EGFR單抗的耐藥機制及食管癌治療進展

衛(wèi) 彬,張曉慧(綜述)，陳小飛，高 勇(審校)

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬淮安第一醫(yī)院腫瘤科,江蘇 淮安 223300)

表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)過表達于多種上皮性腫瘤中，使EGFR單抗成為惡性腫瘤治療的重要手段。EGFR單抗雖已應(yīng)用于多種實體腫瘤，如結(jié)腸癌、胃癌及頭頸部鱗癌等，但其耐藥性嚴重制約著靶向藥物的療效。近年來，已有一些關(guān)于EGFR單抗在食管癌中應(yīng)用的臨床研究。該文通過綜述EGFR單抗在惡性腫瘤中的耐藥機制、相關(guān)的分子標志物、逆轉(zhuǎn)耐藥的方法及其在食管癌中應(yīng)用的臨床研究，以期通過研究EGFR單抗在食管癌治療中的耐藥特點，尋找在EGFR單抗治療中獲益的優(yōu)勢人群，開展EGFR單抗在食管癌中的個體化治療。

1 EGFR與腫瘤

EGFR為配體依耐性酪氨酸激酶受體[1]，屬人表皮生長因子受體(human epidermal growth factor receptor,HER)家族，由胞外結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域、膜旁連接域、胞內(nèi)酪氨酸激酶域和C端調(diào)控域組成。EGFR通過形成穩(wěn)定同源(或異源)二聚體發(fā)生自我磷酸化，最終激活細胞內(nèi)多種信號通路的瀑布效應(yīng)。EGFR多表達于上皮、間葉和神經(jīng)組織。生理情況下，EGFR的活化受表皮生長因子調(diào)控，活化的EGFR可通過內(nèi)化或下調(diào)來阻斷信號持續(xù)轉(zhuǎn)導(dǎo)；而腫瘤中因EGFR基因突變、擴增、降解異常及其配體的上調(diào)等因素可引起EGFR異常活化。已知與EGFR相關(guān)的腫瘤包括頭頸部鱗癌、非小細胞肺癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌、卵巢癌等[2]。

EGFR信號通路可調(diào)節(jié)細胞的分裂、運動、侵襲、黏附、細胞修復(fù)和存活(或死亡)等。目前與腫瘤發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸相關(guān)的EGFR通路主要有促分裂原活化的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)通路，可激活參與腫瘤細胞的增殖、腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移的相關(guān)激酶及轉(zhuǎn)錄因子；磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)通路，通過活化蛋白激酶B(protein kinase B，又稱AKT)調(diào)節(jié)多種底物，最終影響細胞生存、增殖和細胞的新陳代謝；磷脂酶C/蛋白激酶C通路，磷脂酶C被二酰甘油活化后,可激活影響細胞的增殖、凋亡、細胞存活和細胞轉(zhuǎn)移的相關(guān)因子；JAK-STAT通路，該通路已被證實可激活轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)細胞轉(zhuǎn)化、調(diào)控某些與細胞增殖；核EGFR信號通路，核EGFR可調(diào)節(jié)基因的啟動子和穩(wěn)定增殖細胞核抗原以加強腫瘤細胞的增殖潛能，最終導(dǎo)致腫瘤的生長和進展[2-4]。

2 EGFR單抗的耐藥機制

目前臨床上最常用的單抗為人鼠嵌合型IgG1-Cetuximab，其他還包括人源型IgG1-Nimotuzumab、完全人源型IgG2-Panitumumab及人源型IgG1-Matuzumab等。EGFR單抗可通過多種作用機制發(fā)揮抗腫瘤作用(圖1)[2,5-6]，如直接與EGFR結(jié)合阻斷其信號通路，阻斷HER家族介導(dǎo)的信號通路；單抗誘導(dǎo)EGFR內(nèi)化及降解，抑制其下游的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；通過阻止腫瘤細胞由G1期向S期轉(zhuǎn)變來抑制腫瘤的增殖；通過下調(diào)血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)來抑制腫瘤的血管形成；通過上調(diào)促凋亡因子Bax及下調(diào)凋亡抑制因子Bcl-2來誘導(dǎo)腫瘤的凋亡；通過抗體依賴性細胞毒性作用引起腫瘤細胞的死亡。EGFR單抗雖可提高患者的整體反應(yīng)率，但并沒有有效延遲患者的無進展生存期，而制約患者療效的可能因素是單抗存在的耐藥問題。

