非小細胞肺癌腦轉移EGFR突變狀態及靶向治療進展

徐嘉昕 綜述 蔣立虹 審校

（云南省第一人民醫院/昆明理工大學附屬醫院 心胸外科，云南 昆明 650051）

表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）是一種位于細胞膜表面的糖蛋白受體，屬于酪氨酸激酶型受體，參與調控細胞增殖、分化和存活的信號轉導途徑的激活。EGFR 不僅存在于正常細胞中，它在多種腫瘤細胞系中也存在著過表達，與預后不良和生存率降低有關[1]。非小細胞肺癌（non small cell lung cancer，NSCLC）的發生發展與轉移依賴于新生血管的形成，而EGFR 在新生血管形成中扮演重要的角色，與非小細胞肺癌的增殖、侵襲以及轉移密切相關。非小細胞肺癌易發生腦轉移，發生率約為25%～38%[2]。這些患者大多數預后較差，生存期不到一年[3]。既往治療腦轉移的方法主要是全腦放射治療、立體定位放射治療及手術切除等，這些治療手段可產生不同程度的腦毒性，如記憶認知功能下降等。盡管如此，NSCLC 腦轉移患者的生存期仍無法得到明顯改善。隨著靶向治療研發的不斷前進，EGFR 酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitor，EGFR-TKI）治療已證實能延長晚期NSCLC 患者總生存期（overall survival，OS），為晚期NSCLC腦轉移患者帶來了曙光。本文就國內外對非小細胞肺癌腦轉移EGFR 突變狀態及靶向治療進展做一簡要綜述。

1 EGFR 的結構

EGFR 是一種跨膜糖蛋白受體，是酪氨酸激酶受體erbB 家族四大成員之一，即HER-1/erbB-1。EGFR 基因位于7 號染色體的短臂端，包含28 個外顯子，編碼1186 個氨基酸。EGFR 由胞外區、跨膜區及胞內區3 部分組成：⑴胞外區由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4 個亞區構成，為配體結合區，其中第Ⅲ區是最主要的配體結合區。⑵跨膜區是由23 個氨基酸殘基構成的α 螺旋結構。跨膜區介導EGFR在胞膜上的二聚化以及與其他膜蛋白的相互作用，從而完成細胞信號的轉導。⑶胞內區包括酪氨酸蛋白激酶區（TK）、近膜區（JM）和羧基末端（C末端）。其中近膜區是蛋白酪氨酸激酶活化和自動磷酸化區域，在調節細胞增殖、分化中起重要作用[4]，羧基末端則具有信號調控功能。

2 EGFR 的分子生物學功能

EGFR 與配體結合后，ErbB 受體會發生構象變化，從而誘導受體同型或異二聚體的形成。使得內在的酪氨酸激酶結構域被激活，磷酸化受體胞質內的特定酪氨酸殘基。這些自磷酸化的殘基充當信號分子的停靠位點，募集激活細胞內信號傳導途徑。此外，受體具有配體選擇性，可以形成不同的受體二聚體，進而選擇性地激活多種下游信號轉導途徑[5]。EGFR 的主要通路包括：⑴RAS-RAF-MEK-ERK 通路：該信號通路介導多種細胞功能，如在不同組織中的細胞增殖、分化、轉化和存活。表皮生長因子（EGF）誘導的RAS活化是由接頭蛋白Grb2 介導的，它可以通過Y1068 和Y1086 位點直接與活化的EGFR 結合，也可以通過酪氨酸磷酸化的Shc 間接與活化的EGFR 結合。通過與Grb2 結合，激活膜相關的RAS，進而激活隨后的Raf-MEK-ERK 信號級聯。最后，ERK 轉位到細胞核，激活一些轉錄因子，如c-Fos 和c-Jun，驅動細胞增殖和其他過程[6]。⑵PI3K-AKT/PKC-NF-KB 通路，磷酸化的EGFR與接頭蛋白Gab1 結合激活下游的磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K），進而活化蛋白激酶B（PKB）/蛋白激酶C（PKC），活化的PKB 不僅可參與RAS-RAF-ErK 通路達到相應生物學效應，其自身的活化也可產生抗凋亡效應；通過一系列信號傳導，使得核轉化因子kB 移至核內，從而調節靶基因的轉錄[7]。⑶STAT 通路：EGFR 信號傳導導致STATs 激活，并由配體結合，受體亞基聚集，與Janus 激酶家族（JAK）的成員締合以及對STAT 激活至關重要的酪氨酸殘基的轉磷酸化引發。活化的STATs形成二聚體和多蛋白復合物，這些二聚體和多蛋白復合物易位到啟動靶基因表達的核內[8]。當然，各通路之間并不是獨立存在的，其共同促進細胞惡性增殖、轉移等，最終導致腫瘤的發生發展。

