EGFR介導的信號轉導通路相關基因突變與卵巢癌發病的關系及其靶向治療研究進展

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(南昌大學第二附屬醫院,南昌 330006)

目前認為卵巢癌的發生發展是多基因、多因素的共同作用。研究發現,表皮生長因子(EGFR)及其介導的信號轉導在卵巢癌的發生發展中發揮重要作用,尤其與信號通路中主要基因的狀態有關。目前針對 EGFR的腫瘤生物治療是繼傳統手術、放療、化療之后的新靶向性治療方法之一。現就EGFR介導的信號轉導通路中相關基因突變與在卵巢癌發病的關系及其靶向治療的研究進展綜述如下。

1 EGFR介導的信號轉導通路及其功能

EGFR的活化可激活多條信號傳導通路,包括 PLCr、PI3K、RASGTP酶激活蛋白(GAP)、生長因子受體結合蛋白(Grb-2)和SRC激酶家族等,這些信號傳導通路間相互聯系、相互影響。EGFR介導的信號轉導系統所引起的細胞效應包括細胞增殖、相互黏附、轉移、抑制細胞凋亡及促進血管生成等多個方面。目前研究較為明確的主要有三條途徑:①RAS-RAF-MEK-MAPK(有絲分裂原活化蛋白激酶)途徑。EGFR自身磷酸化后為 Grb-2的 SHZ區提供結合位點,Grb-2/50復合物直接或間接與 EGFR結合,激活膜結合蛋白Ras,活化的Ras可激活絲/蘇氨酸蛋白激酶 Raf,然后通過一系列中間激酶使 Erk-1、2磷酸化,最后轉入細胞核內催化核內轉錄因子的磷酸化,啟動相關基因的轉錄過程。該途徑與腫瘤細胞的增殖激活有關[1]。②PI3K-PKC-IKK途徑。該途徑使 IkBa磷酸化后,促進核因子 NFkB移至核內,將信息傳遞到胞核,該途徑與細胞轉移性增強有關[2]。③JAK-STAT通路。EGFR活化的STAT在胞質中形成同二聚體或異二聚體后進入細胞核,結合于 DNA上的序列特異性STAT反應元件,促進特異的靶基因轉錄,這些基因為調節細胞周期及凋亡的重要基因。研究表明,STAT1起負調節作用,促進細胞凋亡,而STAT3作用則與之相反。

2 EGFR介導的信號轉導通路相關基因突變與卵巢癌發病的關系

2.1 K-RAS基因突變與卵巢癌的關系 RAS基因編碼的RAS蛋白包括 H-RAS蛋白、K-RAS蛋白和 N-RAS蛋白,其中 K-RAS是 TPK-RAS-MAPK通路上的重要信號轉導蛋白之一。RAS蛋白具有 GTP酶活性,在正常的細胞環境中可使相應的信號轉導失活。當K-RAS基因發生突變時,K-RAS蛋白失去GTP酶活性,使細胞增殖失控,從而導致惡性腫瘤的發生。研究表明,約 95%的 K-RAS突變與第 12、13位密碼子突變有關[3]。K-RAS是 EGFR信號通路中最常發生突變的基因。多種惡性腫瘤(如直腸癌、肺癌、胰腺癌等)的發病與K-RAS基因突變有關[3]。K-RAS基因突變在卵巢癌中較常見[4],多見于低分化、低FIGO分期和黏液性組織類型卵巢癌。卵巢癌中 K-RAS基因第 12、13位密碼子的突變率為 3%～11%,第 61位密碼子的突變率極低。潘曉琳等[5]研究發現,K-RAS基因點突變可發生于黏液性腺癌的早期。研究發現,漿液性卵巢癌 K-RAS突變率約為 50%,其中 35%的突變發生于低分化漿液性腫瘤[6]。突變后的K-RAS蛋白處于持續活化狀態,不受上游 EGFR信號的影響,即使用EGFR拮抗劑阻斷上游信號轉導,突變的K-RAS仍可發揮其促腫瘤增殖作用,即 EGFR拮抗劑對K-RAS基因突變的惡性腫瘤患者不能發揮抗腫瘤作用。目前抗EGFR靶向治療(如吉非替尼、厄爾尼洛和西妥西單抗)已經用于野生型KRAS非小細胞肺癌和轉移性結腸癌。2009年美國食品藥品管理局(FDA)明確要求在使用靶向藥物愛必妥和帕尼單抗治療轉移性結直腸癌前必須檢測 K-RAS基因是否有突變。因此,K-RAS基因也有望成為卵巢癌治療前的篩查指標,指導臨床的抗EGFR靶向治療。