TGFα：轉(zhuǎn)化生長因子α

2.1血管生成 腫瘤的血管生成受多種血管生成因子的調(diào)節(jié)，EGFR單抗耐藥的腫瘤中存在促血管生成因子的上調(diào)來刺激腫瘤血管的生成，如VEGF，而EGFR的表達水平卻未見升高。當通過基因轉(zhuǎn)染誘導(dǎo)細胞高表達VEGF可誘導(dǎo)敏感細胞腫瘤耐藥，而使用血管內(nèi)皮生長因子受體(vascular endothelial growth factor receptors，VEGFR)-EGFR雙重抑制劑ZD6474(凡德他尼)可逆轉(zhuǎn)耐藥[7]。又有研究發(fā)現(xiàn)，VEGFR-1過表達也可誘導(dǎo)腫瘤對單抗耐藥，ZD6474或沉默VEGFR-1基因也可恢復(fù)耐藥細胞對單抗的敏感性[8]。

2.2EGFR下游效應(yīng)分子的異常 EGFR單抗不能抑制存在KRAS基因突變的EGFR信號通路，該通路的持續(xù)活化使腫瘤表現(xiàn)出對單抗的耐藥，而野生型患者對單抗治療較敏感[9]；除突變型KRAS外，野生型KRAS基因擴增也可誘導(dǎo)患者對單抗耐藥；且聯(lián)合MEK(MAPK激酶)抑制劑或BRAF(MAPK激酶激酶)抑制劑時可恢復(fù)患者對單抗的敏感性[10]。研究表明,腫瘤中PTEN(人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源的基因)蛋白的異常降解可導(dǎo)致其對EGFR單抗耐藥，而使用蛋白酶體抑制劑(MG-132)通過阻止PTEN降解來抑制AKT活化，阻斷PI3K/AKT通路達到逆轉(zhuǎn)耐藥的目的。但通過轉(zhuǎn)染誘導(dǎo)耐藥細胞高表達PTEN蛋白時，因PTEN被快速降解未能逆轉(zhuǎn)耐藥[11]。其次Src家族激酶(Src family kinase,SFK)高活性可誘導(dǎo)EGFR降解異常和PI3K/AKT通路及HER-3活化異常，均導(dǎo)致腫瘤對單抗耐藥，SFK抑制劑可逆轉(zhuǎn)耐藥[12]。

2.3EGFR的亞細胞定位 EGFR可定位于細胞內(nèi)的內(nèi)涵體、線粒體及細胞核等，核EGFR信號通路可參與多種腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。Li等[13]發(fā)現(xiàn)，Cetuximab耐藥系的核EGFR水平明顯升高，其可誘導(dǎo)增殖相關(guān)基因的表達；同時耐藥系也存在SFK高表達。EGFR的核定位受SFK的影響，SFK抑制劑可通過下調(diào)核EGFR和上調(diào)膜EGFR水平來逆轉(zhuǎn)耐藥，可見SFK高表達的腫瘤細胞可逃脫EGFR單抗的殺傷作用。Nevo等[14]指出，乳腺源性生長因子抑制劑也可通過使EGFR細胞內(nèi)定位誘導(dǎo)腫瘤對單抗耐藥。

2.4HER家族生長因子表達上調(diào) EGFR單抗耐藥的細胞系可存在HER家族配體的過表達，如轉(zhuǎn)化生長因子α、轉(zhuǎn)化生長因子β、表皮生長因子、肝素結(jié)合表皮生長因子(heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor，HB-EGF)、雙調(diào)蛋白等[15]。Hatakeyama等[16]研究發(fā)現(xiàn)，EGFR單抗耐藥的頭頸部鱗狀細胞癌細胞系存在HB-EGF上調(diào)和miR-212下調(diào)，而使用HB-EGF抑制劑或誘導(dǎo)miR-212上調(diào)可恢復(fù)腫瘤對單抗的敏感性；證實HB-EGF的上調(diào)可誘導(dǎo)腫瘤對EGFR單抗耐藥。同時檢測該腫瘤標本發(fā)現(xiàn)HB-EGF、轉(zhuǎn)化生長因子α及雙向調(diào)節(jié)蛋白均有表達，但HB-EGF在腫瘤復(fù)發(fā)患者標本中表達水平更高。

