EGFR(英语:epidermal growth factor receptor,简称为EGFR、ErbB-1或HER1)是表皮
生长因子受体(HER)家族成员之一。该家族包括HER1(erbB1,EGFR)、HER2(erbB2,NEU)、HER3(erbB3)及HER4(erbB4)。HER家族在细胞生理过程中发挥重要的调节作用。
简介
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 (ErbB-1),HER2/c-neu(ErbB-2),Her 3(ErbB-3) 和Her 4(ErbB-4)。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,细胞膜贯通,分子量170KDa。EGFR位于细胞膜表面,靠与配体结合来激活,包括EGF和TGFα(transforming growth factor α)。激活后,EGFR由单体转化为二聚体,尽管也有证据表明,激活前也存在二聚体。EGFR还可能和ErbB
受体家族的其他成员聚合来激活,例如ErbB2/Her2/neu。
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。其可能机制有:EGFR的高表达引起下游
信号传导的增强;
突变型EGFR
受体或配体表达的增加导致EGFR的持续活化;
自分泌环的作用增强;受体下调机制的破坏;异常信号传导通路的激活等。EGFR的过表达在
恶性肿瘤的演进中起重要作用,
胶质细胞、肾癌、肺癌、
前列腺癌、胰腺癌、乳腺癌等组织中都有EGFR的过表达。对
胶质细胞瘤的研究发现EGFR的高表达主要与其
基因扩增有关。但有时EGFR表达水平的调节异常也存在于翻译及翻译后。EGFR在肿瘤中的高表达还可能与活化后降解减少有关,一些研究指出c-Src可通过抑制受体
泛素化和
内吞作用而上调EGFR水平。许多肿瘤中有突变型EGFR存在,现已发现许多种EGFR突变型。突变型EGFR的作用可能包括:具有配体非依赖型受体的细胞持续活化;由于EGFR的某些
结构域缺失而导致受体下调机制的破坏、异常信号传导通路的激活、细胞凋亡的抑制等。突变体的产生是由于EGFR基因的缺失、突变和重排。EGFR的配体对细胞内信号传导有很大影响。EGFR的配体通过
自分泌形式激活EGFR促进
细胞增殖,他们的
共表达往往预示肿瘤预后不良,例如,在乳腺
浸润性导管癌的研究中发现,TGFα与EGFR共表达,且这种共表达与病人的生存率显著相关。Kopp等人对结/直肠癌的研究表明肿瘤的自分泌生长是EGFR的过表达及其配体表达共同作用的结果。
此外,对EGFR与肿瘤的血管生成、高侵袭性及转移关系的研究发现EGFR可以通过Ang-1及VEGF等因子水平的调节而影响肿瘤血管生成。
作用
在配体与
表皮生长因子受体(EGFR)结合后,受体发生了二聚作用,二聚作用既包括两个同种
受体分子的结合(
同源性二聚作用),也包括人类EGF相关性受体(HER)
酪氨酸激酶家族中的不同成员的结合(异源性二聚作用)。 二聚作用后是酪氨酸残基的
自磷酸化作用。这些
磷酸化的残基是募集适配蛋白和额外的酪氨酸激酶
底物的结合位点。蛋白质在激活的
受体复合物中相互作用刺激ras蛋白,导致磷酸化
级联反应的发生和丝裂原
激活蛋白(MAP)激酶的激活。或者转录信号传导和激活、
磷脂酰肌醇激酶-3(PI3K)-Akt和应激活化
蛋白激酶(SAPK)信号传导通路将被激活。这些
信号通路依次触发
基因转录,同时控制细胞增生、分化和生存的通路被激活。
EGFR介导信号通路的
特异性和强度取决于激活蛋白的性质和四种EGFR家族成员的水平。与HER2结合的配体不详,但当HER2和EGFR
共表达时,前者经常与配体激活的后者结合形成
二聚体。这种异源性二聚体与EGFR
同源性二聚体相比,往往具有更高的再利用率、稳定性和传导信号的能力。EGFR也能与HER3和HER4发生二聚作用,其产物具有更高的持久性和更强的PI3K活性。EGFR信号传导通路一旦配体结合的EGFR被
内吞入细胞,信号将终止,
受体将被降解或
再循环到细胞膜表面,这取决于配体的性质。例如,被结合的
EGF受体将被降解,而被结合的TGF-α受体则进入再循环。不同的生长因子会影响EGFR
信号通路的数量和持续时间。
EGFR信号通路有多重的生物学作用。例如,ras-MAPK信号转导通路刺激细胞的分裂和迁徙。EGFR也是多种受体通路的重要
介体,起到
信号会聚点的作用,能够将信号整和与多样化。例如,在应激、膜解聚作用和一些非生理性刺激物(包括氧化剂、放射线和烷化剂)的反应中,反向激活能诱导EGFR
酪氨酸激酶的磷酸化并随后发生信号的转导。EGFR家族的成员在正常发育中起了重要的作用,但在人类肿瘤中经常过度表达并失去控制。
相关
EGFR和KRAS基因检测
EGFR表达于正常
上皮细胞表面,而在一些肿瘤细胞中常过表达,EGFR的过表达和肿瘤细胞的转移、侵润、预后差有关。EGFR下游的信号转导通路主要有两条:一条是Ras/ Raf/ MEK/ERK-MAPK 通路,而另一条是PI3K/Akt/mTOR通路。
EGFR突变:EGFR酪氨酸激酶区域的突变主要发生在18-21外显子,其中19和21号外显子突变覆盖突变的 90%。
KRAS基因检测
KRAS蛋白处于EGFR
信号通路通路的下游。在正常生理情况下,EGFR信号通路被活化后,KRAS蛋白短暂激活,其后迅速失活,KRAS激活/失活效应是受控的。而KRAS
基因突变时,可以导致EGFR信号通路持续激活,加速肿瘤细胞增殖。KRAS基因突变96%发生在第2号
外显子的12、13号
密码子。20%
非小细胞肺癌(NSCLC)、30-35%大肠癌患者中存在KRAS基因突变。
KRAS基因检测的重要性
K-
ras基因可以是正常状态(称为
野生型)或异常状态(
突变型)。 K-ras突变型编码异常的蛋白,刺激促进恶性肿瘤细胞的 生长和扩散;并且不受上游EGFR的信号影响,所以对抗EGFR治疗效果差。KRAS基因检测可以筛选出EGFR
靶向治疗药物有效的大肠癌患者,帮助医生选择对肿瘤病人最有效的治疗方法,实现肿瘤病人的个体化治疗。目前在欧美国家,大肠癌患者内科治疗前已经常规检测KRAS状态,并且成为能否报销相关抗EGFR治疗费用的凭据。
K-ras
基因突变发生的时间 K-ras基因突变发生在肿瘤恶变的早期,并且原发灶和转移灶的K-ras基因高度保持一致。一般认为,K-ras基因状态不会因治疗而发生变化。大肠癌患者K-ras基因突变异常的概率为30%-35%。
K-ras基因检测临床意义 检测K-ras基因突变是深入了解
癌基因的情况、了解各种癌症的发展预后、放化疗疗 效的重要指标。