表皮生长因子受体信号转导通路中的基因改变与其抑制剂疗效相关性研究进展Δ

范怡畅，陈兆鑫，俞 静(首都医科大学附属北京友谊医院肿瘤中心，北京 100050)

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)是由原癌基因C-erb-1编码表达的跨膜糖蛋白受体，属于HER/ErbB家族，是一种蛋白酪氨酸激酶受体。EGFR基因活化后可启动转录系统，表达其编码蛋白，刺激细胞异常增殖、分化，是肿瘤发生、发展的重要因素之一[1]。目前，EGFR抑制剂的研究和临床应用有了很大的进展。针对EGFR的抑制剂分为两大类：一类主要包括抗EGFR单克隆抗体，如西妥昔单抗(Cetuximab)、尼妥珠单抗(Nimotuzumab)及帕尼珠单抗(Panitumumab)等；另一类主要为EGFR酪氨酸激酶抑制剂(Tyrosine kinase inhibitors，TKI)，如第1代的吉非替尼(Gefitinib)、厄洛替尼(Erlotinib)及埃克替尼(Icotinib)，第2代的阿法替尼(Afatinib)，第3代的奥希替尼(Osimertinib)。本文总结了国内外关于EGFR表达、EGFR敏感突变及其相关下游通路关键基因突变的临床研究，旨在探讨EGFR表达、EGFR敏感突变及EGFR下游相关通路关键基因突变等因素对EGFR抑制剂疗效的影响。

1 EGFR表达与EGFR抑制剂疗效的相关性

1.1 EGFR在各实体瘤中的表达情况

EGFR在正常组织中多不表达或低表达，而在肿瘤组织中多呈中高度表达，见图1。多项研究结果表明，EGFR过度表达与患者的不良预后相关：头颈部鳞状细胞癌约占头颈部肿瘤的90%～95%，其EGFR表达率为90%；甲状腺乳头状癌EGFR表达率为60.6%；肺癌EGFR表达率为59%；食管癌EGFR表达率为76%；胃癌EGFR表达率为32.7%；结直肠癌EGFR表达率为62.4%～70.0%；胰腺癌EGFR表达率为62.5%；肾透明细胞癌EGFR表达率为66%；乳腺癌EGFR表达率为27%；宫颈鳞状细胞癌EGFR表达率为59.4%；卵巢癌EGFR表达率为75.44%[2-7]。综上，大部分实体肿瘤中EGFR均呈中高度表达，对于临床治疗而言这或许是一个相对精准的靶点。

图1 各实体瘤中EGFR的表达情况

1.2 EGFR表达对EGFR抑制剂疗效的预测

EGFR高表达可能预示着EGFR抑制剂疗效较好。研究结果表明，在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)患者的EGFR高表达亚组中，西妥昔单抗联合化疗组患者的总生存期(overall survival，OS)明显长于单用化疗组(12.0个月 vs.9.6个月，P=0.011)，差异有统计学意义；在EGFR低表达亚组中，西妥昔单抗联合化疗组患者的OS与单用化疗组之间的差异无统计学意义(P=0.88)[8]。可见，EGFR高表达有可能作为西妥昔单抗的疗效预测因子，但该研究仅为探索性研究，缺乏后续研究数据的支持。尼妥珠单抗治疗食管鳞癌的研究结果显示，EGFR高表达组患者的客观缓解率高于EGFR低中度表达组(55.6% vs.54.1%，P=0.57)，但差异无统计学意义；EGFR高表达组患者无进展生存期(progression free survival，PFS)和OS均明显长于EGFR低中度表达组[PFS：(5.8±0.5)个月vs.(11.0±2.8)个月，P=0.007；OS：(9.7±0.5)个月 vs.(21.5±1.5)个月，P=0.03]，差异均有统计学意义[9]。因此，在食管鳞癌中EGFR的表达高低有可能成为疗效的相关预测因子，值得后续研究进行证明。另外，NSCLC患者使用TKI(吉非替尼、厄洛替尼及埃可替尼等)治疗的研究结果显示，EGFR高表达组患者具有更高的有效率和更长的中位生存期，其预后更好[10]。但该结果对临床仅仅有一个提示作用，其对临床疗效的预测作用不及EGFR敏感突变。总之，就目前的临床数据而言，EGFR的表达无论对于EGFR单抗或EGFR TKI的疗效预测都是一些探索性临床研究，尚不能作为预测临床疗效的有效指标之一。

2 EGFR敏感突变与EGFR抑制剂疗效的相关性

2.1 EGFR敏感突变在各实体瘤中的发生情况

EGFR敏感突变多发生在18—21外显子上，研究结果表明，其碱基突变或碱基缺失可使肿瘤细胞对吉非替尼、厄洛替尼及埃克替尼等TKI敏感[8]。研究结果显示，头颈部肿瘤EGFR敏感突变率为81.39%；非小细胞肺癌EGFR敏感突变率为37.3%，细支气管肺泡癌EGFR敏感突变率43.6%；食管癌EGFR敏感突变为5%～10%；结直肠癌EGFR敏感突变率更低，约为1.3%[11-13]。

