吕倩，李娜，李莲娣，李薇，葛媛
中国人民解放军第七十一集团军医院
肿瘤是威胁人类身体健康及导致人类死亡的主要疾病之一。表皮生长因子受体是一种具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白受体，在各种实体瘤细胞表面过表达或异常表达，包括胶质母细胞瘤，结直肠癌、非小细胞肺癌、头颈癌、乳腺癌、卵巢癌、表皮鳞癌和肾癌等[1]。其在肿瘤的发生、发展过程中起着至关重要的作用。近年来，靶向EGFR单克隆抗体药物的研究已成为癌症治疗领域的热门话题。本文将对抗EGFR单克隆抗体类药物在治疗结直肠癌、非小细胞肺癌及乳腺癌中的应用作一综述。
关键词：表皮生长因子受体；单克隆抗体；肿瘤
1、EGFR的结构
EGFR是分子质量为170KD的糖蛋白，是c-erbB-1的表达产物。EGFR家族有四个同源成员：HER1/ERBB1，HER2/ERBB2，HER3/ERBB3，HER4/ERBB4；表皮生长因子受体由1210个残基前体组成，成熟的EGFR残基是由含1186个氨基酸残基的N-末端切割部分序列组成。EGFR的N末端到C末端是由细胞外配体结合二聚化臂（外显子1-16），疏水性跨膜结构域（外显子17），细胞内酪氨酸激酶和C末端结构域（外显子18-28）组成[2]。在这里，我们将描述EGFR结构中每个结构域的结构和功能。EGFR的细胞外结构域是由621个氨基酸组成，分为四个结构域：I（氨基酸1-133，外显子1-4），II（氨基酸134-312，外显子5-7），III（氨基酸313-445，外显子8-12），IV（氨基酸446-621，外显子13-16）。结构域I和III是参与配体结合的富含亮氨酸的片段;结构域II与其相似的结构域形成同源二聚体或异二聚体；结构域IV与结构域II形成二硫键，并与TM结构域连接。结构域II和IV是不与配体结合的富含半胱氨酸的区域。TM结构域是一个长的疏水单通道膜结构，由23个氨基酸组成，可以固定膜受体[3]。从Ile 622到Met 644 由23个氨基酸连接而成。EGFR TM结构域在二聚化中起到了关键性作用，TM螺旋的N-末端区与二聚化作用有关。然而，TM结构域的作用已在ERBB2中得到了研究；研究表明ERBB2 TM结构域中的基因突变可增加二聚化作用；而且，ERBB2 TM结构域也可通过旋转扭曲参与调节细胞内结构域的功能。
细胞内结构域由542个氨基酸残基构成，包括近膜片段（~40aa），酪氨酸激酶结构域（氨基酸690-953，外显子18-24）及C-末端（氨基酸954-1136，外显子25-28）。酪氨酸激酶结构域可分为N-叶（主要是β-折叠结构）和C-叶（主要是α-螺旋结构），两个叶片之间含有ATP结合位点。反式自磷酸化依赖于一个受体的N-叶与其它受体的C-叶的相互作用。含有赖氨酸残基的激酶结构域是受体泛素化的主要位点。C末端尾部含有各种酪氨酸残基，其磷酸化后可特异性结合EGFR信号转导通路的下游蛋白，从而激活EGFR信号转导通路，完成从细胞外到细胞内的细胞信号的转导和转移。
2、EGFR在肿瘤中表达
通过刺激ETF（EGFR特异性转录因子）的表达，可以增加EGFR RNA的表达。DNA拓扑异构酶I和c-JUN之间的相互作用也可调节EGFR基因的表达。调节EGFR活化的蛋白有E1A，Sp1和AP2。而肿瘤细胞中EGFR的持续激活是细胞增殖和死亡的主要原因。EGFR主要表达在细胞膜表面，多种实体瘤中的基因突变或表达异常可引发细胞信号转导通路的持续活化、细胞无限增殖、转移以及细胞发生分裂增长，最终导致肿瘤的发生与发展[8]。此外，EGFR的异常表达也与新血管生成、肿瘤细胞的转移和增殖分裂、化疗耐药和预后不良密切相关。
研究发现，EGFR酪氨酸磷酸化的过度表达与表皮瘤的发生有关，如胃癌、非小细胞肺癌、乳腺癌、结直肠癌、胰腺癌、前列腺癌、肾癌、卵巢癌、头颈部肿瘤等。
3、抗EGFR单克隆抗体药物
