第四节　表皮生长因子受体

非小细胞肺癌（NSCLC）最有前途和广泛报道的分子预测因子是表皮生长因子受体。表皮生长因子是由Cohen在1962首先确定。表皮生长因子与表皮生长因子受体结合后，受体二聚化，自动磷酸化，激活多种信号通路，包括MAP激酶、JAK2/STAT3、STAT5和磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）信号通路，促进细胞增殖、转移和迁移，防止细胞凋亡。磷酸化STAT3水平明显与磷酸化EGFR水平显著相关，这说明大部分活化的EGFR信号通过STAT3通路转导。EGFR组成性的激活是外显子19缺失或L858R替代的结果，优先刺激STAT和AKT途径，防止凋亡但不促进增殖。这与关于EGFR突变与肿瘤分期或转移之间没有关联的观察一致，表明与肿瘤进展无关。因为表皮生长因子通常有利于生长和增殖，突变的受体，使其组成性的激活独立配体的结合而导致恶性表型。在肿瘤发生中EGFR基因拷贝数增加或过度表达的作用也正在被研究。根据EGFR的作用机制，EGFR的单克隆抗体（如西妥昔单抗、马妥珠单抗（matuzumab）和帕尼单抗（panitumab），结合EGFR胞外区并防止配体结合）将使EGFR过表达的肿瘤患者获益，而酪氨酸激酶抑制剂将使由EGFR自身磷酸化所驱动而发生肿瘤增殖和转移的患者获益。在后一种情况下，阻断受体的催化活性位点（负责激活下游分子）可以防止癌细胞的生长和增殖而有助于癌细胞的凋亡。两个有前途的药物是可逆的酪氨酸激酶抑制剂埃罗替尼（erlotinib）和吉非替尼（gefitinib），其通过与ATP竞争靶向EGFR催化结构域。肿瘤对酪氨酸激酶抑制剂发生的反应是依赖于通过EGFR信号通路的异常信号而生存。

酪氨酸激酶抑制剂埃罗替尼已在一项随机、安慰剂对照的Ⅲ期临床试验显示，与非选择的治疗晚期非小细胞肺癌患者安慰剂组相比，可提供明显的生存获益。本试验和其他发表的研究发现，EGFR基因突变的肺部肿瘤对酪氨酸激酶抑制剂是敏感的，据观察，某些人口特征的患者对这些药物发生更好地反应。有研究表明女性日本患者和腺癌患者对吉非替尼有较高的反应率。日本患者和女性患者的反应率较高不归因于在这些人群中的药代动力学的差异。与吸烟者相比，酪氨酸激酶抑制剂治疗的不吸烟者有较高的反应率、长时间的进展和较长的总体中位生存期。这些临床特征（女性、亚裔、不吸烟和腺癌组织学）已独立的与埃罗替尼反应性相关，而这些临床特征（未吸烟状况和女性日本患者）与吉非替尼反应性相关，当分子谱系不能使用时这些临床特征可能是对酪氨酸激酶抑制剂的反应性有价值的预后因子。发表在2004年的三篇文章显示，EGFR突变是连接上述患者的人口统计资料与酪氨酸激酶抑制剂反应一致的共同因素。

虽然在Ⅲ期临床试验中与安慰剂相比，埃罗替尼提供生存获益，但结果令人失望。在一个随机、安慰剂对照的Ⅲ期临床试验中，吉非替尼仅表现出不逊于多西紫杉醇，即使在女性、腺癌、不吸烟或亚洲患者的亚组中吉非替尼没有优于多西紫杉醇的获益。在随机安慰剂对照试验中，吉非替尼为不吸烟者和亚洲患者提供了显著的生存获益。没有这一亚组分析，与安慰剂相比，吉非替尼没能明显延长生存率，虽然反应率在整个组中显著增高，但在腺癌患者、不吸烟者、女性和亚洲患者亚组中最明显。