2.2 EGFR敏感突变与EGFR抑制剂疗效的关系

EGFR敏感突变与治疗NSCLC的第1代TKI的疗效密切相关。EGFR敏感突变的NSCLC患者一线使用阿法替尼后，无进展生存率显著提高，且安全性好[14]。对于EGFR敏感基因突变的肺癌脑转移患者，吉非替尼、厄洛替尼和埃克替尼具有显著的疗效[10]。然而，对于EGFR单抗的Ⅲ期临床研究FLEX研究结果显示，EGFR突变型(任何突变类型)的NSCLC患者中，西妥昔单抗联合化疗组患者的OS短于单用化疗组(17.5个月 vs.23.8个月，P=0.24)，但差异无统计学意义；EGFR野生型(包括T790 M突变)的NSCLC患者中，西妥昔单抗联合化疗组患者的OS也短于单用化疗组(8.5个月 vs.10.0个月，P=0.78)，但差异也无统计学意义[8]。因此，还需开展大规模、多样本的临床研究，进一步探讨EGFR敏感突变与西妥昔单抗疗效的关系。

3 EGFR下游相关通路关键基因突变对EGFR抑制剂疗效的影响

3.1 RAS基因

3.1.1 恶性肿瘤中RAS基因突变情况：神经母细胞瘤RAS病毒癌基因同源基因(neuroblastoma RAS viral oncogene homology，NRAS)是RAS基因家族中的一员，能够调控肿瘤细胞的增殖、迁徙和逃逸等[15]。在肺癌患者中，鼠Kirsten肉瘤病毒致癌基因(kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog，KRAS)突变率为19.7%，与吸烟、组织学类型及淋巴结转移密切相关。在结直肠癌患者中，KRAS-2外显子突变率高达30%～45%；而KRAS野生型患者中，NRAS突变率为15%[16]。在胰腺癌患者中，KRAS突变率为50%～70%[17]。

3.1.2 RAS突变状态对EGFR抑制剂疗效的影响：研究结果显示，KRAS野生型转移性结直肠癌(metastatic colorectal cancer，mCRC)患者使用西妥昔单抗治疗的效果较KRAS突变型患者更好[16]。另外，在帕尼珠单抗化疗前进行KRAS基因筛查的成本-效果分析结果显示，基因筛查组更具有成本-效果优势。帕尼珠单抗治疗mCRC的研究结果显示，KRAS-2外显子突变型亚组患者中，帕尼珠单抗联合化疗组患者的OS明显长于单用化疗组(25.8个月 vs.20.2个月，P=0.009)；KRAS-2外显子野生型亚组患者中，帕尼珠单抗联合化疗组患者的OS明显长于单用化疗组(23.8个月 vs.19.4 个月，P=0.03)；除KRAS-2外显子突变外的其他RAS突变型mCRC患者中，帕尼珠单抗联合化疗组患者的OS短于单用化疗组(17.1个月vs.17.8个月，P=0.12)，但差异无统计学意义；全RAS野生型的mCRC患者，帕尼珠单抗联合化疗组患者的OS明显低于单用化疗组(25.8个月 vs.20.2个月，P=0.009)，差异有统计学意义[18]。上述结果提示，RAS基因突变状态是西妥昔单抗与帕尼珠单抗疗效的负性预测因子。而在RAS基因突变状态对TKI疗效预测的研究中发现，尽管在TKI(吉非替尼或埃克替尼)治疗的肺腺癌患者中，EGFR敏感突变且KRAS野生型患者的PFS(8.5个月 vs.7.0个月)和OS(17.3个月 vs.16.8个月)均优于EGFR敏感突变且有KRAS突变型患者，但差异均无统计学意义[8]。另外，帕尼珠单抗联合吉西他滨+伊立替康治疗胆管癌的Ⅱ期临床研究结果显示，患者的KRAS状态亦与OS无相关性[19]。

3.2 其他关键基因突变对EGFR抑制剂疗效的影响

磷酸肌醇3激酶(phosphotylinosital 3 kinase，PIK3CA)基因在多种类型肿瘤中属于活化状态，参与肿瘤的发生、发展，并在肿瘤细胞的增殖、侵袭及转移等多个过程发挥调控作用。当PIK3CA突变时，可激活蛋白激酶B信号通路，使细胞发生増殖和迁徙转移；此外，可调节哺乳动物雷帕霉素靶蛋白，在代谢平衡和肿瘤细胞生长之间起到关键作用。研究结果表明[20]，PIK3CA基因突变多发生于第9和20外显子上，并且在mCRC的靶向治疗中是预后不良的预测因素。BRAF基因突变可导致丝裂原活化蛋白激酶通路的激活，其突变率为3%～15%，其中V600E突变率为80%。研究结果显示，接受EGFR单克隆抗体或联合化疗的患者中，BRAF突变型患者较BRAF野生型患者有更好的PFS和OS，因此，BRAF突变是EGFR单克隆抗体治疗的潜在预测因子。然而，由于BRAF基因突变情况和目前的研究数量较少，尚无法准确证实BRAF突变的预测作用。

综上所述，目前多项临床试验结果显示，在多种肿瘤中RAS基因突变、EGFR高表达与EGFR大分子抗体的疗效密切相关，而EGFR敏感突变则是EGFR小分子TKI治疗的主要预测因子。对EGFR信号转导通路中的关键基因如PIK3CA、BRAF突变对EGFR抑制剂的疗效预测研究正在成为热点，因此，需要开展大规模、多中心的临床研究，以进一步探讨上述因素对EGFR抑制剂疗效的精准预测价值。

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