许海艳彭解人关中(中山大学孙逸仙纪念医院耳鼻喉-头颈外科广东广州510120)
【摘要】表皮生长因子受体（epidermalgrowthfactorreceptor，EGFR）作为膜受体在许多肿瘤组织细胞中高表达，在细胞膜表面与其配体结合发挥生物学效应，促进细胞增殖、血管生成、侵袭和转移等。然而近年在许多肿瘤组织细胞核内发现EGFR，进一步研究表明核内EGFR表达阳性的肿瘤恶性度高、侵袭力强，抵抗化疗和放疗，且核内EGFR表达水平的高低与肿瘤预后相关。本文就核内EGFR的转运、功能、作用机制以及与肿瘤的关系等方面的研究做一综述。
【关键词】表皮生长因子受体核移位分子靶向治疗
【中图分类号】R730.2【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2012）01-0347-02
表皮生长因子受体(epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)在许多恶性肿瘤中过量表达，如头颈部鳞癌、乳腺癌、结直肠癌、肺癌、卵巢癌以及膀胱癌等[1]。最近发现细胞膜上EGFR在激活后，可越过传统信号通路，受体直接转运入核，直接作用核内的基因、核蛋白，调节基因转录、核内激酶活性，鉴于EGFR在生物生长发育、肿瘤发生发展中的重要作用[2,3]，明确新型的信号传导通路的机制及作用尤为必要。
1、EGFR的一般特征及其经典的信号转导通路
EGFR家族包括EGFR，ErbB2，ErbB3和ErbB44个成员，均定位于胞膜上，EGFR是由原癌基因C-erbB1编码，定位于7p13-q12，编码的蛋白质属I型跨膜酪氨酸激酶生长因子受体（Receptortyrosinekinases，RTKs），分子量约为170kD，由1186个氨基酸残基组成，包括一个胞外段、一个疏水的跨膜段和一个胞内段3部分。胞外区由621个氨基酸组成氨基端（N端），是其与相应的配体EGF、TGFα等结合的所在部位；跨膜区由23个氨基酸残基组成，其功能是将受体锚定在胞膜上；胞内区即受体酪氨酸激酶（Receptortyrosinekinases，RTK）活性部分，由剩余542个氨基酸残基组成羧基端（C端）[4]。
EGFR的配体有EGF、转化生长因子（transforminggrowthfactor)、双调蛋白（amphiregulin）、β细胞素（betacellulin）、肝素结合表皮生长因子（heparin-bindingEGF)、表皮调节素（epiregulin）等。当配体与受体在细胞外结构区结合时，可引起细胞膜构象的改变，促进受体二聚化，经胞内区酪氨酸激酶自动磷酸化作用而被激活，迅速激活下游一系列信号转导分子，如磷脂酶C（phospholipaseC）、原癌基因蛋白Ras、磷脂酰肌醇3激酶（phosphatedylinositol3kinase，）等。EGFR依赖的下游信号转导通路主要有RAS/MAPK，PI3K/Akt，STAT以及PLCγ通路等。这些通路激活后可以促进细胞增殖，抑制细胞凋亡和分化，促进肿瘤侵袭和远处转移[4]。
2、核内EGFR的特征及信号转导途径
传统的受体学说认为，EGFR为细胞膜受体，作为第一信使，不能进入胞核，在细胞膜表面与其配体结合发挥生物学效应，不能直接进入细胞核内，但近年来的研究进展对该观念展示了挑战，有研究者在再生肝细胞内，首次发现EGFR存在于细胞核内，接着在许多增殖旺盛的正常细胞组织中（如妊娠子宫、甲状腺、卵巢等）检测到了核内表达EGFR[7]。进一步研究发现在许多肿瘤组织（如皮肤癌、乳腺癌、宫颈癌、膀胱癌、头颈鳞状细胞癌等）细胞核内发现高水平的EGFR表达[2,3,5]。
核内EGFR来源一直不明确，用针对N端和C端不同表位的抗体进行的免疫染色和免疫印记等多种检测方法显示，在细胞核内的EGFR受体是完整的分子，包括胞外段，跨膜段，胞内段，其在核内与膜上的分子结构相同，证实核内的EGFR是从细胞膜转运的[6]。
