钟幸 王瑾

肺癌为人类恶性肿瘤的发病率、死亡率最高之一，尽管治疗手段不断提高，但目前非小细胞肺癌（nonsmall cell lung cancer, NSCLC）患者5年生存率仍不足15%[1]。

近年来肺癌分子生物学研究取得突破性进展，针对小分子靶点的抗肿瘤药物为NSCLC患者带来福音。其中以表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor,EGFR）为靶点的酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitors, TKIs）最为突出。然而TKI药物在NSCLC患者中有效率相差甚大，其中，在EGFR基因突变阳性的患者中TKI治疗有效率高达70%-80%，明显延长患者无进展生存时间及生活质量，其中位生存时间达20个月-30个月[2-5]。因此，EGFR酪氨酸激酶编码区基因突变成为TKI药物奏效的重要靶标[6]。

放射治疗在NSCLC的治疗中占有重要地位，而EGFR突变对肺癌放疗的效应机制尚未完全明了, 因此针对不同表型EGFR对放疗敏感性影响的个体化治疗是目前肺癌研究的方向。本文就NSCLC中EGFR突变状态与放疗敏感性的关系作一综述。

1 EGFR突变与NSCLC

1.1 EGFR家族 EGFR基因定位于人第7号染色体短臂，由118 kb组成，包括28个外显子，其中第18-21号外显子编码酪氨酸激酶区域。其表达产物EGFR是由单一多肽链组成的跨膜糖蛋白，激活后可启动Ras/Raf/MEK/ERK、PI3K/AKT、STAT等途径，参与促细胞生长分化、血管形成、调控DNA损伤的修复、抗凋亡、诱导细胞周期阻滞等生物过程[7]。

1.2 EGFR基因突变 在NSCLC中，EGFR突变总发生率约为26%[8]。突变多发生在外显子18-21区，即酪氨酸激酶区，这可能与该区域DNA富集A-T序列有关[9]。EGFR存在突变蛋白：EGFR VI、EGFR II和EGFR III，EGFR VIII是最常见的突变型，其突变形式为胞外氨基酸残基缺失，导致EGFR失去了配体结合域且受体酪氨酸激酶处于持续活化状态。因此，EGFR突变常被视为原癌基因的“激活突变”。

其中90%的突变位于19和21区的外显子，称为经典型突变，外显子18和20突变约占10%[10]。外显子19的突变（约占45%）主要是第746-750位密码子（ΔE746-E750）缺失突变，导致其相应的氨基酸序列丢失；此外，近年新报道外显子19还存在少见的插入突变，为第2212-2234位核苷酸插入性突变，导致6个相应氨基酸序列插入[9]。外显子21的点突变（约占45%-50%）则为第858位密码子（L858R）出现T-G转换，而使得该位点的亮氨酸变为精氨酸。这3种突变均能使其受体的酪氨酸激酶ATP结合槽（ATP-binding cleft）发生变构，导致其结合ATP能力下降，从而增强肿瘤细胞对TKIs的亲和力和反应性，成为TKI药物奏效的重要靶标[10]。此外，EGFR突变高度激活Ras/Raf/MEK/ERK和P13K/AKT下游通路，启动EGFR调节抗凋亡和生存信号，导致肿瘤细胞变得依赖此信号以维持其生存——即具有癌基因（突变的EGFR）依赖的特征（oncogene addiction模型）；当使用特异性TKI阻断EGFR信号后，便能更大程度地抑制其增殖性影响和输出生存信号，导致肿瘤细胞死亡[11,12]。但是，目前鲜有数据显示外显子18、20突变带来TKI获益，反而，外显子20T790M位点突变成为TKI耐药的重要机制之一[8]。

2 EGFR突变与NSCLC放射敏感性

2.1 EGFR 突变型NSCLC对放疗敏感 在NSCLC中，大约80%鳞癌及65%腺癌存在EGFR蛋白过表达，而这种高表达状态是导致NSCLC放疗抵抗的重要因素[13-15]。EGFR突变型NSCLC常常伴随EGFR基因拷贝数的扩增及蛋白的高表达[16,17]。

然而，Das等[18]在体外试验发现，EGFR野生型NSCLC细胞对放射抗拒，EGFR突变型细胞却对放射敏感。研究显示，相比野生型，EGFR突变型细胞受照射后的存活率明显下降，伴随凋亡及核内DNA碎片明显增加。将突变型EGFR基因片段（ΔE746-E750缺失或L858R替换突变）转染人支气管上皮细胞（humar bronchial epithelial cell, HBEC）、A549及H1299细胞株后均可提高其放射敏感性，而转染野生型EGFR基因片段后其放射敏感性明显降低，进一步提示了EGFR突变与放射敏感性相关。

另外，针对NSCLC患者的放疗疗效分析也证实了这一观点（表1）。2008年Gow等[19]回顾性分析了63例NSCLC脑转移患者EGFR突变状态与全脑放疗（whole brain radiation therapy, WBRT）疗效的关系。此研究显示，EGFR突变型患者WBRT有效率（54%）明显高于野生型患者（24%），并提出EGFR突变和TKI治疗是此类患者WBRT疗效的独立预后因素。2011年，哈佛医学院放疗中心对123例既往行单纯放疗或放疗联合其它治疗（化疗、手术、靶向治疗）的局部晚期NSCLC患者进行回顾性疗效分析发现，EGFR突变型患者放射治疗后2年内局部复发率（17.8%）要明显低于EGFR野生型患者（41.7%），同时EGFR突变型患者2年生存率（92.6%）也要明显高于野生型患者（69.0%）。多因素分析[20]显示EGFR突变是降低放疗后局部复发率（locoregional recurrence rate, LRR）的独立影响因素。此外，Lee等[21]报道，在43例NSCLC脑转移患者全脑放疗后，EGFR突变型患者的局部无疾病进展生存（radiological progression-free survival, RPFS）要明显高于EGFR野生型患者（21个月 vs 12 个月）。

