脑胶质瘤中的EGFR变异及其靶向治疗研究进展总结2026

脑胶质瘤中的EGFR变异及其靶向治疗研究进展总结2026脑胶质瘤是起源于星形胶质细胞、少突胶质细胞、室管膜细胞等在内的颅内神经胶质细胞的原发性肿瘤，约占所有恶性脑肿瘤的80%。脑胶质瘤的分子异质性强，存在多种基因的突变，导致肿瘤细胞对放疗和化疗的敏感性较差，容易产生耐药性。表皮生长因子受体（epidermalgrowthfactorreceptor，EGFR）基因变异存在于40%～60%的脑胶质瘤中，是高级别脑胶质瘤的关键驱动因素。EGFR基因具有多种变异方式，最常见的是基因扩增和EGFRvⅢ突变体，两者通过持续激活多种下游信号通路促进肿瘤细胞的增殖、迁移和存活。因此，在EGFR突变型脑胶质瘤中，靶向EGFR治疗脑胶质瘤具有重要意义。染色体外DNA（extrachromosomalDNA，ecDNA）是存在于恶性肿瘤细胞中的游离环状染色质DNA，通常携带完整的癌基因，并在有丝分裂时随机分配，引起子代细胞拷贝数变异，加速肿瘤异质性形成。胶质母细胞瘤（glioblastomamultiforme，GBM）是脑胶质瘤中恶性程度最高、致死性最强的一种。目前研究表明，ecDNA是GBM中癌基因扩增的主要方式，其中携带EGFR的ecDNA不同时扩增其他癌基因，具有独立排他性，提示EGFR在GBM发生、发展中具有重要地位。现对脑胶质瘤中EGFR的变异类型、作用机制及靶向EGFR治疗研究进展进行综述。一、EGFR在脑胶质瘤中的突变类型EGFR是一种相对分子质量为170kD的跨膜蛋白，属于酪氨酸激酶受体家族。该家族共有4个成员，分别为人表皮生长因子受体（humanepidermalgrowthfactorreceptor，HER）1、HER2、HER3和HER4，拥有共同的结构特征，均包含一段胞外结构域、跨膜螺旋域和胞内结构域。当EGFR胞外结构域中的配体结合区结合配体［表皮生长因子（epidermalgrowthfactor，EGF）、转化生长因子α（transforminggrowthfactorα，TGF-α）等］时，胞外结构域中半胱氨酸富集的结构域形成的二聚化臂招募另一EGFR形成受体二聚化。二聚化受体是激活酪氨酸激酶的前提，随后跨膜螺旋域通过结构旋转或倾斜，将外部构象变化传导至胞内结构域中的近膜区，促进酪氨酸激酶域构象活化。最后，活化的酪氨酸激酶域介导受体自磷酸化，形成多种磷酸化的酪氨酸位点，招募下游适配蛋白（Grb2、Shc、PLC-γ、STAT等），从而激活下游信号网络，参与细胞的增殖、存活、分化等过程。EGFR基因在人类基因组中位于第7号染色体短臂的7p11.2（或相邻的7p12）带区。EGFR的时空进化研究表明ecDNA的积累促进EGFR的致癌性突变，尤其是EGFRvⅢ，其是GBM癌前病变的重要环节。EGFR在脑胶质瘤中的主要突变类型为EGFR扩增和EGFRvⅢ，两者常伴随出现，共同驱动GBM的增殖、侵袭和耐药。此外，在脑胶质瘤中还存在EGFR点突变、基因融合突变等。下面就脑胶质瘤中常见的几种EGFR突变进行介绍。1.EGFR扩增EGFR扩增是指EGFR基因发生拷贝数变异（copynumbervariation，CNV），在肿瘤细胞中拷贝数异常增加，直接导致EGFR蛋白表达增强，下游信号传导增强。研究发现，EGFR扩增在原发性GBM患者中的发生率为57.4%，且该扩增现象与EGFR蛋白高表达程度呈正相关。EGFR扩增是GBM的典型驱动事件，常与EGFRvⅢ突变伴随发生。在GBM中，50%～60%的EGFR扩增GBM，同时携带EGFRvⅢ突变。EGFR扩增是IDH野生型GBM的核心分子诊断指标之一，还可以辅助区分GBM亚型。2.EGFRvⅢ突变体EGFRvⅢ是EGFR基因的2～7号外显子缺失后形成的截短蛋白。