第四节　EGFR基因、K-RAS基因和原发大肠癌

表皮生长因子受体（EGFR）是一个170kDa的跨膜糖蛋白，是生长因子受体酪氨酸激酶家族ErbB家族成员，ErbB家族由四个密切相关的受体组成。EGFR有6个主要配体，在不同组织中有不同程度的表达，肝素结合表皮生长因子、转化生长因子 -α、betacellulin、amphiregulin、heregulin 和 EGF。EGFR 在多种肿瘤中过度表达，包括70%的转移性大肠癌/结直肠癌患者，其过度表达与预后较差相关。EGFR过度表达常与EGFR配体过度表达有关，在大肠癌/结直肠癌细胞形成恶性肿瘤促进自分泌调节回路。

表皮生长因子受体结合引起受体的寡聚化，随后的酪氨酸激酶结构域的受体自身磷酸化激活，细胞内信号蛋白如生长因子受体结合蛋白（Grb2）和SOS（son of sevenless）的招募，最终K-RAS基因激活。K-RAS是克尔斯滕大鼠肉瘤病毒的人类同源。K-RAS基因编码K-RAS蛋白，小的RAS鸟嘌呤核苷酸结合蛋白的一员，通过细胞表面受体（包括表皮生长因子、肝细胞生长因子（c-Met）和胰岛素样生长因子受体）的配体启动信号转导级联的功能。

关于激活，K-RAS 结合鸟苷三磷酸（guanosine-5′-triphosphate，GTP），激活一些下游信号蛋白，包括 RAF、BRAF、mTOR、MEK、ERK 和 PIK3CA，导致基因产物的表达，促进细胞生长、分化和增殖，具有抗凋亡和促血管生成作用。K-RAS是一个GTP酶，水解GTP为鸟苷二磷酸，导致K-RAS失活。K-RAS的GTP酶活性是由GTP酶激活蛋白加速，使K-RAS信号衰减。因此，表皮生长因子受体和K-RAS的促进生长效应在正常条件下是被紧密调节的，而组成性EGFR和K-RAS信号促进大肠癌/结直肠癌生长和肿瘤进展。

最近，两个抗EGFR单克隆抗体，帕尼单抗（panitumumab，Vectibix）和西妥昔单抗（cetuximab，Erbitux），已经证明在治疗转移性大肠癌/结直肠癌的疗效。西妥昔单抗是人鼠嵌合型单克隆IgG1抗体，经验证的治疗大肠癌/结直肠癌和头颈癌的二线或第三线药物。西妥昔单抗与EGFR的亲和力比生理EGFR配体高五倍，阻止EGFR形成同源二聚体、酪氨酸激酶激活和随后的信号转导。西妥昔单抗的结合也使西妥昔单抗-EGFR复合物被内化和降解，因此，表皮生长因子受体信号和受体的可用性降低。最后，在小鼠肿瘤模型西妥昔单抗介导抗体依赖性对表皮生长因子受体的细胞毒性；这种作用机制也可能有助于其疗效。

帕尼单抗是一个完全人源化IgG2单克隆抗体，高亲和力结合表皮生长因子受体（KD=5×10^-11M）。结合后，帕尼单抗阻断EGFR、EGF和转化生长因子-α结合，阻断酪氨酸激酶激活，抑制肿瘤细胞的增殖与活化，刺激受体内化。体外，帕尼单抗在G₀/G₁间期引起细胞周期阻滞，抑制肿瘤集落形成。最后，如西妥昔单抗和帕尼单抗同时启动补体依赖和抗体依赖的细胞介导的细胞毒性。

免疫组化EGFR阳性最初是作为研究评估大肠癌/结直肠癌这些抗体治疗有效性的入门标准。然而，许多研究表明，EGFR表达是抗EGFR抗体应答的不良生物标志物，在低、高和甚至没有表皮生长因子受体表达的个体中看到的反应。这些结果需要另外的生物标志物检测来评价西妥昔单抗和帕尼单抗的使用。由于EGFR信号促进和维持大肠癌/结直肠癌的恶性表型，导致组成性活化EGFR信号下游蛋白活化可能参与西妥昔单抗和帕尼单抗难治性治疗。研究表明，在大肠癌/结直肠癌组成性激活K-RAS、BRAF和PIK3CA基因突变，K-RAS突变是最常见的，占27%～45%。激活K-RAS突变出现在大肠癌/结直肠癌的发生早期，并是在腺瘤性息肉中发现的突变。大多数的激活K-RAS突变具有GTPase活性损失，结合GTP酶激活蛋白失敏。大约90%的K-RAS基因激活突变发生在外显子2的密码子12和13，罕见的基因突变在外显子3的密码子59和61。不是所有的K-RAS突变都相同；微卫星不稳定性（microsatellite instability，MSI）大肠癌/结直肠癌结合G13D K-RAS突变有显著改善的预后。另外一项研究表明，G13DK-RAS突变患者对西妥昔单抗反应良好。因此，越来越多的证据表明，并非所有激活K-RAS突变都是相同的，并不是所有表达突变的患者对抗EGFR抗体治疗都是难治性的。