以EGFR为作用靶点的抗肿瘤药物研究进展*

陈梦雅，胡文祥,2，吴 诗**

(1.湖北科技学院药学院，湖北 咸宁 437100；2.北京神剑天军医学科学院京东祥鹄微波化学联合实验室)

2015中国癌症统计数据显示，中国有429万例癌症新发病例，281万例癌症死亡病例。癌症在当今时代仍旧是影响我们健康的主要因素，而肿瘤的有效治疗仍然受到全社会的关注。肿瘤的传统治疗有化疗、放疗、手术切除等，但应用化疗手段杀伤肿瘤细胞的同时，也会对人体正常细胞产生毒副作用。分子靶向治疗很好地避免了这些问题，靶向治疗是指针对细胞中特定的致癌位点来设计相应的治疗药物，通过与其结合发生抗肿瘤作用，而不影响周围的正常组织细胞。

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)是能与受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase，RTK)结合的细胞生长因子，包括EGFR(ErbB-1)、2型人表皮生长因子受体HER2(ErbB-2)、3 型人表皮生长因子受体HER3(ErbB-3)及4型人表皮生长因子受体HER4(ErbB-4)。EGFR家族有类似的结构特征：富含半胱氨酸胞外区、一个不间断激酶结构域以及聚集在C-末端尾部多自磷酸化位点。EGFR和HER2是EGFR家族成员中与肿瘤关系最为密切的靶点。研究表明，肿瘤细胞的生长、增殖、分化及凋亡与EGFR基因的异常表达有关[1]，通过抑制EGFR活性，可以达到抗肿瘤的目的。酪氨酸激酶抑制剂因其分子量小且耐受性好，已被批准用于胃癌、肺癌、胰腺癌、乳腺癌和慢性白血病等多类肿瘤的治疗[2]。

以EGFR为作用靶点的靶向药物主要包括单克隆抗体(表1)和EGFR小分子抑制剂(表2)。单克隆抗体主要是通过抗体结合到肿瘤细胞表面上的EGFR胞外域与体内内源性配体竞争，阻断配体与EGFR受体结合，从而阻止EGFR的活化；而EGFR小分子抑制剂通过阻断三磷腺苷(ATP)结合到EGFR的细胞内酪氨酸激酶区域，从而阻断酪氨酸激酶的活化以及下游的细胞内信号传导[3]。现将以EGFR为作用靶点的药物进行具体说明。

1 单克隆抗体

单克隆抗体靶向作用于细胞表面的特异性抗原，通过与化疗药物联合使用，将细胞毒性药物精准的传输到癌细胞从而发挥作用，其特异性强，灵敏度高。如：西妥昔单抗与伊立替康联用治疗伊立替康化疗方案耐药的转移性直肠癌疗效显著[4]。EGFR单克隆抗体药物见表1。

表1 EGFR单克隆抗体

1.1 西妥昔单抗(Cetuximab)

西妥昔单抗是第一个以EGFR为作用靶点的人鼠嵌合型IgG1单克隆抗体，其作用机制主要是通过阻碍与EGFR配体的结合，进而阻止EGFR的活化；还可通过抗体依赖的吞噬作用(antibody dependent phagocytosis，ADP)以及抗体依赖细胞介导的细胞毒效应(antibody dependent cellular cytotoxicity，ADCC)杀伤肿瘤细胞[5]。目前临床研究表明，西妥昔单抗对治疗转移性结直肠癌(mCRC)和头颈部鳞状细胞癌(SCCHN)效果显著[6]。

1.2 帕尼单抗(Panitumumab)

帕尼单抗是第一个全人源化的IgG2单克隆抗体，是转移性结肠直肠癌患者的常用药物[7]，其作用机制与西妥昔单抗类似，但其对EGFR的亲和力比西妥昔单抗更强，且为完全人源化单克隆抗体不包含鼠源的蛋白质序列，因此，在有效治疗的同时还能减少如：输液反应、变态反应等的部分免疫应答，所以其抗耐受性更好、疗效更显著。

