表皮生长因子受体与肝癌发病机制及靶向治疗的研究进展

王涛， 王人颢

综述与讲座

表皮生长因子受体与肝癌发病机制及靶向治疗的研究进展

王涛， 王人颢

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)是指跨膜酪氨酸激酶受体,包括ErbB1/HER1，ErbB2 /HER2、ErbB3/HER3和ErbB4/HER4。通过结合细胞表面受体，表皮生长因子激活信号转导途径，包括PI3K/AKT、RAS/RK和JAK/STAT通路，从而抑制细胞死亡。EGFR的高表达在肝癌的发生、发展中起到重要的作用，并加剧了肝癌的侵袭性，靶向抑制EGFR可降低癌细胞的侵袭性，治疗肝癌。作者阐述了EGFR与肝癌的发生发展、靶向治疗相关的研究与进展。

受体，表皮生长因子； 肝肿瘤； 分子靶向治疗； 信号转导； 发病机制

肝癌是世界上发病率较高的肿瘤之一，在癌症死亡率中位居第二，每年大约有75万人死于肝癌，其中一半来自中国[1]。同时肝癌也是我国男性癌症死亡的第二大原因，女性癌症死亡的第五大原因[2]。目前手术切除和肝移植是治疗肝癌最好的方法，但即使肝癌获得根治性切除术，5年内仍有60%～70%的患者出现复发或转移[3-4]。常规化疗治疗肝癌的效果也不理想[5]。复发和转移仍然是治疗肝癌面临的难题。

1 表皮生长因子受体促进癌症的发生发展

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)是指跨膜酪氨酸激酶受体，包括ErbB1/HER1，ErbB2/HER2、ErbB3/HER3和ErbB4/HER4[6-7]。其受体的配体包括转化生长因子(TGF-α)、双调蛋白(AR)、表皮调节素(EREG)、β细胞素(BTC)、肝素结合表皮生长因子(EGF)、表皮生长因子(EGF)[8]。配体和受体结合后，便形成同质异构二聚体[9]。通过C-末端结构域的转磷酸作用，使蛋白激酶结构域激活[10]。这个过程会招募更多蛋白，激活几个信号通路，通过ras-raf-mek-erk通路和信号转导转录激活因子(STAT)，从而控制细胞的增殖和分化；并通过PI3K-Akt-mTOR通路，控制细胞的生存与死亡[11]。在上皮、间充质和神经元起源的各种组织中，都有EGFR的存在。这些受体酪氨酸激酶在细胞增殖、分化和器官发育和修复过程中起着重要作用，并参与了血管生成、细胞运动和侵袭，从而在恶性肿瘤中起着关键作用[12]。

