抗EGFR單克隆抗體研究進(jìn)展

1、抗EGFR單克隆抗體研究進(jìn)展一、表皮生長(zhǎng)因子受體及信號(hào)通路概述1.1表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)表皮生長(zhǎng)因子受體(Epidermal Growth Factor Receptor, EGFR)是原癌基因 C-erbB-1 (HER-1)的表達(dá)產(chǎn)物， EGFR 家族包括 EGFR、C-erbB-2(HER-2)、 C-erbB-3、C-erbB-4四個(gè)成員，均定位于細(xì)胞膜上。erbB-1廣泛分布于除血管組 織外的上皮細(xì)胞膜上；erbB-2在正常人體腔上皮、腺上皮及胚胎中均有普遍的微 弱表達(dá)；erbB-3在除造血系統(tǒng)外的多數(shù)部位有表達(dá)；erbB-4在除腎小球及周圍神 經(jīng)外的所有成年組織均可檢測(cè)到其

2、表達(dá)。EGFR可分為胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)3部分，其特點(diǎn)如下：胞外區(qū)由氨基 端的621個(gè)氨基酸構(gòu)成，是配體結(jié)合區(qū)，對(duì)EGFR具有高度親和力，對(duì)熱量很穩(wěn) 定?？缒^(qū)由23個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成螺旋狀結(jié)構(gòu)的疏水區(qū)，將受體固定于胞膜上。胞內(nèi)區(qū)的542個(gè)氨基酸構(gòu)成3個(gè)亞區(qū)：1.近膜亞區(qū)(約50個(gè)氨基酸)主要作為 PKC 和 erk/MAPK(extracellular signal-regulated kinase/mitogen activated protein kinase作用的負(fù)反饋區(qū)域；2隨后的約250個(gè)氨基酸構(gòu)成酪氨酸激酶亞區(qū)，包含 SH1和src同源物1的結(jié)合位點(diǎn)；3.碳端尾部的229個(gè)氨基酸

3、構(gòu)成碳端亞區(qū)。迄今發(fā)現(xiàn)，EGFR共有6種配體：表皮生長(zhǎng)因子(epidermal growth factor, EGF)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 A(TGFA)、amphiregui n、betacellui n(BTC)、hepari n-b in di ng EGF (HBEGF)和epiregulin(EPR)。EGFR與其配體的結(jié)合具有高親和性、可飽和 性和特異性。1.2 EGFR激活及信號(hào)傳導(dǎo)通路配體與受體結(jié)合后，引起受體的二聚化作用，形成同型或異型二聚體。二聚 化的受體發(fā)生交聯(lián)磷酸化，即一個(gè)受體和另外一個(gè)受體上特定酪氨酸殘基磷酸 化，激活胞內(nèi)區(qū)的TK亞區(qū)，從而激發(fā)下一級(jí)信號(hào)傳導(dǎo)。EGFR主要與

4、HER2形成二聚體。EGFR活化可分為3個(gè)步驟：(1)EGFR與配體結(jié)合后可導(dǎo)致受體形 成同源二聚體，也可與其他EGFR家族形成異源二聚體；(2)二聚體的形成促使 EGFR胞內(nèi)區(qū)6個(gè)特異的受體酪氨酸殘基磷酸化， 分別依次將外界各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 至胞內(nèi)。主要通過兩條途徑將信號(hào)傳遞至細(xì)胞核，一條是RasRaf-MAPK途徑；另一條是PI3K-PKG>IKK 途徑；(3)當(dāng)信號(hào)傳導(dǎo)至細(xì)胞核后，引起核內(nèi) 基因轉(zhuǎn)錄水平的增加，使細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)化，使EGFR表達(dá)增加。EGFP TGF-alphaB etc匸:| liHbiibitiGn of 旳叩上口引才| Angiagenesis Migr弓tionA

5、dhEsJonIriHaisjoriEGFR激活及信號(hào)傳導(dǎo)模式圖研究表明在許多實(shí)體腫瘤中存在 EGFR的高表達(dá)或異常表達(dá)。EGFR與腫瘤 細(xì)胞的增殖、 血管生成、腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移及細(xì)胞凋亡的抑制有關(guān)。 其可能機(jī)制有： EGFR 的高表達(dá)引起下游信號(hào)傳導(dǎo)的增強(qiáng)； 突變型 EGFR 受體或配體表達(dá)的增加 導(dǎo)致 EGFR 的持續(xù)活化；自分泌環(huán)的作用增強(qiáng)；受體下調(diào)機(jī)制的破壞;異常信號(hào)傳導(dǎo)通路的激活等。EGFR的過表達(dá)在惡性腫瘤的演進(jìn)中起重要作用，膠質(zhì)細(xì)胞、 腎癌、肺癌、前列腺癌、胰腺癌、乳腺癌等組織中都有 EGFR的過表達(dá)。對(duì)膠質(zhì) 細(xì)胞瘤的研究發(fā)現(xiàn) EGFR 的高表達(dá)主要與其基因擴(kuò)增有關(guān)。但有時(shí) EGF

