表皮生长因子受体与肿瘤治疗的研究进展

　　作者：赵青,崔海丹,周余来　　作者单位：吉林大学药学院生物工程实验中心，吉林 长春

　　【关键词】 表皮生长因子受体;肿瘤;治疗

　　肿瘤的发生、复发、转移是一个十分复杂的过程,近年来人们逐渐发现基因变异与恶性肿瘤的发生、发展密切相关。原癌基因的激活即基因变异是导致肿瘤发生的原因之一。表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)是一种酪氨酸激酶受体，在细胞周期中起重要作用，与细胞生长、增殖、迁移有关。其编码基因是一种原癌基因，在生理状态下它不表达或只是有限制的表达，处于非激活状态，不具有致癌性。如果编码该受体的基因发生突变，将会导致多余的表皮生长因子受体产生，增强了细胞信号的传导，便容易诱发肿瘤。表皮生长因子受体的过度活化与肿瘤生长和分级(包括增殖、血管发生、浸润和转移)的关键过程有关。目前，以EGFR作为肿瘤靶标的研究比较多。本文就近年来EGFR与肿瘤发生相关性和靶向治疗的研究进展做一简要综述。

　　1 EGFR简介

　　EGFR是一种分子量为170 kD的跨膜酪氨酸激酶受体，其编码基因定位于染色体7p12〔1〕。它是酪氨酸激酶受体中人类表皮生长因子受体(HER)erbB家族中的一员〔2〕。当表皮生长因子(EGF)与EGFR结合时，可以使EGFR的胞内区活化，并且激活多种媒介物质，启动繁杂的信号通路。这个集成的生物反应是多效的，它的生物学效应包括有丝分裂或程序性死亡、细胞运动性、蛋白分泌、分化和去分化等〔1〕。EGFR活化一般分为3个步骤：①EGFR与相应配体结合形成二聚体;②二聚体促使EGFR胞内区磷酸化，通过Ras→Raf→MAPK途径或者PI3K→PKC→IKK途径将外界信号传入细胞内;③当信号传导到细胞核时，通过核内基因的转录调节，产生相应的生物学效应〔3〕。

　　2 EGFR与某些肿瘤的相关性

　　EGFR稳定表达于多种上皮组织以及间质和神经元组织中。研究表明EGFR的过量表达和/或突变可以导致多种肿瘤发生。研究最多的是EGFR与非小细胞肺癌之间的联系，但是近年来，又在其他不同肿瘤中检测到EGFR的变异。Tamara等〔4〕对3组人员(对照组38例、增生组46例、癌症组61例)的EGFR基因及蛋白分别应用荧光原位杂交和免疫沉淀方法进行检测，发现当EGFR表达增加或基因扩增时，声门癌的浸润性也会随之增加。基因扩增是声门癌发生的早期标志之一，这表明针对EGFR基因检测对声门癌的预防、早期发现和诊断具有重要意义。Yakov等〔5〕对A549细胞系(人肺腺癌细胞系)中的EGFR进行检测，发现细胞浸润性差异与EGFR活化有关。EGFR通过MAPK作用，使A549细胞重组进而改变其浸润性。并可通过上调claudin2间接改变细胞系的浸润性。Xia等〔6〕通过对286例有效样本进行免疫荧光等检测，发现28.3% 的卵巢癌组织中EGFR呈阳性，并且EGFR阳性的患者预后欠佳。Lo等〔7〕对130例乳腺癌患者和37例口腔鳞癌患者样本进行免疫学检测，分别有37.7%和24.3%的患者组织经检测出现EGFR阳性结果。通过生存分析和时序检验，证明EGFR的高表达与总存活率有关。这些发现对临床诊断有着很高的指导作用。Hoshion等〔8〕对52例食管鳞状上皮细胞癌样本进行免疫组化检测，其中71.2%的样本中免疫组化染色清晰而集中，表明EGFR的表达与食管鳞状上皮细胞癌有关联。36.5%的样本中出现EGFR高表达现象，显示EGFR会增加食管鳞状上皮细胞癌的恶性潜能，并且造成不良的预后。

　　通过以上研究可知EGFR与多种肿瘤发生有着密切联系，因而对其检测的结果可以作为一些肿瘤的诊断依据。

　　3 EGFR的致癌机制

　　目前，研究人员已经在多种实体瘤中发现EGFR的过表达〔9，10〕。在对肿瘤患者EGFR基因进行分析后发现，大部分患者的EGFR19号外显子缺失或21号外显子于染色体中发生L858R错义突变〔11～13〕。这种变异将会导致下游信号的改变，异常诱导MAPKERK1/2信号，并伴随细胞增殖的产生以及对EGFR磷酸酶抑制剂敏感性的改变〔12〕。这些变化使得EGFR过度表达，细胞信号传导增强，细胞增殖、分化、迁移增加，最终导致恶变。

　　Anshuman〔14〕对EGFR的晶体结构进行分析，发现在有活性的EGFR中存在一个功能保守的K271E286盐桥，而在无活性区域该盐桥消失。通过对EGFR突变体的晶体进行检测，发现其获得了活性构象结构。进而得知，EGFR的结构改变，将导致激酶失活区域的自动抑制区发生破裂，并且促进激活通路的大范围构象改变，从而导致瘤性突变。

　　4 EGFR与肿瘤的靶向治疗

　　生长因子信号传导途径在多种生理和病理过程中起着重要作用，比如生长、增殖、发育和凋亡等。通过多种途径扰乱生长因子信号传导途径，就有可能造成肿瘤的发生。在多种信号传导途径中，EGFR信号对控制多部位上皮肿瘤发生发挥重要作用。因此，可以通过对EGFR信号调节来控制肿瘤的恶变及不良预后。