1.3 帕妥珠单抗(Pertuzumab)

帕妥珠单抗为人源化单克隆抗体，通过阻断HER2受体的二聚化而阻止EGFR的激活。帕妥珠单抗与配体的结合位点与曲妥珠单抗不同，其选择性的作用胞外区域Ⅱ。临床实验表明，帕妥珠单抗对胆道癌疗效显著[8]。

1.4 尼妥珠单抗(Nimotuzumab)

尼妥珠单抗为人源化单克隆抗体，与EGFR为双价结合。临床研究表明，其能够延长高表达EGFR的头颈癌和EGFR表达阳性的Ⅲ/Ⅳ期鼻咽癌患者的生存期，而且耐受性更好[9]。但其与正常细胞的结合不稳定，因此，不良反应少，主要为血压下降、厌食、头晕、皮疹、寒颤等[10]。

1.5 曲妥珠单抗(Trastuzumab)

曲妥珠单抗为人源化单克隆抗体，其选择性地作用于HER2的胞外域Ⅳ，可特异性地靶向HER2过表达的肿瘤细胞。Russell等[11]在NCCTG N9831临床试验结果表明曲妥珠单抗联合化疗能大大提高HER2阳性患者的OS(总生存期)和PFS(无进展生存期)，降低复发率。2010年美国批准曲妥珠单抗用于HER2阳性晚期转移性胃癌的临床治疗。但由于不良反应如心脏毒性、肝肾毒性、血液毒性等的发生，限制了它的广泛应用。

1.6 耐昔妥珠单抗(Necitumumab)

耐昔妥珠单抗为人源化单克隆抗体，通过抑制EGFR活化通路靶向肿瘤细胞。耐妥昔单抗结合单线化疗对晚期非小细胞肺癌(NSCLC)临床Ⅱ/Ⅲ期试验结果较好[12]。

2 EGFR小分子抑制剂

EGFR小分子靶向药物通常是穿过细胞膜作用于细胞内的靶点进而干扰靶蛋白的酶活性，因此，其特异性不如单克隆抗体。目前可将小分子EGFR酪氨酸激酶抑制剂分为以下几类：可逆型单靶点EGFR抑制剂、可逆型EGFR/HER2多靶点抑制剂和非可逆型EGFR抑制剂。见表2。

表2 EGFR小分子抑制剂

2.1 可逆型单靶点EGFR抑制剂

可逆型EGFR抑制剂与EGFR受体的结合过程是可逆的，停药一段时间后，三磷酸腺苷(ATP)会重新与EGFR受体催化结构域上ATP结合位点结合并激活下游信号传导通路。可逆型EGFR抑制剂在治疗过程中易出现耐药现象，导致疗效下降。 EGFR-TKIs耐药包括原发性耐药和继发性耐药。原发性耐药指患者首次使用EGFR-TKIs进行抗肿瘤治疗时无反应，患者的癌胚抗原(carcino-embryonic antigen，CEA)、身体机能状态、药物代谢情况等均对其药物应答率有一定影响[13]，其机制包括人第10号染色体磷酸酶(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN)的缺失和K-ras突变等。继发性耐药指患者首次使用EGFR-TKIs治疗时有反应，但在后续治疗中会发生获得性耐药。发生获得性耐药的主要原因：①T790M突变减弱EGFR-TKIs对下游通路的竞争性抑制作用；②HER-2和HER-3的突变使EGFR下游信号通路异常激活；③上皮向间质转化(epithelial mesenchymal transition,EMT)；④MET扩增使PI3K/AKT/mTOR信号通路异常激活；⑤代偿性信号通路(如PI3K/AKT/mTOR、JAK2/STAT3通路)的异常激活；⑥小细胞肺癌表型转化[14]。

2.1.1 吉非替尼(Gefitinib)

吉非替尼作用于EGFR靶点，能够抑制肿瘤细胞的生长、转移及血管生成。吉非替尼是治疗EGFR基因突变或转移性非小细胞肺癌(NSCLC)的首选药物。临床试验表明，吉非替尼可显著提高化疗、放疗及相关激素治疗的抗肿瘤疗效[15]。