6、R 表達(dá) 水平的調(diào)節(jié)異常也存在于翻譯及翻譯后。EGFR在腫瘤中的高表達(dá)還可能與活化 后降解減少有關(guān)，一些研究指出 c-Src 可通過抑制受體泛素化和內(nèi)吞作用而上調(diào) EGFR水平。許多腫瘤中有突變型 EGFR存在，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)許多種 EGFR突變型。 突變型 EGFR 的作用可能包括：具有配體非依賴型受體的細(xì)胞持續(xù)活化；由于 EGFR 的某些結(jié)構(gòu)域缺失而導(dǎo)致受體下調(diào)機(jī)制的破壞；異常信號(hào)傳導(dǎo)通路的激 活；細(xì)胞凋亡的抑制等。突變體的產(chǎn)生是由于 EGFR 基因的缺失、突變和重排。 EGFR 的配體對(duì)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)有很大影響。 EGFR 的配體通過自分泌形式激活 EGFR 促進(jìn)細(xì)胞增殖，他們的共表達(dá)往往預(yù)示

7、腫瘤預(yù)后不良，例如，在乳腺浸潤(rùn) 性導(dǎo)管癌的研究中發(fā)現(xiàn)，TGa與EGFR共表達(dá)，且這種共表達(dá)與病人的生存率 顯著相關(guān)。Kopp等人對(duì)結(jié)/直腸癌的研究表明腫瘤的自分泌生長(zhǎng)是 EGFR的過表 達(dá)及其配體表達(dá)共同作用的結(jié)果。此外，對(duì) EGFR 與腫瘤的血管生成、高侵襲性及轉(zhuǎn)移關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn) EGFR 可以通過 Ang-1 及 VEGF 等因子水平的調(diào)節(jié)而影響腫瘤血管生成。二、 抗 EGFR 單抗 隨著對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及其異常與腫瘤關(guān)系研究的不斷深入，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到針 對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)異常環(huán)節(jié)進(jìn)行腫瘤治療的重要性及可行性， 從而提出了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)干預(yù) 治療(in terfere nee therapy in sig

8、nal tran sductio n這一全新的概念。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)干預(yù)治 療，即通過單克隆抗體、免疫毒素、酪氨酸激酶抑制劑、反義核苷酸、顯性負(fù)性 突變體等物質(zhì)， 針對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中發(fā)生異常的環(huán)節(jié)來干預(yù)這種不正常的信號(hào)轉(zhuǎn) 導(dǎo)，從而達(dá)到抑制腫瘤生長(zhǎng)的目的。EGFR在許多腫瘤中的過表達(dá)和/或突變與許 多腫瘤發(fā)生發(fā)展及預(yù)后密切相關(guān)，為以 EGFR 為靶向的腫瘤治療和針對(duì) EGFR 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)干預(yù)治療提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 目前最常見的治 療方式是：1.單克隆抗體。與EGFR結(jié)合，競(jìng)爭(zhēng)和阻斷EGF、TGFx等配體的結(jié) 合，單克隆抗體也可與抗癌藥物或毒素相偶聯(lián)， 從而達(dá)到特異性抑制腫瘤生長(zhǎng)之 目

9、的； 2.酪氨酸激酶抑制劑。 EGFR 酪氨酸激酶抑制劑可分為兩大類：一類為非 特異性酪氨酸激酶抑制劑， 能抑制所有的酪氨酸激酶； 另一類為目前使用較多的 選擇性EGFR酪氨酸激酶抑制劑，如吉非替尼和厄洛替尼等。EGFR單克隆抗體是與內(nèi)源性配體競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合EGFR，通過抑制酪氨酸激酶的激活、促進(jìn)EGFR內(nèi)化等作用產(chǎn)生抗腫瘤效應(yīng)。目前已有 3種抗EGFR單克隆 抗體上市，與其他化療藥相比，這些抗體作用特異性強(qiáng)，副作用小，在臨床上取 得了較好的療效。2.1愛必妥(Cetuximab,西妥昔單克隆抗體)Cetuximab (ERBITUX, IMC-C225 )是 2004年 2 月 FDA 批準(zhǔn)上市的

