表皮生長因子受體概述
2009-11-20 00:39閱讀：
表皮生長因子受體(Epidermal Growth Factor Receptor, EGFR)是原癌基因C-erbB-1(HER-1)的表達產(chǎn)物，EGFR家族包括EGFR、C-erbB-2(HER-2)、C-erbB-3、C-erbB-4四個成員，均定位于細(xì)胞膜上。erbB-1廣泛分布于除血管組織外的上皮細(xì)胞膜上；erbB-2在正常人體腔上皮、腺上皮及胚胎中均有普遍的微弱表達；erbB-3在除造血系統(tǒng)外的多數(shù)部位有表達；erbB-4在除腎小球及周圍神經(jīng)外的所有成年組織均可檢測到其表達。
EGFR可分為胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)3部分，其特點如下：胞外區(qū)由氨基端的621個氨基酸構(gòu)成，是配體結(jié)合區(qū)，對EGFR具有高度親和力，對熱量很穩(wěn)定?？缒^(qū)由23個氨基酸殘基構(gòu)成螺旋狀結(jié)構(gòu)的疏水區(qū)，將受體固定于胞膜上。胞內(nèi)區(qū)的542個氨基酸構(gòu)成3個亞區(qū)：1.近膜亞區(qū)（約50個氨基酸）主要作為PKC和erk/MAPK(extracellularsignal-regulated kinase/mitogen activated proteinkinase)作用的負(fù)反饋區(qū)域；2.隨后的約250個氨基酸構(gòu)成酪氨酸激酶亞區(qū)，包含SH1和src同源物1的結(jié)合位點；3.碳端尾部的229個氨基酸構(gòu)成碳端亞區(qū)。
迄今發(fā)現(xiàn)，EGFR共有6種配體：表皮生長因子(epidermal growth factor,EGF)、轉(zhuǎn)化生長因子A(TGFA)、amphireguin、betacelluin(BTC)、heparin-binding EGF(HBEGF)和epiregulin(EPR)。EGFR與其配體的結(jié)合具有高親和性、可飽和性和特異性。
EGFR激活及信號傳導(dǎo)通路
配體與受體結(jié)合后，引起受體的二聚化作用，形成同型或異型二聚體。二聚化的受體發(fā)生交聯(lián)磷酸化，即一個受體和另外一個受體上特定酪氨酸殘基磷酸化，激活胞內(nèi)區(qū)的TK亞區(qū)，從而激發(fā)下一級信號傳導(dǎo)。EGFR主要與HER2形成二聚體。EGFR活化可分為3個步驟：（1）EGFR與配體結(jié)合后可導(dǎo)致受體形成同源二聚體，也可與其他EGFR家族形成異源二聚體；（2）二聚體的形成促使EGFR胞內(nèi)區(qū)6個特異的受體酪氨酸殘基磷酸化，分別依次將外界各種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)至胞內(nèi)。主要通過
兩條途徑將信號傳遞至細(xì)胞核，一條是Ras→Raf→MAPK途徑；另一條是PI3K→PKC→IKK途徑；（3）當(dāng)信號傳導(dǎo)至細(xì)胞核后，引起核內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄水平的增加，使細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)化，使EGFR表達增加。
EGFR激活及信號傳導(dǎo)模式圖
研究表明在許多實體腫瘤中存在EGFR的高表達或異常表達。EGFR與腫瘤細(xì)胞的增殖、血管生成、腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移及細(xì)胞凋亡的抑制有關(guān)。其可能機制有：EGFR的高表達引起下游信號傳導(dǎo)的增強；突變型EGFR受體或配體表達的增加導(dǎo)致EGFR的持續(xù)活化；自分泌環(huán)的作用增強；受體下調(diào)機制的破壞;異常信號傳導(dǎo)通路的激活等。EGFR的過表達在惡性腫瘤的演進中起重要作用，膠質(zhì)細(xì)胞、腎癌、肺癌、前列腺癌、胰腺癌、乳腺癌等組織中都有EGFR的過表達。對膠質(zhì)細(xì)胞瘤的研究發(fā)現(xiàn)EGFR的高表達主要與其基因擴增有關(guān)。但有時EGFR表達水平的調(diào)節(jié)異常也存在于翻譯及翻譯后。EGFR在腫瘤中的高表達還可能與活化后降解減少有關(guān)，一些研究指出c-Src可通過抑制受體泛素化和內(nèi)吞作用而上調(diào)EGFR水平。許多腫瘤中有突變型EGFR存在，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)許多種EGFR突變型。突變型EGFR的作用可能包括：具有配體非依賴型受體的細(xì)胞持續(xù)活化；由于EGFR的某些結(jié)構(gòu)域缺失而導(dǎo)致受體下調(diào)機制的破壞；異常信號傳導(dǎo)通路的激活；細(xì)胞凋亡的抑制等。突變體的產(chǎn)生是由于EGFR基因的缺失、突變和重排。EGFR的配體對細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)有很大影響。EGFR的配體通過自分泌形式激活EGFR促進細(xì)胞增殖，他們的共表達往往預(yù)示腫瘤預(yù)后不良，例如，在乳腺浸潤性導(dǎo)管癌的研究中發(fā)現(xiàn)，TGFα與EGFR共表達，且這種共表達與病人的生存率顯著相關(guān)。Kopp等人對結(jié)/直腸癌的研究表明腫瘤的自分泌生長是EGFR的過表達及其配體表達共同作用的結(jié)果。
