EGFR

Онкоген EGFR

EGFR относится к семейству тирозинкиназных рецепторов ErbB. Физиологической функцией EGFR является регуляция развития эпителиальной ткани и поддержание его гомеостаза. Каноническая функция EGFR инициируется связыванием лиганда (TGFα и EGF), что приводит к димеризации EGFR, перекрестному фосфорилированию его аналога в димере по нескольким тирозильным остаткам, расположенным в карбоксильном внутриклеточном домене EGFR, и впоследствии эти фосфорилированные домены служат в качестве сайтов связывания с другими белками для запуска нисходящих сигнальных каскадов. Однако во многих опухолях эпителиального происхождения наблюдается аберрантная активность EGFR, что приводит к активации нескольких важных путей, таких как PI3K / AKT / mTOR, RAS / RAF / MAPK и JAK / STAT. Данные сигнальные пути отвечают за пролиферацию клеток, дифференцировку, ангиогенез, инвазию и метастазирование. Этот канонический механизм функции EGFR в опухолях послужил точкой приложения при разработке таргетной терапии EGFR. Однако недавно были идентифицированы новые функции EGFR, в частности независящие от активности киназного домена. Была показана роль EGFR в регуляции аутофагии и метаболизма, что может приводить к устойчивости к терапии.

Существует два типа альтераций EGFR при солидных опухолях: один – мутация, активирующая киназный домен в гене EGFR, а другой — избыточная экспрессия белка EGFR. Активирующие мутации, которые приводят к повышению активности тирозинкиназного домена EGFR, могут быть первичными и вторичными (приобретенные) по отношению к терапии, направленной на EGFR. В свою очередь, гиперэкспрессия белка EGFR может быть связана с / без амплификации гена EGFR. Первичные активирующие мутации в EGFR часто встречаются при немелкоклеточном раке легкого (НМРЛ) и глиобластоме, но редко в других типах рака. При НМРЛ EGFR мутации встречаются примерно у 30–40% пациентов из Восточной Азии и около 10-20% у пациентов европейской популяции. Приблизительно в 30% глиобластом происходит делеция 2-7 экзонов гена EGFR, называемая EGFRvIII, что приводит к укорочению внеклеточного домена. Это приводит к конститутивной активности благодаря своей лиганд-независимой димеризации. Что касается вторичных мутаций, способствующих приобретенной устойчивости к анти-EGFR терапии, мутация T790M составляет 50% случаев резистентности у пациентов с НМРЛ, получавших тирозинкиназные ингибиторы EGFR (ТКИ EGFR) первого и второго поколений. В свою очередь, мутация C797S наблюдается у пациентов с НМРЛ, получавших селективную терапию ТКИ EGFR третьего поколения, одной из точек приложения которой служит мутация T790M, однако ее частота остается неизвестной. Мутации во внеклеточном домене EGFR были обнаружены у нескольких пациентов с колоректальным раком, у которых возникла резистентность к терапии моноклональным антителом цетуксимабом. В отличие от мутаций, активирующих киназный домен EGFR, которые встречаются в основном у пациентов с НМРЛ, гиперэкспрессия белка EGFR наблюдается при многих типах солидных опухолей и часто ассоциируется с негативным прогнозом, то есть с прогрессией заболевания.

