表皮生長(zhǎng)因子受體Ⅲ型突變體在卵巢癌中檢測(cè)及靶向治療的研究進(jìn)展

孫平風(fēng)，傅 芬

(南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院 婦產(chǎn)科， 江西 南昌 330006)

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短篇綜述

表皮生長(zhǎng)因子受體Ⅲ型突變體在卵巢癌中檢測(cè)及靶向治療的研究進(jìn)展

孫平風(fēng)，傅 芬*

(南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院 婦產(chǎn)科， 江西 南昌 330006)

表皮生長(zhǎng)因子受體Ⅲ型突變體(EGFRvⅢ)作為最常見(jiàn)的表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)基因突變類型，只表達(dá)于惡性腫瘤，而不表達(dá)于正常組織中，是腫瘤特異性標(biāo)志物，可作為卵巢癌靶向治療的靶點(diǎn)。

表皮生長(zhǎng)因子受體；表皮生長(zhǎng)受體Ⅲ型突變體；卵巢癌；靶向治療

卵巢癌是危害女性健康最常見(jiàn)的惡性腫瘤，因其位于盆腔內(nèi)，起病隱匿，且缺乏有效的早期診斷方法，70%～80%的卵巢癌患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已是晚期，5年存活率僅為20%～30%，是死亡率最高的婦科惡性腫瘤[1]。目前，鉑類聯(lián)合紫杉醇作為卵巢癌標(biāo)準(zhǔn)一線化療方案受到臨床醫(yī)生的廣泛認(rèn)可[2]。由于原發(fā)耐藥和治療過(guò)程中產(chǎn)生的多藥耐藥引起卵巢癌復(fù)發(fā)，同時(shí)化療藥物不良反應(yīng)大、價(jià)格昂貴等，最終導(dǎo)致化療失敗或中止，成為維持化療的瓶頸[3- 4]。靶向治療的出現(xiàn)為突破常規(guī)化療瓶頸提供了行之有效的解決方案。然而，尋找一個(gè)特異并且有效的治療靶點(diǎn)，是當(dāng)前卵巢癌靶向治療研究的難點(diǎn)。

EGFR及其介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)通路在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[5]。然而EGFR的表達(dá)很不穩(wěn)定，常常出現(xiàn)基因擴(kuò)增和重排，使腫瘤細(xì)胞表面的抗原表型發(fā)生改變，其中以EGFRvⅢ最為常見(jiàn)[6]。既往研究表明，EGFRvⅢ在卵巢癌中高表達(dá)，而癌旁或正常組織中未見(jiàn)表達(dá)，且腫瘤級(jí)別越高，其表達(dá)水平越高，故被作為卵巢癌特異性表達(dá)的EGFR突變體可能成為卵巢癌靶向治療的新靶點(diǎn)[7]。本文就EGFRvⅢ的結(jié)構(gòu)及其在卵巢癌中的檢測(cè)和靶向治療的研究進(jìn)展作一綜述。

1 EGFRvⅢ的結(jié)構(gòu)

與EGFR完整結(jié)構(gòu)相比，編碼EGFRvⅢ胞外配體結(jié)合區(qū)的第2～7位外顯子被刪除，導(dǎo)致801個(gè)堿基對(duì)缺失，使得外顯子1和外顯子8相連接，并在該結(jié)合位點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)新的甘氨酸，與正常EGFR相比，EGFRvⅢ胞外區(qū)缺失第6-273位氨基酸殘基[8](圖1)。喪失了胞外配體結(jié)合區(qū)的EGFRvⅢ可在無(wú)配體結(jié)合的情況下，以二聚體化和自體磷酸化的方式使酪氨酸激酶不受調(diào)控的結(jié)構(gòu)性激活，誘發(fā)下游信號(hào)傳導(dǎo)，刺激腫瘤細(xì)胞增殖[9]。