该突变体缺失与胞外配体结合的结构域导致EGFRvⅢ可以在不依赖配体的情况下自发二聚化，激活下游信号网络。EGFRvⅢ还能与野生型EGFR形成异二聚体，进一步增强下游信号传导。EGFRvⅢ突变在GBM患者中的发生率为25%～30%，其是IDH野生型GBM分子分型和诊断升级的关键标志物和GBM独立的不良预后因子。EGFR扩增和EGFRvⅢ作为脑胶质瘤中发生率较高的2种EGFR突变，两者在进化起源方面同根相连，在脑胶质瘤中常伴随发生。提示两者可能通过“剂量效应”或“通路交叉互补效应”实现“1+1＞2”，共同驱动脑胶质瘤的发生、发展。3.其他突变除去上述经典的2～7号外显子缺失形成的EGFRvⅢ突变外，脑胶质瘤中还存在其他外显子缺失引起的突变。在一项对543例GBM样本进行多维度基因组学分析的研究发现，28.7%的样本中存在EGFR外显子12～13缺失，3%的样本存在外显子14～15缺失，但均呈低表达。另外，该项研究还发现GBM中存在一些点突变引起的错义突变，包括R108K、A289T、A289D和G598V等。此外，在GBM中通过全基因组测序发现多例EGFR与邻近基因融合的现象，包括EGFR-SEPT14融合、SEC61G-EGFR融合。二、EGFR变异在脑胶质瘤中的检测方法为检测脑胶质瘤患者的EGFR突变类型，将手术切除或活检获得的组织样本经甲醛溶液固定石蜡包埋或OCT（optimalcuttingtemperaturecompound）包埋后，首先利用荧光原位杂交技术（fluorescenceinsituhybridization，FISH）或数字PCR技术检测脑胶质瘤组织中EGFR的DNA拷贝数，判断是否EGFR扩增，然后利用逆转录PCR技术或数字PCR技术检测是否存在EGFRvⅢ突变体。另一种在PCR技术基础上发展起来的突变扩增阻滞系统（amplificationrefractorymutationsystem，ARMS）技术常用于检测EGFR点突变，而基于PCR和基因芯片开发的第二代高通量测序技术（next-generationsequencing，NGS）可以一次性检测多个基因的突变。为了帮助病理分级，还可以同步进行免疫组化（immunohistochemistry，IHC）检测组织中的EGFR总蛋白或EGFRvⅢ突变，但该方法不能用于检测点突变。当获得的组织样本量较少难以进行组织检测时，可以利用液体（血液/脑脊液）活检，通过数字PCR技术或第二代高通量测序技术检测基因突变。三、EGFR突变介导脑胶质瘤发生发展的作用机制EGFR作为一种跨膜受体酪氨酸激酶，具有典型的三级结构，即胞外配体结合区、跨膜区、胞内激酶区。配体与胞外区结合后，促使EGFR形成二聚体，胞内激酶区自磷酸化，并暴露磷酸化位点，为下游适配蛋白提供结合位点；进一步激活下游通路，促进细胞增殖、分化、血管生成，维持细胞存活，参与细胞代谢和免疫调节等。在正常生理条件下，EGFR的活化是一个受精细调控的短暂过程。在肿瘤病理条件下，EGFR扩增和EGFRvⅢ突变均引起EGFR持续激活，进而促进肿瘤细胞的增殖、分化、存活等恶性表型。EGFR扩增虽不改变EGFR结构，但使细胞膜表面的EGFR密度增加。高浓度的EGFR无需配体结合，可自发形成二聚体，激活胞内激酶区酪氨酸残基发生自磷酸化。EGFRvⅢ突变使EGFR暴露胞外区半胱氨酸残基，2个EGFRvⅢ单体在半胱氨酸之间共价键的介导下形成稳定的同源二聚体，引发EGFR持续自磷酸化，进而引起下游信号通路的持续激活。EGFR胞内激酶区的特定酪氨酸残基磷酸化后，招募含SH2（Src-homology-2）结构域的下游适配蛋白，激活信号级联反应。SH2结构域是由约100个氨基酸残基形成的“口袋”样结构，只识别并结合磷酸化酪氨酸。EGFR的特定酪氨酸磷酸化位点结合特定的含SH2结构域的适配蛋白，而SH2结构域作为支架招募第二信使，引起下游级联反应。