2.5HER家族成員活化 研究發(fā)現(xiàn)，EGFR單抗耐藥的非小細胞肺癌和頭頸部鱗癌細胞系中EGFR、HER-2、HER-3和肝細胞生長因子受體表達水平上調(diào)，同時發(fā)現(xiàn)EGFR與其他3種受體的結(jié)合能力增強，表明EGFR的異源二聚化可能是誘導(dǎo)腫瘤對EGFR-單抗耐藥的機制之一[2]。Wheeler等[17]證實了非小細胞肺癌細胞系中，高表達的膜EGFR可與HER-2或HER-3異二聚化誘導(dǎo)腫瘤耐藥；阻止異二聚化可通過阻斷下游信號通路(如PI3K/AKT通路)來恢復(fù)腫瘤對單抗的敏感性。同時其他EGFR家族成員在腫瘤耐藥中的作用也逐漸被發(fā)現(xiàn)，如HER-2基因的擴增，Martin等[18]發(fā)現(xiàn)4%(7/170)的野生型KRAS患者存在HER-2擴增，且對單抗療效差，61%(104/170)的患者部分腫瘤細胞存在HER-2擴增，該組患者生存率最高，35%(59/170)的患者無HER-2擴增，其臨床反應(yīng)介于兩者之間，證實了HER-2基因擴增可誘導(dǎo)單抗耐藥。其他研究發(fā)現(xiàn)，HER-2/HER-3的異常激活也可誘導(dǎo)腫瘤對單抗耐藥[19]。

2.6上皮細胞-間質(zhì)轉(zhuǎn)化 EGFR單抗對上皮型腫瘤有較好的療效，而對間質(zhì)型腫瘤的療效較差，因此，上皮細胞-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)也可影響腫瘤對EGFR單抗的敏感性。EMT的主要特點是：連接蛋白的缺失(如鈣黏素)，細胞支架蛋白的增加(如波形蛋白)及細胞侵襲能力的增強等。Basu等[20]通過上皮鈣黏素和波形蛋白的水平將鱗狀細胞癌分為上皮型和間質(zhì)型，發(fā)現(xiàn)間質(zhì)型鱗癌對Cetuximab耐藥，且間質(zhì)型細胞系EGFR水平下調(diào)，EMT相關(guān)基因的表達上調(diào)及增殖水平低。同時發(fā)現(xiàn)耐藥系的波形蛋白表達水平增加了2倍多。對EGFR單抗耐藥的肝癌細胞系中也證實了EMT的作用[21]。

2.7死亡相關(guān)蛋白激酶基因甲基化 死亡相關(guān)蛋白激酶(death-associated protein kinase，DAPK)作為促凋亡蛋白，通過參與凋亡通路來促進細胞凋亡、細胞黏附和抑制細胞遷移等抑制腫瘤的發(fā)生。Ogawa等[22]用非小細胞肺癌與頭頸部鱗狀細胞癌親本細胞系培養(yǎng)出對Cetuximab耐藥的子代細胞系,發(fā)現(xiàn)耐藥細胞系中DAPK基因均高度甲基化，而將DAPK轉(zhuǎn)染至耐藥細胞可恢復(fù)其對EGFR單抗的敏感性；同時剔除EGFR單抗敏感的親本細胞系的DAPK基因可誘導(dǎo)其耐藥。可見，DAPK啟動子甲基化可使該基因沉默而誘導(dǎo)腫瘤對EGFR單抗耐藥。

EGFR單抗已經(jīng)成功應(yīng)用于臨床，但其存在的耐藥問題仍嚴重制約其臨床療效，如何逆轉(zhuǎn)腫瘤對單抗的耐藥和提高療效，在今后研究中顯得尤為重要。對耐藥機制的深入研究發(fā)現(xiàn)，目前減少或逆轉(zhuǎn)EGFR單抗耐藥的方法主要包括：①尋找EGFR單抗療效相關(guān)的分子標志物，如EGFR基因及其配體水平，PTEN蛋白，EGFR、KRAS、BRAF及PIK3CA(編碼PI3K亞基)基因突變，上皮鈣黏素等[2,23-25]。②聯(lián)合應(yīng)用靶向藥物阻斷耐藥通路，可根據(jù)腫瘤具體的耐藥機制聯(lián)合相應(yīng)的靶向藥物。轉(zhuǎn)化生長因子β過表達時聯(lián)合轉(zhuǎn)化生長因子抑制劑；腫瘤血管生成可聯(lián)合VEGFR-EGFR雙重抑制劑；突變型KRAS患者聯(lián)合BRAF抑制劑；突變型BRAF患者聯(lián)合BRAF抑制劑(索拉非尼)；PTEN降解異常時可聯(lián)合蛋白酶體抑制劑(MG-132)；SFK高活性時聯(lián)合SFK抑制劑，pSTAT3過表達時聯(lián)合STAT-3抑制劑[5,7,9,11,26]。