2 表皮生长因子受体促进肝癌的形成

肝癌的形成是一个复杂的过程，多基因改变破坏正常肝细胞，通过细胞增殖、凋亡、基因组完整性维护，导致炎症、坏死和再生，最终肝细胞恶变，发展为肝癌[13]。EGFR在肝脏的正常生长中，可促进肝组织再生。Natarajan 等[14]通过敲除小鼠肝细胞中EGFR，发现小鼠的肝脏生长明显减慢，EGFR高表达的肝癌患者肿瘤内皮细胞组织中微血管密度增高，在肿瘤血管内皮细胞中，EGFR的表达与肿瘤相关的β-细胞素平行增加，提示旁分泌可能影响肿瘤的发展[15]。然而，目前对正常肝脏内皮细胞EGFR的表达情况尚不清楚。肝癌患者中超过50%同时伴有乙肝病毒(HBV)感染。有研究发现，乙肝病毒蛋白(HBX)通过上调微小RNA-7的复制，间接下调了EGFR在肝癌中的表达，从而降低了这些细胞的生长速率；当EGFR表达恢复正常，细胞生长速度也恢复正常[16]。在HBV相关肝癌组织中，ErbB3高表达的细胞侵袭、迁移能力增强，提示ErbB3蛋白与HBV相关肝癌的发生、发展有关[17]。除了肝癌组织，在肝硬化组织中也发现EGFR过表达，EGFR高表达加速了细胞的癌变，并显著影响患者预后[18-20]。Neo 等[21]利用临床标本采用微阵列基因分析了肝癌及癌旁组织中多种分子的基因水平，发现ErbB3在肝癌组织中的水平明显升高；同时，ErbB1或EebB2却伴随ErbB3持续升高。我们前期研究发现，乙肝病毒X蛋白(HBx)与神经调节受体降解蛋白1(Nrdp1)结合，致使Nrdp1稳定性减弱，表达量降低，减少了Nrdp1对ErbB3的泛素化，使ErbB3的表达增加[22]。除了乙肝病毒，丙肝病毒感染者同样伴随EGFR的高表达。有研究证实，在50%的丙肝患者中发现EGFR高表达[23]。HCV感染可导致肝细胞中双调蛋白(Amphiregulin，AR)表达增加，AR通过激活MAPK-ERK途径抑制HCV感染细胞的死亡，并促进肝硬化与肝癌发展[24]。另外，胆汁酸可通过激活EGFR和ERK通路促进HCV的复制；同时，抑制EGFR的表达就可抑制HCV的复制[25]。这些说明了EGFR与肝炎病毒可能以共生的关系存在。在肝炎病毒感染后，EGFR表达上调以保护细胞，抑制其死亡，进而加速了细胞的癌变。既往的研究发现，EGFR有助于肝癌细胞的DNA合成、细胞再生、肿瘤生长和发展[26]。同时，EGFR可活化白细胞，释放细胞因子，改变肿瘤内环境，并通过单核细胞激活STAT途径促进肿瘤形成[27-28]。EGFR促进了肿瘤炎症环境的形成，同时在癌细胞从低侵袭性向高侵袭性的发展中起着重要作用；相对于侵袭性高的癌细胞，侵袭性低的细胞对EGFR的刺激更敏感[29]。很明显，在肿瘤早期通过抑制RGFR的表达可减缓肝癌的发展。因此,建议EGFR靶向抑制剂治疗肝癌的同时，应同时控制病毒的复制，抑制炎症发展。

3 表皮生长因子受体与肝癌靶向治疗

目前在临床上，多激酶抑制剂索拉菲尼是治疗晚期肝癌患者的唯一推荐药物，即使通过药物治疗，晚期肝癌患者中位生存期仅能延长3～6个月[30-31]。因此需要开发新的分子靶向药物，以提高肝癌的疗效。由于EGFR在癌症中发生了改变，所以通过靶向治疗来抑制EGFR的激活，从而治疗肝癌患者。目前已有两种不同作用机制的药物用于肝癌的治疗，一是通过与ATP竞争从而抑制EGFR表达的酪氨酸激酶抑制剂，如吉非替尼和拉帕替尼等；其次是EGFR靶向抗体，通过与受体结合形成二聚化，抑制配体受体结合，最终诱导受体下调，如西妥昔单抗等[32-34]。EGFR酪氨酸激酶抑制剂，如厄洛替尼对治疗肝癌有较好效果[35]。对大鼠的研究也表明，在N-二乙基亚硝胺(DEN)诱导的肝损伤模型中，吉非替尼能抑制肝硬化发展为肝癌[36]。然而通过疗效的检测，发现吉非替尼在临床二期试验中效果较差[37]。拉帕替尼，ErbB1和ErbB2双抑制剂，也没有获得较好的效果[38]。西妥昔单抗仅在联合吉西他滨和奥沙利铂治疗晚期肝癌初步研究中获得一定疗效[39]。