2.1.2 厄洛替尼(Erlotinib)

厄洛替尼与吉非替尼化学结构相似，但其药理作用并不完全相同，厄洛替尼通过阻断EGFR的自身磷酸化及下游信号的传导，使肿瘤与正常细胞间的黏附力降低，从而达到抑制肿瘤细胞增殖、转移和促进肿瘤细胞凋亡的作用。目前，晚期非小细胞肺癌(NSCLC)治疗药物中，只有厄洛替尼被证实具有生存优势，且耐受性好，能够延长患者生存期和改善患者生活质量[16]。

2.1.3 埃克替尼(Icotinib)

埃克替尼是高选择性的口服EGFR-TKI，与吉非替尼和厄洛替尼具有相似的化学结构和作用机制[17]。埃克替尼通过与表皮生长因子受体ATP酶结合位点上的ATP竞争从而抑制酪氨酸激酶活性，阻断表皮生长因子受体的信号传导通路。研究表明，埃克替尼可以广泛抑制肿瘤细胞的生长，对非小细胞肺癌(NSCLC)具有一定疗效[18]。

2.2 可逆型EGFR/HER2多靶点抑制剂

EGFR和HER2的异常激活或过度表达现象存在于许多恶性肿瘤中[19]，双靶点激酶抑制剂通过作用于EGFR和HER2两个靶点，进而抑制或阻断多个细胞信号传导通路，有更好的抗肿瘤效果，还能降低不良反应[20]。

2.2.1 拉帕替尼(Lapatinib)

拉帕替尼是有口服活性EGFR/HER2双靶点抑制剂。拉帕替尼通过阻断EGFR/HER2的同源和异源二聚体形成，从而抑制EGFR与HER2的ATP结合位点，在双重作用条件下，有效地阻断酪氨酸激酶对其下游信号的传递，从而抑制癌细胞增殖。拉帕替尼可与紫杉醇[21]及曲妥珠单抗[22]联合用于治疗HER2过表达的转移性或晚期乳腺癌患者，且耐受性好，对心脏的毒性较小。

2.2.2 PKI-166

诺华公司开发的的吡咯并嘧啶类化合物PKI-166[23]，在临床Ⅱ期研究中发现其肝毒性大，已放弃继续研究。

2.2.3 BMS-599626

美国施贵宝公司开发的吡咯并三嗪类化合物BMS599626[24]已进入实体瘤临床Ⅰ期研究阶段。

2.2.4 TAK285

日本武田公司研发的吡咯并嘧啶类化合物TAK285有较好的细胞活性、代谢稳定性和PK值，已进入临床Ⅰ期研究阶段[25]。

2.3 非可逆型EGFR抑制剂

不可逆型的EGFR酪氨酸激酶抑制剂通过作用于EGFR胞内区的ATP结合位点并与邻近的半胱氨酸残基发生特异性的共价结合[26]，产生不可逆的活性抑制。相较于可逆型EGFR抑制剂，其血浆半衰期短，最高血浆浓度低，可以增强靶点的抑制作用，减少药物剂量，延长给药时间，药物耐受性好。

2.3.1 卡那替尼(Canertinib)

卡那替尼[27]为第一个进入临床实验的不可逆型EGFR抑制剂，其对ErBb的四个亚型均有抑制作用，且对EGFR和HER2的抑制作用最强，但在临床Ⅱ期研究过程中发现患者存在血小板减少、皮肤过敏、恶心呕吐等副作用，目前已终止研究。

2.3.2 阿法替尼(Afatinib)

阿法替尼是EGFR/HER2双靶点抑制剂，用于EGFR突变型的非小细胞肺癌(NSCLC)治疗。研究表明，阿法替尼对厄洛替尼或吉非替尼产生继发性耐药突变细胞，仍具有一定作用[28]，且对乳腺癌治疗也有一定疗效[29]。其不良反应主要为胃肠道和皮肤反应。