针对EGFR靶标的药物主要有两类：小分子酪氨酸激酶阻滞剂和单克隆抗体。小分子酪氨酸激酶阻滞剂与细胞内激酶结构域结合，并干扰与ATP位点的结合，从而抑制激酶的自磷酸化，同时激活下游信号转导通路；小分子酪氨酸激酶阻滞剂包括拉帕替尼、吉非替尼等。而单克隆抗体与受体的细胞外结构域结合，并竞争性地抑制受体与配体的结合，从而阻断下游信号转导或抑制由配体与受体结合引起的受体活化；单克隆抗体包含西妥昔单抗、尼妥珠单抗、帕尼单抗等。
单克隆抗体是一类结构相似的免疫球蛋白IgG，可特异性地与特定抗原或抗原决定簇结合；它具有良好的特异性，同质性，靶向性和良好的疗效，可用于肿瘤的治疗。西妥昔单抗也称为爱必妥，是一种新型生物制剂，是一种重组人-鼠嵌合IgG I类单克隆抗体，分子量为145，782。在人体的平均半衰期约为112小时。其机制是阻断配体(EGF、TGF-α)与EGFR细胞外结构域的结合，增加受体的内化与退化，从而抑制EGFR信号转导通路的激活，进而抑制肿瘤细胞的增殖与转移。其联合放疗治疗肿瘤可以发挥极强的抗肿瘤活性。帕尼单抗为全人源化的IgG2类单克隆抗体，在人体的平均半衰期非常长，约为7.5天。其机制是阻断EGFR与配体TGF-α的结合，导致受体的内化和退化，从而抑制信号转导通路的激活，抑制肿瘤细胞的增殖和转移。在多项临床试验中帕尼单抗均显示出了非常有价值的抗肿瘤活性。尼妥珠单抗又名泰欣生，为重组人源化的IgG l类单克隆抗体，其抗癌机制为抑制肿瘤细胞的生长与增殖，进而促进肿瘤细胞坏死以及使血管生成受阻等。由于尼妥珠单抗亲和力较低，因而在肿瘤治疗过程中没有出现严重的痤疮样红疹、皮肤干燥等在西妥昔单抗及帕尼单抗治疗中常见的皮肤毒性反应。
4、抗EGFR单克隆抗体药物在结直肠癌中的应用
靶向抗癌药物在转移性结直肠癌的治疗中具有显著疗效。抗EGFR单克隆抗体的两种代表药物：西妥昔单抗和帕尼单抗，已被证实在随机临床试验中对治疗RAS野生型转移性结直肠癌患者有效。然而，只有一小部分转移性结直肠癌患者对于抗EGFR治疗是敏感的，甚至这些患者对治疗的最初反应会产生抵抗力。
西妥昔单抗和帕尼单抗与EGFR的细胞外结构域结合，从而抑制受体酪氨酸激酶和各种下游信号转导级联反应的活性，这与细胞存活，增殖，转移和血管生成有关。激活下游信号转导途径主要是通过EGFR，RAS -RAF -MAPK，PI3K-PTEN-AKT和JAK /STAT通路。这些通路中的各组成部分发生任何改变，如KRAS，NRAS，BRAF，和PIK3CA基因突变，均能导致EGFR和细胞内信号转导通路的激活，最终导致耐药性。Alan P. Venook, Donna Niedzwiecki等研究发现，将西妥昔单抗与贝伐单抗联合化疗用于KRAS -wt未经治疗的晚期或转移性结直肠癌患者的初始生物治疗，总体生存率无显著差异。而早期研究表明，大约80％的未经治疗的转移性结直肠癌不能从抗EGFR靶向治疗中获益，这表明抗EGFR治疗的主要耐药性在结直肠癌中很常见。因此，靶向单一抗EGFR的药物在转移性结直肠癌的治疗中仍具有很大的局限性。
5、结语展望
综上所述，目前以EGFR为靶标研究的用于治疗肿瘤的药物甚多，尤其是分子靶向药物，具有特异性强、疗效好等优点，大大填补了传统化疗药物的不足；分子靶向治疗已成为除手术、放疗和化疗之外的第四种治疗方法，并越来越多地应用于恶性肿瘤的临床治疗。但是，现有的以EGFR为靶标的分子靶向药物，在临床治疗效果上还存在着一些临床应用问题，仍有待进一步研究，如：靶向治疗药物目前仍处于早期临床试验阶段，靶向药物在应用过程中易产生耐药性；毒副作用较多；单独用药效果不理想等；其应用还需要大样本多中心的循证医学评估。如何更好的减轻毒副作用，优化联合用药方案，克服耐药，增加用药疗效等，成为分子靶向药物亟待解决的问题。随着医学研究的不断深入与发展，肿瘤的精准个性化治疗以及提高患者的生存质量已是一种趋势，而恰恰在此方面，肿瘤靶向药物有着得天独厚的优势。相信在不久的将来，将有更多特异性强、疗效更好的靶向药物进入市场，为癌症患者带来光明。