目前已在多种癌症中检测到ErbB3过表达，包括乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、结肠癌等[40]。Sithanandam 等[40]发现，哺乳动物细胞系过量表达ErbB3，如中国仓鼠卵巢细胞，具有癌细胞的特征，如增殖和转移等，提示抑制ErbB3的过表达可能抑制癌细胞的增殖。在使用AVE1642抑制胰岛素样生长因子(IGF)治疗肝癌的过程中，ErbB3的表达反而会增强，从而限制AVE1642的作用，同时使用吉非替尼抑制ErbB3的表达后，抗肿瘤的效果明显增强[41]；这样看来，ErbB3更似以合作者的身份参与其中。可以认为,ErbB3过表达或扩增可能是肿瘤靶向治疗的生物标志物，但是目前没有标准的测量ErbB3高表达的方法。ErbB3以前被认为缺少内在的酶激性，然而最近的研究表明，ErbB3可通过与其他的ErbB分子相互作用而激活[42]。相对于其他ErbB受体由配体单独激活，ErbB3通过与其他二聚体形成一个相互物理作用而激活。ErbB3的高表达和异常激活，常出现于神经胶质瘤、肝癌和肺癌等中[22，43-44]。Chen等[45]研究发现，HBX可通过转录水平上调ErbB3的表达进而增加拉帕替尼对肝癌细胞的药物敏感性，提示通过抑制ErbB3可达到靶向治疗肝癌的目的。

4 总结与展望

目前治疗肝癌的靶向抑制剂索拉菲尼仍有复发率高、预后差等缺点。随着吉非替尼、埃罗替尼和拉帕替尼3种针对ErbB3的酪氨酸激酶抑制剂在临床上成功治疗肺癌和乳腺癌，期待未来也能成功治疗肝癌。预期肝癌靶向治疗分子的研究将向两个方面展开：一方面，要建立标准化检测方法；另一方面，开展前瞻性临床研究，证实其临床的指导意义和实用价值。另外，还要考虑药物耐药性问题。未来的靶向治疗有望在治疗前预先采用特异度、敏感度高的预测指标对患者进行检测，筛选出适合靶向治疗的优势人群,制定最佳的治疗方案，或联合使用多种激酶抑制剂使患者获益最大，同时降低医疗费用，避免延误治疗时机和不必要的药物毒副作用。

[1] Torre LA, Bray F, Siegel RL, et al. Global cancer statistics, 2012[J]. CA Cancer J Clin, 2015,65(2):87-108.

[2] Chen W, Zheng R, Baade PD, et al. Cancer statistics in China, 2015[J]. CA Cancer J Clin, 2016,66(2):115-132.

[3] Marquardt JU, Thorgeirsson SS. SnapShot: Hepatocellular carcinoma[J]. Cancer Cell, 2014,25(4):550.e1.

[4] Shariff MI, Cox IJ, Gomaa AI, et al. Hepatocellular carcinoma: current trends in worldwide epidemiology, risk factors, diagnosis and therapeutics[J]. Expert Rev Gastroenterol Hepatol, 2009,3(4):353-367.

[5] Deng GL, Zeng S, Shen H. Chemotherapy and target therapy for hepatocellular carcinoma: New advances and challenges[J]. World J Hepatol, 2015,7(5):787-798.

[6] Hanahan D, Weinberg RA. Hallmarks of cancer: the next generation[J]. Cell, 2011,144(5):646-674.

[7] Jutten B, Rouschop KM. EGFR signaling and autophagy dependence for growth, survival, and therapy resistance[J]. Cell Cycle, 2014,13(1):42-51.

[8] Freed DM,Bessman NJ,Kiyatkin A,et al.EGFR Ligands Differentially Stabilize Receptor Dimers to Specify Signaling Kinetics[J]. Cell. 2017 Oct 4. pii: S0092-8674(17)31066-8. doi: 10.1016/j.cell.2017.09.017 .

[9] Henson ES, Gibson SB. Surviving cell death through epidermal growth factor (EGF) signal transduction pathways: implications for cancer therapy[J]. Cell Signal, 2006,18(12):2089-2097.

[10] Hynes NE, Lane HA. ERBB receptors and cancer: the complexity of targeted inhibitors[J]. Nat Rev Cancer, 2005,5(5):341-354.

[11] Lindsey S, Langhans SA. Epidermal growth factor signaling in transformed cells[J]. Int Rev Cell Mol Biol, 2015,314:1-41.