非小细胞肺癌（NSCLC）的EGFR活性增加可能涉及几种不同的机制，其可以在实验室被单独评估。EGFR基因（位于染色体7p12），可以突变和（或）扩增，在这些异常存在或不存在时EGFR蛋白均可过度表达。关于每个基因预测价值的背景信息和临床研究将在以下几节中回顾。

许多不同类型的基因突变已在EGFR基因被确定，其中约90%是外显子19（密码子746～750）的小缺失或在外显子21的858位亮氨酸取代精氨酸（L858R）。另外3%是密码子719多种氨基酸取代甘氨酸（G719X），3%是在外显子20的帧插入。根据患者群，非小细胞肺癌EGFR突变的总体发生率从12.1%到49%不等。EGFR酪氨酸激酶域突变在非肺肿瘤中罕见。

外显子19缺失和L858R替代激活突变，其导致增加EGFR的磷酸化而不依赖配体的刺激。这些突变的EGFRs比酪氨酸激酶抑制剂的亲和力大，体外容易受到酪氨酸激酶抑制剂的抑制。Politi等和Ji等的研究显示，EGFR 19号外显子缺失或L858R替代突变的表达导致小鼠腺癌形成，突变基因的表达被阻断或埃罗替尼治疗时，肿瘤消退。Greulich等在细胞培养中得到相似的结果，证实这些突变导致组成性配体非依赖性受体激活，通过加入配体刺激进一步增强。总之，EGFR基因特异性激活突变产生EGFR，表明配体非依赖性刺激下游生长和生存途径，产生恶性表型。

自从发现EGFR突变的非小细胞肺癌（NSCLC）可能对酪氨酸激酶抑制剂反应性更高，患者的特点和肿瘤所具有的这些突变已被反复验证。Mitsudomi等在2007年回顾的2880例患者资料汇编显示，与7%的非亚洲人相比，32%的亚洲人发现EGFR突变，与10%的男性相比，38%的是女性，与7%的吸烟者相比，47%是从不吸烟者，与2%的非腺癌相比，30%的是腺癌。许多其他的研究也发现EGFR突变与女性、亚洲人、不吸烟和腺癌明显相关，与对酪氨酸激酶抑制剂发生反应的患者特征重叠。吸烟已从不同的角度被证明不是EGFR突变非小细胞肺癌的危险因素，而女性是一个重要的危险因素。Eberhard等在第三阶段的TRIBUTE研究显示，EGFR突变与年龄之间存在显著的关联。与白人患者相比，非裔美国人是明显不太可能有活化的EGFR突变。在韩国的腺癌患者中，EGFR突变还没有被证明与性别、吸烟史、病理分级、年龄、支气管肺泡成分或阶段相关。尽管统计学有相关性，但是有例外的规则。Park等在2009研究发现，20例男性肺鳞癌患者中有3例发生EGFR突变，他们均对吉非替尼发生反应，此外，1例EGFR野生型患者也对吉非替尼发生反应。

关于组织学，含有EGFR突变的腺癌中，大多数是终端呼吸单位类型。肺腺癌子集的特征是细胞学类似肺泡Ⅱ型上皮细胞和克拉拉细胞或无纤毛的细支气管细胞。甲状腺转录因子-1和表面活性剂的前体蛋白B的免疫组化染色阳性是高度敏感的特异性识别TRU-型肺腺癌的方法。EGFR基因突变也见于癌前期病变非典型腺瘤性增生区。

与吸烟者相比，第一个分子改变，其实更常见于非吸烟者的非小细胞肺癌（NSCLC）的表皮生长因子受体突变。尽管一些研究显示EGFR突变和非吸烟之间存在显著的相关性，但其他研究显示，较低的表皮生长因子受体突变的发生率伴随较高烟雾暴露的累积的趋势，不是所有的研究都发现了存在于EGFR突变与吸烟状况间的显著性关系。即使一个给定的从不吸烟者可能比吸烟者更有可能有EGFR突变，吸烟者仍偶尔发现EGFR突变。Mitsudomi等于2007年发现吸烟者中有20%的非小细胞肺癌发生EGFR突变，解释了表皮生长因子受体突变在吸烟者肿瘤中所占比例较小的原因，是他们的肿瘤源自不同的吸烟诱导的机制，这种机制通常不存在于从不吸烟者，而被稀释。为进一步探讨吸烟暴露与EGFR突变状态的关系，Lee等研究非吸烟者在有或无吸烟环境中EGFR突变的发生率，在环境烟草烟雾暴露发现一个显著较低的EGFR突变发生率。他们还发现，与非环境烟草烟雾暴露相比，环境烟草烟雾暴露患者对酪氨酸激酶抑制剂反应性降低的趋势。