2.3.3 达可替尼(Dacomitinib)

达可替尼是第二代人表皮生长因子受体抑制剂，用于治疗非小细胞肺癌(NSCLC)晚期患者。Kris等[30]报道了达可替尼用于一线治疗EGFR突变型的非小细胞肺癌患者的安全性和疗效，研究表明，达可替尼在延长晚期非小细胞肺癌无进展生存期上疗效超过厄洛替尼。

2.3.4 培利替尼(Pelitinib)

培利替尼[31]是以3-氰基喹啉替代喹唑啉母核的新型不可逆EGFR抑制剂，用于非小细胞肺癌和结直肠癌的治疗，临床Ⅲ期阶段副作用明显，已终止研究。

2.3.5 来那替尼(Neratinib)

来那替尼是具口服活性的不可逆EGFR抑制剂，体外研究发现其有效抑制HER2过量表达的乳腺癌细胞和EGFR依赖性的细胞增殖。临床Ⅲ期研究发现，于最大耐受剂量条件下，来那替尼对EGFR突变阳性和耐吉非替尼的非小细胞肺癌(NSCLC)患者无明显疗效[32]。其给药剂量受毒性限制，不良反应包括腹泻、皮疹、恶心呕吐、厌食乏力等。

2.3.6 AV-412

AV-412[33]是EGFR和ErbB-2酪氨酸激酶的双重抑制剂，包括突变型EGFRL858R和T790M。在细胞中，AV-412可抑制EGFR和ErbB2的自身磷酸化，还可抑制表皮生长因子(EGF)依赖性细胞增殖，目前处于实体瘤临床Ⅰ期研究。

2.4 其他类型

第三代EGFR抑制剂，如Osimertinib、WZ4002、CO-1686、HM61713通过不可逆地与EGFR的某些突变形式(L858R，外显子19缺失和含有T790M的双突变体)结合，经RAS/RAF/MAPK和PI3K/AKT几个下游途径，可以抑制包括DNA合成和增殖等不同的细胞过程。

2.4.1 奥斯替尼(Osimertinib)

奥斯替尼[34]是一种可口服的第三代EGFR-TKI，对非小细胞肺癌的EGFR基因突变(包括18，19，21突变)和EGFR-TKI获得性耐药(T790M)均具有作用。不良反应包括腹泻、皮疹、指甲感染，严重可导致肺部炎症和心脏损伤等。

2.4.2 WZ4002

WZ4002[35]作用于非小细胞肺癌(NSCLC)细胞时抑制EGFR、 AKT和ERK1/2的磷酸化作用，对EGFR-T790M突变等位基因的NIH-3T3细胞时则抑制EGFR的磷酸化作用，目前处于临床Ⅰ期研究。

2.4.3 CO-1686

CO-1686是第三代EGFR-TKI 药物，目前处于临床Ⅲ期研究[36]。由于CO-1686有较严重高血糖症的毒副反应，因此美国FDA并未批准其上市，要求继续对其毒副反应和疗效进行深入研究。

2.4.4 HM61713

HM61713[37]是韩国Hanmi制药公司研发的一种对EGFR有选择性的不可逆EGFR-TKI，临床Ⅱ期试验表明该药对于EGFR-TKIs引起耐药的晚期EGFR突变NSCLC患者的药动学、安全性有初步疗效。

3 总 结

肿瘤细胞中EGFR的过度表达，使得EGFR酪氨酸激酶抑制剂成为抗癌药物研发的重要方向，虽然EGFR酪氨酸激酶抑制剂的的研究和药物开发取得了巨大进展，但是对并不局限于一种受体或一种信号通路的肿瘤，单靶点的酪氨酸激酶抑制剂(TKI)已经很难达到理想的阻断肿瘤细胞发生和发展及特定肿瘤的治疗，因此，多靶点受体酪氨酸激酶抑制剂的研发成为新的研究趋势，今后，更加安全高效的EGFR酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKIs)会给癌症患者更多的治疗希望。