時間：2019年11月10日16：00—17：00
地點：腫瘤科A5教學室
主持人：程志強
主講：何亞琳
參加：楊嘉欣、郭延彤、黃婷、孫適然、孫小梅、王佳聰、王玉坤、袁淳晟、徐楠、邵文博、阿麗、郝北辰
請假：馬慧淼、楊二鵬、夏中穎
記錄：郝北辰
目 錄
一、基本含義
人表皮生長因子受體（humanepidermal growth factor receptor，HER/ErbB）家族，是由HER-1（EGFR/ ErbB 1）、HER-2(ErbB2)、HER-3(ErbB3)以及HER-4(ErbB4)這四個成員組成。
廣泛分布於人體各組織細胞膜上的多功能糖蛋白，可以在細胞表面與生長因子結合，進行信號轉導，調節細胞的生長、分裂和修復。
EGRF在腫瘤細胞中常處於過度激活狀態，使細胞周期失去調控，其與腫瘤細胞的增殖、血管生成、腫瘤侵襲、轉移及細胞凋亡的抑制有關。
研究顯示，HER家族蛋白與多種腫瘤的臨床病例特徵及預後相關，如胃癌、乳腺癌、非小細胞肺癌及結直腸癌等。
EGFR屬於酪氨酸激酶型受體，位於第7號染色體，由28個外顯子組成，編碼1186個胺基酸。
與配體結合導致重要的構象變化，暴露受體中的二聚環結構，引發自身磷酸化，轉導下遊信號，調節細胞的增殖、凋亡、遷移、存活和一系列複雜的過程。
酪氨酸激酶受體（RTKs）:是最大的一類酶聯受體，既是受體，也是酶，能夠同配體結合，並將靶蛋白的酪氨酸殘基磷酸化。
1、EGFR大體結構
（1）細胞外結構域：配體結合位點
（2）單次跨膜的疏水α螺旋區
（3）細胞質部分：有自磷酸化位點和酪氨酸蛋白激酶活性結構域
2、HER家族4 個同源蛋白之間結構上也存在一定差異
※EGFR與 HER-4具有功能完備的胞外配體結合域和可以激活的激酶結構域；
※HER-2的胞外域或不具有配體結合能力，亦或至今沒能發現其配體，主要通過與家族中其他成員形成異二聚體而與各自的配體結合。Her-2蛋白常為異二聚體首選伴侶，且活性常強於其它異二聚體；
※有11個生長因子可結合於這些受體，包括：表皮生長因子（EGF）、轉化生長因子-α（TGF α ）、雙向調節蛋白（AR）、纖維素、β-細胞素（BTC）、表皮調節蛋白（EPR）、肝素結合EGF樣生長因子（HB-EGF）和4個神經調節蛋白。其中EGF與TGF α是EGFR最重要的兩個配體；
※神經調節蛋白主要為HER-3和HER-4二聚體的配體。
EGFR激酶受體被激活機制
在正常生理狀態，這些受體的跨膜信號傳導是由配體結合所觸發，並受到嚴格調控。這樣保證了：
(ⅰ) 在沒有配體時，不致引發錯誤的跨膜信號；
(ⅱ) 在配體結合後， 相應信號能準確傳遞至細胞內激活激酶活性，調控相關基因的表達與轉錄， 進而促進細胞生長、分化與繁殖；
(ⅲ) 在受體激酶被激活後，能通過負反饋機制抑制激酶活性，使受體分子的活性在配體消失後能恢復到基態
一旦這些調控機制受到破壞，持續的生長信號導致相應細胞發生轉化，進而發生癌變。
作用機制
EGFR 通過與配體結合，兩個EGFR單體形成二聚體，二聚體自磷酸化之後酪氨酸激酶活性增強，下遊信號通路的蛋白質可與EGFR上磷酸化的酪氨酸位點結合，分別引起細胞內不同的信號應答，進一步誘導細胞去分化、 快速增殖、凋亡阻滯和新生血管形成；
主要信號通路：RAS/RAF/MARK/ERK、PI3K(磷脂醯肌醇-3)/AKT(蛋白激酶B)/mTOR和JAK/STAT；
兩個同種受體分子的結合（同源性二聚作用）；
人類EGF相關性受體（HER）酪氨酸激酶家族中的不同成員的結合（異源性二聚作用）。
EGFR在腫瘤中的變異
1、數量變異
2、結構變異
EGFR抑制劑
1、分類：MAb和TKI
（1）作用於受體胞外區的單克隆抗體（mono-clonal antibody，MAb）：其作用是通過阻止內源性配體與 EGFR 胞外區受體結合，抑制受體二聚化以及阻斷信號傳導， 從而抑制胞內激酶區以及下遊信號通路的磷酸化激活。例如抗 EGFR的西妥昔單抗和帕尼單抗（類似：抗 HER-2 的曲妥珠單抗）；