参与该过程的主要有以下信号通路。1.RAS/MAPK/ERK信号通路EGFR的Y1068位点磷酸化招募含SH2结构域的Grb2蛋白，与Grb2蛋白结合的SOS蛋白被拉至细胞膜，从而靠近同样定位于膜上的Ras蛋白。Ras蛋白作为一种三磷酸鸟苷（guanosinetriphosphate，GTP）酶，其激活依赖GTP的结合。SOS是一种鸟苷酸交换因子（guaninenucleotideexchangefactor，GEF），负责催化GTP结合到Ras蛋白上，催化Ras-GDP为Ras-GTP，从而激活Ras；活化的Ras结合并激活Raf，Raf磷酸化丝裂原活化蛋白激酶激酶（mitogen-activatedproteinkinasekinase，MEK），而MEK进一步磷酸化细胞外信号调节激酶（extracellularregulatedproteinkinases1/2，ERK1/2），磷酸化的ERK1/2转位入核，磷酸化转录因子（Elk-1、c-Fos等），驱动与DNA复制相关基因的表达。尽管脑胶质瘤中的RAS基因突变在其他肿瘤中并不常见，但受EGFR突变驱动的RAS/MAPK/ERK持续激活依然在脑胶质瘤的细胞周期运转、无限增殖、侵袭性等中发挥重要作用。2.磷脂酰肌醇3激酶（phosphatidylinositol3-kinase，PI3K）/AKT/mTOR信号通路图片EGFR的Y1068和Y1173位点磷酸化构成了经典的pYXXM结合序列（磷酸化的酪氨酸后跟2个任意氨基酸和1个甲硫氨酸），磷脂酰肌醇3激酶PI3K的调节亚基p85通过N端和C端的SH2结构域特异性识别并结合pYXXM序列，将PI3K复合物拉至细胞膜表面，暴露PI3K的催化亚基p100活性位点，催化大量磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸（phosphatidylinositol4，5-bisphosphate，PIP2）磷酸化为磷脂酰肌醇三磷酸（phosphatidylinositoltrisphosphate，PIP3）。膜上富集的PIP3锚定AKT（proteinkinaseB，PKB）至膜，随后AKT被磷酸肌醇依赖性蛋白激酶-1（3-phosphoinositide-dependentproteinkinase1，PDK1）和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白2（mammaliantargetofrapamycincomplex2，mTORC2）双重磷酸化而被完全激活，驱动脑胶质瘤细胞的快速增殖、抗凋亡、代谢增强等效应。3.JAK/STAT信号通路磷酸化的EGFR通过多条途径与JAK直接或间接连接，激活JAK后引起STAT3/5磷酸化，使STAT3/5二聚化，并暴露STAT3/5的核定位信号（nuclearlocalizationsignal，NLS）位点，STAT3/5入核驱动多种效应分子的转录，包括抗凋亡、增殖、血管生成、干细胞维持及免疫抑制等多重致瘤基因表达。磷酸化的EGFR与JAK直接或间接连接的方式主要有以下几种。（1）磷酸化的EGFR通过FERM区域招募JAK2，导致JAK2自磷酸化激活；（2）磷酸化的EGFR结合含SH2结构域的Grb2蛋白，从而招募适配子GAB1，通过适配子桥接的方式招募JAK；（3）磷酸化的EGFR上调表达IL-6，而IL-6与其受体结合后可激活JAK，活化的EGFR通过细胞因子自分泌的方式激活JAK；（4）EGFRvⅢ通过跨受体协同方式与HER3形成异二聚体，借助HER3招募JAK1，从而激活STAT3。研究人员通过靶向以上4种连接方式抑制EGFR/JAK/STAT通路在脑胶质瘤中的作用。见图1。四、脑胶质瘤中的EGFR突变靶向治疗研究脑胶质瘤的治疗方式以手术切除为主，同时结合放疗、化疗。