管和血供减少，使肿瘤处于相对静止状态。血管内皮生长因子的表达受到EGFR 的调控，然而血管内皮生长因子上调又与患者对西妥昔单抗的耐药有关。因此，抑制EGFR能够同时下调血管内皮生长因子产生抗血管生成作用，并缓解患者对西妥昔单抗耐药的状况。将西妥昔单抗和贝伐单抗联合应用于HNSCC细胞系SSC1中，发现在延缓肿瘤生长方面与单药治疗差异有统计学意义。基础研究发现[8]，在种植SCC1细胞系的动物上，联合治疗后肿瘤体积显著小于单药治疗组。联合治疗组(119 mm3)与西妥昔单抗组(176 mm3，P=0.026)、贝伐单抗组(541 mm3，P=0.0006)比较治疗后肿瘤体积明显减小，同时联合治疗组明显降低了肿瘤增殖活性。Ⅱ期临床试验显示，在复发和(或)转移的HNSCC患者中联合用药的疾病控制率与其他单用EGFR抑制剂的研究相比明显增高，疾病控制率为73%，mOS为7.5个月[8]。

一项关于42例食管癌患者入组的Ⅱ期临床试验中，20例患者EGFR过表达，全部患者应用尼妥珠单抗联合放疗治疗，中位生存时间为14个月，mPFS为10个月，2年、3年的OS和PFS分别为33.3%、24.5%和26.2%、22.1%。该研究发现，EGFR抑制剂的有效性有可能随着EGFR表达的增加而增加。与先前单独应用放疗研究相比，联合治疗能明显提高OS，其机制可能是联合治疗抑制了肿瘤细胞中的DNA双链断裂的修复过程，同时减少肿瘤细胞增殖并将细胞周期阻滞在G1期和促发肿瘤细胞凋亡[9]。采用尼妥珠单抗通过抑制已被激活的EGFR，上调胰岛素样生长因子结合蛋白 3表达可以增强放疗所引起的细胞死亡作用，可明显增加高表达EGFR的食管癌KYSE30细胞系对放疗的反应性[10]。

2mTOR

mTOR是磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)相关的蛋白激酶家族成员。mTOR是PI3K/AKT信号转导通路中的一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在控制细胞生长、细胞周期调控和细胞代谢等多个方面起重要作用。在生物体内mTOR主要以mTORC1和mTORC2两种方式存在，并且两者具有不同的分子结构、下游信号及不同的激活机制。mTORC2通常对于雷帕霉素的治疗并不敏感[11]。mTOR信号转导通路在许多恶性肿瘤中是细胞生长和增殖的关键激活位点，肿瘤细胞中mTOR的异常激活有可能使mTOR途径成为肿瘤治疗的潜在手段[12]。目前有多种mTOR激酶抑制剂应用于临床和基础实验，如雷帕霉素及其衍生物PP242、OSI-027 和AZD8055等。

2.1宫颈癌AZD8055对宫颈HeLa细胞增殖和糖酵解的抑制作用和诱导凋亡的研究呈现时间依赖性。AZD8055能通过抑制糖酵解限速酶HK2的表达而抑制HeLa细胞糖酵解过程，同时miRNA-143的表达上调，可以明显地抑制细胞增殖和诱导细胞凋亡[13-14]。与其他肿瘤有相似之处的是，宫颈鳞癌亦经常可观察到AKT/mTOR信息通路的激活，高级别鳞状上皮内病变和宫颈鳞状细胞癌组织中mTOR通路标志物p-mTOR(Ser2488)和p-p70S6K(Thr389)的表达指数较正常宫颈上皮明显增加，且宫颈鳞癌中p-mTOR的表达指数较高级别鳞状上皮内病变也是明显增加的[15]。

近期完成的一个两阶段的Ⅱ期临床试验评价了mTOR激酶抑制剂对宫颈癌的作用，在复发不可切除的局部晚期和远处转移的宫颈癌中分析单独应用西罗莫司的治疗效果，38例患者入组，其中33例患者可进行反应评价(1例在治疗开始前排除，其余4例因不同原因退出试验)。其中无完全缓解者，1例患者部分缓解(3.0%，mPFS为3.52个月)，19例患者病情稳定(57.6%，mPFS为6.5个月)，13例患者疾病进展(39.4%)，该试验反应率低(<10%)，但病情稳定率显著，疗效持续时间仍短[16]。综上所述，对于西罗莫司在宫颈癌中的应用及其有效性和安全性的评估仍需要大样本、多中心的合作以确定其在临床应用中的价值。

2.2其他组织恶性肿瘤2010年有学者就尝试应用mTOR激酶抑制剂来提高食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma，ESCC)的疗效，在异位移植ESCC的裸鼠上应用雷帕霉素和顺铂进行比较实验，将雷帕霉素联合顺铂治疗分为其中一组，应用后其控制、消瘤效果明显好于其他各组，各组抑制率分别为对照组0%,雷帕霉素41.04%，顺铂27.13%，雷帕霉素+顺铂80.78%[17]，显示了雷帕霉素临床治疗的有效性。研究发现，mTOR在ESCC中的作用机制表现为自身表达上调的同时使下游缺氧诱导因子1α表达增加，而缺氧诱导因子1α在正常肠组织中表达极微，该因子具有促进组织血管生成的作用，因此认为mTOR激酶抑制剂也可以有效减少肿瘤组织中的血管生成[18]。将一种雷帕霉素的衍生物西罗莫司引入食管癌异位移植动物实验，并在体外与ESCC细胞系共同孵育，发现无论在体内还是在体外西罗莫司对ESCC细胞系mTOR活性和其下游效应器均呈现显著抑制，从而显著抑制了ESCC的细胞增殖能力，裸鼠皮下肿瘤体积显著减小[缓冲剂：(3261.6±722.0) m3；西罗莫司：(599.2±122.9) m3；P=0.007]，并能够有效延长正常位置食管癌小鼠的生存期(中位生存期：对照组31 d,治疗组43 d；P=0.0024)[18]。

