表皮生长因子受体及其抑制剂的研究

王 欣，许 潇，孙 瑞，刘 畅，彭慧兰，马银柱，红 霞，李圣男，杨 阳，张 帆，初 颖

（辽宁大学药学院，辽宁沈阳110036）

·综 述·

表皮生长因子受体及其抑制剂的研究

王 欣，许 潇，孙 瑞，刘 畅，彭慧兰，马银柱，红 霞，李圣男，杨 阳，张 帆，初 颖

（辽宁大学药学院，辽宁沈阳110036）

表皮生长受体因子属于受体酪氨酸激酶家族成员，其过度表达和／或基因突变与多种肿瘤的形成具有密切的联系。近年来，小分子表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂的开发已成为肿瘤治疗领域中的研究热点。这里就表皮生长因子受体及其小分子抑制剂进行简要综述。

表皮生长因子受体；抑制剂；综述

表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）家族是蛋白酪氨酸激酶中研究的最广泛深入的一类。EGFR是一个多结构域的跨膜蛋白家族，每个蛋白都由一个细胞外配体结合域（约620个氨基酸残基）、疏水跨膜结构域（23个氨基酸残基）和一个细胞内酪氨酸激酶结构域（542个氨基酸残基）三部分构成［1］。EGFR广泛分布于各种上皮细胞的细胞膜上，属于酪氨酸激酶Ⅰ型受体家族，可分为EGFR（HER1／ErbB1）、HER2（ErbB2／Nue）、HER3（ErbB3）、HER4（ErbB4）四种同源受体。其中EGFR、HER2和HER4具有酪氨酸激酶催化活性，而HER3没有酪氨酸激酶活性，但仍具有结合配体进行信号转导的功能。

目前报道EGFR配体有：表皮生长因子、转化生长因子－（TGF－）、结合肝素的EGF、双调蛋白、B－cellulin等［2］。胞外生长因子类配体与EGFR结合会导致受体的同二聚化或者异二聚化，之后与ATP结合，导致自身磷酸化。磷酸化后的受体可以活化Ras／Raf／MAPK、ERK1、ERK2、PI3K／ AKT、JNK等信号传导途径，引发基因转录、蛋白质翻译、DNA合成，从而调控诸如有丝分裂、细胞周期进程和分化等多种细胞功能，促进细胞增殖、迁移、黏附、血管新生和凋亡抑制［3，4］。研究证明，EGFR的异常活性与人类多个部位的肿瘤有关，其表达水平与肿瘤细胞增殖、转移等现象密切相关［5］，如EGFR（HER1）的过度表达与卵巢癌、头颈部肿瘤、食道癌、乳腺癌等多种肿瘤的发生及疗效差有关系［6］，与乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌及骨癌患者愈后复发有关［7～9］；在部分非小细胞肺癌（Non small cell lung cancer，NSCLC）患者体内，EGFR的突变导致的活化是引起肺癌细胞异常表型的主要因素［10，11］。

1 表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂

与其他化疗药物在治疗中破坏癌细胞的同时也破坏健康细胞的情况不同，表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（Epidermal growth factor receptor－Tyrosine kinase inhibitors，EGFR－TKIs）主要破坏癌细胞，从而起到靶向治疗的目的。与传统的化学治疗相比，不易引起恶心、呕吐、脱发、贫血等不良反应［12］。

根据EGFR的结构，其抑制剂的设计主要从两个方向展开。其一是选择性地抑制细胞外的配体结合区，抑制剂包括单克隆抗体、双特异性抗体、单链Fv抗体、免疫毒素共轭物等。它们通过和内源性配体竞争性结合受体膜外区域，阻断信号传导，但由于配体与受体之间为复杂的蛋白－蛋白相互作用，用小分子抑制剂往往难以阻止这种作用。另一个方向是选择性抑制细胞内酪氨酸激酶活性区，设计小分子同ATP或底物竞争性结合受体酶，抑制酶的催化活性和酪氨酸的自磷酸化，阻止下游的信号转导［13］，是目前研究较活跃抗癌靶点。根据小分子抑制剂与EGFR结合模式的不同，可分别为有代表性的可逆和不可逆ATP竞争性抑制剂。

