表皮生长因子在皮肤科临床应用的安全性研究进展

彭 霖 林 彤

1962年Stanley Cohen[1]在研究神经生长因子(NGF)时首次在小鼠颌下腺发现表皮生长因子(EGF)。表皮生长因子是生长因子多肽家族中的代表，它能通过结合表皮生长因子受体(EGFR)，通过EGF/EGFR信号转导通路在不同的细胞类型，特别是在上皮细胞的增殖、分化和迁移中发挥重要作用[1,2]。现今表皮生长因子已广泛应用于临床，包括糖尿病足溃疡、烧伤、慢性静脉溃疡、寻常型天疱疮[3-6]等疾病的治疗，能够促进创面愈合，减少瘢痕组织形成[7]。

在2008年6月，美国FDA发表声明称强生公司的促糖尿病溃疡愈合凝胶药Regranex可能存在致癌风险。Regranex含有0.01%贝卡普勒明，为血小板生长因子(PDGF)亚型，能够促进创面愈合。他们通过对一个保险计划数据库中的成人糖尿病患者进行的研究发现，在1998年1月至2008年3月中，患者的癌症死亡率增加了[8]。因此，同样在创伤愈合过程中发挥重要作用的表皮生长因子在临床应用方面的安全性令人质疑。在肿瘤与慢性创伤之间一直被公认存在有一定的联系，例如Marjolin溃疡[9]。Marjolin溃疡被定义为一种来源于慢性伤口和陈旧性瘢痕的皮肤恶性病变，目前其机制仍不明确。Arnold 等在研究中发现肿瘤微环境具有慢性创伤的特点，在创伤愈合过程中发挥效应的Hedgehog、Notch、Wnt、TGF-β、STAT3等通路能够促进肿瘤干细胞的生长，而且炎症反应中的各类炎症因子如IL-6、IL-8、IL-1β也可能会促进肿瘤干细胞的生长[10]。本文旨在探讨表皮生长因子在皮肤科临床应用的安全性问题，除了致敏、刺激等不良反应外，特别是与肿瘤相关的不良反应。

1 EGF及EGFR表达水平与肿瘤生长及转移的可能机制

早在1986年Berlanga-Acosta[11]等提出表皮生长因子能在体外诱导肿瘤生长，但有研究者指出这并不具有临床意义，因为人体内有多种多样的内源性机制的存在能够保护正常细胞不出现非程序性的有丝分裂[12]。然而，EGF及EGFR与肿瘤之间的确存在密切联系。

表皮生长因子受体是酪氨酸激酶受体，可被配体或自身突变磷酸化后激活，通过多条下游信号通路传递到核内，在上皮细胞正常生理过程包括细胞增殖，分化等中起重要作用[13]。EGFR的过度表达和/或过度活化在许多肿瘤中是预后不良的信号，它会促使肿瘤的发生和发展[13]，有研究者发现EGFR在多种肿瘤发生发展过程中起重要作用，如肺癌[14]、甲状腺癌[15]、乳腺癌[16]等。此外现今在肿瘤医学方面通过表皮生长因子受体抑制剂治疗肿瘤的方法也日趋成熟[13-17]。

EGF/EGFR通路启动恶性细胞生物学行为主要通过三个方面：配体的增殖及转化能力；受体的扩增、过度表达及突变；其他致癌基因产物受体的交叉信号应答[12,13,18]。并且可能通过以下机制促进肿瘤的生长及转移：①通过EGFR-MAPK/ERK及EGFR-PI3K/AKT通路促进肿瘤细胞的生长及转移[14]。这两条信号通路是胞外信号传递到胞内最重要的两条通路，在调控细胞存活、增殖、分化、凋亡中具有重要作用。例如PI3K/AKT信号通路能够调节肿瘤细胞的增殖和存活,与肿瘤的侵袭转移行为密切相关。该通路某些成分的突变所导致的功能获得或缺失能够引起细胞转化。研究表明,PI3K/AKT信号通路贯穿于非小细胞肺癌(NSCLC)的发生发展过程，活化的PI3K/AKT通路能通过激活下游多种信号转导而导致肿瘤进展[19]。②肿瘤侵袭和转移是一个多阶段步骤的复杂过程，其中基质金属蛋白酶家族是降解细胞外基质和基底膜的关键[20]。EGF/EGFR通路能够激活基质金属蛋白酶类的表达，降解细胞外基质促进肿瘤的侵袭及转移[1,18],也可以通过破坏肿瘤细胞间的连接复合体促进肿瘤的转移[18]。③miRNA表达及功能对癌症的发生发展是现今研究的热点。miRNA是一种小分子非编码的RNA序列，在肿瘤发展中可以发现miRNA表达改变。其具体的作用机制尚不明确，但许多研究表明miRNA主要作为抑癌基因发挥作用，其通过结合到mRNA3'端非翻译区而对靶基因起负性调节作用[21]。有相关研究发现EGFR通路失调能够下调miRNA的表达而导致肿瘤生长及转移[1]。

