?

EGFR基因檢測在非小細胞肺癌診療應用中的新進展

2016-03-18 14:23霍婷婷賈金虎
癌癥進展 2016年6期
關鍵詞:基因突變靶向分子

霍婷婷 賈金虎

1蘭州軍區蘭州總醫院保健一部,甘肅蘭州730050

2酒泉市人民醫院呼吸內科,甘肅酒泉735000

EGFR基因檢測在非小細胞肺癌診療應用中的新進展

霍婷婷1賈金虎2#

1蘭州軍區蘭州總醫院保健一部,甘肅蘭州730050

2酒泉市人民醫院呼吸內科,甘肅酒泉735000

表皮生長因子受體(EGFR)是近年來關于非小細胞肺癌(NSCLC)發病機制中新的細胞分子受體,針對EGFR基因突變研究出的分子靶向藥物是治療NSCLC策略中成功有效的靶點途徑,與傳統一、二線化療方案相比,其具有精準殺傷腫瘤細胞,對機體正常細胞損傷小,不良反應較少等優點,從而延長了NSCLC患者的生存期,并提高了生活質量。然而近年來的研究提示,分子靶向藥物的耐藥性對其持續精準治療的有效性構成了嚴重影響。本文就EGFR基因的生物學特性,基因突變及與NSCLC的關系作一綜述,并探討EGFR受體在未來NSCLC治療領域中的前景。

EGFR;NSCLC;研究進展;基因突變

非小細胞肺癌(non-smallcellcarcinoma,NSCLC)是我國肺癌的主要病理類型,占肺癌患者總數的80%~85%[1],主要包括腺癌、鱗癌、大細胞癌等,與其他惡性腫瘤類似,NSCLC主要以肺部局部腫瘤癥狀和全身轉移癥狀為主[2],與小細胞肺癌相比,其轉移速度相對較慢,生存期略長于小細胞肺癌[3],但NSCLC對傳統放化療并不敏感,且因長期化療對機體正常細胞的損害使患者難以承受,最終導致患者病死于多種化療并發癥。近年來,隨著對EGFR基因的不斷研究,其在NSCLC致病中的機制逐漸闡明[4],針對EGFR基因突變機制及特異性調節體內腫瘤生物信息轉導等途徑的分子靶向藥物的問世,通過精準分子靶向途徑殺傷腫瘤細胞,且對正常機體細胞的損傷甚少[5],這為NSCLC患者進行廣泛分子靶向治療帶來新的希望,然而表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKI)耐藥的產生,成為未來分子靶向精準治療的“瓶頸”。

1 EGFR的生物學特性

表皮生長因子(epidermal growth factor,EGF)最早于1962年由Stanley Cohen在小鼠的頜下腺中發現[6],此后多種生物體的表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)被相繼發現,EGFR主要存在于胃腸道、腎、真皮組織、血管上皮組織細胞膜上[7],是由1186個氨基酸殘基組成的糖蛋白,相對分子量為170×103,基因定位于人第7號染色體的短臂,含有28個外顯子。EGFR由細胞外域、細胞內域、跨膜區三個部分組成[8],細胞內域是EGFR基因最重要的部分,含有很多絡氨酸殘基[9],通過磷酸化及細胞信號轉導通路可在多數上皮細胞腫瘤中過度表達,也是最早發現于人類B癌基因家族編碼跨膜的糖蛋白之一[10],其在腫瘤的發生、發展、活化過程中發揮重要作用[11]。最新發現EGFR的胞外域與EGF相應配體結合后通過二聚化或異聚化過程參與腫瘤的形成,實現自身磷酸化的同時激活主要酪氨酸殘基,并進一步激活與細胞增殖、凋亡有關的通路,從而參與并調節細胞的生長、分化與增殖,另一方面,EGFR為腫瘤的生長提供了豐富的供血[12]。