1.1 可逆EGFR－TKIs 这类抑制剂通过与ATP竞争，可逆性结合EGFR在胞内的配体结合位点，从而阻断分子内酪氨酸的自身磷酸化，干扰酪氨酸激酶活化，抑制EGFR激活，达到破坏细胞周期进程，促进细胞凋亡，抑制血管生成及抑制肿瘤浸润和转移的作用。代表药物包括吉非替尼和厄洛替尼，通常被认为是第一代的EGFR－TKIs。

吉非替尼（Gefitinib，ZD1839，商品名Iressa）是最早进入临床试验的口服EGFR－TKI。2002年首先在日本上市，2003年5月在美国及澳大利亚获准上市，作为用于晚期NSCLC的三线单一治疗药物。由于在亚裔人NSCLC治疗中作用肯定，副作用小，吉非替尼在亚洲国家中得到广泛应用。研究发现吉非替尼在亚裔NSCLC中的客观反应率（objective response rate，ORR）＞25%，疾病控制率＞60%，至肿瘤进展时间＞3个月。吉非替尼治疗9～14 d后肺癌相关的症状得到改善，进而肿瘤得到控制。常见毒副作用主要为Ⅰ～Ⅱ度的皮疹和腹泻，间质性肺炎的发生率约为5%，主要发生在合并有肺纤维化的患者中［14］。

厄洛替尼（OSI774，erlotinib，商品名Tarceva）于2004年11月获得美国FDA批准，用于既往至少1种方案化疗失败的局部晚期或转移性NSCLC的二线和三线治疗［15］。研究显示患者依从性达到100%，有效率达到33.4%，56.3%的患者疾病得到控制，1、2年无肿瘤进展生存率和总生存率分别为25%、8.3%和43.8%、20.8%，3年总生存率为5.6%。从目前的临床研究数据可以发现，对于化疗失败的晚期非小细胞肺癌患者，厄洛替尼是治疗的有效选择，部分病人可获得长期疗效并安全耐受［16］。

吉非替尼和厄洛替尼已经在非小细胞肺癌的治疗中获得很好的疗效，能够显著延长患者的无进展生存期（progression free survival，PFS），提高患者的生活质量。但临床研究也发现约有50%的患者在经过该类药物治疗后会发生获得性EGFR耐药突变，故可逆EGFR酪氨酸激酶抑制剂具有一定局限性［17］。

1.2 不可逆EGFR－TKIs 可逆EGFR－TKIs最常见的耐药机制是外显子20点突变T790M，该位点的苏氨酸突变后造成的蛋白结构的改变能够阻碍EGFR－TKIs与受体的结合［18］。为解决可逆EGFR酪氨酸激酶抑制剂的耐药问题，设计可与EGFR形成不可逆共价键的不可逆EGFR－TKIs引起了人们的关注。代表性的有阿法替尼，Dacomitinib（PF00299804），Neratinib（HKI－272），Canertinib（CI－1033）等。这些EGFR－TKIs其在作用方式、临床疗效上的突破性，因此又被称为“二代EGFR－TKIs”。

与第一代EGFR－TKIs比较，二代EGFR－TKIs是通过与受体形成共价键，不可逆的结合，因此药效更为持久；另外，它们是广泛的Erb2家族抑制剂，对EGFR、ErbB2／HER2和ErbB4／HER4同源受体具有广泛的抑制作用，表现出更强的抑制活性［19～21］。研究发现不可逆EGFR－TKIs对由T790M突变引起的耐药具有一定的活性，因此有望在一代EGFR－TKIs耐药后替代原有药物，延长PFS。

2013年7月12日，美国FDA批准了由Boehringer Ingelheim公司开发的阿法替尼（Afatinib，Gilotrif）用于具有EGFR突变基因（主要为外显子19缺失和外显子21L858R替换）的转移性晚期NSCLC患者的一线治疗。阿法替尼可同时抑制EGFR和HER－2两种受体亚型。Ⅲ期针对伴有最为常见的EGFR突变类型的患者临床研究中结果显示，接受阿法替尼的一线治疗后，患者在肿瘤重新开始生长之前的生存时间为13.6个月，而接受标准化疗（培美曲塞／顺铂）的患者则为6.9个月［22］。另外阿法替尼能有效缓解受试者的咳嗽和气短症状。相对于化疗组中因毒副作用而退出治疗的患者达11.7%的情况，阿法替尼治疗组中仅有7.9%的受试者因毒副作用而终止治疗［23］。