（2）作用於受體胞內區的小分子酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitors，TKI）：通過與胞內酪氨酸激酶結合域的 ATP 位點競爭性結合，抑制相關酪氨酸激酶活性和細胞內磷酸化過程，進而抑制 EGFR 下遊的信號傳導。例如靶向 EGFR 的吉非替尼、 厄洛替尼（類似：雙重靶向 EGFR 和 HER-2 的拉帕替尼）。
2、西妥昔單抗
西妥昔單抗（Cetuximab）是一種人-鼠嵌合抗-EGFR MAb，在人體內的平均半衰期大約是112小時。與EGFR親和力比自然配體更高，其作用是阻斷內源性配體與EGFR胞外區結合，同時促進EGFR的內吞降解，減少細胞膜表面受體數量，進而減弱下遊信號通路的傳遞。
西妥昔單抗還可以下調VEGF等相關因子間接抑制血管生成和腫瘤轉移。
3、厄洛替尼
厄洛替尼(Erlotinib)是第一代EGFR-TKI，於2004年在美國被FDA批准用於難治性晚期NSCLC的治療。
BR21試驗顯示，厄洛替尼在晚期NSCLC病人提高生存率上表現出了優勢。該試驗還指出厄洛替尼最主要的副反應是皮疹和腹瀉，而且皮疹越重，厄洛替尼治療效果越好，因此皮疹的分級程度有可能成為預測厄洛替尼療效的指標。
耐藥機制
儘管靶向藥物為癌症患者帶來了福音，但大多數患者最終在中位治療10個月後發展為耐藥，限制了抗EGFR治療的應用。
耐藥主要機制：
（1）EGFR基因突變或靶點缺失：T790M突變。
（2）繞開EGFR通路的其他TK受體的活化：HER-3介導的PI3K/AKT信號通路的異常激活；蛋白酪氨酸磷酸酶基因（PTEN）缺失；MET/C-Met（肝細胞生長因子受體）基因擴增和肝細胞生長因子HGF超表達；HER-2過表達；IGF-1R(胰島素樣生長因子1受體)激活；
（3）胞內EGFR下遊信號蛋白非依賴性或組成性活化：KRAS突變、BRAF基因突變；
（4）腫瘤誘導的非依賴於EGFR的血管生成：VEGF的過度表達；
（5）膜表面的EGFR內吞降解過程異常；
（6）其他：上皮-間質型轉化。
1、EGFR基因突變或靶點缺失
T790M突變是導致TKI耐藥主要因素。
EGFR基因第20號外顯子激酶區域第790位的胺基酸，從蘇氨酸（t）替換成蛋氨酸/甲硫氨酸（m）由蘇氨酸變成體積較大的甲硫氨酸，造成了位阻效應，導致TKI類藥物無法靠近酪氨酸激酶活性中心。
T790M 突變還增加 EGFR-L858R敏感突變體與ATP的親和力，相對減弱了 EGFR-TKI與EGFR的結合能力，從而引起耐藥。
與T790M相似的耐藥突變還有D761Y、L747S、T854A，這些突變統稱為「非T790M繼發突變」，總發生率低於5%。
使用第三代TKI：奧希替尼
其它TK受體的活化
2、繞開EGFR通路的其他TK受體的活化
細胞內存在許多轉導增殖刺激的TK受體，他們都參與調節細胞的許多生理功能，並且許多調節作用存在相互交叉，細胞從環境中得到的不是單一的信號，許多信號通路是公用的。因此，EGFR被阻斷後，其他受體能夠通過替代EGFR的主要功能來維持細胞的存活
（1）HER-3介導的PI3K/AKT 信號通路的異常激活；其都通過HER-3 激活和 PI3K信號路徑激活進而引起EGFR抑制劑獲得性耐藥；
（2）蛋白酪氨酸磷酸酶基因（PTEN）缺失；
（3）MET/C-Met（肝細胞生長因子受體）基因擴增和肝細胞生長因子HGF超表達；
（4）HER-2過表達；
（5）IGF-1R(胰島素樣生長因子1受體)激活。
例如，在西妥昔單抗耐藥的結直腸癌患者，HER-2在癌症中的過表達引起HER-2/HER-3 二聚體增加，從而激活PI3K/AKT 信號通路。在所有 HER 家族二聚體中，HER-2/HER-3又是最有潛力激活PI3K/AKT 信號路徑的。HER-3羧基端的酪氨酸殘基一旦被磷酸化，它們能結合 PI3K的 p85亞基，因此HER-3 更容易激活PI3K/AKT 信號。PI3K/AKT信號是細胞增殖最重要的路徑，它的激活導致人類癌症的多藥耐藥。