10、抗 EGFR 人/鼠嵌合單克隆抗體。Cetuximab由鼠抗EGFR抗體的Fv區(qū)與人IGg1重鏈和k 輕鏈恒定區(qū)構(gòu)成，分子量約為152 kD。Cetuximab與放療結(jié)合用于治療局部區(qū)域 性早期頭頸部鱗狀細(xì)胞癌( squamous cell carcinoma of the head and neck， SCCHN)，與伊立替康合用治療EGFR陽性、伊立替康化療無效的轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌。Cetuximab 特異性地與正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞膜表面 EGFR 結(jié)合，競(jìng)爭(zhēng)性抑制 EGF和TGF等配體與EGFR的結(jié)合。雖然cetuximab在體內(nèi)抗腫瘤效應(yīng)的機(jī)制并不明確，但體外分析和動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)表明， cet

11、uximab 與 EGFR 結(jié)合阻斷磷 酸化和與受體相關(guān)激酶的激活， 從而抑制細(xì)胞生長(zhǎng)， 誘導(dǎo)凋亡， 減少基質(zhì)金屬蛋 白酶和血管上皮生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生。Cetuximab還可以使細(xì)胞膜表面的EGFR內(nèi)化， 表達(dá)量下調(diào)； 增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)伊立替康等化療藥物和放療的敏感性， 抗腫瘤效果 比單獨(dú)使用化療或放療有所增強(qiáng)。動(dòng)物體內(nèi)體外試驗(yàn)表明， cetuximab 能夠抑制 EGFR陽性腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。也有文獻(xiàn)報(bào)道，該抗體對(duì)EGFR陰性的直結(jié)腸癌患者有一定療效。臨床研究顯示，EGFR陽性細(xì)胞的比例和密度與cetuximab的 療效之間不存在聯(lián)系。Cetuximab 單一給藥或與化療、放療聯(lián)合使用的人體藥代動(dòng)力

12、學(xué)都是非線性 的， SCCHN 和直結(jié)腸癌患者的 cetuximab 藥代動(dòng)力學(xué)非常相似的。臨床研究顯2示，在劑量20-400 mg/m范圍內(nèi)，藥時(shí)曲線下面積(area under concentration curve, AUC)增加的幅度大于劑量成比例增加的幅度，當(dāng)劑量大于200 L/ (h m)2時(shí)清除率基本保持不變。 Cetuximab 20 mg/m2，50 mg/m2和100 mg/m2劑量水平 的非房室模型分布容積與劑量無關(guān)，近似等于血漿容積 2-3 L/m2 。 200 mg/m2 和400 mg/m2的預(yù)計(jì)半衰期為7天，400 mg/m2時(shí)有藥物蓄積的趨勢(shì)。Cetuximab

13、 的清除與體表面積和體重成正比，在不同性別之間也有差異。單劑量 cetuximab 的消除半衰期由50 mg/m2的27.6小時(shí)增加到500 mg/m2的132小時(shí)。當(dāng)劑量達(dá) 到260 mg/m2時(shí)，清除可達(dá)到90%,這一結(jié)果支持了每周250 mg/m2的推薦劑量。變態(tài)反應(yīng)和皮膚毒性是 cetuximab 最常見的毒副作用，包括痤瘡樣紅疹、皮 膚干燥龜裂和一些皮膚炎癥。 由于 cetuximab 是人 /鼠嵌合單克隆抗體， 含有鼠源 性蛋白，所以存在著一定免疫原性。 在臨床上發(fā)現(xiàn)， 有人抗人鼠嵌合抗體的產(chǎn)生， 因?yàn)楫a(chǎn)生抗 cetuximab 的抗體患者數(shù)量有限，并沒有依據(jù)顯示抗抗體的產(chǎn)生與 c

14、etuximab的安全性和抗腫瘤活性之間存在聯(lián)系。2.2 PanitumumabPanitumumab(VEXTIBIX, ABX)是一種由 XenoMouse技術(shù)生產(chǎn)的完全人源IgG2抗EGFR單克隆抗體，無鼠源蛋白。Panitumumab于2006年9月被 FDA 批準(zhǔn)上市， 與氟嘧啶、奧沙利鉑和伊立替康合用或在化療后用于治療 EGFR 陽性的轉(zhuǎn)移性直結(jié)腸癌。與其他抗 EGFR 抗體一樣， panitumumab 的作用機(jī)制也是通過阻斷 EGF 和 TGFa與腫瘤細(xì)胞上EGFR的結(jié)合，誘導(dǎo)EGFR的內(nèi)化，進(jìn)而消除EGFR介導(dǎo)的 細(xì)胞效應(yīng)。在動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)中，與其他抗EGFR抗體和治療方法相比

