EGFR(Epidermal
Growth Factor Receptor)是上皮生长因子(EGF)细胞增殖和信号传导的受体。EGFR属于ErbB受体家族的一种,该家族包括EGFR,HER2,HER3和HER4。EGFR也被称作HER1、ErbB1,突变或过表达一般会引发肿瘤。EGFR是一种糖蛋白,属于酪氨酸激酶型受体。EGFR位于细胞膜表面,靠与配体结合来激活,包括EGF和TGFα。激活后,EGFR由单体转化为二聚体。EGFR二聚后可以激活它位于细胞内的激酶通路,包括Y992, Y1045, Y1068,
Y1148 and Y1173等激活位点。这个自磷酸化可以引导下游的磷酸化,包括MAPK,Akt和JNK通路, 诱导细胞增殖。受体激活对于皮肤的免疫来说很重要。研究表明在许多实体肿瘤中存在EGFR的高表达或异常表达。EGFR与肿瘤细胞的增殖、血管生成、肿瘤侵袭、转移及细胞凋亡的抑制有关。
EGFR受体可激活三个信号通路:参与免疫调节的JAK/STAT信号通路,参与细胞增殖的RAS-RAF-MEK途径(MAPK/ERK通路),以及参与细胞存活的PI3K-AKT-mTOR途径。RAS-RAF-MEK途径负责控制基因转录活动和细胞循环周期,而PI3K-AKT-mT0R途径可激活抗细胞凋亡的信号。因此,EGFR受体蛋白在细胞增殖及存活上有着非常重要的作用。三种信号通路是细胞内信号转导的基础,调控肿瘤细胞诸多生理变化如:分裂、分化、生长以及迁移等。
图6.EGFR受体蛋白激活JAK-STAR、RAS-RAF-MEK和PI3K-AKT-mTOR信号通路示意图EGFR的结构EGFR是一个含有1186个氨基酸的跨膜糖基化蛋白,其结构由三个部分组成:胞外结构域(N端),穿膜结构域(TM,疏水的α螺旋结构)和胞内结构域(JM、TK、C端)。胞外区为N端的621个氨基酸残基,包含配体EGF的结合域,并进一步细分为Ⅰ至Ⅳ区域;跨膜区由23个氨基酸残基构成螺旋状结构的疏水区,通过一个脯氨酸与胞外区相连,将受体固定于胞膜上;胞内区共用542个氨基酸残基,分为近膜区、酪氨酸蛋白激酶区和C末端3部分。

图7.EGFR结构示意图
从第一个EGFR-TKI研制出来到现在几十年,已有十多种EGFR-TKIs应用于临床治疗NSCLC。但分子靶向药物治疗出现的耐药现象,为癌症患者后续治疗带来了挑战。充分了解耐药机制设计开发新一代EGFR-TKIs潜力巨大,如第四代变构抑制剂的一个潜在优势是避免了与细胞内ATP竞争与催化位点的结合,从而增加了开发更强效和更特异抑制剂的可能性。EGFR-TKIs与其它药物的联合使用可以阻断多个信号通路,具有协同增效的作用,但联合用药临床获益还有待更多的研究论证。

根据结合口袋类型,EGFR抑制剂可分为靶向催化位点抑制剂和靶向变构位点抑制剂,前三代抑制剂都是靶向催化位点,第四代EGFR抑制剂的作用原理在于它们能够针对这些新的耐药突变,这些抑制剂通常设计为能够与EGFR蛋白的活性位点以及突变位点同时结合,或者通过变构位点结合来抑制EGFR的活性。第一、第二代EGFR-TKI在临床上主要用于EGFR-L858R和EGFR-Del19单突变和双突变的治疗,是ATP的竞争性抑制剂。第一代代表药物有吉非替尼(Gefitinib)和埃罗替尼(Erlotinib);第二代为不可逆的EGFR-TKIs,代表药物如阿法替尼(Afatinib)、达克替尼(Dacomitinib)。随着治疗的不断进行,第一、第二代EGFR-TKI最常见的耐药机制是EGFR20号外显子获得性T790M突变,导致抑制剂与EGFR的ATP口袋结合力减弱。另外,T790M突变增加了EGFR-L858R突变体与ATP的亲和力。专门针对EGFR-T790M突变开发出第三代EGFR-TKIs,如奥希替尼(Osimertinib,AZD9291)、拉泽替尼(Lazertinib,YH25448)、阿美替尼(Aumolertinib,HS10296)和伏美替尼(Furmonertinib,AST2818)。研究显示EGFR上第20号外显子编码的酪氨酸结构域797位半胱氨酸突变为丝氨酸(C797S),该突变阻止了不可逆共价键的形成,是产生耐药的主要机制。EAI045是第一个针对T790M和C797S突变的选择性小分子变构抑制剂,单药治疗时疗效不明显,与西妥昔单抗联用对EGFR-Del19/T790M/C797S三重突变荷瘤小鼠NSCLC模型有效。由于联合使用的不良反应较大,且对EGFR-Del19/T790M疗效不佳,目前该药已停止研发。在EAI045结构的基础上进行结构优化,得到了开发出对EGFR突变有效的新型变构抑制剂JBJ-04-125-02,它作为单药可以在体外和体内抑制细胞增殖和EGFR-L858R/T790M/C797S突变,奥希替尼与JBJ-04-125-02联用的疗效更高。对JBJ-04-125-02进行改造,得到更高效的EGFR变构抑制剂JBJ-09-063,相比于JBJ-04-125-02和奥希替尼(第三代EGFR-TKI),JBJ-09-063对EGFR-L858R/T790M和EGFR-L858R/T790M/C797S的抑制作用更强,且不受EGFR-C797S突变的影响。BLU-945是一种高效、高选择性的第四代EGFR-TKI,在奥希替尼耐药的EGFR突变移植模型中展现出强大的抗肿瘤活性,可以有效地抑制EGFR-L858R/T790M、EGFR-L858R/T790M/C797S、EGFR-Del19/T790M/C797S突变,目前其I/II临床试验正在进行中。CH7233163被证明能有效抑制EGFR-Del19/T790M/C797S三突变和EGFR-L858R/T790M/C797S三突变、双突变和单突变,极大的有益于奥希替尼耐药患者,具有临床评估潜力。TQB3804显示出对EGFR-T790M/C797S强有效的抑制活性,并将进行相应临床研究。BBT-176对EGFR-Del19/T790M/C797S和EGFR-L858R/T790M/C797S三重突变均具有显著的抑制作用,目前处于I期临床研究。
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