在与不同药物的联用探索中，阿法替尼与欧洲顺铂、紫杉醇［24］、5－氟尿嘧啶［25］等联合用药，在抗肿瘤治疗的临床研究中获得了较好的效果。

Dacomitinib是由辉瑞公司开发的靶向不可逆EGFRTKI，可于EGFR的ATP结合位点及受体的Cys797位点形成永久性共价键。对ErbB家族中的ErbB－2和ErbB－4均具有抑制活性，具有更宽泛的抗肿瘤谱。目前对于Dacomitinib的研究尚处于临床研究阶段。辉瑞公司于2014年1月27日公布了dacomitinib的2项Ⅲ期临床研究的结果。在既往接受过至少一次化疗（二线／三线）的NSCLC患者中开展的研究结果表明，与EGFR抑制剂厄洛替尼相比，dacomitinib未能显著改善PFS，未能达到研究的主要终点。

Neratinib与Canertinib是分别由惠氏公司和美国辉瑞研发的不可逆EGFR－TKI，它们对EGFR、HER2和HER4的细胞内酪氨酸激酶区都有抑制作用。它们在临床前研究中均取得了良好的抗肿瘤效果，但在Ⅱ期临床研究中表现不佳。虽然它们未能在进一步的研究中取得预期的疗效，但对它们结构及构效关系的研究，为开发活性更强、毒副作用更低的EGFR－TKIs提供了理论依据。

2 小结

EGFR作为新的药用靶点，对其抑制剂的研究是近年来生物学及创新药物研究的热点，吉非替尼、厄洛替尼、阿法替尼等药物的成功上市及较好的临床疗效更是极大地提高了开发该类抑制剂的热情，相信不久的将来，会有更多的抑制活性更强，毒副作用更低的EGFR抑制剂问世。

［1］Bishayee S.Role of conformational alteration in the epidermal growth factor receptor（EGFR）function［J］.Biochem Pharmacol.2000，60（8）：1217－1223.

［2］王荣，石冬琴，谢华，等.非小细胞肺癌中EGFR基因突变及靶向药物治疗研究进展［J］.中国药理学通报，2013，29（1）：22－26.

［3］Fry DW.Inhibition of the epidermal growth factor receptor family of tyrosine kinases as an approach to cancer chemotherapy：progression from reversible to irreversible inhibitors［J］.Pharmacol Ther，1999，82（2－3）：207－218.

［4］Sharma SV，Bell DW，Settleman J，et al.Epidermal growth factor receptor mutations in lung cancer［J］.Nat Rev Cancer，2007，7（3）：169－181.

［5］蒋毅，郭宗儒.表皮生长因子受体的ATP竞争性抑制剂［J］.有机化学，2004，24（12）：1640－1643.

［6］Nicholson RI，Gee JM，Harper ME.EGFR and cancer prognosis［J］.Eur J Cancer，2001，37（Suppl 4）：S9－S15.

［7］Tandon AK，Clark GM，Chamness GC，et al.HER－2／neu oncogene protein and prognosis in breast cancer［J］.J Clin Oncol，1989，7（8）：1120－1128.

［8］Meden H，Kuhn W.Overexpression of the oncogene cerbB－2（HER2／neu）in ovarian cancer：a new prognostic factor［J］.Eur JObstetGynecol Reprod Biol，1997，71（2）：173－179.

［9］Selvaggi G，Scagliotti GV，Torri V，et al.HER－2／neu overexpression in patientswith radically resected nonsmall cell lung carcinoma.Impact on long－term survival［J］.Cancer，2002，94（10）：2669－2674.

［10］尹光浩，刘伟，刘国津，等.非小细胞肺癌的EGFR表达与EGFR基因突变的比较［J］.中国实验诊断学，2009，13（2）：200－202

［11］Yun CH，Boggon TJ，Li Y，et al.Structures of lung cancer－derived EGFRmutants and inhibitor complexes：mechanism of activation and insights into differential inhibitor sensitivity［J］.Cancer Cell，2007，11（3）：217－227.

［12］Li DD，Lv PC，Zhang H，etal.The combination of4－anilinoquinazoline and cinnamic acid：a novelmode of binding to the epidermal growth factor receptor tyrosine kinase［J］.Bioorg Med Chem，2011，19（16）：5012－5022.