确定EGFR突变状态作为酪氨酸激酶抑制剂反应的一个预测因子的核心在于这种关系研究的临床试验和回顾性研究。在2004年，Lynch等是第一组证明EGFR突变与吉非替尼的临床反应性相关，同时显示在体外，EGFR突变对吉非替尼更敏感。在体外，与野生型EGFR肿瘤相比，无论是外显子19缺失突变还是L858R突变均是对吉非替尼更敏感。所有这八个突变体均为杂合子，同时显示这些突变起主导作用。Paez等及时地确认了这些结果，Pao等很快补充说EGFR突变的肿瘤也发现对埃罗替尼敏感。自那时以来，许多研究已经证实，EGFR突变状态和酪氨酸激酶抑制剂反应之间的相关性。Mitsudomi等的2007年回顾性文献综述编辑1335例数据显示，EGFR的酪氨酸激酶抑制剂反应见于70%的EGFR突变的肿瘤，相比之下，只有10%的EGFR野生型肿瘤患者对酪氨酸激酶抑制剂发生反应。在Ⅱ期IDEAL试验中，EGFR突变的肿瘤患者比野生型EGFR患者具有更好的吉非替尼反应性。Kalikaki等的研究显示，与野生型EGFR患者相比，具有经典活化的EGFR突变的患者吉非替尼治疗后有显著较长的中位总生存期。这种关系是不存在于其他类型的EGFR突变的患者。几项研究已显示与野生型相比，在EGFR突变中明显增高的酪氨酸激酶抑制剂肿瘤客观反应性，虽然其他人没有发现任何关系。

一些学者观察到不同类型EGFR突变对治疗的差别反应性。Mitsudomi等报道称，缺失突变尤其L858R突变比其他突变有较高的吉非替尼反应率。Hirsch等发现那些只有外显子19缺失的患者比外显子21突变的患者具有明显高的客观反应。相反，Pao等在体外实验中发现野生型EGFR和EGFR外显子19缺失突变体对吉非替尼和埃罗替尼的反应类似，而L858R突变具有10倍敏感性。还没有外显子20插入突变患者对酪氨酸激酶抑制剂反应的报道。

并不是所有具有EGFR活化突变的患者均对酪氨酸激酶抑制剂发生反应。相反，有些患者无EGFR突变仍然对酪氨酸激酶抑制剂发生反应。2009年，Yoshioka等公布埃罗替尼治疗后EGFR突变状态测定的Ⅱ期前瞻性研究，确定EGFR野生型肿瘤有温和的埃罗替尼反应而没有不可逆毒性。携带EGFR突变患者对酪氨酸激酶抑制剂治疗的抗药性机制的研究将在本章稍后讨论。

在美国，酪氨酸激酶抑制剂不是FDA批准用于治疗非小细胞肺癌的一线药物。因为一线治疗仅限于常规化疗（双药方案：例如，顺铂或卡铂加多西他赛、紫杉醇、长春瑞滨、吉西他滨或伊立替康；其他铂类组合或非铂类的组合）（如前所述），自然地，对表皮生长因子受体突变状态对初始化疗反应的影响进行了研究。这些研究的结果是相互矛盾的，许多研究报告没有相关性，而Hotta等的研究显示，EGFR突变与总的延长的和无进展生存期相关，但对一线化疗（包括各种方案，包括铂非铂类为基础的各种方案）没有更好的反应性，其他研究表明只有携带表皮生长因子受体外显子19缺失的患者对初始化疗有反应。Kalikaki等发现与野生型EGFR患者相比，经典激活EGFR突变的患者对初始化疗（特别是铂类为基础的化疗方案）有较高的客观反应率。在Yoshida等的研究中，一线细胞毒性化疗反应与EGFR突变状态无关（具体化疗方案均未显示在这项研究中）。