PTEN和IGF-1R
PTEN
PTEN是一個具有磷酸酶活性的抑癌基因，它能特異性切割磷脂醯肌醇三磷酸(PIP3)的D3位磷酸基，拮抗磷脂醯肌醇3-激酶(PI3K)的活性，進而調節第二信使PIP3水平，活化AKT/PKB及凋亡過程，調控細胞生長。對於PTEN失活導致耐藥的腫瘤細胞，可通過恢復PTEN表達重新獲得TKI對腫瘤細胞的殺傷力。
IGF-1R:
研究發現，胰島素樣生長因子 1 受體(IGF-1R)及其信號通路在細胞增殖、分化、凋亡和轉移中起到非常重要的作用，普遍存在於腫瘤細胞中，是引起EGFR抑制劑耐藥的一條重要旁路，可以通過激活 EGFR下遊的 PI3K/AKT和 MAPK信號通路，導致患者對EGFR-TKI 產生耐藥。
Chakravarti等研究表明，耐藥株IGF-1R的表達明顯高於親本株，單獨使用EGFR-TKI不能抑制AKT磷酸化與活化，而聯合使用IGF-1R抑制劑後，可恢復EGFR抑制劑對耐藥株的敏感性。
抗 IGF-1R 分子單克隆抗體可以有效緩解對曲妥珠單抗耐藥的卵巢癌細胞的致癌。
MFT與HGF
MET基因位於染色體7q31，編碼分子量為190kD的跨膜糖蛋白。研究顯示MET基因擴增可以增加 HER-3 的磷酸化水平， 繞過 EGFR 這一靶點激活下遊PI3K/AKT 信號通路，導致EGFR抑制劑耐藥。
Engelman等在其建立的吉非替尼耐藥的細胞系中檢測到MET基因的擴增，並通過對MET信號通路的阻斷恢復對吉非替尼的敏感性。20%NSCLC TKI耐藥與MET基因擴增有關，抑制MET基因擴增可提高TKI治療的有效率。
肝細胞生長因子(HGF)是MET蛋白的配體，在許多間質細胞及腫瘤細胞中均有表達。研究顯示，過表達的HGF可能通過GAB1信號途徑誘導腫瘤細胞對TKI產生獲得性耐藥。
臨床研究發現，HGF在吸菸的肺癌患者中高表達，這也可能與吸菸者對EGFR-TKI耐藥有關。
Gab蛋白是一類重要的接頭蛋白,該家族能與生長因子受體結合蛋白2(growthfactor receptor binding protein 2,Grb2)相結合Gab1是哺乳動物中含量最多、分布最廣的Gab蛋白,可通過與各類生長因子、細胞活素類等相互作用來放大和整合信號轉導,主要通過RAS-ERK和PI3K-AKT這兩條經典途徑實現促進細胞生長和分化、控制凋亡、調節免疫等多種生物學功能。
3、胞內EGFR下遊信號蛋白非依賴性或組成性活化
（1）KRAS突變：生理情況下，EGFR信號通路活化後，KRAS蛋白短暫激活，其後迅速失活，激活/失活是受控的，而KRAS基因突變時，EGFR信號通路持續激活，加速腫瘤細胞增殖。KRAS突變型編碼異常的蛋白，刺激促進惡性腫瘤細胞的生長和擴散，並且不受上遊EGFR信號的影響，所以對抗EGFR治療效果差。
mCRC患者中KRAS突變率為40%-50%。NCCN指南:RAS突變型結直腸癌患者不應該接受西妥昔單抗或者帕尼單抗治療。
（2）BRAF基因突變：BRAF是RAS的下遊因子，8%～10%結直腸癌患者存在BRAF突變，BRAF突變只存在於RAS 野生型的患者中。非突變型BRAF基因僅在RAS 激活後激活，而突變型BRAF基因不受RAS基因控制，處於連續激活狀態。
BRAF狀態與抗EGFR治療，國內外尚未完全統一：
多項薈萃分析證實BRAF突變患者接受抗EGFR治療療效差，PFS和OS顯著更短。
也有研究報導BRAF非V600E突變患者接受抗EGFR治療有效。
腫瘤誘導的非依賴於 EGFR的血管生成
EGFR信號通路能產生一些腫瘤促血管新生因子，包括血管內皮生長因子（ VEGF）和鹼性成纖維細胞生長因子(bFGF)。EGFR抑制劑能夠抑制EGFR活化，下調腫瘤誘導VEGF的血管生成。
Viloria等證實了血管生成變異能誘導腫瘤對EGFR抑制劑產生耐藥。