对于EGFR转运入核的机制已有初步的研究，但其具体机制尚未完全阐明。目前认为活化的EGFR除激活下游一系列信号转导分子，还可以启动受体内吞作用(intemalization)、胞内分选（endosomalsorting）等有关[8]。其通过研究发现，细胞膜上的EGFR激活后首先通过受体内吞作用进入细胞质，进入细胞质的受体可以被循环利用再表达于细胞表面，或被分选进入内涵体(endosome)被降解，也可以通过细胞内小泡(endocytievesicle)作为转运载体，逃避溶酶体的降解，在核膜周围中聚集，再通过核定位信号区(nuclearlocalizationsignal，NLS)与细胞核质转运受体(Poninbetal)相结合，在细胞核质转运受体的帮助下从核孔复合物进入细胞核内。进一步研究表明EGF、辐射、热休克、H2O2等可导致EGFR在细胞核膜周围大量积聚，促发EGFR核移位。总之，EGFR从一个膜受体糖蛋白成分核移位是一个极为复杂的过程[6,7]。
核内EGFR作为一种新型转录因子在核内独立或与其他转录因子相互作用，能够激活相应的DNA反式作用元件，如cyclinD1、iNOS、b-myb等与细胞周期或细胞增殖密切相关的基因，这些研究提示EGFR作为转录因子途径而发挥促进细胞增殖、肿瘤生长的功能。此外EGFR还可直接调节核蛋白激酶活性，如磷酸化激活增殖细胞核抗原(Proliferatingcellnuclearantigen,PCNA)，促进DNA合成、细胞增殖，及DNA修复而增加了对放疗、化疗的耐受。HungMC等人采用KapIan-Meier生存分析和log-rank检验显示，乳腺癌病人总体EGFR表达水平对生存时间仅有弱到中等的预后价值，而核内EGFR与细胞增殖指标cyclinD1和Ki67表达呈正相关，核内EGFR表达水平和总体生存时间及患者的生存率呈显著性负相关，表明核内EGFR可作为乳腺癌的预后不良的指标。HungMC等人又研究了核内EGFR表达水平不同的乳腺癌和口咽鳞癌病例，发现核内EGFR表达的患者临床预后相对较差，局部易复发、远处转移，并且核内EGFR表达的水平与生存时间呈负相关[5,8,9]。
3、靶向EGFR的临床研究及应用
EGFR作为潜在的肿瘤治疗靶点，当前的抑制剂主要有二类，一类是针对EGFR受体胞外区的单克隆抗体（mAbs)，如西妥昔单抗(cetuxiamb)，帕尼单抗(panitumab)等，另一类是抑制EGFR胞内区酪氨酸激酶的小分子化合物,如厄洛替尼(erlotinib)、吉非替尼(gefitinib)、拉帕替尼(lapatinib)等。单抗的作用主要是与EGFR胞外部分结合，竞争抑制EGFR与相关的配体的结合，阻断EGFR通路的信号传导，而酪氨酸激酶抑制剂作用机制是抑制了胞内区受体酪氨酸激酶的自身磷酸化、或竞争性抑制受体酪氨酸激酶ATP与EGFR的部分的结合，阻断下游信号传导。EGFR靶向治疗疗效的报道尽管有较大的差异，但总体来说尚不理想，单一治疗的疗效约10%～20%，与放疗或化疗联合治疗也未显著改善肿瘤患者生存期[9,10]，其机制与多方面因素有关。西妥昔单抗耐药肿瘤细胞系中，Src家族激酶（Srcfamilykinase,SFK）高度活化，使用FDA批准的SFK阻断剂达沙替尼（dasatinib），可抑制EGFR核移位，使原耐受西妥昔单抗的肿瘤细胞系重获治疗敏感性，因此EGFR的核表达是耐受EGFR抗体靶向治疗极为重要的因素。此外结合使用EGFR酪氨酸激酶抑制剂厄洛替尼或吉非替尼等，它们能弥撒性地穿透细胞膜、核膜结构，阻断核内EGFR磷酸化激活PCNA的功能，促使耐药肿瘤细胞恢复对EGFR抗体西妥昔单抗的敏感性，这无疑将是一个可探讨的提高EGFR靶向治疗临床疗效的发展方向[11,12]。
4、结语
核内EGFR信号传导通路作为一个新的信号分子机制在肿瘤的形成、发展、转移及治疗耐受中发挥着重要的生物学功能，尤其核内EGFR促进细胞生成和促进DNA修复、使肿瘤细胞耐受化疗和放疗。因而针对核内EGFR的分子靶向治疗具有重要的实际意义，如阻断EGFR核运输、或阻断核内EGFR下游信号转导通路亦将为一有效的新的治疗策略。然而肿瘤的发生发展是一个多基因、多阶段的演变过程，鉴于涉及参与肿瘤发生发展的基因众多，不同阶段起主导作用的基因亦不相同。分子靶向治疗同样存在多靶点联合治疗的问题，单靶点疗效有限，多靶点联合治疗将成为研究和治疗肿瘤的焦点。期望其发展能使肿瘤的治愈率、生存率以及生活质量都得到更大的提高，尤其在恶性肿瘤的综合治疗中能发挥更强有力的作用。