15、，只有給與 panitumumab的動(dòng)物在8個(gè)月后大部分都未出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)。有研究表明，無論是 高表達(dá)或低表達(dá)EGFR的腫瘤，panitumumab都能夠有抑制其生長(zhǎng)。在Eric等人的panitumumab的臨床藥研究中，當(dāng) panitumumab劑量分別為 1.0 mg/ (kg wk)， 1.5 mg/ (kg wk)， 2.0 mg/ (kg wk)，2.5 mg/ (kg wk)時(shí)，平 均血清Cmax為22卩g/ml42.2卩g/m70.1卩g/r和130卩g/m平均谷濃度Ctrough 為0.473卩g/ml9.69卩g/ml27.4卩g/n和48.4卩g/ml呈非線性增加。血漿清除

16、率(CL)隨著劑量的增加減少，在2.5 mg/kg時(shí)panitumumab的CL為4.8 ml/(d kg)， 與通過網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)消除的人IgG抗體的CL范圍1-4ml/ /dkg)很接近。皮疹通常是臨床應(yīng)用 panitumumab 最常見的不良反應(yīng)，皮疹的發(fā)生率與 pan itumumab的劑量有關(guān)?；颊咧羞€出現(xiàn)輕微的虛弱、腹瀉、惡心等癥狀，但與 劑量無關(guān)。與人鼠嵌合單抗 cetuximab 和其他 EGFR 靶向小分子藥物不同的是， 即使在高劑量2.5 mg/ (kg wk),完全人源化的panitumumab沒有出現(xiàn)過敏性不 良反應(yīng)和人抗人抗體。2.3 泰欣生( Nimotuzomab)

17、Nimotuzomab (泰欣生，hR3)通用名為重組人源化抗人表皮生長(zhǎng)因子受體單 克隆抗體， 2006 年 4 月獲 SFDA 批準(zhǔn)的我國(guó)第一個(gè)人源化單克隆抗體藥物，與 放療聯(lián)合用于治療EGFR陽性的川/W鼻咽癌。Nimotuzomab屬于IgG1，分子量 為150 kD，是通過基因工程技術(shù)將鼠單克隆抗體(ior egf/r3 )的互補(bǔ)決定區(qū)移 植到人抗體骨架構(gòu)成的抗 EGFR 單克隆抗體。與其他抗 EGFR 抗體不同的是， nimotuzomab 是由人胎盤純化的高濃度 EGFR 免疫 BALB/c 小鼠表達(dá)的。Nimotuzomab具有與EGFR結(jié)合的高親和力(Kd=10-9mol/L)

18、,體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證 明 nimotuzomab 有抗細(xì)胞增殖和抗血管生成作用， 并且能夠促進(jìn)細(xì)胞調(diào)亡， 阻滯 細(xì)胞周期停留在 G1/S 期。用 99mTc 標(biāo)記的 nimotuzomab 研究其在人體內(nèi)的分布 時(shí)發(fā)現(xiàn)， nimotuzomab 在肝臟、心、腎、膀胱和脾有蓄積，其中肝臟的蓄積最顯 著。除腎、膀胱和胃腸道外，各個(gè)器官對(duì)nimotuzomab的攝取量隨著時(shí)間的延長(zhǎng) 而降低，這是因?yàn)槟I、膀胱和胃腸道是 nimotuzomab 的排泄器官。腫瘤對(duì) nimotuzomab 的清除小于其他正常組織對(duì) nimotuzomab 的清除，而腫瘤對(duì) nimotuzomab的攝取量相對(duì)于其他器官較恒定，這

19、說明nimotuzomab對(duì)腫瘤的靶向性強(qiáng)，在腫瘤部位能達(dá)到高濃度產(chǎn)生抑制腫瘤的效應(yīng)。一項(xiàng)nimotuzomab與化療聯(lián)合應(yīng)用的1/ U期臨床研究評(píng)價(jià)了 nimotuzomab的 安全性和臨床療效。 24 位患者 16.7%有完全反應(yīng)， 20.8%病情穩(wěn)定。所有患者的 生存時(shí)間的平均值 和 中位數(shù) 分 別為 16.76 和 14.77 個(gè)月。 值得一 提的是 nimotuzomab 對(duì)兒童和青少年神經(jīng)膠質(zhì)瘤也有一定療效， 而且沒有嚴(yán)重的毒副作 用。Crombet 等進(jìn)行的小樣本臨床研究中，靜脈滴注 50， 100， 200 和 400 mg 4 個(gè)劑量組的消除半衰期t1/2分別為62.91,

