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1、51 分子诊断与治疗杂志 2011 年 1 月 第 3 卷 第 1 期 J Mol Diagn Ther, January 2011, Vol. 3 No. 1 EGFR已成为近年来肿瘤治疗研究和抗肿瘤药 物筛选的热点 , 有关EGFR突变与肿瘤发生以及 EGFR突变在分子靶向治疗中的作用日益受到人们 的关注。EGFR突变是癌症患者是否对 TKI 敏感的 强预测因子 , 因此EGFR基因突变的检测能为肿瘤 靶向治疗提供依据。 现就EGFR基因突变及其主要 检测方法做一综述。 1 EGFR突变 1.1 EGFR 的生物学特征 人类表皮生长因子受体家族（epidermal growth facto
2、r receptor family, EGFR 家族）属于酪氨酸激 酶受体家族，也被称作 HER 家族或 erbB 家族。 EGFR 家族由四个成员组成， 分别是 erbB1（EGFR/ HER1） ， erbB2 （neu/HER2） ， erbB3（HER3） ， erbB4 （HER4） 。 EGFR基因位于第七号染色体短臂上（7p12） ， 长约 118 kb，由 28 个外显子组成。 其转录形成 的 mRNA 长约 5.6 kb，编码的 EGFR 是分子量为 170 kD 的跨膜糖蛋白， 编码蛋白由 1186 个氨基酸组 成， 具有酪氨酸激酶（tyrosine kinase, TK）
3、活性， 是 传递胞外信号到胞内的重要途经蛋白。 EGFR 家族成员的结构相似， 都包括胞外区、 跨膜区、 胞内区三部分。 胞外区是其与相应的配体 结合所在部位， 可分 4 个区， 其中区域为配体结合 区。 与其胞外区结合的配体分子有： 表皮生长因子 （epidermal growth factor， EGF） ， 转化生长因子 （transforming growth factor-， TGF-） ， B 细胞生 长因子（B-cell growth factor, BCGF） ， 肝素结合表 皮生长因子样生长因子（heparin binding epidermal EGFR基因突变及其检测方法
4、的研究进展 高云 1 陈嘉昌2 朱振宇1 彭焕玉2 摘 要 表皮生长因子受体（EGFR）属于酪氨酸激酶受体， 它介导的信号转导途径调节细胞的生 长、 增殖和分化。 在癌症中发现 EGFR 酪氨酸激酶区常发生各种突变， 这些突变和酪氨酸激酶抑制剂的疗 效密切相关。 因此，EGFR突变的检测对癌症的个体化治疗具有重要的参考价值。 目前常用的EGFR突 变检测方法有测序法、PCR-SSCP、 突变体富集 PCR、ARMS、 微数字 PCR、HRM、DHPLC。 关键词 EGFR； 突变； 检测 EGFR mutation and the advanced research on its detect
5、ion methods GAO Yun1, CHEN Jiachang2, ZHU Zhenyu1, PENG Huanyu2 (1.Zhongshan School of Medcine, Sun Yat-sen University, Guangdong, Guangzhou 510080, China; 2.DaAn Gene Diagnostic Center of Sun Yat-sen University, Guangdong, Guangzhou 510665, China) ABSTRACT Epidermal growth factor receptor(EGFR) is
6、a tyrosine kinase receptor. Epidermal growth factor receptor-mediated signal transduction pathway can regulate cell growth, proliferation and differentiation. Kinds of mutations in the area of tyrosine kinase have been found in cancer, which are highly correlated with the clinical response to tyrosi
7、ne kinase inhibitor. So the detection of EGFR mutations has much reference value to individualized therapy. At present, the usually detection methods of EGFR include sequencing, PCR-SSCP, mutant-enriched PCR, ARMS, microfl uidics digital PCR, HRM, DHPLC, and so on. KEY WORDS EGFR; Mutation; Detectio
8、n 基金项目： 国家高技术研究发展计划（863 计划） （2006AA020902）； 广州开发区经济发展和技术局项目（2008Q-P101） 作者单位： 1. 中山大学中山医学院， 广东， 广州 510080 2. 中山大学达安基因诊断中心， 广东， 广州 510665 综 述 分子11年1期.indb 512011-1-12 14:14:42 分子诊断与治疗杂志 2011 年 1 月 第 3 卷 第 1 期 J Mol Diagn Ther, January 2011, Vol. 3 No. 1 52 growth factor like growth factor, HBEGF） ， 表
