新型抗肿瘤治疗靶点EGFRvⅢ的研究进展概要

新型抗肿瘤治疗靶点EGFRvⅢ的研究进展杨蓓蓓陈嘉表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor ，EGFR）是原癌基因c-erbB-1（HER-1）的表达产物，为受体酪氨酸激酶（RTKs）家族成员之一，它在细胞增殖、分化、存活、迁移、细胞周期进展以及基因转录等方面发挥重要作用，其过度表达和不恰当激活被认为与多种肿瘤的发生发展密切相关[1、2]，而这种扩增表达往往与导致编码区域缺失变异的基因重排有关。

EGFR的许多基因重排最早在人胶质母细胞瘤中得到鉴定[3]，其中最常见的一种是EGFR Ⅲ型变异体（Epidermal Growth Factor Receptor variant Ⅲ，EGFRvⅢ），它可以不依赖于EGF等配体而形成二聚体和自身磷酸化，最终导致不受调控的激酶结构性激活，刺激细胞增殖效应，促进肿瘤形成[4]。

因EGFRvⅢ仅在肿瘤组织的细胞表面表达，而在正常组织中不表达，且该剪切变异能在融合位点新产生一个具有肿瘤特异性甘氨酸，使EGFRvⅢ成为抗肿瘤治疗中的一个热门靶点[5]。

本文就针对EGFRvⅢ的结构和功能，在肿瘤中的表达和作用及其靶向治疗的研究进展进行综述。

1．EGFRvⅢ的结构和功能人类EGFR基因位于7P11-13染色体臂上，包含26个外显子，DNA总长为110kb。

外显子1至14编码细胞外区，外显子15编码跨膜区，外显子16至26编码包括酪氨酸激酶的细胞内区，其编码的蛋白是170kd跨膜糖蛋白[6]。

EGFRvⅢ与EGFR的结构区别在于其细胞外域的结构。

EGFR的细胞外域有621个氨基酸残基，而EGFRvⅢ在细胞外域则缺乏第6至273位的氨基酸残基，对应于EGFR基因结构的第2至7外显子编码区，编码的蛋白产物为145kd。

EGFRvⅢ是EGFR基因第1至8外显子的拼接形式，这种拼接是内框架式的，去除了受体信号肽的一些区域，包括半胱氨酸富含区S1，而在融合部位，形成了一个新的密码子GGT，并翻译为甘氨酸，成为EGFRvⅢ的独特序列[6],这个独特序列成为关于肿瘤特异性抗原研究及新型抗肿瘤治疗靶点的一个理论依据。

从EGFRvⅢ的基础结构理解EGFR为何缺乏配体结合点，目前有两种解释，一种[6]是根据最近研制的EGFR三维结构模型，它提示EGFR上的一个裂口可能是配体结合点，而EGFRvⅢ正好缺失了这个结合点的大部分区域。