2 EGFR在NSCLC發生發展過程中的作用

EGF是一種能夠促進細胞有絲分裂的因子,能與EGFR相應受體結合后促進細胞的增殖、分化,特別是腫瘤細胞的增殖,進而引起細胞惡性轉化[13],EGFR的主要成分是受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTK),其中酪氨酸激酶胞內區有典型的ATP結合位點及酪氨酸激酶區[14],而酪氨酸激酶在細胞增殖活化過程中發揮關鍵性作用。EGFR胞外區的專一配體雙調蛋白(amphiregulin,AR)與EGF等刺激信號作用于RTK后啟動細胞信號轉導途徑[15],通過一系列級聯反應激活擬南芥基因AP-1,核轉錄因子B等重要的轉導因子,最終使細胞核內早期反應基因水平增加,使得細胞增殖轉化[16-17]。與此同時,核轉錄因子的增加可直接結合EGFR啟動因子,使EGFR表達增加[18]。在這一過程中,有絲分裂原活化蛋白激酶(MAPK)及磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)途徑是實現細胞信號核內轉導的主要路徑[19];另一方面,EGFR可通過與相應受體結合而實現自身磷酸化,并通過上述途徑發揮細胞內基因的相關功能,而且AR可促進腫瘤細胞的合成,并產生持久的MAPK活性,誘發EGFR的過度表達,特別是當EGFR羧基端缺失時,MAPK活性更為顯著,EGFR過度表達和突變及信號轉導通路的異常,最終導致細胞DNA復制及細胞分裂過度,從而導致細胞生長失控和惡性化,從而形成腫瘤[20]。肺癌多見于支氣管上皮細胞,而上皮細胞正是EGFR存在的主要部位,在NSCLC形成過程中,和其他腫瘤的形成途徑一樣,EGFR扮演著重要的角色。近年來針對EGFR基因突變的最新研究顯示,EGFR基因突變主要存在于外顯子18、19、20、21[21],而目前臨床上已經廣泛應用的EGFR-TKI制劑的療效已被證實與外顯子19、21關系密切,隨著檢測技術的發展,實時熒光PCR法和測序法是EGFR檢測的可靠方法,并通過基因擴增技術顯示常見突變外顯子19和21片段。謝麗[22]等通過高靈敏度檢測技術的建立,采用血漿檢測EGFR-19外顯子突變已被證實是結果可靠,靈敏度較高且方便的檢測方法,因此EGFR及其外顯子突變的檢測是NSCLC治療前用藥選擇及藥物療效評價的可靠指標。