虽然许多研究已经显示在EGFR突变阳性患者埃罗替尼治疗比安慰剂更获益，但很难证明不同的酪氨酸激酶抑制剂和常规化疗之间的反应性。Ⅲ期TRIBUTE的研究中，在未经选择的患者中，埃罗替尼并没有提供优于卡铂加紫杉醇的任何生存、客观反应率、疾病进展时间和反应的持续时间。相似的，在Ⅲ期TRIBUTE的研究中，与未经选择的多西紫杉醇治疗的患者和EGFR本身突变或EGFR突变相关的临床特征亚群相比，吉非替尼没有提供任何生存优势。然而，在TRIBUTE的研究中，当埃罗替尼联合卡铂加紫杉醇治疗时，与野生型肿瘤患者相比，EGFR突变的肿瘤患者有显著改善的客观反应率。在EGFR突变患者，与卡铂加紫杉醇相比，埃罗替尼联合卡铂加紫杉醇治疗没有表现更好的反应性的趋势。在研究中忽略治疗目的，相比野生型肿瘤患者，EGFR突变的肿瘤患者有更好的应答率和更长的中位进展时间。随机安慰剂对照INTACT试验中未经选择的患者没有显示增加的吉非替尼获益。与多西他赛相比，在EGFR突变阳性的接受吉非替尼治疗的患者观察到更高的客观反应率，虽然突变状态没有预测更好的生存状态。

EGFR突变状态对治疗反应的影响是非常重要的，但对患者来说没有什么意义，除非对生存有共同的影响。在EGFR突变患者中可观察到一线化疗后延长的中位生存期（但不是无进展生存期）。Hotta等的研究显示与野生型EGFR相比，在EGFR突变的肿瘤患者中一线化疗后的总体和无进展生存期也显著延长。关于酪氨酸激酶抑制剂（吉非替尼）治疗，与化疗组相比较，EGFR突变的患者使用本剂作为第一或第二线治疗导致显著延长无瘤生存。在2009年Kosaka等一系列的397例患者研究中，EGFR突变患者的生存期明显比野生型突变患者的生存期长，在19号外显子缺失和L858R替代间没有生存期的差别。

因为TRIBUTE和INTACT试验的子集分析研究表明，化疗（不只是化疗联合酪氨酸激酶抑制剂）EGFR突变患者有更好的反应性，有人认为，表皮生长因子受体突变是预后因素，而不是预测因素。其他的研究已经证实，接受化疗而不是酪氨酸激酶抑制剂治疗，EGFR突变的患者（经典的临床特征与EGFR突变相关）有更长的生存期。Marks等发现，与EGFR野生型或K-RAS突变的肿瘤患者相比，EGFR突变和Ⅰ期疾病患者总生存期延长的趋势。另一方面，Kosaka和Shigematsu等的研究显示，单独手术治疗的患者EGFR突变不是一个重要预后因素。2009年，Kosaka等再次显示在其系列的397例患者中，无论是外显子19缺失或L858R突变，均不是一个独立的预后因素。

检测EGFR突变对于非小细胞肺癌患者是同样重要，目前实施的检测方法可能会丢失很大一部分的阳性病例。Hirsch等比较两种检测EGFR突变的方法：直接测序和扩增阻滞突变系统分析（amplification refractory mutation system analysis，ARMS）。ARMS使用等位基因特异性PCR检测21号外显子L858R点突变和最常见的外显子19缺失（del g2235-a2249）。有研究得出结论，ARMS比测序更敏感（用于检测最常见的突变），因为ARMS检测到的10/17个突变被测序遗漏了。然而，由于测序并不仅限于特定的已知基因突变检测，它确定了10个ARMS遗漏的不同的突变。因此，对于检测新的或罕见的突变它是有用的。