另一种观点认为[7]，这种缺失可导致类似野生型EGFR配体诱导受体构型发生改变。

EGFRvⅢ与EGFR的跨膜区和细胞内域有相同的结构。

单个跨膜区包括23个氨基酸残基。

Tetsuya Mori等[8]实验研究发现，人EGFR细胞外近膜区有调节配体结合和跨膜信号转导的潜能，从而可使EGFR家族的配体特异调节不同的细胞过程。

目前对跨膜区研究并不多，其是否在受体功能上发挥作用及形式仍不明确。

细胞内域部分包括542个氨基酸残基，其中包含受体内源性酪氨酸激酶，此激酶能对多个胞浆靶蛋白及受体自身磷酸化。

但EGFRvIII与EGFR在酪氨酸激酶的活化及自磷酸化的位点上存在区别。

完整的EGFR与配体结合后，其构型发生改变，从而导致二聚体化，激活内在的受体酪氨酸激酶导致受体自磷酸化，触发了信号转导，导致受体内在化和下调。

EGFR还可以通过二价配体结合到两个受体的结合位点[9]形成二聚体，触发下游信号转导通路。

不同的二聚体有不同的自磷酸化部位，作为蛋白特殊对接位点，来传导特异性的信号通路。

EGFRvⅢ无配体结合区域，却仍可形成自体二聚化，表现出结构性的激活，持续性的酪氨酸磷酸化。

目前已有实验证明了这种作用[10，11]，并且这种二聚化似乎依赖于核心糖基化诱导的构型。

EGFRvⅢ不能被自磷酸化下调，这是其与EGFR的一个区别，由此引发出他们在生物学行为上的不同，EGFRvⅢ具有更强的促进增殖和致肿瘤作用[6]。

2．EGFRvⅢ信号转导通路EGFRvⅢ的信号转导通路目前仍缺乏一个肯定的模式。

多种实验研究提示EGFRvIII的信号转导通路相比EGFR而言，有其特殊之处，其可能与PI-3K激活，MAP激酶激活，JNK活性以及抗凋亡蛋白的上调表达有关。

Li Y等[12]研究发现，PI-3K抑制剂可以阻断EGFRvⅢ诱导的ERK磷酸化，而正常EGFR激活通路不受PI-3K抑制剂的影响；他们同时发现EGFRvⅢ中ERK的激活对PLC抑制剂敏感，而完整EGFR不受影响，由此提示EGFR与EGFRvⅢ具有不同的信号转导通路来促进ERK磷酸化。

Nkabyo YS等[13]在其实验中发现EGFRvⅢ的表达与MAP激酶/细胞外信号调节激酶的激活有关，其中P42和P44 MAP激酶为中度激活，他们的活性可以被PMA和血清抑制。

同时受体酪氨酸激酶抑制剂可使转染EGFRvⅢ的细胞MAP激酶活性增加。

这些结果提示EGFRvⅢ结构性激活下游的MAP激酶信号转导通路。

Mare A等[4]对c-Jun N-端激酶（JNK）通路进行了研究。

在转染EGFRvⅢ的NIH3T3细胞中有较高的JNK活性，这是一般表达EGFR所没有的。

这点也提示了EGFR与EGFRvⅢ在信号转导通路上的不同。

此外，JNK的激活可激动AP-1复合物形成，上调抗凋亡蛋白Bcl-Xl的表达，促进细胞存活[14]，使肿瘤细胞增殖速度加快。

3 EGFRvⅢ在肿瘤中的表达和作用3．1 EGFRvⅢ在肿瘤中的表达EGFRvⅢ的表达最常见于人类脑胶质瘤中，也可见于乳腺癌、肺癌、卵巢癌和前列腺癌[15－17]，学者们认为EGFRvⅢ仅在肿瘤组织表达，而在正常组织不表达，其表达主要存在于EGFR过度表达的恶性鳞状细胞肿瘤中。

但EGFRvⅢ表达程度的报道仍存在争议，究其原因可能是采用不同检测方法所带来的差异。

以高度特异性的研究方法（如Western blot，实时荧光定量PCR）发现EGFRvⅢ的阳性率较低[18－20]，甚至有报道170例乳腺癌组织中EGFRvⅢ全阴性的表达结果[20]。

而特异性相对较低的研究方法（如免疫组织化学，传统PCR）则报道了相对较高的阳性率[16，21]。

3．2 EGFRvⅢ在肿瘤分级分化中的作用David K等人[16]以Western blot的方法检测了多种肿瘤中EGFRvⅢ的表达。

他们发现随着肿瘤分级的增高，EGFRvⅢ表达的百分比逐渐增高。

同时他们在27例低分化乳腺癌组织中检测到较高的 EGFRvⅢ阳性率（78%）。

这些结果可能提示着EGFRvⅢ的表达与肿瘤的分级，分化的程度有着一定的关系。

3.3EGFRvⅢ的致瘤作用Careen KT等人[11]第一次通过体内及体外试验提出了EGFRvⅢ可以使一个IL-3依赖型，非致瘤的鼠造血细胞系（32D细胞）转变为不依赖IL-3及配体的恶性表现型（32D/EGFRvⅢ P5）。

同时他们将EGFRvⅢ cDNA转染至MCF-7乳腺癌细胞系中，发现在1%的血清浓度下，MCF-7/EGFRvⅢ细胞增加了3倍的细胞群落形成。

体内实验证实EGFRvⅢ表达增加了肿瘤形成速率及肿瘤大小。

此外，有研究报道，在一个转染了EGFRvⅢ的小细胞肺癌株中，侵袭性增强。

这是由细胞越过一个类似基底膜的基质胶的能力来衡量的[6]。

3.4 EGFRvⅢ表达与抗肿瘤药物耐药性的关系有研究中发现EGFRvⅢ表达能使肿瘤对化疗药物顺铂（CDDP）耐受[14]，抑制CDDP诱导的凋亡。

其作用与EGFRvⅢ上调Bcl-Xl抗凋亡蛋白的表达有关。

综上，EGFRvⅢ主要表达在一些上皮来源的肿瘤，在促进恶性细胞增殖，促进肿瘤形成，增加侵袭性以及抗凋亡方面有着密切的关系，此外，EGFRvⅢ的表达可能对肿瘤的分级分期有一定的影响。