虽然目前针对EGFR突变对放疗疗效影响的研究多为II期回顾性试验，混杂因素较多，但仍提示我们EGFR突变可能成为预测晚期NSCLC患者放疗疗效的重要指标。

2.2 EGFR突变影响NSCLC放射敏感性机制 EGFR通过参与NSCLC细胞对放射致死性损伤（DNA double-strand break, DSB）修复而导致放疗抵抗。激活的EGFR主要通过参与非同源末端连接（non homologous end-joining,NHEJ）和同源重组修复（homologous recombination, HR）途径对DNA损伤进行修复[8]。

Das等[22]进一步研究发现EGFR突变型NSCLC的放射敏感性与其NHEJ功能缺陷密切相关。电离辐射后，EGFR突变细胞株及异位表达突变EGFR基因的HBEC细胞均不能有效进行EGFR核移位，致使EGFR无法与DNA-PK修复蛋白（DNA-PKcs、Ku等）结合，进而大大削弱了其NHEJ途径对DNA损伤的修复能力而增加其放射敏感性。突变型EGFR依赖的 Ras/Raf/MEK/ERK和PI3K/AKT通路是同源重组修复（homology recombination, HR）的重要途径，但目前尚无针对EGFR突变与HR关系的相关研究。此外，在EGFR野生型与突变型NSCLC细胞中，DNA损伤修复蛋白（如DNA-PKcs、Ku70/80、Rad51等）在表达水平或功能上是否存在差异也不清楚。这些值得我们进一步研究。

3 TKI联合放疗的研究进展

体外试验[23-26]显示，使用酪氨酸激酶抑制剂TKI（厄洛替尼、吉非替尼）可通过增加细胞周期阻滞及凋亡、下调Rad51蛋白等途径增加的NSCLC的放射敏感性。台湾的一项研究[27]显示，在一线使用TKI治疗有效的III期/IV期NSCLC患者中，及早联合放疗治疗可获得较好的疗效，其中总体有效率为84%，中位无进展生存期（progression-free survival, PFS）为16个月，3年生存率达62.5%。另一项研究[28]回顾性分析了吉非替尼联合全脑放疗对比吉非替尼单药治疗NSCLC脑转移患者的疗效，联合治疗组在总生存期（overall survival, OS）上明显获益（23.4个月 vs 14.8个月）。此外，一项前瞻性研究显示，在25例III期/IV期NSCLC患者中，放疗联合使用TKI（吉非替尼或厄洛替尼）治疗的局部控制率达96%，中位PFS、OS分别为10.2个月和21.8个月[29]（表2）。由于对TKI有效的NSCLC人群多存在EGFR突变，因此这些研究显示的TKI联合放疗的优效性可能与EGFR突变相关。

进一步研究[30]发现，在放射敏感的EGFR突变型NSCLC细胞HCC827中，吉非替尼可通过减少ERK1/2和AKT的磷酸化，阻断其介导的抗凋亡及促增殖作用，从而进一步增强放射敏感性。CALEB 30106研究结果提示在局部晚期不可切除的NSCLC患者中，序贯化放疗中使用吉非替尼疗效较好（中位PFS为13.4个月，中位OS达19个月），而分层分析却未显示EGFR的突变状态与生存预后的相关性[31]，但是该试验样本量太少（13例突变阳性），此结论需进一步研究探讨。目前尚无更多比较TKI联合放疗在不同EGFR突变状态NSCLC中疗效的研究报道。

表 1 EGFR突变与NSCLC放疗疗效的回顾性临床研究结果Tab 1 Retrospective analysis on EGFR mutation and radiation treatment outcome for NSCLCs

4 问题与展望

虽然目前研究提示EGFR突变人群对放疗敏感，但未显示出EGFR突变与放疗疗效、生存预后的明显相关性。由于大部分的NSCLC患者在TKI治疗后产生继发耐药，挽救性放疗可能为这部分患者带来一定的生存获益，但其放射敏感性在TKI继发耐药后是否发生变化尚不清楚。

表 2 TKI联合放疗治疗NSCLC的临床研究结果Tab 2 Clinical trials on TKI combined with radiation treatment for NSCLCs

尽管众多研究肯定了TKI联合放疗在部分NSCLC患者的安全及有效性，但多为小样本的回顾性研究，偏倚因素较多，其疗效尚需大型III期随机对照试验进行验证。此外，针对EGFR突变人群，放疗联合TKI治疗的疗效值得进一步探索。但是，联合治疗可能加重放疗及靶向治疗的副反应，如皮疹、腹泻、放射性肺炎、骨髓抑制、食管炎等，因此，TKI联合放疗在NSCLC治疗中仍需谨慎对待。寻找有效预测放疗疗效分子靶标，为患者实施个体化的放疗计划，使NSCLC患者的生存期得到突破是我们努力的方向。