mTOR激酶抑制剂PP242是mTORC1/mTORC2双重抑制剂，能同时减弱mTORC1和mTORC2在ESCC中的活动信号，明显抑制细胞的增殖及诱导细胞凋亡和使细胞周期停滞在G0/G1期，此过程为剂量依赖性。PP242可以协同顺铂的抗肿瘤作用，增强ESCC对顺铂治疗的敏感性，并可以协同调节AKT活性。采用PP242和顺铂联合治疗Eca-109细胞系，细胞凋亡率为32.65%,明显高于单独使用PP242(5.48%)或顺铂(11.06%)，在TE-1细胞系中存在同样的改变。PP242对于Eca-109和TE-1细胞系克隆复制能力的抑制显著高于仅对mTORC1有抑制作用的雷帕霉素。对mTORC1/mTORC2具有双重抑制效果的mTOR激酶抑制剂更应成为治疗ESCC的有效药物[11]。

在多数HNSCC中能发现PI3K/Akt/mTOR通路的基因变化，因此对于PI3K/Akt/mTOR通路的抑制也是HNSCC治疗药物发展的重要靶点[19]。AZD8055是一种具有mTORC1/mTORC2双重抑制效果的新型有效的抑制剂。在HNSCC的两个细胞系Hep-2和SCC-9中，AZD8055诱导的细胞死亡具有时间和剂量依赖性。一方面，在两个细胞系中AZD8055可引起大量细胞死亡，但仅观察到一个较温和的细胞凋亡(<10%)现象，并且凋亡抑制剂(z-VAD-fmk)也仅能轻微抑制AZD8055的细胞毒性；另一方面，细胞自噬抑制剂(3-MA)可明显回转AZD8055所诱导的肿瘤细胞死亡，由此可以看出，AZD8055在HNSCC细胞中主要通过自噬的方式诱导细胞死亡。同时，该研究显示c-Jun氨基末端激酶的激活是AZD8055诱导HNSCC细胞死亡的必要条件。与雷帕霉素相比，AZD8055能更明显地抑制Hep-2细胞移植小鼠的肿瘤生长和明显延长小鼠的生存期，同时并没有观察到明显的毒性[20]。在通过探针测量Hep-2细胞中线粒体极性时发现，AZD8055也诱导线粒体膜蛋白的缺失，而线粒体膜蛋白的缺失是线粒体调节凋亡过程中的重要步骤[21]。

雷帕霉素的衍生物依维莫司在HNSCC中的应用也被广泛的评估，近期两项Ⅰ期试验已经完成。传统上，新辅助化疗通常使用顺铂、紫杉醇和5-氟尿嘧啶，但其均会导致较为严重的不良反应。第一个试验中，采用依维莫司联合顺铂和多西紫杉醇作为放疗前的新辅助化疗，17例患者接受了此研究中的所有治疗(中位随访期为17.8个月)，1年和2年OS和PFS分别为100%、87.5%和91%、76.6%[22]。在第二个试验中，为了减少顺铂的使用剂量降低其毒性作用和增加化疗的敏感性，应用顺铂联合调强放疗和mTOR抑制剂依维莫司。所有参加此试验的患者中(中位随访时间为19.4个月)2例患者复发，1例死亡。患者2年OS为92%，PFS为85%[23]。

3结语

恶性肿瘤的分子靶向治疗进展迅速并显现出良好的治疗前景，但作为临床一线用药和(或)常规治疗，其特异性、有效性和不良反应尚有待于进一步的深入解决。尽管近期的临床研究在一些肿瘤中都显示出了明显的优势，但同时要注意靶向治疗的内在机制和临床效应评估，更需大样本、多中心临床试验的循证医学支撑，以完善生物标记抑制剂的安全性和有效性，为临床应用提供有力的证据支持。

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摘要：在全球范围内，肿瘤的致死率仍然居高不下，如何加强肿瘤治疗及改善患者的生存质量仍是目前关注的焦点和亟需解决的问题。分子靶向治疗是一种针对性较强、不良反应较小的新型治疗手段，目前在多种肿瘤治疗中对于应用分子靶向治疗的研究不断增多。表皮生长因子受体及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白是目前应用较为广泛的两种生物标志物，在肿瘤靶向治疗过程中无论独立或联合应用均具有较高的临床价值。

关键词：表皮生长因子受体；哺乳动物雷帕霉素蛋白；靶向治疗

Current Relationship between the Specific Markers of EGFR,mTOR and OncotherapyLIZheng，CHENYu,WANGZhen-guo.(DepartmentofGynecologyandObstetrics,PLA309thHospital,Beijing100091，China)

Abstract：Worldwide,tumor mortality rates remain high,and how to strengthen the oncotherpay and improve the life quality of the patients remains a concern and urgent problem.Molecular targeted therapy is a new-type treatment that has better specificity but less adverse effect.In current research，in a variety of tumors the application of molecular targeted therapy is increasing.Epidermal growth factor receptor and mammalian target of rapamycin，which have been widely used，showed their clinical value of application in tumor-targeted therapy in both independent and combined ways.

Key words：Epidermal growth factor receptor; Mammalian target of rapamycin; Targeted therapy

收稿日期：2014-09-28修回日期：2014-12-10编辑：伊姗

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.15.015

中图分类号：R73-3； R730.5

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)15-2729-04