2 表皮生长因子临床应用方面安全性的研究

1975年起Elder等开始将EGF系统应用治疗卓艾综合征，通过观察发现其长期应用安全[11,22]，EGF滴眼液在眼科应用也超过20年，包括长期应用治疗眼部干燥综合征及短期应用治疗急性角膜损伤及角膜溃疡或者屈光手术术后等，临床试验及长期临床应用证实是安全[23]。在皮肤科临床实践中，各种创面包括糜烂、溃疡面以及手术、激光治疗术后修复等常常会使用表皮生长因子，一些研究者还尝试将其用于治疗某些皮肤科疾病如轻中度痤疮[24]以及改善痤疮后萎缩性瘢痕的外观[25]。其安全性值得进一步探讨。

2.1 肿瘤方面安全性 Bashir等对EGF系统性应用治疗溃疡性胃肠损伤是否会增加肿瘤风险进行了研究，他们通过慢性系统性给药的方式观察多发性肠腺瘤小鼠模型的效应，该研究使用的EGF剂量(223 μg/kg)远超过在人体研究中的剂量(如6 μg静脉滴注1周2次治疗十二指肠溃疡)，研究发现EGF并没有增加腺瘤的数量及不典型增生的程度，而增加了腺瘤的体积，研究认为在该模型中，EGF会加快肿瘤的生长，但不支持EGF作为肿瘤发生的启动因素[26]。此外Sasaki等还将萎缩的肠黏膜共同暴露于EGF和KGF，协同刺激有丝分裂，萎缩的肠黏膜能迅速恢复，但研究中没有确切的证据证实有不典型增生及癌变的发生[27]。以上说明在系统应用的情况下，EGF是安全的。而在应用更加广泛的局部外用方面，EGF的安全性吸引了许多研究者的目光。

Joao等[28]研究生长因子对雌性大鼠背部创面愈合过程的影响，将45只雌性大鼠随机分成3组，每只大鼠背部各有三个创面，第一个为对照组，第二个皮损内注射表皮生长因子，第三个创面外用复合生长因子，伤口愈合情况，发现生长因子能加快创面愈合，且研究中肉眼及显微镜下观察未见非典型增生等不良事件发生。

Yera等[29]进行了一项关于皮损内注射重组人表皮生长因子治疗糖尿病足患者的疗效和安全性研究中，纳入了1788例患者，随访其长期安全性(中位数1.2年，最长4.2年)，治疗过程中352例患者死亡，常见原因包括心血管事件(41.8%)，糖尿病及其并发症(17%)，肿瘤(8%)等。有42例患者在治疗前未诊断肿瘤而在治疗过程中确诊，但均未发生在表皮生长因子的治疗区域，而主要发生在乳房、小肠等部位。研究结果不支持表皮生长因子会促进癌症发生的观点。此外，笔者认为还需要考虑到纳入者均为糖尿病患者，而糖尿病是癌症重要的危险因素。

在古巴则进行了一项长达15年的随机、多中心、全国范围的临床研究。研究者在全国范围的烧伤患者中随机使用含有表皮生长因子的烧伤宁治疗创面，比较EGF组与对照组的患癌风险，结果显示两者没有明显的统计学差异。因此该研究认为EGF的临床应用处于一个合理的风险中[11]。

Ziyadeh等[30]针对前文中FDA的质疑进一步探究了血小板生长因子贝卡普勒明与癌症发生的关系。他们进行了一项大型队列研究，分为暴露组(贝卡普勒明组)1622例，非暴露组2809例，随访6年癌症的发病率及9年癌症的病死率，其中暴露组28例诊断癌症，9例因癌症死亡，非暴露组43人诊断癌症，16例因癌症死亡(风险比1.2；95% CI,0.7～1.9 )。该研究结论为贝卡普勒明不会增加癌症发生的风险及癌症的病死率。该结果对表皮生长因子临床应用的安全性也有间接启示作用。