2 EGFRvⅢ與腫瘤

EGFR通過(guò)RAS/RAF/MEK/ERK和PI3K/AKT信號(hào)通路傳導(dǎo)信號(hào)，而EGFRvⅢ則偏好活化PI3K/AKT信號(hào)通路[10- 11]。EGFRvⅢ表達(dá)水平和磷酸化絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶B(pAKT)水平呈正相關(guān)，且與腫瘤的分期和分級(jí)有關(guān)，可作為預(yù)測(cè)因子評(píng)估腫瘤患者預(yù)后和轉(zhuǎn)歸[12]。EGFRvⅢ表達(dá)陽(yáng)性的腫瘤細(xì)胞致瘤性明顯增高，主要通過(guò)抑制細(xì)胞凋亡[13- 15]、促進(jìn)腫瘤血管發(fā)生[16- 17]、增加侵襲性和遷徙性[18- 19]等，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞不可控制的自發(fā)增殖和轉(zhuǎn)移。

2.1 EGFRvⅢ抑制細(xì)胞凋亡及促進(jìn)細(xì)胞增殖

Bcl-xL是Bcl- 2家族蛋白，具有抑制細(xì)胞凋亡作用，其在腫瘤形成中的作用已得到較為廣泛的研究。EGFRvⅢ表達(dá)陽(yáng)性的腫瘤細(xì)胞通過(guò)上調(diào)Bcl-xL表達(dá)，抑制腫瘤細(xì)胞凋亡，相反，抑制EGFRvⅢ的表達(dá)，Bcl-xL的表達(dá)水平相應(yīng)降低，細(xì)胞凋亡增加[13]。表達(dá)EGFRvⅢ的卵巢癌OVCAR3細(xì)胞還可通過(guò)Skp2途徑介導(dǎo)的泛素-蛋白酶體途徑下調(diào)P27蛋白的表達(dá)。P27蛋白是調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的周期素激酶抑制因子，直接參與調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化，P27蛋白的表達(dá)減少，加速腫瘤細(xì)胞增殖[14]。不僅如此，EGFRvⅢ表達(dá)陽(yáng)性的腫瘤細(xì)胞可通過(guò)向不表達(dá)EGFRvⅢ的細(xì)胞以分泌外泌體的方式來(lái)增加致瘤性。外泌體分泌到細(xì)胞周圍和血清中，能與EGFRvⅢ表達(dá)陰性細(xì)胞的細(xì)胞膜融合，這種傳遞導(dǎo)致EGFRvⅢ表達(dá)陰性細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路異常激活，如MAPK信號(hào)通路和Akt信號(hào)通路促進(jìn)細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)錨定非依賴性生長(zhǎng)能力[15]。

2.2 EGFRvⅢ促進(jìn)腫瘤血管發(fā)生

EGFRvⅢ通過(guò)上調(diào)核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)和白細(xì)胞介素8(IL- 8)的表達(dá)來(lái)促進(jìn)血管的生成，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，EGFRvⅢ表達(dá)陽(yáng)性的移植瘤中新生血管形成增加，通過(guò)RNA干擾技術(shù)敲除IL- 8基因或者NF-κBP15亞基后，其成瘤能力和誘導(dǎo)血管生成的能力明顯下降[16]。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在60種促腫瘤血管生成的因素中，EGFRvⅢ過(guò)表達(dá)的腫瘤細(xì)胞高表達(dá)血管生成素樣蛋白4(angiopoietin-like 4，Angptl 4)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，EGFRvⅢ通過(guò)ERK/c-Myc信號(hào)通路上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子Angptl 4的表達(dá)，促進(jìn)腫瘤血管新生[17]。

圖1 EGFR和EGFRvⅢ結(jié)構(gòu)示意圖Fig 1 Schematic structure of EGFR and EGFRvⅢ[8]