4 EGFRvⅢ在肿瘤靶向治疗中的应用EGFRvⅢ在肿瘤靶向治疗中的应用主要可分为四大类：针对EGFRvⅢ的抗体；EGFRvⅢ下游信号转导小分子抑制剂；EGFRvⅢ mRNA特异性核酸酶技术；EGFRv Ⅲ来激发免疫应答。

4．1针对EGFRvⅢ的抗体相比野生型EGFR，EGFRvⅢ在胞外产生一个特异性的含甘氨酸残基的结合肽，它仅在肿瘤组织中表达，是一种很好的肿瘤特异性抗原，成为抗体治疗的靶点。

EGFRvⅢ抗体较现在研究较多的EGFR抗体具有更强的特异性。

在早期研究中，Wikstrand CJ等人[22]以EGFRvⅢ分子(可以是完整的细胞表面成分或微粒膜准备物)结合pep 3-KLH形成了4套方案，进行长期免疫，产生了5种抗EGFRvⅢ抗体，其中L8A4，Y10，H10三种抗体对于细胞受体具有中高度亲和力，是免疫定位和免疫治疗的有效制剂。

同时试验表明，在表达EGFRvⅢ的鼠异体移植肿瘤模型中，碘标记的抗体L8A4，H10都可以成功的定位，此外偶联假单孢菌外毒素的单克隆抗体 L8A4，Y10，H10对于表达EGFRvⅢ的体外培养细胞有效，是特异的细胞毒性制剂。

单克隆抗体mAb806是用表达EGFRvⅢ的成纤维细胞NR6免疫小鼠来制备的。

全身应用抗EGFRvⅢ单克隆抗体mAb806对高表达EGFRvⅢ的鼠颅内移植型胶质瘤模型有缩小肿瘤和延长生存的作用[23,24]，而对高水平表达激酶缺乏性EGFR vⅢ和野生型EGFR的鼠移植瘤模型无效。

mAb806对肿瘤的抑制可能是通过减少EGFRv Ⅲ结构性激活的磷酸化和下调抗凋亡基因Bcl-Xl的表达而起作用。

通过对单链EGFRvⅢ特异性免疫毒素的开发，抗体的应用得到了进一步改进。

这些单链抗体可变区与蛋白毒素结合，形成一个均一的产物。

与完整的抗体相比它们体积更小，有更强的穿透力。

免疫毒素的配体特异性是通过mAb特异性识别肿瘤相关抗原来实现的。

Archer G.E等人[25]实验证明了MR-1(一个假单孢菌外毒素修饰的抗EGFRvⅢ抗体)，对表达EGFRvⅢ的瘤型脑膜炎的局部治疗有效，其中2ug 的MR-1免疫毒素腔内治疗，可以延长中位生存期和增加长期生存者。

核素标记的肿瘤特异性抗体或片断对肿瘤的诊断和免疫治疗具有重要作用。

I125标记的抗EGFRvⅢ scFV与未标记的MR-1（scFV）或L8A4，H10相比，具有一定的特异性[26]。

放射性核素标记的重组MR-1保持有较高的免疫活性，可应用于肿瘤治疗。

4．2 EGFRvⅢ的小分子抑制剂通过EGFRvⅢ的小分子抑制剂，阻断结构性激活的受体酪氨酸激酶，降低PI-3K或JNK的活性，诱导细胞俘获和凋亡，可使EGFRvⅢ所致增高的细胞恶性度被逆转。

PI-3K抑制剂Wortmannin和LY294002可以阻断EGFRvⅢ诱导的ERK 磷酸化，而正常EGFR受体激活通路不受PI-3K抑制剂的影响，但目前只局限于体外试验中[12]。

一些小分子合成物，如Tyrphostin AG1478可以对EGFRvⅢ酪氨酸激酶更具有选择性，是优先抑制表达EGFRvⅢ肿瘤细胞的代表。