3 EGFR 在NSCLC 腦轉移中的作用機制

3.1 EGFR 過表達及意義

EGFR 在人類多種腫瘤中均存在著過表達，如肺癌、乳腺癌、惡性膠質瘤、結腸直腸癌等[9]。有研究證實EGFR 在NSCLC 中的過度表達與高轉移率、低分化和高生長率有明顯相關性[10]。Sum等[11]研究通過TMA 標本描述了一系列NSCLC 腦轉移瘤中EGFR、p-EGFR、Her2、Her3 和p-Her3 的高水平免疫組化表達。檢測結果顯示在腦轉移瘤中，EGFR 和Her3 蛋白磷酸化形式在癌細胞胞質和膜水平的表達明顯高于相應的原發性肺腫瘤并且原發性腫瘤EGFR 高表達的患者在早期更易發生腦轉移。EGFR 在調控細胞增殖、存活和轉移中十分關鍵，這使其成為NSCLC 治療的分子靶點。EGFR的過表達不僅能將癌細胞與正常細胞區分開，也促使EGFR 抑制劑能夠選擇性地作用于癌細胞并減弱其侵襲性和轉移。

3.2 EGFR 突變及意義

目前針對EGFR 突變狀態與腦轉移相關的分子機制尚不清楚。EGFR 基因的常見突變位點發生在18、19、20 和21 號外顯子上，其中19 號外顯子的突變約占45%，21 號外顯子的L858R 點突變占40%～45%[12]。Burel-Vandenbos 等[13]研究證實有腦轉移和無腦轉移患者的EGFR 突變率分別為64%和31%，提示攜帶EGFR 突變的腫瘤患者更易發生腦轉移。不僅如此，腦轉移的空間分布與EGFR 突變也具有相關性。表皮生長因子受體L858R 突變的腦轉移在尾狀體、小腦和顳葉的發生率高于外顯子19 缺失的腦轉移表皮生長因子受體，轉移灶更靠近大腦表層，而外顯子19 缺失的腦轉移灶位置則較深[14]。Eichler 等[15]研究表明EGFR 野生型（35%）與突變型患者（12%）相比更易發生孤立性腦轉移。為了補充主要的治療方式（手術、放療和化療），正在開發靶向治療，這些治療可能對具有適當特征的患者亞群特別有效。例如，酪氨酸激酶抑制劑（TKI）已被證明對攜帶突變的EGFR 基因的轉移性腫瘤患者有很好的臨床治療效果[16]。NSCLC 腦轉移患者轉移灶和原發病灶組織中EGFR 的突變和過表達從某種程度上可以反映其癌變傾向，不僅可能作為一個區別癌變組織與正常組織的分子指標，還為NSCLC 腦轉移的治療提供更多的選擇和方向。

4 EGFR 靶向療法在NSCLC 腦轉移中的應用

目前EGFR 的靶向治療藥物主要包括與配體競爭性結合EGFR 胞外域的單克隆抗體以及阻斷激酶依賴的下游信號的受體酪氨酸激酶抑制劑兩大類。這2 種藥物在體外抗NSCLC 細胞培養實驗中均顯示出較好的抑癌作用。

4.1 EGFR 單克隆抗體

EGFR 單克隆抗體與相應的內源性配體競爭性結合，通過占據EGFR 的表位，競爭性抑制其天然配體（EGF、TGF-α 和雙調蛋白） 與EGFR 的結合，阻斷經EGFR 介導的信號傳導和相應的細胞學效應，從而有效的抑制癌細胞的增殖、侵襲以及腫瘤血管的生成，并誘導腫瘤細胞的凋亡。