[12] Normanno N, Bianco C, Strizzi L, et al. The ErbB receptors and their ligands in cancer: an overview[J]. Curr Drug Targets, 2005,6(3):243-257.

[13] Borzio M, Fargion S, Borzio F, et al. Impact of large regenerative, low grade and high grade dysplastic nodules in hepatocellular carcinoma development[J]. J Hepatol, 2003,39(2):208-214.

[14] Natarajan A, Wagner B, Sibilia M. The EGF receptor is required for efficient liver regeneration[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2007,104(43):17081-17086.

[15] Moon WS, Park HS, Yu KH, et al. Expression of betacellulin and epidermal growth factor receptor in hepatocellular carcinoma: implications for angiogenesis[J]. Hum Pathol, 2006,37(10):1324-1332.

[16] Chen YJ, Chien PH, Chen WS, et al. Hepatitis B Virus-Encoded X Protein Downregulates EGFR Expression via Inducing MicroRNA-7 in Hepatocellular Carcinoma Cells[J]. Evid Based Complement Alternat Med, 2013,2013(2):682380.

[17] 曹宽, 鲍仲明, 周新宇, 等. 乙型肝炎病毒X蛋白对肝癌细胞侵袭与迁移能力的作用及机制[J].中华消化外科杂志,2017,16(2):177-182.

[18] 蒋艳霞.原发性肝细胞癌中CD147、Cx43、EGFR的表达及意义[D].青岛大学,2012.DOI:10.7666/d.y2087568.

[19] Borlak J, Meier T, Halter R, et al. Epidermal growth factor-induced hepatocellular carcinoma: gene expression profiles in precursor lesions, early stage and solitary tumours[J]. Oncogene, 2005,24(11):1809-1819.

[20] Hoshida Y, Villanueva A, Kobayashi M, et al. Gene expression in fixed tissues and outcome in hepatocellular carcinoma[J]. N Engl J Med, 2008,359(19):1995-2004.

[21] Neo SY, Leow CK, Vega VB, et al. Identification of discriminators of hepatoma by gene expression profiling using a minimal dataset approach[J]. Hepatology, 2004,39(4):944-953.

[22] Cao K, Gong H, Qiu Z, et al. Hepatitis B virus X protein reduces the stability of Nrdp1 to up-regulate ErbB3 in hepatocellular carcinoma cells[J]. Tumour Biol, 2016,37(8):10375-10382.

[23] Badawy AA, El-Hindawi A, Hammam O, et al. Impact of epidermal growth factor receptor and transforming growth factor-αon hepatitis C virus-induced hepatocarcinogenesis[J].APMIS,2015,123(10):823-831.

[24] Pei R, Chen H, Lu L, et al. Hepatitis C virus infection induces the expression of amphiregulin, a factor related to the activation of cellular survival pathways and required for efficient viral assembly[J]. J Gen Virol, 2011,92(Pt 10):2237-2248.

[25] Patton JB, George D, Chang KO. Bile acids promote HCV replication through the EGFR/ERK pathway in replicon-harboring cells[J]. Intervirology, 2011,54(6):339-348.

[26] Balkwill FR, Mantovani A. Cancer-related inflammation: common themes and therapeutic opportunities[J]. Semin Cancer Biol, 2012,22(1):33-40.

[27] Shirabe K, Mano Y, Muto J, et al. Role of tumor-associated macrophages in the progression of hepatocellular carcinoma[J]. Surg Today, 2012,42(1):1-7.

[28] Fan QW,Cheng CK,Gustafson WC,et al.EGFR phosphorylates tumor-derived EGFRvIII driving STAT3/5 and progression in glioblastoma[J].Cancer cell,2013,24(4):438-449.

[29] Huang P, Xu X, Wang L, et al. The role of EGF-EGFR signalling pathway in hepatocellular carcinoma inflammatory microenvironment[J]. J Cell Mol Med, 2014,18(2):218-230.

[30] Dekervel J, van Pelt J, Verslype C. Advanced unresectable hepatocellular carcinoma: new biologics as fresh ammunition or clues to disease understanding[J]. Curr Opin Oncol, 2013,25(4):409-416.