2.2 鼠類肉瘤濾過性病毒癌基因同源體 B1(BRAF)基因突變與卵巢癌發病的關系 BRAF基因編碼的蛋白質屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白質激酶類,在 MAPK信號通路中發揮重要作用。BRAF通過激活 MAPK通路,導致DNA合成增加,抑制促凋亡因子,促進細胞異常增殖和分化。經證實,在人類多種腫瘤中存在 BRAF基因突變,且 80%是發生在 15外顯子的第 600個密碼子(V 600E)的單堿基替換突變[7]。目前普遍認為,這種突變可能使BRAF基因活化,激活MAPK通路,而不依賴于 BRAF上游基因及 EGFR通路的激活,促使細胞無限增殖[8]。Wong等[9]的最新研究發現,BRAF基因突變在漿液性交界性卵巢腫瘤中的發生率高達 47%,而低分化漿液性卵巢癌僅占 2%,BRAF突變在低分化、浸潤性卵巢癌的突變率更低。說明 BRAF突變可區分漿液性卵巢癌的分化程度。有研究發現,一部分 K-RAS未發現突變而存在 BRAF基因V 600E點突變的患者用愛必妥等藥物治療無效,故推測野生型BRAF基因對于愛必妥等藥物發揮作用是必需的[10]。Nakayama等[11]研究發現 K-RAS或 BRAF基因突變在卵巢癌中發生率為 20.6%,與野生型相比,有 K-RAS或 BRAF突變的卵巢癌細胞在 MEK 1/2抑制劑 CI-1040作用下出現生長抑制和細胞凋亡。因此推測,有 K-RAS或 BRAF突變的卵巢癌患者采用 CI-1040治療可受益。近年來也出現針對突變型 K-RAS和 BRAF的分子靶向抑制劑(如AAL881,為MEK激酶抑制劑),使有 BRAF/K-RAS突變的患者有了更多選擇。

2.3 PI3K基因突變與卵巢癌發病的關系 PI3K/AKT是受體激活的主要下游信號調節通路之一。該通路在多種腫瘤中被激活,主要是激活 PIK基因的催化亞基 P110a(PIK 3CA)突變或擴增,或腫瘤抑制基因的滅活所致[12]。PI3K/AKT通路的激活將導致腫瘤對化療耐藥,如對鉑類和紫杉烷類耐藥。PIK 3CA突變常見于內膜樣和透明細胞卵巢癌,在漿液性卵巢癌中少見[13],其突變與低 FIGO分期、低分化和診斷時患者年齡小有關。研究表明,卵巢癌中主要存在PIK 3CA基因擴增,且與卵巢癌組織類型無關。早期卵巢癌中 PIK 3CA基因擴增占 13%～24.5%[14]。PIK 3CA擴增作為卵巢癌預測指標的價值還未得到證實。

3 EGFR介導的信號轉導通路相關基因突變在卵巢癌靶向治療中的應用

卵巢癌細胞對多種化療藥物產生耐藥性,使傳統的細胞毒性化療藥物收效甚微。對EGFR介導的信號轉導通路中主要基因狀態的研究,促進了卵巢癌分子靶向治療的發展。靶向藥物的療效往往與其靶向分子信號通路的相關基因狀態有關,如K-RAS基因突變狀態與治療反應有關。尤其是K-RAS突變可預測對抗 EGFR藥物治療不敏感。實驗證實CI-1040可抑制含有 K-RAS或 BRAF基因突變的卵巢癌細胞生長[11]。因此,MAPK抑制劑可能成為有 K-RAS或BRAF突變的低分化漿液性卵巢癌的有效治療藥物,還有可能治療不常見的含 K-RAS或BRAF突變的高分化漿液性卵巢癌。PI3K信號通路的靶向小分子抑制劑也有望成為低分化漿液性卵巢癌一種新的、有效的治療方法,尤其是子宮內膜樣和透明細胞卵巢癌。PIK 3CA在透明細胞癌中有較高的突變率,因此使用PIK 3CA靶向藥物可能比目前常用的化療藥物更有效[15]。Jehad等[16]研究發現在卵巢癌中出現PI3KCA擴增,與 PI3K,KRAS,BRAF基因突變無關,是相互獨立的事件,其中任何一種改變都將導致卵巢腫瘤的發生。但是,目前對各種靶向分子抑制劑的相互作用關系尚不明確。最近一項臨床前期研究將 MEK抑制劑 PD 98059與PI3K抑制劑LY 294002聯合用于卵巢癌細胞系和移植瘤小鼠,兩藥表現為協同作用并增強了對紫杉醇的敏感性,使培養細胞和移植小鼠的生存期延長[17]。

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