从上述动物实验以及长期、大规模临床研究中我们可以推断出，在促进创面愈合过程中，表皮生长因子并不会诱发肿瘤的发生，在临床应用上是安全的。

2.2 其他方面安全性 Kang等[31]探讨了重组人表皮生长因子针对肿瘤患者放射性皮炎的疗效及安全性问题，他们纳入了2010年12月至2012年4月期间接受放疗(≥50Gy)的1172例肿瘤患者，给予EGF乳霜外用，观察疗效及安全性。在最终随访的1165例患者中，55例(4.72%)患者出现了与EGF乳霜相关的不良反应。表现为红斑(31例)、瘙痒(12例)、刺激(5例)、肿胀(4例)、接触性皮炎(2例)以及烧灼感(1例)。但上述所有症状均能耐受。作者认为表皮生长因子外用治疗放射性皮炎是安全有效的。而kim等[24]在进行的一项表皮生长因子外用治疗痤疮等随机、双盲、对照研究中，纳入的20例患者中并未出现与之相关的刺激或过敏反应。根据以上，我们可以推断出，部分患者可能对表皮生长因子外用产生红斑瘙痒等不适，但耐受性较好，无严重不良反应出现。

3 结语

表皮生长因子在肿瘤发展过程中的确有重要的作用，但目前大部分研究认为表皮生长因子不会诱发肿瘤，即不作为肿瘤发生的启动因素，组织学上也可证明应用表皮生长因子仅仅促进上皮细胞增殖分化，可出现上皮性器官可逆性肥大，但不出现非典型增生及恶变。在现阶段大部分动物试验及临床试验中，表皮生长因子与恶性肿瘤之间无明确联系。而目前在皮肤科临床应用中，表皮生长因子主要作为外用制剂使用，在上述研究中虽有局部红斑、刺激、瘙痒等不良反应出现，但发生率低，且能耐受，因此认为表皮生长因子在皮肤科临床应用是安全的。

[1] Zeng F, Harris RC. Epidermal growth factor, from gene organization to bedside[J]. Semin Cell Dev Biol,2014,28:2-11.

[2] Bernardes VF, Gleber-Netto FO, Sousa SF, et al. EGF in saliva and tumor samples of oral squamous cell carcinoma[J]. Appl Immunohistochem Mol Morphol,2011,19(6):528-533.

[3] Yang S, Geng Z, Ma K, et al. Efficacy of Topical Recombinant Human Epidermal Growth Factor for Treatment of Diabetic Foot Ulcer: A Systematic Review and Meta-Analysis[J]. Int J Low Extrem Wounds,2016,15(2):120-125.

[4] Zhang Y, Wang T, He J, et al. Growth factor therapy in patients with partial-thickness burns: a systematic review and meta-analysis[J]. Int Wound J,2016,13(3):354-366.

[5] Doerler M, Eming S, Dissemond J, et al. A novel epidermal growth factor--containing wound dressing for the treatment of hard-to-heal venous leg ulcers[J]. Adv Skin Wound Care,2014,27(10):456-460.

[6] Tabrizi MN, Chams-Davatchi C, Esmaeeli N, et al. Accelerating effects of epidermal growth factor on skin lesions of pemphigus vulgaris: a double-blind, randomized, controlled trial[J]. J Eur Acad Dermatol Venereol,2007,21(1):79-84.

[7] Lou Z, Yang J, Tang Y, et al. Topical application of epidermal growth factor with no scaffold material on the healing of human traumatic tympanic membrane perforations[J]. Clin Otolaryngol, 2016.

[8] US FDA. Update of safety review: follow-up to the March 27, 2008, communication about the ongoing safety review of Regranex (becaplermin).

[9] Khan K, Giannone AL, Mehrabi E, et al. Marjolin's Ulcer Complicating a Pressure Sore: The Clock is Ticking[J]. Am J Case Rep,2016,17:111-114.

[10] Arnold KM, Opdenaker LM, Flynn D, et al. Wound healing and cancer stem cells: inflammation as a driver of treatment resistance in breast cancer[J]. Cancer Growth Metastasis,2015,8:1-13.

[11] Berlanga-Acosta J, Gavilondo-Cowley J, Lopez-Saura P, et al. Epidermal growth factor in clinical practice - a review of its biological actions, clinical indications and safety implications[J]. Int Wound J,2009,6(5):331-346.

[12] Berlanga-Acosta J, Gavilondo-Cowley J, del Barco-Herrera DG, et al.Epidermal Growth Factor (EGF) and Platelet- Derived Growth Factor (PDGF) as Tissue Healing Agents: Clarifying Concerns about their Possible Role in Malignant Transformation and Tumor Progression[J]. J Carcinogene Mutagene,2011,2:115.