在國內一項病例對照研究中，對照組給予單純放射治療，觀察組給予尼妥珠單抗同步放療治療。對2 組患者近期臨床療效進行比較，結果顯示觀察組客觀緩解率為70.00%，疾病控制率為90.00% ，均高于對照組的36.67%和63.33%，差異有統計學意義（P＜0.05）。2 組患者不良反應發生率比較，差異無統計學意義（P＞0.05）[17]。因此，認為尼妥珠單抗單藥或者聯合化療在治療NSCLC 腦轉移患者時不良反應較少，但有顯著的臨床治療效果，我們需要進一步探索選擇此藥物的標準或者與化療聯合應用以進一步提高療效。

4.2 EGFR 抑制劑

目前臨床應用的一線EGFR 抑制劑主要包括⑴第一代EGFR-TKI：可逆性地與EGFR 酪氨酸激酶結構域結合，國內以吉非替尼、厄洛替尼及埃克替尼為代表。⑵第二代EGFR-TKI：能不可逆地阻斷EGFR 家族多重受體，以阿法替尼、達克替尼為代表。⑶第三代EGFR-TKI：是不可逆酪氨酸激酶抑制劑，以奧希替尼為代表。

吉非替尼與厄洛替尼都是EGFR 酪氨酸激酶抑制劑，可治療局部晚期或轉移性非小細胞肺癌，特別是那些攜帶EGFR 突變的患者。在一項大型II期試驗中，評估2 種藥物對EGFR 突變的NSCLC腦轉移的療效，83%患者獲得疾病緩解；中位無進展生存期（progression-free survival，PFS）和OS分別為6.6 和15.9 個月[18]。但第一代EGFR-TKI 的局限性在于腦脊液的藥物濃度遠低于血漿水平，極大限制顱內抗腫瘤作用。

阿法替尼則具有較強的血腦屏障穿透能力，腦脊液中藥物峰值為（3.16±1.95）nmol/L，腦脊液穿透率約為（2.45±2.91）%[19]。韓國一項研究報道阿法替尼非一線治療NSCLC 腦膜轉移效果良好，可明顯緩解中樞神經系統癥狀、提高患者體力評分、改善生活質量，緩解持續時間從0.6 個月到35 個月不等[18]。阿法替尼是治療EGFR 突變的晚期非小細胞肺癌的新選擇。

奧希替尼對EGFR 突變、T790M 耐藥突變均有顯著療效。英國學者通過使用大鼠模型來探測放射性核素11C 標記的EGFR-TKIs 在顱內分布情況，結果顯示吉非替尼、阿法替尼、奧希替尼的腦內藥物峰濃度/血漿藥物峰濃度比值（腦/血漿Cmax）分別為0.21、0.36、3.41，這提示奧希替尼具有更強的血腦屏障穿透能力[20]。一項隨機對照研究中發現，在一線治療EGFR 突變型NSCLC 中對比吉非替尼和厄洛替尼，奧希替尼能明顯延長患者PFS，降低腦轉移風險，第6、12 個月腦轉移率分別為5%與18%、8%與24%。而在腦轉移亞組中，奧希替尼組的中位PFS 延長5.6 個月；客觀緩解率提高23%[21]。奧西替尼具有更強的血腦屏障穿透能力，對晚期腦轉移的NSCLC 患者無疑是一種更優的選擇。

5 小結

綜上所述，雖然盡管EGFR-TKIs 對EGFR 突變陽性的晚期NSCLC 腦轉移患者高度敏感，但在治療1年內多數患者會產生耐藥，因此研究克服這種阻力治療策略非常重要。因此，學者們開展了大量的臨床試驗發現，貝伐珠單抗聯合EGFR-TKIs 可以提高治療EGFR 突變陽性NSCLC 患者的效果，顯著延長PFS；但令人遺憾的是，聯合治療在PFS 取得顯著的優勢下，患者OS 沒有明顯延長[22]。我們還要從機制的層面更深入地研究不同EGFR 突變亞型的NSCLC 顱內轉移的腫瘤生物學行為是否存在差異，如EGFR 突變的致瘤機制、耐藥機制、療效差異等。