目前，FDA批准的用于治疗脑胶质瘤的一线化疗药为替莫唑胺（temozolomide，TMZ），二线化疗药为贝伐单抗和洛莫司汀。目前研究显示，接受标准治疗的脑胶质瘤患者的生存期仅为12～18个月。因此，亟需开发新的靶向治疗药物。目前，针对脑胶质瘤中EGFR突变的靶向治疗主要集中在以下几个方向。1.小分子酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-tyrosinekinaseinhibitor，EGFR-TKI）该类小分子化合物通过竞争性抑制酪氨酸激酶ATP与EGFR胞内酪氨酸激酶结构域的结合，从而阻断酪氨酸残基磷酸化，抑制下游信号转导。EGFR-TKI小分子药物的开发目前已进入第四代。尽管已有几种化合物被批准用于治疗其他肿瘤，但尚无被批准应用于脑胶质瘤的药物。厄洛替尼、吉非替尼均被证明未改善脑胶质瘤患者总生存率。研究显示，厄洛替尼和吉非替尼影响部分肺癌患者的EGFR活性，该类患者的EGFR激活突变通常位于酪氨酸激酶结构域的19号外显子和21号外显子，而GBM中并不存在此类突变，这可能是接受厄洛替尼或吉非替尼治疗的GBM患者未能生存获益的原因之一。另外，在一项早期临床试验中，拉帕替尼与抗血管生成药帕唑帕尼联合使用的疗效一般。研究发现，EGFR-TKI小分子药物对脑胶质瘤疗效差的主要原因有以下方面：（1）由于小分子化合物难以通过血脑屏障，导致脑组织中血药浓度低；（2）EGFR-TKI小分子药物特异性差，同一个酪氨酸激酶抑制剂通常作用于多种酪氨酸激酶，对正常细胞具有不良反应。2.抗EGFR单克隆抗体（monoclonalantibody，mAb）图片mAb是一类基于免疫学原理设计的生物药物，是由单一B淋巴细胞克隆产生、能与靶标特异性结合的均一抗体分子，具有靶向性强、特异度高、不良反应相对可控等特点。抗EGFRmAb药物通过与配体竞争性结合EGFR的胞外区，从而阻断配体-受体结合，抑制EGFR活化。当前靶向脑胶质瘤EGFR突变的mAb主要包括尼妥珠单抗和西妥昔单抗，其中尼妥珠单抗为人源化IgG1型抗EGFR单克隆抗体，临床研究证实其可联合放疗/替莫唑胺治疗高分级胶质瘤；西妥昔单抗为鼠-人嵌合IgG1型抗EGFR单克隆抗体，研究显示单独使用西妥昔单抗对脑胶质瘤治疗效果有限，需依赖联合治疗方案。另外，利用抗EGFRmAb的靶向性及特定的连接子将抗体和小分子药物连接起来制备的抗体药物偶联物（antibody-drugconjugate，ADC）也是目前的研究方向之一，其中抗体负责靶向投递药物，连接的小分子化合物负责杀伤靶细胞。Depatuxizumab（depatux）是一种人源化重组mAb，能够靶向激活态的EGFR，包括EGFR扩增及EGFRvⅢ突变体。以该抗体为基础连接微管抑制剂毒素MMAF制备的ADCDepatux-M在一项针对639例EGFR扩增的新诊断GBM患者的Ⅲ期临床试验中未显示出优于安慰剂组的改善总体生存期效应。然而，在另一项针对EGFR扩增复发性GBM患者的Ⅰ期试验中，Depatux-M联合替莫唑胺可显著改善EGFR扩增复发性GBM患者的总生存期，但单独治疗无生存获益。使用抗EGFRmAb治疗脑胶质瘤面临的主要挑战是抗体如何高效穿过血脑屏障或借助非侵袭性手段开放血脑屏障，从而实现肿瘤部位的有效递送。血脑屏障通透性调控技术及新型药物递送技术的发展有助于解决以上问题。3.嵌合抗原受体T细胞免疫疗法（chimericantigenreceptorT-cellimmunotherapy，CAR-T）图片肿瘤免疫治疗是指机体通过主动或被动方式产生肿瘤特异性免疫应答，与传统放化疗法相比，其具有靶向性强、不良反应低等优点。随着研究的不断深入和技术的不断进步，免疫疗法已成为当前肿瘤精准治疗领域的重要研究方向，其中CAR-T