[13] Tan X, Lambert PF, Rapraeger AC, et al. Stress-Induced EGFR Trafficking: Mechanisms, Functions, and Therapeutic Implications[J]. Trends Cell Biol,2016,26(5):352-366.

[14] Chung C. Tyrosine kinase inhibitors for epidermal growth factor receptor gene mutation-positive non-small cell lung cancers: an update for recent advances in therapeutics[J]. J Oncol Pharm Pract,2016,22(3):461-476.

[15] Ota I, Higashiyama S, Masui T, et al. Heparin-binding EGF-like growth factor enhances the activity of invasion and metastasis in thyroid cancer cells[J]. Oncol Rep,2013,30(4):1593-1600.

[16] Elbaz M, Ahirwar D, Ravi J, et al. Novel role of cannabinoid receptor 2 in inhibiting EGF/EGFR and IGF-I/IGF-IR pathways in breast cancer[J]. Oncotarget,2016.

[17] Bodnar RJ. Epidermal Growth Factor and Epidermal Growth Factor Receptor: The Yin and Yang in the Treatment of Cutaneous Wounds and Cancer[J]. Adv Wound Care (New Rochelle),2013,2(1):24-29.

[18] Lindsey S, Langhans SA. Epidermal growth factor signaling in transformed cells[J]. Int Rev Cell Mol Biol,2015,314:1-41.

[19] Fumarola C, Bonelli MA, Petronini PG, et al. Targeting PI3K/AKT/mTOR pathway in non small cell lung cancer[J]. Biochem Pharmacol,2014,90(3): 197-207.

[20] Roh MR, Zheng Z, Kim HS, et al. Differential expression patterns of MMPs and their rolein the invasion of epithelial premalignant tumors and invasive cutaneous squamous cell carcinoma[J]. Exp Mol Pathol,2012,92(2):236-242.

[21] Donzelli S, Cioce M, Muti P, et al. MicroRNAs: Non-coding fine tuners of receptor tyrosine kinase signalling in cancer[J]. Semin Cell Dev Biol,2016,50:133-142.

[22] Sarosiek J, Jensen RT, Maton PN, et al. Salivary and gastric epidermal growth factor in patients with Zollinger-Ellison syndrome: its protective potential[J]. Am J Gastroenterol,2000,95(5):1158-1165.

[23] Lou-Bonafonte JM, Bonafonte-Marquez E, Bonafonte-Royo S, et al. Posology, efficacy, and safety of epidermal growth factor eye drops in 305 patients: logistic regression and group-wise odds of published data[J]. J Ocul Pharmacol Ther,2012,28(5): 467-472.

[24] Kim HK, Yeo IK, Li K, et al. Topical epidermal growth factor for the improvement of acne lesions: a randomized, double-blinded, placebo-controlled, split-face trial[J]. Int J Dermatol,2014,53(8):1031-1036.

[25] Zaleski-Larsen LA, Fabi SG, McGraw T, et al. Acne Scar Treatment: A Multimodality Approach Tailored to Scar Type[J]. Dermatol Surg,2016,42:139-149.

[26] Bashir O, Fitzgerald AJ, Berlanga-Acosta J, et al. Effect of epidermal growth factor administration on intestinal cell proliferation, crypt fission and polyp formation in multiple intestinal neoplasia (Min) mice[J]. Clin Sci (Lond),2003,105(3): 323-330.

[27] Sasaki M, FitzGerald AJ, Mandir N, et al. Keratinocyte growth factor and epidermal growth factor can reverse the intestinal atrophy associated with elemental diets in mice[J]. Exp Physiol,2003,88(2):261-267.

[28] Joao De Masi EC, Campos AC, Joao De Masi FD, et al. The influence of growth factors on skin wound healing in rats[J]. Braz J Otorhinolaryngol,2016.

[29] Yera-Alos IB, Alonso-Carbonell L, Valenzuela-Silva CM, et al. Active post-marketing surveillance of the intralesional administration of human recombinant epidermal growth factor in diabetic foot ulcers[J]. BMC Pharmacol Toxicol,2013,14:44.

[30] Ziyadeh N, Fife D, Walker AM, et al. A matched cohort study of the risk of cancer in users of becaplermin[J]. Adv Skin Wound Care,2011,24(1):31-39.

[31] Kang HC, Ahn SD, Choi DH, et al. The safety and efficacy of EGF-based cream for the prevention of radiotherapy-induced skin injury: results from a multicenter observational study[J]. Radiat Oncol J,2014,32(3):156-162.