参考文献
[1]GrossME,ShazerRL,AgusDB.TargetingtheHER-kinaseaxisincancer[J].SeminOncol,2004,31:9-20.
[2]LoHW,HungMC.NuclearEGFRsignallingnetworkincancers:linkingEGFRpathwaytocellcycleprogression,nitricoxidepathwayandpatientsurvival[J].BrJCancer,2006,94(2):184-8.
[3]LinSY,MakinoK,etal.NuclearlocalizationofEGFreceptoranditspotentialnewroleasatranscriptionfactor[J].NatCellBiol,2001,3:802-8.
[4]KimES,KhuriFR,HerbstRS.Epidermalgrowthfactorreceptorbiology(IMC-C225)[J].CurrOpinOncol,2001,13(6):506-13.
[5]XiaW,WeiY,etal.NuclearexpressionofepidermalgrowthFactorreceptorisanovelprognosticvalueinpatientswithovariancancer[J].MolCarcinog,2009,48(7):610-7.
[6]GiriDK,Ali-SeyedM,etal.EndosomaltransportofErbB-2:mechanismfornuclearentryofthecellsurfacereceptor[J].MolCellBiol,2005,25(24),11005-18.
[7]LoHW,Ali-SeyedM,etal.Nuclear-cytoplasmictransportofEGFRinvolvesreceptorendocytosis,importinbetalandCRMI[J].JCellBiochem,2006,98(6):1570-83.
[8]LoHW，XiaW，etal.NovelprognosticvalueofnuclearEpidermalgrowthfactorreceptorinbreastcancer[J].CancerRes,2005,65(1):338-48.
[9]HarariPM,WheelerDL,GrandisJR.Moleculartargetapproachesinheadandneckcancer:epidermalgrowthfactorreceptorandbeyond[J].SeminRadiatOncol，2009,19(1):63-8.
[10]RabenD,HelfrichB,etal.TheeffectsofCetuximabaloneandincombinationwithradiationand/orchemotherapyinlungcancer[J].ClinCancerRes，2005,11:795-805.
[11]LiC,IidaM,etal.NuclearEGFRcontributestoacquiredresistancetocetuximab[J].Oncogene,2009,28(43):3801-13.
[12]MinnaJD，PeytonMJ，GazdarAF.Gefitinibversuscetuximabinlungcancer：roundone[J].JNatlCancerInst,2005,97(16):1168-9.