［13］Noonberg SB，Benz CC.Tyrosine kinase inhibitors targeted to the epidermal growth factor receptor subfamily：role as anticancer agents［J］.Drugs，2000，59（4）：753－767.

［14］Park K，Goto K.A review of the benefit－risk profile of gefitinib in Asian patients with advanced non－smallcell lung cancer［J］.Curr Med Res Opin，2006，22（3）：561－573.

［15］Li W，Zhou F，Zhou C.Role of erlotinib in the targeted treatment of non－small－cell lung cancer in Chinese patients［J］.Onco Targets Ther，2014，7：253－261.

［16］黄逸生，杨衿记，黄玉娟，等.厄洛替尼二、三线治疗晚期非小细胞肺癌的临床研究［J］.中国肺癌杂志，2009，12（5）：412－416.

［17］PaoW，Miller VA，Politi KA，et al.Acquired resistance of lung adenocarcinomas to gefitinib or erlotinib is associated with a second mutation in the EGFR kinase domain［J］.PLoSMed，2005，2（3）：e73.

［18］牛飞玉，周清，吴一龙.二代表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂在肺癌中的应用［J］.中国新药杂志，2013，22（17）：2016－2020.

［19］Li D，Ambrogio L，Shimamura T，et al.BIBW2992，an irreversible EGFR／HER2 inhibitor highly effective in preclinical lung cancer models［J］.Oncogene，2008，27（34）：4702－4711.

［20］Jnne PA，von Pawel J，Cohen RB，et al.Multicenter，randomized，phase II trial of CI－1033，an irreversible pan－ERBB inhibitor，for previously treated advanced non small－cell lung cancer［J］.JClin Oncol，2007，25（25）：3936－3944.

［21］Rabindran SK，Discafani CM，Rosfjord EC，et al.Antitumor activity of HKI－272，an orally active，irreversible inhibitor of the HER－2 tyrosine kinase［J］.Cancer Res，2004，64（11）：3958－3965.

［22］Sequist LV，Yang JC，Yamamoto N，et al.Phase III study of afatinib or cisplatin plus pemetrexed in patients with metastatic lung adenocarcinoma with EGFR mutations［J］.JClin Oncol，2013，31（27）：3327－3334.

［23］范鸣.美国FDA批准酪氨酸激酶抑制剂类抗癌药Afatinib用于一线治疗晚期非小细胞肺癌［J］.药学进展，2013，37（7）：353.

［24］Awada AH，Dumez H，Hendlisz A，et al.Phase I study of pulsatile 3－day administration of afatinib（BIBW 2992）in combination with docetaxel in advanced solid tumors［J］.Invest New Drugs，2013，31（3）：734－741.

［25］Vermorken JB，Rottey S，Ehrnrooth E，et al.A phase Ib，open－label study to assess the safety of continuous oral treatment with afatinib in combination with two chemotherapy regimens：cisplatin plus paclitaxel and cisplatin plus 5－fluorouracil，in patients with advanced solid tumors［J］.Ann Oncol，2013，24（5）：1392－1400.

Recent progress on protein epidermal grow th factor receptor and its inhibitors

WANG Xin，XU Xiao，SUN Rui，LIU Chang，PENG Hui-lan，MA Yin-zhu，HONG Xia，LISheng-nan，YANG Yang，ZHANG Fan，CHU Ying
（Pharmaceutical College，Liaoning University，Shenyang 110036，China）

The epidermal growth factor receptor is the cell－surface receptor formembers of the epidermalgrowth factor family of extracellular protein ligands.The overexpression and／ormutation of the epidermal growth factor receptor（EGFR）tyrosine kinase has been observed inmany human solid tumors.Smallmolecular inhibitors thatattenuate the ability of EGFR had become an important class of potential anticancer drugs.This article gave an overview of reports on EGFR and its inhibitors.

Epidermal growth factor receptor；Inhibitors；Review

R979.1

A

2095－5375（2014）11－0654－003

辽宁大学青年科研基金项目（No.2011LDQN20）；辽宁大学创新创业训练计划校级项目（No.X201310140064）；辽宁大学创新创业训练计划校级项目（No.X201310140062）

王欣，女，博士研究生，讲师，研究方向：药物设计与合成，E－mail：xinw521＠163.com