Большинство злокачественных новообразований, при которых отмечается высокая экспрессия EGFR, не реагируют на современные препараты, направленные на EGFR. Так, EGFR также является терапевтической мишенью для другой анти-EGFR терапи- антител против EGFR, которые используются у пациентов c КРР (панитумумаб и цетуксимаб) и опухолями головы и шеи (цетуксимаб). У этих пациентов наличие активирующей мутации в гене EGFR не является показанием для назначения анти-EGFR терапии, и устойчивость обычно не опосредуется мутациями в гене EGFR. Однако, предсуществующие активирующие мутации в гене KRAS, которые кодируют ГТФ-азу, опосредующую активацию нижележащих компонентов сигнального пути от EGFR, являются распространенным событием у пациентов КРР. Данные мутации способствуют функциональному ускользанию от блокирующего действия анти-EGFR антител, что приводит к резистентности к данным препаратам. Также к подобному эффекту приводят мутации в генах NRAS и BRAF. Поэтому анти-EGFR терапия панитумумабом и цетуксимабом показана пациентам КРР только с отсутствием мутаций в вышеперечисленных генах. Наличие мутаций в гене KRAS также ассоциирована с отсутствием ответа на ТКИ EGFR у пациентов НМРЛ, хотя рутинное тестирование на данные мутации не применяется для решения вопроса о назначении таргетной терапии. Как и при тестировании мутаций в гене EGFR у пациентов НМРЛ, клиническая польза от обнаружения мутаций в гене KRAS в значительной степени зависит от чувствительности используемого метода. У пациентов КРР, которые имели дикий тип гена KRAS до проведения терапии, применение анти-EGFR антител, как считается, приводит к появлению мутаций в данном гене. Активирующие мутации в гене KRAS могут присутствовать до проведения терапии моноклональными антителами, но доля мутантной ДНК в опухолевом образце ниже порога обнаружения с помощью традиционного метода секвенирования [34]. Действительно, по сравнению с секвенированием по Сэнгеру, использование масс-спектрометрии, аллель-специфической ПЦР или секвенирования следующего поколения заметно улучшает точность прогноза ответа на терапию данной группой препаратов.

ТКИ EGFR оказались клинически эффективными у пациентов с НМРЛ с наличием чувствительных активирующих мутаций, однако преимущества часто ограничиваются увеличением выживаемости без прогрессирования и улучшением качества жизни, но не значительным увеличением общей выживаемости. Анти-EGFR антитела в сочетании с химиотерапией позволили увеличить медиану общей выживаемости лишь у примерно 10% случаев метастатического колоректального рака. Также было показано, что антитела против EGFR в комбинации с лучевой терапией увеличивают 5-летнюю общую выживаемость примерно на 10% у пациентов с местнораспространенными опухолями головы и шеи. В целом, значимые клинические преимущества анти-EGFR терапией ограничены, что обусловлено двумя ключевыми проблемами.

Первая проблема — это приобретенная устойчивость к анти-EGFR препаратам. Что касается приобретенной резистентносит к ингибиторам EGFR, механизмы устойчивости включают вторичную амплификацию и мутации в EGFR, такие как T790M и C797S, увеличение активности альтернативных онкогенных путей, таких как RAF/MEK/MAPK/ERK, PI3K/Akt и сигнальный путь, регулируемый MET. В свою очередь, механизмы приобретенной резистентности к анти-EGFR антител в значительной степени не изучены. Тем не менее, вторичные мутации во внеклеточном домене EGFR, мутации в генах KRAS, NRAS и C-Met, потеря гетерозиготности гена PTEN и активирующие мутации в PIK3CA, а также усиление активности в сигнальном пути EGFR были связаны с приобретенной устойчивостью к терапи в некоторых случаях КРР.

Второй проблемой является врожденная устойчивость к анти-EGFR терапии, которая гораздо более распространена, чем приобретенная устойчивость. Несмотря на то, что ТКИ EGFR способен помимо аберрантного EGFR ингибировать также EGFR дикого типа, не было показано эффективности терапии независимо от уровня экспрессии EGFR. Кроме того, при НМРЛ с наличием некоторых активирующих мутаций, в частности инсерции в 20 экзоне гена EGFR, была показана первичная резистентность к ТКИ EGFR. Помимо этого, около 80% случаев КРР нечувствительны к терапии анти-EGFR антителами. Наиболее частые причины первичной резистентности у пациентов с КРР были описаны ранее. Многие другие EGFR-позитивные опухоли, такие как рак предстательной железы и рак яичников, изначально устойчивы к анти-EGFR антителам. Одним из предположений было то, что сигнальный путь EGFR просто не важен для тех злокачественных новообразований, которые изначально устойчивы к анти-EGFR терапии. Однако, это предположение было опровергнуто. Было показано, что нокаут гена EGFR в опухолевых клетках, экспрессирующих дикий тип EGFR, приводило к ее гибели. Таким образом, было сделано предположение, что поддержание клеточной выживаемости белком EGFR происходит без вовлечения его киназной активности, что подтверждает значимость неканоничных сигнальных путей EGFR.