3 EGFR在NSCLC診療中的研究新進展

EGFR是近年來研究證實的參與NSCLC發病環節中的重要配體,多項研究均提示其在NSCLC發病中,具有促進腫瘤發生、發展及轉移的作用[23]。根據這一理論研制的分子靶向藥物是大部分NSCLC患者個體化治療的最佳方案[24],吉非替尼是目前臨床常用的EGFR-TKI制劑之一,但大量臨床研究提示其并不是對所有的NSCLC患者均有效[25],對于EGFR基因突變陽性的患者療效優于野生突變型[26],表明分子靶向藥物治療有一定的適應范圍,并不意味著所有患者均適合此種治療,有研究提示既往無吸煙史的東北亞女性腺癌患者,接受分子靶向藥物治療后效果顯著[27],鱗癌及吸煙患者療效較差[28],這說明病理類型為腺癌及無吸煙史的患者是EGFR基因檢測的適應人群,而目前關于NSCLC的治療主要以手術、化療及分子靶向藥物聯合治療為主,多項研究均顯示EGFR基因突變患者給予分子靶向藥物治療后,初期患者顯示出良好的療效,但是隨著治療周期的延長,NSCLC患者對靶向藥物的反應性越來越差,以致后期出現無反應性[29],這也提示EGFR基因可能存在變異及基因多態性,既往針對EGFR基因的單一發病途徑而研制的受體酪氨酸激酶抑制劑在所有NSCLC患者的分子靶向治療中療效亦不盡人意。Amador等[30]在頸部腫瘤細胞株中EGFR基因的第一個內含子(CA-SSR)的多態性研究中發現攜帶長CA重復序列的細胞株往往對EGFR-TKI耐藥,而短CA重復序列的細胞株則具有顯著療效,這可能與CA-SSR多態性能夠影響EGFR的mRNA及蛋白表達水平,從而影響EGFR受體信號通路的活性有關[31]。關于EGFR-TK1耐藥的機制已經被證實與特異性外顯子20(T790M)、18、19、21突變,上皮間質轉化因子(mesenchymal-epithelial transition factor,MET)原癌基因擴增及其蛋白過度表達等多個環節均有關[32],而現有證據提示EGFR基因的多態性及耐藥機制與NSCLC近期治療效果顯著相關[33]。鄧沁芳等[34]對EGFR-TKI制劑耐藥的基礎研究發現,吉非替尼獲得性耐藥的肺腺癌菌株與親代非耐藥菌株相比,對鉑類藥物敏感性明顯下降,而對多西他賽敏感性增強,即EGFR基因突變患者對鉑類藥物更加敏感[35];而針對EGFR-T790M突變所致EGFR-TKI制劑耐藥后的NSCLC治療策略的研究顯示,以紫杉醇為主的一線化療效果較為明顯,應避免使用鉑類為基礎的化療方案[36]。尹延濤等[37]對70例晚期肺癌患者進行EGFR基因檢測后觀察其突變患者對鉑類藥物化療的療效,結果提示EGFR突變對于晚期NSCLC患者鉑類化療的近期療效具有預測意義,突變陽性患者預后較好,并對以鉑類為主的一線化療及EGFR-TKI制劑更加敏感?;熃惶娣肿影邢蛩幬锫摵现委熢贓GFR檢測陽性晚期NSCLC患者中具有顯著療效,且不會增加聯合化療藥物的不良反應[38]。因此,EGFR基因檢測不僅是分子靶向治療的前提,也是常規鉑類藥物化療療效評價的指標[39]。

4 結語

隨著人類分子生物學及基因遺傳學的發展,肺癌的治療由傳統的手術及放化療、免疫療法進入分子基因精準治療的新時代,EGFR基因是近年來研究證實與NSCLC發病密切相關的基因,其在大多數NSCLC患者中表達上調,是治療NSCLC的一個重要靶點,根據其在NSCLC中的發病機制研發的EGFR-TKI是目前及未來NSCLC精準治療的新途徑,對NSCLC患者顯示出較好的療效,延長了患者的生存期,并提高了患者的生存質量,與傳統治療相比,具有特異性強、不良反應少的特點,其通過特異性轉導途徑抑制腫瘤細胞的增殖。然而靶向治療有其自身的局限性,以EGFR基因為基礎的分子靶向精準治療并不是所有肺癌患者治療的試金石,越來越多的證據表明EGFR基因存在多態性及突變性,使得部分患者靶向治療的療效并不理想,因此以EGFR基因檢測為依據的靶向治療是未來NSCLC精準治療的前提和依據,是評判鉑類藥物化療是否有效的指標,亦是NSCLC患者綜合合理治療的開端。

[1]Parkin DM,Bray Ferlgy J.Global cancer staffcs[J].CA Cancer J Clin,2011,61:69-90.

[2]Arriagada R,Bergman B,Dunant A,et al.Cisplatin-based uvant chemotherapy in patients with completely reseeted non-small cell lung eaneer[J].N Engl J Med,2004,350(4): 351-360.

[3]Ceppi P,Volante M,Novello S,et al.ERCCI and RRM1 geneexpressions but not EGFR are predictive of shorter survival in advanced non.Small cell lung cancer treated with cisplatin andgemeitabine[J].Ann Oncol,2006,17:1818-1825.

[4]J Guillermo Paez,Pasi A,Janne.EGFR Mutations in Lung Cancer:correlation with clinical response to gefltinib therapy[J].Seience New York,2004,304(5676):1497-1500.

[5]Olaussen KA,Dunant A,Fouret P,et a1.DNArepair by ERCC1 in non-small cell lung cancer and eisplatin-based adjuvant chemotherapy[J].N Engl J Med,2006,355(10):983-991.