20、82.60, 302.95和304.51小時(shí)；總的 清除率分別為 1.08 ml(h kg)，0.67 ml(h kg)，0.34 ml/ (h kg)和 0.76 ml(h kg)； 中央室的表觀分布容積分別為 2.3 ml，2.8 ml，4.2 ml，7.1 ml。用二室模型計(jì)算 參數(shù)顯示nimotuzomab動(dòng)力學(xué)行為為非線性。Nimotuzomab的AUC和t1/2 是 隨著劑量的增加而增加，在 50 mg 和 200 mg 劑量之間清除率隨抗體濃度增加而 減少。1/ U期臨床研究中nimotuzomab的一般副作用為輕中度發(fā)燒、低血壓、振顫、 肌肉酸痛和頭痛。 和臨床其他抗 EGFR

21、 抗體不同的是， 應(yīng)用 nimotuzomab 很少出 現(xiàn)皮疹、皮炎等皮膚毒性 。臨床應(yīng)用高劑量 nimotuzomab 時(shí)有個(gè)別患者發(fā)生抗 獨(dú)特型反應(yīng)，產(chǎn)生抗nimotuzomab抗體，但并不加重nimotuzomab的毒性反應(yīng)。 三、 抗 EGFR 抗體市場(chǎng)銷售情況愛必妥的銷售權(quán)由默克、施貴寶、禮來( Imclone 公司)擁有，目前是鉑制劑 治療無效的晚期轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)結(jié)直腸癌的首選藥物， 單獨(dú)或聯(lián)合伊立替康可以使晚期 結(jié)直腸癌患者無進(jìn)展生存期和總生存期延長(zhǎng)數(shù)月。愛必妥在國(guó)內(nèi)的售價(jià)極為高 昂，每瓶約4700元，每周平均需要34瓶，盡管高昂的售價(jià)對(duì)愛必妥的銷售造 成一定的影響，但 2008 年國(guó)

22、內(nèi)樣本醫(yī)院銷售額依然達(dá)到 9500 萬元，而 2009 年 全球銷售額接近 20 億美元。Panitumumab是安進(jìn)公司推出的全人源化單抗，2006年9月被批準(zhǔn)上市，2009 年銷售額達(dá) 2.33 億美元。百泰藥業(yè)的泰欣生（nimotuzomab）為2006年4月獲SFDA批準(zhǔn)的我國(guó)第一 個(gè)人源化單克隆抗體藥物，2009年銷售額達(dá)1.6億人民幣。四、國(guó)內(nèi)外抗EGFR抗體研究進(jìn)展抗體藥物的開發(fā)是目前全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)，在生物制藥領(lǐng)域占有極其 重要的地位，被認(rèn)為是目前生物醫(yī)藥研發(fā)的主流方向之一。目前在世界銷售額前 10位的生物藥物中，抗體藥物就占了 4個(gè)?？笶GFR（人表皮生長(zhǎng)因子受體）單克

23、 隆抗體藥物具有阻滯腫瘤細(xì)胞周期進(jìn)程、加速腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤血管生成、 抑制腫瘤浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移、增強(qiáng)放化療效果等功能，作用機(jī)理清晰，因而在癌癥治療 方面?zhèn)涫荜P(guān)注。國(guó)內(nèi)百泰藥業(yè)將泰欣生推向市場(chǎng)取得巨大成功，同時(shí)中信國(guó)健的重組抗 EGFR人鼠嵌合單抗也處于II期臨床階段。已上市和正處于臨床研究中的單克隆抗體，如下表:公司名稱藥品名稱適應(yīng)癥目前所處狀態(tài)Imclone 公司Erbitux?愛必妥?（西妥昔 單抗）轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸 癌已上市銷售早期結(jié)直腸癌川期臨床階段非小細(xì)胞肺癌:川期臨床階段頭頸部癌癥FDA已批準(zhǔn)未上 市胰腺癌:川期臨床階段IMC-11F8實(shí)體瘤I期臨床階段羅氏（基因泰克）RG7160 an ti-EGFR huMAb實(shí)體瘤I期臨床階段安進(jìn)Vectibix（帕尼單 抗）結(jié)直腸癌已上市銷售AMG 888（完全人 源單克隆 抗體抑制 人表皮生 長(zhǎng)因子受體3I期臨床階段百泰生物藥業(yè)泰欣生TM （h-R3, 尼妥珠單抗）治療頭頸部腫 瘤、鼻咽癌、胰 腺癌、乳腺癌、 神經(jīng)膠質(zhì)瘤、非 小細(xì)胞肺癌等 多種癌癥已上市