　　4.1 EGFR的拮抗剂药物

　　随着信号传导与肿瘤关系的进一步研究，研究人员提出了信号转导干预治疗的概念，也就是针对信号转导通路中发生异常的环节进行干预，以达到抑制肿瘤生长的目的。EGFR在许多肿瘤中的过表达和/或突变，与肿瘤的发生发展及预后有着密切关系，可以以EGFR为靶点，针对其信号转导通路中的拮抗剂进行研究，找到治疗肿瘤的药物。目前，应用的拮抗剂主要有EGFR单克隆抗体和小分子酪氨酸激酶拮抗剂两类，两类拮抗剂中均有药物通过Ⅲ期临床试验〔15〕。临床治疗中应用的抗EGFR单克隆抗体主要有西妥昔单抗、帕尼单抗和泰欣生3种。单克隆抗体与其他化疗药物相比具有疗效高、副作用小的特性。小分子酪氨酸激酶抑制剂能够竞争性抑制ATP与EGFR胞内酪氨酸激酶结构域的结合，进而影响酪氨酸残基的磷酸化，抑制EGFR下游信号转导，目前较为常用的是吉非替尼〔16〕。

　　4.2 小分子RNA治疗技术

　　现在的许多研究表明小分子RNA(miRNA)与一些信号通路有关。虽然miRNA是一种小分子非编码的RNA序列，但是它在不同的生理过程中起重要作用。另外，在肿瘤迁移中可以发现miRNA表达的改变。miRNA与EGFR信号传导通路之间的作用关系尚不明确。miR125a5p 是从miRHuman_10.0_070802 miRNA微阵列中筛选出来，具有调节EGFR下游信号活性作用的miRNA。体外研究表明miR125a5p对细胞增殖、血管生成、细胞运动和侵入有良好的抑制作用〔17～19〕。在肺癌以及乳腺癌的研究中发现，miR125a5p对肿瘤转移具有负调节作用。这些发现证实miR125a5p具有抑制肿瘤转移的功能。通过进一步研究，miR125a5p有望作为肿瘤转移的抑制剂而被应用。

　　4.3 小干扰RNA治疗技术

　　RNA干扰技术的出现，为许多基因相关疾病提供了新的解决方案。应用人工合成的小干扰RNA(siRNA)与靶mRNA结合，可使后者发生断裂，从而达到沉默表达的目的。Farnaz等〔20〕设计了一个21个核苷酸的siRNA序列，它能与EGFRⅧ(EGFRⅧ是EGFR的一种突变体，在许多肿瘤中均可检测到其特殊表达)特异性结合，在体外使胶质瘤细胞中EGFRⅧ沉默表达，进而成功抑制了EGFRⅧ的生理功能，使被治疗的神经胶质瘤增值率降低，程序性死亡细胞数量增加，并且该基因沉默表达也降低了肿瘤细胞的侵袭力和集落形成能力。研究人员同时发现了一种慢性病毒，并对病毒的生物活性进行了研究，发现这种病毒可以在简单的条件下将siRNA携带并整合到细胞染色体组中，并且整合后的细胞可以永久性分泌siRNA。在细胞被该类病毒感染后144 h，可达到完全抑制EGFRⅧ活性的效果。通过进一步研究表明，EGFRⅧ沉默可以应用于体内，并且可以治疗更多种类的肿瘤。

　　4.4 天然物质的靶向治疗作用

　　受体分子可以通过分选信号的强力介导发生内陷作用，受体内陷后与激动剂的亲和性大大降低。如果能够找到促进EGFR内陷作用或者增加EGFR的内陷时间的物质，则可以证明该物质具有抑制EGFR活性从而起到抗肿瘤的作用。Liang等〔21〕于1997年报道了表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)具有能抑制A431细胞表面EGFR活性的作用。EGCG是从中国绿茶中提取的一种成分，它是绿茶的主要活性和水溶性成分，是儿茶素中含量最高的组分。自1997年以后，很多关于EGCG的研究表明这种天然物质可以影响EGFR下游信号通路，具有抗癌效果。Seiji等〔22〕对EGCG促使EGFR内陷的功能进行了进一步研究，用1 μg/ml的EGCG处理细胞，发现处理30 min后便可以导致细胞表面的EGFR下降，并伴随着EGFR内陷入内含体小泡的过程。而经过EGCG处理的EGFR会在1～2 h内恢复。说明EGCG仅仅是在某种程度上抑制了EGF和EGFR的结合。

　　4.5 纳米粒给药系统靶向治疗

　　除了对EGFR进行改变、修饰或抑制等直接作用方法外，研究人员还采取了一种间接的、更简单的方法来治疗由EGFR改变诱发的肿瘤。Padmaja等〔23〕在体外将用EGFR修饰的B型纳米粒给药系统转染到Panc1 细胞中，给药系统中的EGFR可以特异性与EGF结合，从而降低了游离EGF的浓度，达到靶向治疗胰腺癌的效果。此种方法与以往非修饰的纳米粒给药系统相比，具有转染率高、整合效果好、安全性高等优点，将为胰腺癌的治疗甚至其他种类癌症的治疗提供一个更好的方法。

　　5 展 望

　　随着对EGFR的进一步深入研究，对EGFR致癌机制的进一步阐明，以及新技术的不断涌现，将会有更多以EGFR为靶点治疗肿瘤的新方法产生。虽然，目前的靶向治疗方法均存在不足之处，但是，在不久的将来一定会出现更高效、更专一的肿瘤治疗方法。而以EGFR为靶点的治疗法方，也必将为肿瘤治疗开辟一条新的研究途径。

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