3 EGFR單抗在食管癌中的應(yīng)用

臨床研究發(fā)現(xiàn)，放化療聯(lián)合EGFR單抗治療轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌、頭頸部鱗癌等有顯著的臨床療效[2]。食管癌作為常見的消化道腫瘤，臨床上治療轉(zhuǎn)移性食管癌以聯(lián)合放化療方案最為有效，其臨床療效并不高。研究表明，50%～70%的食管癌患者存在EGFR高表達，并與預(yù)后不良有密切關(guān)系[27]，為EGFR單抗在食管癌中的應(yīng)用提供了依據(jù)(表1)。

表1 EGFR-單抗在食管癌中的研究進展

3.1單抗單獨應(yīng)用 Gold等[28]Ⅱ期臨床研究單獨采用Cetuximab(靜脈注射)作為二線藥物治療55例食管腺癌患者，其6個月的總生存率為36%，中位生存期為4.0個月，中位無進展生存期為1.8個月，而該方案并未提高6個月內(nèi)患者的總生存率及生存期。因此，不推薦單用Cetuximab作為轉(zhuǎn)移性食管腺癌二線治療藥物。

3.2單抗聯(lián)合化療 Lorenzen等[29]隨機Ⅱ期臨床研究(62例食管鱗癌患者)分別采用CF(30例)方案(順鉑加5-氟尿嘧啶)或Cetuximab-CF(32例)方案治療食管鱗癌患者6個周期。除皮疹和腹瀉在Cetuximab-CF和CF兩組的發(fā)生率分別為6%(2)、0%(0)和16%(5)、0%(0)外，Cetuximab并沒有加劇3/4級不良反應(yīng)。同時兩組的整體反應(yīng)率和疾病控制率分別為19%(6/32)、13%(4/30)和75%(24/30)、57%(17/30)。中位無進展生存期和中位生存期分別為5.9、3.6個月和9.5、5.5個月。證實了Cetuximab聯(lián)合CF方案具有良好的安全性，并可增加CF方案的療效。

3.3單抗聯(lián)合放化療 Safran等[30]采用放化療+Cetuximab方案治療60例腫瘤患者(57例食管癌和3例胃癌，48例腺癌和12例鱗癌)，其中23%(14/60)的患者有Ⅲ級皮膚毒性或放射區(qū)外的面部出現(xiàn)瘙癢痤瘡樣皮疹；3例患者出現(xiàn)3/4級Cetuximab的變態(tài)反應(yīng)，證實放化療+Cetuximab方案具有較好的安全性，且治療后70%(42/60)的患者有較好的臨床反應(yīng)。Chen等[31]采用放化療聯(lián)合Cetuximab方案治療食管鱗癌發(fā)現(xiàn)，該方案的在中國人群中也表現(xiàn)出較理想的臨床療效和安全性。Ramos-Suzarte等[32]Ⅱ期臨床對照研究證實了含Nimotuzumab的放化療方案也可提高食管癌的臨床療效。

4 結(jié) 語

EGFR介導(dǎo)的信號通路可促進腫瘤細胞的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移，抑制腫瘤細胞的凋亡和誘導(dǎo)腫瘤血的生成。EGFR單抗使腫瘤內(nèi)科治療有了新的選擇，但由于腫瘤及對EGFR單抗耐藥機制的復(fù)雜性，單抗對患者的療效并不理想。對EGFR單抗的耐藥機制研究，尋找療效相關(guān)的分子標志物和逆轉(zhuǎn)耐藥的策略，在今后解決單抗耐藥問題中尤為重要；目前聯(lián)合多種分子靶向藥物可在細胞水平上解決單抗的耐藥，但需開展臨床研究加以驗證。臨床研究表明，聯(lián)合EGFR單抗的放化療方案在食管癌中取得可觀的臨床療效，但食管癌中單抗耐藥機制并不明確，今后可就食管癌的耐藥機制進行研究，同時可通過尋找EGFR單抗應(yīng)用的優(yōu)勢人群，開展單抗在食管癌中的個體化治療，以提高食管癌患者的臨床療效。

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