[6]Dawson JP,Berger MB,Lin CC,et al.Epidermal growth factor receptor dimefization and activation require lig and induced conform ational changes in the dimer interface[J]. Mol Cell Biol,2005,25:7734-7742.

[7]DeberneM,LevyA,MondiniM,etal.Thecombinationofthe anti-viralagentcidofovirandanti-EGFRantibodycetuximab exerts anantiproliferativeefect on HPV-positive cervicalcancer cell linesin-vitro and in-vivo xenografts[J].Anti-cancer Drugs,2013,24(6):599-608.

[8]Zhao L,He LR,Xi M,et al.Nimotuzumab promotes radiosensitivity of EGFR overexpression esophageal squamous cell carcinoma cels by upregulating IGFBP-3[J].J Transl Med,2012,10(2):249.

[9]Kumar A,Petri ET,Halmos B,et al.Structure and clinical relevance of the epidermal growth factor receptor in human cancer[J].J Clin Oncol,2008,26(10):1742-1751.

[10]De Luea A,Carotenuto A,Rachiglio A,et al.The role of the EGFR signaling in tumor[J].Cell Physiol,2008,214(3):559-567.

[11]Zhong X,Gureasko J,Shen K,et al.An allosterie mechanism for aetivation of the kinase domain of epidermal growth factor receptor[J].Cell,2006,125(6):1137-1149.

[12]Yatabe Y.EGFR mutations and the terminal respiratory unit[J].Cancer Metas-tasis Rev,2010,29(1):23-36.

[13]Olayioye MA,Neve RM,Lane HA,et al.The ErbB signaling network;receptor heterodimerization in development and cancer[J].Embo J,2000,19(13):3159.

[14]Tsuta K,Mimae T,Nitta H,et al.Insulinlike growth factor-1receptorprotein expression and gene copynumber alterationsin non-small cell lung carcinomas[J].Hum Pathol,2013,44(61):975-982.

[15]Kim JS,Kim ES,Liu D,et al.Prognosticimplications oftumoral expression ofinsulinlike growthfactors 1 and 2 in patients with non-small-cell lung cancer[J].Clin Lung Cancer,2014,l5(3):213-221.

[16]Gutacker C,Klock G,Diel P,et al.Nerve growth factor and epidermal growth factor stimulate clusterin gene expression in PC12 cells[J].Biochem J,1999,339(Pt3):759.

[17]Spi DR,Ervin TJ,Ramlau RA,et al.Randomized phase II trial of Onartuzumab in combination with erlotinib in patients the advanced non-small cell lung cancer[J].J Clin Oncol,2013,31(321):4105-4110.

[18]Jeon YK,Sung SW,Chung JH,et al.Clinieo pathologic featuresand prognostic implications of epidermal growth factor receptor(EGFR)gene copy number and protein expressionin non-small cell lung can[J].Lung Cancer,2006,54(3):387.

[19]Schmid K,Oehl N,Wrba F,et al.EGFR/KRAS/BRAF mutations in primary lung adenocare Jnomas and corresponding locoregional lymph node metastases[J].Clin Cancer Res,2009,15(14):4554.

[20]Sebastian S,Setleman J,Reshkin SJ,et al.The Complexity of targeting EGFR signaling in cancer:from expression to turnover[J].Biochim Biophys Ac-ta,2006,1766(1):120-139.

[21]羅凱,王倩,劉季芳,等.2種方法檢測非小細胞肺癌EGFR基因突變的比較[J].國際檢驗醫學雜志,2013,34(2): 162-164.

[22]謝麗,尹震宇,魏嘉,等.血漿EGFR19外顯子缺失突變高靈敏度檢測技術的建立[J].臨床腫瘤學雜志,2014,19(5):407-410.

[23]Himmasa Yamamoto ST,Tetsuya Mitsudomi(2008).Impact of EGFR mutation analysis in non-small cell lung cancer[J].Cancer Sci,2008,98(1):3114.

[24]Ciardiello F,Tortora G.EGFR antagonists in cancer treatment[J].New Engl J Med,2008,358(11):1160-1174.

