【靶點模型+診斷質控】EGFR vIII的藥物開發和診斷

基因背景：

表皮生長因子受體(ti) (EGFR/ErbB1/HER1)是酪氨酸激酶受體(ti) 家族的成員，還包括ErbB2/HER2/Neu、ErbB3/HER3和ErbB4/HER4。所有這些受體(ti) 都是跨膜糖蛋白，分子量範圍從(cong) 170到185kDa。通常，它的激活涉及配體(ti) 結合和隨後的受體(ti) 二聚化。EGF受體(ti) 的激活可在Ras/Raf/MAPK、PI3K/AKT、JAK/STAT或PLC/PKC通路中誘導信號，對多種細胞過程產(chan) 生影響，包括增殖、代謝、凋亡、細胞存活或分化。信號級聯的終止發生在受體(ti) 內(nei) 化後，主要是網格蛋白依賴性內(nei) 吞作用，導致其進入早期內(nei) 體(ti) 。此外，受體(ti) 可能被轉運回細胞膜或在晚期內(nei) 體(ti) 和溶酶體(ti) 中降解。

編碼EGFR的基因位於(yu) 7號染色體(ti) (p11.2)的短臂上，由28個(ge) 外顯子組成。成熟的EGFR蛋白（1186個(ge) 氨基酸）由前體(ti) 蛋白（1210個(ge) 氨基酸）在去除N末端部分後形成。從(cong) N到C末端，EGFR由參與(yu) 配體(ti) 結合和受體(ti) 二聚化的胞外域（外顯子1-16）、疏水跨膜域（外顯子17）和具有酪氨酸激酶活性的胞內(nei) 域組成，其兩(liang) 側(ce) 是接頭區域和受體(ti) 的C端部分（外顯子18-28）。細胞內(nei) 結構域的20個(ge) 酪氨酸殘基中有12個(ge) 被證明經曆了磷酸化，這些結合受體(ti) 激活後募集的膜結合或細胞質效應蛋白。

在GBM中，EGFR擴增在大多數情況下伴有基因重排。此類改變涉及特定外顯子或外顯子部分的缺失，並被定為(wei) EGFRvI（N末端部分缺失）、EGFRvII（外顯子14和15缺失）、EGFRvIII（外顯子2-7缺失）、EGFRvIV（外顯子25-27缺失）和EGFRvV（外顯子缺失）25–28)。

在膠質母細胞瘤（GBM）中，最常檢測到的變異之一是EGFRvIII。大約50%的GBM患者中EGFR發生了擴增，大約50-60%的擴增中同時伴隨有EGFRvIII重排。EGFRvIII的出現是由於(yu) EGFR外顯子2-7的缺失，產(chan) 生了一個(ge) 能夠組成型EGFR激活的截短的細胞外結構域。截短的細胞外結構域產(chan) 生了一個(ge) 新的肽序列，從(cong) 而產(chan) 生了*的、GBM細胞特異性、抗體(ti) 反應性EGFRvIII抗原。

Fig 1. EGFR WT和EGFR vIII的結構示意圖


藥物開發
 

從(cong) 臨(lin) 床角度來看，膠質母細胞瘤是最困難的腫瘤之一，並且仍然缺乏對診斷出患有這種腫瘤類型的患者的有效治療方法。迄今為(wei) 止，開發了許多治療方法來治療患有EGFR vIII陽性膠質母細胞瘤的患者。

目前關(guan) 於(yu) EGFR/EGFR vIII療法的臨(lin) 床和臨(lin) 床前試驗包括小分子酪氨酸激酶抑製劑、抗體(ti) 、疫苗以及基於(yu) RNA幹擾的療法。由於(yu) 特定信號通路中單個(ge) 基因的沉默可能不足以在GB患者中提供治療效果，因此需要一種複雜的方法，專(zhuan) 注於(yu) 幾種信號轉導通路。

Table 1. 單獨針對EGFR vIII、同時針對EGFR WT和EGFR vIII的在研療法


藥靶模型
 

科佰生物針對EGFR WT和EGFR vIII靶點開發in vitro的體(ti) 外測活模型，可以用於(yu) 小分子抑製劑的抗腫瘤增殖抑製的活性檢測。

Fig 2. EGFR WT (EGF Dependent)/BaF3體(ti) 外測活模型，以human EGFR WT基因替代IL-3，作為(wei) Baf3增殖的驅動基因。

Fig 3. EGFRvIII/BaF3體(ti) 外測活模型，以human EGFR vIII(自磷酸化)基因替代IL-3，作為(wei) Baf3增殖的驅動基因。
 

分子診斷
 

在GBM的診斷中，NCCN指南提到了EGFR amplification和EGFR mutation，EGFR vIII的突變可以既稱為(wei) EGFR mutation，又經常會(hui) 導致EGFR的擴增，因此是一個(ge) 重要的診斷指標。
 

Fig 4. NCCN-2021第二版中樞神經係統腫瘤分子標誌物截圖


診斷標準品