[31] 李湘竑, 钟克波, 刘延, 等. 索拉菲尼治疗肝癌肝移植术后肿瘤复发患者的疗效及安全性分析[J].南方医科大学学报,2011,31(9):1608-1610.

[32] Avila MA, Berasain C, Sangro B, et al. New therapies for hepatocellular carcinoma[J]. Oncogene, 2006,25(27):3866-3884.

[33] Llovet JM, Villanueva A, Lachenmayer A, et al. Advances in targeted therapies for hepatocellular carcinoma in the genomic era[J]. Nat Rev Clin Oncol, 2015,12(8):436.

[34] Tebbutt N, Pedersen MW, Johns TG. Targeting the ERBB family in cancer: couples therapy[J]. Nat Rev Cancer, 2013,13(9):663-673.

[35] Thomas MB, Chadha R, Glover K, et al. Phase 2 study of erlotinib in patients with unresectable hepatocellular carcinoma[J]. Cancer, 2007,110(5):1059-1067.

[36] Schiffer E, Housset C, Cacheux W, et al. Gefitinib, an EGFR inhibitor, prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with cirrhosis[J]. Hepatology, 2005,41(2):307-314.

[37] Zhu AX. New agents on the horizon in hepatocellular carcinoma[J]. Ther Adv Med Oncol, 2013,5(1):41-50.

[38] Ramanathan RK, Belani CP, Singh DA, et al. A phase II study of lapatinib in patients with advanced biliary tree and hepatocellular cancer[J]. Cancer Chemother Pharmacol, 2009,64(4):777-783.

[39] Asnacios A, Fartoux L, Romano O, et al. Gemcitabine plus oxaliplatin (GEMOX) combined with cetuximab in patients with progressive advanced stage hepatocellular carcinoma: results of a multicenter phase 2 study[J]. Cancer, 2008,112(12):2733-2739.

[40] Kawakami H.HER3 and its Ligand, Heregulin, as Targets for Cancer Therapy[J].Recent patents on anti-cancer drug discovery,2016,11(3):267-274.

[41] Desbois-Mouthon C, Baron A, Blivet-Van EMJ, et al. Insulin-like growth factor-1 receptor inhibition induces a resistance mechanism via the epidermal growth factor receptor/HER3/AKT signaling pathway: rational basis for cotargeting insulin-like growth factor-1 receptor and epidermal growth factor receptor in hepatocellular carcinoma[J]. Clin Cancer Res, 2009,15(17):5445-5456.

[42] Steinkamp MP, Low-Nam ST, Yang S, et al. erbB3 is an active tyrosine kinase capable of homo- and heterointeractions[J]. Mol Cell Biol, 2014,34(6):965-977.

[43] Shi H, Gong H, Cao K, et al. Nrdp1-mediated ErbB3 degradation inhibits glioma cell migration and invasion by reducing cytoplasmic localization of p27(Kip1)[J]. J Neurooncol, 2015,124(3):357-364.

[44] Mendell J,Freeman DJ,Feng W,et al.Clinical Translation and Validation of a Predictive Biomarker for Patritumab, an Anti-human Epidermal Growth Factor Receptor 3 (HER3) Monoclonal Antibody, in Patients With Advanced Non-small Cell LungCancer[J].EBioMedicine,2015,2(3):264-271.

[45] Chen JY, Chen YJ, Yen CJ, et al. HBx sensitizes hepatocellular carcinoma cells to lapatinib by up-regulating ErbB3[J]. Oncotarget, 2016,7(1):473-489.

221000 江苏 徐州， 徐州医科大学 研究生学院临床医学系(王涛)； 221000 江苏 徐州， 徐州医科大学附属医院 肝胆外科(王人颢)

王人颢，Email：wangrenhao@126.com

10.3969/j.issn.1674-4136.2017.05.016

1674-4136(2017)05-0327-04

2017-08-23] [本文编辑：钦嫣]