[25]Soda M,Takada S,Takeuehi K,et al.A mouse model for EMIAAu-positive lung cancer[J].Proc Natl Acad Sci USA,2008,105(50):19893-19897.

[26]Rosell R,Carcereny E,Gervais R,et al.Erlotinib versus standard chemotherapy as first line treatment for European patients with advanced EGFR mutation-positive nonsmall cell lung cancer(EURTAC):a multicentre,open-label,randomised phase 3 trial[J].Lancet Oncol,2012,13(3):239-246.

[27]Xu JM,Hart Y,Duan HQ,et al.EGFR mutations and HER2/3 protein expression and clinical outcome in Chinese advanced non small cell lung cancer patients treated with gefitinib[J].J Cancer Res Clin Oncol,2009,135:771-782.

[28]Fukuoka M.Wu YL,Thongprasert S,et al.Biomarker analyses and final over all survival results from a phase III,randomized,open-label,first-line study of gefitinib versuscarb.p1atin/paclitaxel in clinically selected patients with advanced non-small-cell lung cancer in Asia(IPASS)[J].J Clin Oncol,2011,29(21):2866-2874.

[29]Han X,Dai GH.Research on EGFR in gastric cancer and its significance[J].Chin Clin Oncol,2010,15(2):173-176.

[30]Amador ML,Oppenheimer D.An epiderm al growth fac torreceptor intron 1 polymorphism mediates response to epidermal growth factor receptor inhbitors[J].Cancer Res,2004,64:9139-9143.

[31]Etienne·Grimaldi MC,Pereira S,Magne N,et al.Analysis of the dinucleotide repeat polymorphism in the epidermal growth factorreceptor(EGFR)gene in head and neck cancer patients[J].Ann Oncol,2005,16(4):934-941.

[32]Arcila ME,Oxnard GR,Nafa K,et al.Rebiopsy of lung cancer patients with acquired resistance to EGFR inhibitors and enhanced detection of the T790M mutation using a locked nucleic acid based assay[J].Clin Cancer Res,2011,17(5):1169-1180.

[33]Dubey S,Stephenson P,Levy DE,et al.EGFR dinucleotide repeat polymorphism as a prognostic indicator in nonsmall cell lung cancer[J].J Thorac Oncol,2006,1:406-412.

[34]鄧沁芳,粟波,趙印敏,等.吉非替尼獲得性耐藥細胞株對不同化療藥物的敏感性分析[J].中華腫瘤雜志,2008,30(11):813-816.

[35]Jemal A,Bray F,Center MM,et al.Global cancer staffstics[J].CACancer J Clin,2011,61(2):69-92.

[36]李學真.EGFR-T790M突變所致吉非替尼耐藥肺腺癌細胞化療藥物敏感性變化的研究[J].中國癌癥雜志,2015,25(2):129-130.

[37]尹延濤,王慧娟,張國偉.EGFR基因突變狀態對于晚期肺腺癌一線化療的療效預測意義[J].中國實用醫刊,2013,40(8):6-9.

[38]林順歡,劉淳,蔡彥敏,等.化療交替靶向藥物治療對EGFR突變陽性的晚期NSCLC患者PFS及OS的影響[J].實用癌癥雜志,2015,30(1):96-98.

[39]Kalogeraki A,Karvela-Kalogeraki I,Tamiolakis D,et al. ERCC1 expression correlated with EGFR and clinic-pathological variables in patients with non small cell lung cancer[J].Rev Port Pneumol,2014,20(4):200-207.

R734.2

A

10.11877/j.issn.1672-1535.2016.14.06.02

2016-02-17)

(corresponding author),郵箱:jiajinhu1982@163.com

猜你喜歡
基因突變靶向分子
新型抗腫瘤藥物:靶向藥物
如何判斷靶向治療耐藥
管家基因突變導致面部特異性出生缺陷的原因
毛必靜:靶向治療,你了解多少?
分子的擴散
基因突變的“新物種”
“精日”分子到底是什么?
管家基因突變導致面部特異性出生缺陷的原因
米和米中的危險分子
臭氧分子如是說
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合