2.3 EGFRvⅢ增加腫瘤細(xì)胞侵襲性和遷徙性

EGFRvⅢ表達(dá)陽(yáng)性的腫瘤細(xì)胞通過(guò)激活JAK2/STAT3通路促進(jìn)細(xì)胞的遷移和侵襲。EGFRvⅢ的表達(dá)促使JAK2磷酸化，繼而激活STAT3，JAK2/STAT3通路激活正反饋促使細(xì)胞自身穩(wěn)定表達(dá)EGFRvⅢ，形成EGFRvⅢ-JAK2-STAT3的活化循環(huán)，加強(qiáng)下游信號(hào)，其中包括基質(zhì)金屬蛋白酶MMP2和MMP9基因的轉(zhuǎn)錄，使腫瘤細(xì)胞侵襲性增加[18]。EGFRvⅢ表達(dá)陽(yáng)性的卵巢癌OVCA 433細(xì)胞中上皮細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物表達(dá)發(fā)生改變，其中連接橋粒斑珠蛋白、鈣黏附蛋白E和β-鏈蛋白表達(dá)水平下降，而波形蛋白和N-鈣黏附素表達(dá)量上調(diào)，使得卵巢癌細(xì)胞失去上皮細(xì)胞的頂?shù)讟O性，細(xì)胞間黏附力下降，促進(jìn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)，增加腫瘤細(xì)胞的侵襲能力[19]。

3 EGFRvⅢ在卵巢癌中的檢測(cè)

近年來(lái)，因EGFRvⅢ只在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)的特性，使得越來(lái)越多的研究者將目光投向了EGFRvⅢ檢測(cè)，其在卵巢癌中也有少數(shù)研究。在一項(xiàng)含有32例卵巢癌樣本的研究中，用Western blot第一次檢測(cè)到24例EGFRvⅢ表達(dá)陽(yáng)性，并在5種卵巢腫瘤細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)EGFRvⅢ的表達(dá)[20]。另外一項(xiàng)研究通過(guò)RT-PCR和Western blot均發(fā)現(xiàn)卵巢癌SKOV- 3和CAOV- 3細(xì)胞系存在EGFRvⅢ表達(dá)[21]。通過(guò)收集卵巢癌患者腹腔沖洗液、血液、淋巴液、盆腔腫塊細(xì)針穿刺活檢組織及腹腔鏡手術(shù)組織，并分散成單個(gè)細(xì)胞后，用基因工程技術(shù)生產(chǎn)的兩種具有高特異性和高親和力的單鏈抗體，EGFRvⅢ scFv和EGFR scFv，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)卵巢癌Ⅲ期患者EGFRvⅢ表達(dá)陽(yáng)性率高達(dá)92%，但不表達(dá)于正常細(xì)胞。繼而該作者通過(guò)熒光激活細(xì)胞分選和免疫磁珠細(xì)胞分選技術(shù)分選并富集EGFRvⅢ陽(yáng)性和EGFR陽(yáng)性細(xì)胞，進(jìn)一步用抗dsDNA抗體分離全基因組染色體，巢式PCR發(fā)現(xiàn)攜帶EGFR基因染色體可擴(kuò)增出全長(zhǎng)的擴(kuò)增子，而攜帶EGFRvⅢ的染色體擴(kuò)增的DNA片段較短，且當(dāng)引物設(shè)計(jì)在缺失片段時(shí)，攜帶EGFRvⅢ基因的染色體不能擴(kuò)增出DNA片段，進(jìn)而從基因和蛋白質(zhì)水平證明卵巢癌中存在EGFRvⅢ表達(dá)[7]。

4 EGFRvⅢ靶向治療在卵巢癌中的應(yīng)用

目前僅在人類腫瘤細(xì)胞中檢測(cè)到的EGFRvⅢ，可作為腫瘤治療的特異性分子靶點(diǎn)。針對(duì)EGFRvⅢ靶向治療方案有多項(xiàng)研究，在卵巢癌中的研究主要集中在單克隆抗體和單鏈抗體[21- 22]。