9、皮调节 素（epiregulin, EGR）等 1。EGFR 跨膜区将受体锚 定在胞膜上。 胞内区有典型的 ATP 结合位点和酪氨 酸激酶区，其酪氨酸激酶活性在调节细胞增殖及分化 中起着至关重要的作用。 在家族成员中 HER2 缺乏 配体结合区，HER3 缺乏胞内酪氨酸激酶活性， 它们 靠与其他家族成员形成异源二聚体发挥作用 2。 正常情况下， EGFR 的胞外配体结合区与配体结 合， 使受体二聚化， 形成同源二聚体或与其他家族成 员形成异源二聚体。 受体二聚化后构象发生改变与 ATP 分子结合， 激活胞内的酪氨酸激酶活性， 导致自 身磷酸化， 从而为多种下游分子提供停泊位点， 启动 下游信号
10、转导通路。EGFR 的主要信号转导途径有： RAS-RAF-MEK-ERK-MAPK 通路， PI3K-PDK 通路， PLC- 通路， JAK-STAT 通路 3。 通过这些途径， 将 胞外信号转化为胞内信号， 从而有效应对外界的信号 刺激， 调节细胞的生长、 增殖、 分化， 抑制细胞的凋亡。 1.2 EGFR突变和癌症治疗 EGFR的突变主要发生在胞内 TK 区域的前四 个外显子上（1821） ， 目前发现的 TK 区域突变有 30 多种（如图 14） 。 他们能导致不依赖于配体的 EGFR TK 激活， 称为激活突变。 激活突变有三种类 型： 缺失突变、 替代突变、 复制或插入突变， 它
11、们都发 生在 TK 区域的 ATP 结合口袋上。 缺失突变主要发 生在外显子 19 上， 最常见的是 del E746-A750， 替代 突变最常见的是发生在外显子 21 上的 L858R， 复制 或插入突变发生在外显子 20 上 5。 其中外显子 19 的缺失突变（del E746-A750）和外显子 21 上的替代 突变（L858R）又叫经典突变或热点突变， 约占突变 的 90%。 并不是所有的突变都是激活突变， 如发生 在外显子 20 上的替代突变 T790M 为耐药突变， 研究 还发现有 L858Q、 D761Y 、T854A 等耐药突变 6。 异常的EGFR活化能够促进肿瘤细胞的增殖
12、、 迁 移、 分化、 血管新生， 并且能够抑制肿瘤细胞的凋亡。 异常的EGFR活化机制包括受体本身的扩增、 受体 配体的过表达、 活化突变以及负性调节途径的缺乏。 EGFR诱导癌症至少通过 3 种机制：EGFR 配体的过 表达、EGFR的扩增或EGFR的突变活化 7。 其中 以EGFR的突变活化为主要机制。 各项研究也表明 EGFR在多种肿瘤细胞中存在突变或扩增的情况 8。 已经检测到的突变数量最多的是非小细胞肺癌。 在癌症治疗中， 传统的化疗和放疗由于缺乏特异 性， 取得疗效的同时也往往给患者带来较大的毒副作 用。 因此， 选择特异的分子靶点进行治疗日益受到 人们的重视。 在取得明显疗效的同
13、时， 又可以避免 对正常细胞的伤害 9。EGFR 是目前国内外研究者 公认的一个肿瘤靶向治疗分子。 目前靶向 EGFR 的 药物主要有两类 2： 一类是作用与 EGFR 胞外区的单 克隆抗体， 这类抗体能与 EGFR 胞外配体结合部位结 合， 阻断了 EGFR 其与配体的结合， 从而阻断下游信 号转导途径； 一类是作用与胞内酪氨酸激酶活性区域 的小分子酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitor, TKI） ， 如 gefi tinib 和 erlotinib。 酪氨酸激酶抑制剂主 要为小分子喹啉类化合物， 能够与细胞内酪氨酸激酶 结构域上 ATP 位点竞争性结合， 可
14、逆性、 选择性抑制 EGFR 相关的酪氨酸激酶活性及细胞内磷酸化过程， 进而抑制 EGFR 下游的信号转导， 从而阻断 EGFR 诱 导的体外肿瘤细胞的生长， 加速细胞凋亡、 拮抗血管 生成、 抑制肿瘤转移、 阻断肿瘤生长 10。 近年来针对 EGFR 为分子靶点的癌症治疗的地 位越来越受到国内外的重视。 其中以 gefi tinib 和 erlotinib 为代表的 EGFR-TKI 取得一定的疗效。 许 多研究发现EGFR基因突变与 TKI 的疗效密切相关。 2004 年 Paez 等 11 和 Lynch 等 12 首先报道了酪氨酸 激酶抑制剂对EGFR发生激活突变的患者具有显著 的疗效
15、， 且女性、 非吸烟者、 腺癌患者、 亚洲人更容易 发生EGFR激活突变。 有研究表明， EGFR 发生突 变的患者中， 大约有 75% 对 TKI 治疗有反应 13。 普 遍认为这两处热点突变增强了肿瘤细胞对小分子酪 氨酸激酶抑制剂的敏感性并且被认为是 TKI 治疗的 图 1 非小细胞肺癌中EGFR突变 Figure 1 EGFR mutations in non-small cell lung cancer 分子11年1期.indb 522011-1-12 14:14:43 53 分子诊断与治疗杂志 2011 年 1 月 第 3 卷 第 1 期 J Mol Diagn Ther, Janu
16、ary 2011, Vol. 3 No. 1 有效预测指标 8。 综上所述， EGFR 突变是患者是否对此 TKI 敏感 的强预测因子， TKI 药物的治疗应当依据EGFR基因 检测结果选择治疗对象， 筛选最合适的患者进行有 针对性的靶向治疗， 以提高药物疗效， 有效抵制癌症 的进展 14。 目前， 还没有一种完全适用于临床的快 速、 简便、 灵敏、 准确、 经济的EGFR突变检测方法， 如何在临床上快速简便筛选出EGFR突变是大家所 关心的问题。 2 EGFR突变检测方法 2.1 测序法 目前， DNA 测序法是进行EGFR突变检测的可 靠方法， 也是使用最多的方法。 测序法需要对测序 样品扩增、 纯化、 序列分析， 过程比较繁琐、 耗时长， 且对取材和技术要求比较高， 更重要的是由于测序方 法本身的限制灵敏度不高， 只能对含量大于 30% 的 突变基因进行检测 15， 对环境和操作者有危害。 虽 然有专门的测