此外，對EGFR與腫瘤的血管生成、高侵襲性及轉(zhuǎn)移關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)EGFR可以通過Ang-1及VEGF等因子水平的調(diào)節(jié)而影響腫瘤血管生成。
EGFR的檢測技術(shù)
(1)免疫組化法 免疫組化法是一種有效的檢測實體瘤組織標(biāo)本中蛋白質(zhì)水平的方法,在病理實驗室中廣泛應(yīng)用。免疫組化法具有以下優(yōu)點：①保留了原有組織結(jié)構(gòu)；②可以反映抗原或抗體活體狀態(tài)下的細(xì)胞內(nèi)定位；③易于區(qū)分良惡性細(xì)胞；④只要小塊組織標(biāo)本；⑤無放射污染。由于以上優(yōu)點，免疫組化法在EGFR表達水平的研究中最為常用。然而免疫組化法同時具有三大缺點：①受檢測者主觀影響大；②是一種定性檢測，不能定量；③必須有一定的細(xì)胞數(shù)量；因此大多數(shù)免疫組化研究只能以可以手術(shù)的病例為研究對象。這些缺點使得采用免疫組化法的研究有一定的片面性。
(2)ELISA ELISA是一種定量檢測血清、血漿或組織中的EGFR的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域(ECD)含量的方法。ELISA法有以下優(yōu)點：①可定量檢測；②有標(biāo)準(zhǔn)曲線作對比；③重復(fù)性好；④對患者的損傷??；⑤方便；⑥不需要獲取腫瘤細(xì)胞。臨床上大量無法手術(shù)的患者可以用ELISA法檢測外周血中的EGFR。ELISA彌補了免疫組化在臨床應(yīng)用中的不足。因此，ELISA法檢測EGFR將有很好的臨床應(yīng)用前景。但ELISA同時具有兩大缺點：①它是一種間接測定法，不能直接測定EGFR；②需要有已標(biāo)記的純抗體或抗原。
(3)EGFR的基因檢測 隨著基因檢測方法的不斷提高，目前人們已經(jīng)可以通過多種手段檢測某一段基因。常用的方法有PCR、RT2PCR(逆轉(zhuǎn)錄2聚合酶鏈反應(yīng))、quantitativereal-time PCR system(Taqman, 定量實時PCR)、Southern雜交、Northern雜交、原位雜交。
EGFR作為腫瘤治療中的靶點
隨著對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及其異常與腫瘤關(guān)系研究的不斷深入，人們越來越認(rèn)識到針對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常環(huán)節(jié)進行腫瘤治療的重要性及可行性，從而提出了信號轉(zhuǎn)導(dǎo)干預(yù)治療(interferencetherapy in signaltransduction)這一全新的概念。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)干預(yù)治療，即通過單克隆抗體、免疫毒素、酪氨酸激酶抑制劑、反義核苷酸、顯性負(fù)性突變體等物質(zhì)，針對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中發(fā)生異常的環(huán)節(jié)來干預(yù)這種不正常的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而達到抑制腫瘤生長的目的。EGFR在許多腫瘤中的過表達和/或突變與許多腫瘤發(fā)生發(fā)展及預(yù)后密切相關(guān)，為以EGFR為靶向的腫瘤治療和針對EGFR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)干預(yù)治療提供了理論基礎(chǔ)和實驗依據(jù)。目前最常見的治療方式是：1.單克隆抗體。與EGFR結(jié)合，競爭和阻斷EGF、TGFα等配體的結(jié)合，單克隆抗體也可與抗癌藥物或毒素相偶聯(lián)，從而達到特異性抑制腫瘤生長之目的；2.酪氨酸激酶抑制劑。EGFR酪氨酸激酶抑制劑可分為兩大類：一類為非特異性酪氨酸激酶抑制劑，能抑制所有的酪氨酸激酶；另一類為目前使用較多的選擇性EGFR酪氨酸激酶抑制劑，如吉非替尼和厄洛替尼等。
酪氨酸激酶抑制劑的作用機制模式圖