2004年Ciardiello等誘導出同時對MAb和TKI都耐藥的CRC細胞株，EGFR/VEGFR雙受體抑制劑ZD6474（Vandetanib、範得它尼）能有效抑制其生長，使控制期增加了150天。耐藥株VEGF的表達是親本敏感株的10倍，推測對耐藥腫瘤細胞抑制其VEGFR信號轉導可能是潛在的治療策略。
小 結
近年來EGFR在肺癌等的致瘤作用以及針對EGFR的靶向治療備受關注，病理學家在如何篩選合理的EGFR靶向治療對象及判定檢測結果中起著關鍵的作用。
通過基因檢測篩選出對藥物敏感的患者，為患者提供個體化用藥的科學依據。
指導EGFR-TKI類藥物的合理使用，幫助醫生為患者選擇最優的治療方法。
避免無治療或治療不當造成病情延誤，降低治療風險。
減輕患者的經濟負擔，節省醫療資源。
程志強老師總結：
亞琳講的這個是比較實用的，也是比較深入的。這個通路的研究曾經得了諾貝爾獎。這個一定要知道，說白了就是一個信號通路相關的東西，這個你們要是學了分子生物學就比較清楚一點，所以我說不是老師教了你們才去學，研究生就是一個自學習的過程。
通過今天的學習，我也得到一些新的知識。我以前一直關注的是只有兩個通路：RAS通路和PI3K通路。因為在結直腸癌裡面最重要的就是這兩個（通路）。PI3K通路研究的比較少，但是亞琳今天講的就比較多，有可能未來會有新的發現。RAS通路研究的比較多，信號通路就像一連串的烽火臺一樣，當上遊的信號被激活時可以傳導到下遊，最後把信號傳過去，這個作用機制才能出來。每一個環節受到影響都會阻斷信號的傳遞，這個RAS通路對於結直腸癌很關鍵。它的下遊為RAF-MEK-ERK。其中RAF有araf、braf、craf。BRAF裡面又有v600e和非v600e，主要是v600e突變是個預後不良的基因。如果braf突變了，用了EGFR抑制劑是沒有用的。現在出了好幾個BRAF抑制劑，如維莫非尼，黑色素瘤的時候可以直接用這個藥，但是在結直腸癌裡僅僅阻斷BRAF是不行的，因為還有araf和craf旁路激活。Braf和Kras還是互相排斥的，也即BRAF突變Kras一定是野生的，而Kras突變BRAF一定是野生的，兩個可以同時野生，但不會同時突變。對BRAF V600E突變的患者可以同時使用BRAF抑制劑康奈非尼配合抗EGFR藥物，也可以配合使用MEK抑制劑比美替尼，這些研究結果大家可以上網查。
再一個就是PI3K通路，我這麼多年了只見過一個PI3K突變的，說明它的突變概率非常低。所以說這兩個通路有一個發生突變，都是不能用EGFR抑制劑的。這類藥物是作用在胞外區的（單抗類），它這個環境是不穩定的，以前是野生型的經過治療可能會發生突變，有相關實驗證明了這一點。
還有一個問題就是her-2，它和EGFR什麼關係要搞清楚。結直腸癌特別是直腸癌患者中有5%-7%的her-2是過表達的，這類病人用EGFR藥物也是無效的。Her-2在胃癌裡面也特別重要，如果它過表達了，是要用赫賽汀的。結直腸癌領域也做過一些實驗，如果RAS，BRAF都是野生型的，只有her-2過表達，抗EGFR藥物也是無效的，這時候用上雙靶向，赫賽汀抑制它的過表達，再用西妥昔單抗，效果就很好了。
再一個你們剛才提到，EGFR表達的程度，有一個名詞叫做「豐度」，會給出一個區間來，由此來區分野生型和突變型。
通過今天這個講座我們知道腫瘤治療現在最重要的就是靶向治療，就是針對某一個靶點。現在推行精準治療，檢測還分液體檢測和組織學檢測，叫二代測序。組織（檢測）也會根據取材部位的不同有一些差異，比如說PD-L1在檢測的時候，如果取的組織很小，比如說穿刺病理，可能取到的那一點點，淋巴細胞不浸潤，測出來就是一個陰性結果。所以說手術的標本會比較好，可以多看幾個位點。檢測出來是陰性的，並不代表一定是陰性的。
大家遇到臨床問題，一定要打破砂鍋問到底，一旦把一個問題搞透徹，你頭腦裡就留下那個概念了。看的文獻多了，你就是這個領域的專家。好多科學創新就是在學習的過程中偶然發現的。科學世界對於我們來說仍然是一片廣闊的未知領域，你解決一個科學問題，會引申出10個新的問題，所以為什麼叫醫生呢？每天都面臨陌生的問題……。