4.1 單克隆抗體

相比EGFR，EGFRvⅢ在N端缺失一段多肽序列，從而在胞外產(chǎn)生一個(gè)含甘氨酸殘基的結(jié)合肽，由于此肽段不存在于EGFR中，所以該序列是一種很好的腫瘤特異性抗原，成為抗體治療的靶標(biāo)。CH12是中國(guó)自主研發(fā)的抗EGFRvⅢ抗體，能特異性結(jié)合EGFRvⅢ而與野生型EGFR結(jié)合較弱。在研究CH12單抗對(duì)兩種卵巢腺癌細(xì)胞系(SKOV- 3及CAOV- 3)體外抑瘤效果以及與順鉑聯(lián)合用藥的藥效關(guān)系時(shí)，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合用藥通過(guò)協(xié)同阻滯細(xì)胞周期和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡兩個(gè)環(huán)節(jié)提高了抗腫瘤效應(yīng)。CH12單克隆抗體在順鉑耐藥卵巢癌的治療上具有潛在的價(jià)值，當(dāng)與低濃度順鉑聯(lián)合用藥時(shí)更加體現(xiàn)出優(yōu)越性，可在提高其腫瘤抑制效果的同時(shí)，明顯降低由順鉑化療藥物所帶來(lái)的藥物不良反應(yīng)，該抗體有望成為對(duì)順鉑不敏感卵巢癌輔助化療的新抗體[21]。

4.2 單鏈抗體

單鏈抗體(single chain antibody，scFv)是抗體分子保留抗原結(jié)合部位的最小功能片段，是一種新型的基因工程抗體。scFv的免疫原性比完整全長(zhǎng)抗體低，且分子量小更易于進(jìn)入實(shí)體瘤組織。用EGFRvⅢ scFv和EGFR scFv修飾4種DNases脫氧核糖核酸酶(DNase1，DNase1L3，DNase2，DFFB)組裝的基因轉(zhuǎn)染載體，使轉(zhuǎn)染載體能特異性識(shí)別并進(jìn)入表達(dá)EGFRvⅢ和過(guò)表達(dá)EGFR的卵巢癌細(xì)胞。在EGFR啟動(dòng)子的作用下降解卵巢癌細(xì)胞基因組DNA，最終導(dǎo)致卵巢癌細(xì)胞死亡[22]。鑒于EGFRvⅢ特異性表達(dá)于腫瘤細(xì)胞，而正常細(xì)胞中不表達(dá)，這種新型的治療策略可作為個(gè)性化的、精簡(jiǎn)的卵巢癌靶向治療策略，有望投入臨床使用。

5 總結(jié)與展望

EGFRvⅢ是EGFR的刪除型突變體，具有配體非依賴性組成性激活下游信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)的特性，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞過(guò)度增殖和抗凋亡，并提高腫瘤細(xì)胞的侵襲遷徙性以及腫瘤相關(guān)的血管新生。近年來(lái)，不斷的研究發(fā)現(xiàn)針對(duì)EGFRvⅢ分子靶向治療措施無(wú)論在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)還是在動(dòng)物模型研究中均顯現(xiàn)出較好的抗腫瘤效應(yīng)。綜上所述，檢測(cè)卵巢癌組織中EGFRvⅢ的表達(dá)情況不但可作為判斷卵巢癌預(yù)后的獨(dú)立指標(biāo)，而且隨著基礎(chǔ)研究和臨床實(shí)驗(yàn)的不斷深入，針對(duì)EGFRvⅢ分子靶向治療的藥物可以為患者提供更有效、更經(jīng)濟(jì)的個(gè)體化治療方案，將為卵巢癌的臨床治療提供新的思路。

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Progress in the detection and in targeting therapyagainst epidermal growth factor receptor variant Ⅲ in ovarian cancer

SUN Ping-feng, FU Fen*

(Dept. of Gynecologic Oncology, the Second Affiliated Hospital of Nanchang University, Nanchang 330006, China)

The epidermal growth factor receptor variant Ⅲ (EGFRvⅢ) also known as the most common mutant form of EGFR is a tumor-specific mutation, hasn’t been detected yet in normal tissues. It is regarded as a tumor-specific gene and offers a new way for targeted therapy of ovarian cancer.

epidermal growth factor receptor; epidermal growth factor receptor variant Ⅲ; ovarian cancer; targeted treatment

2015- 04- 16

2015- 06- 30

江西省科技計(jì)劃(20133BBG70069)

1001-6325(2015)11-1567-05

R73

A

*通信作者(corresponding author)：fu-fen @163.com