Кіріспе

Трансмембраналық белок. Эпидермалық өсу факторының рецепторы (EGFR; ErbB 1; адамда HER1) – эпидермалық өсу факторы (EGF) отбасының клеткадан тыс белок лигандаларына рецептор болып табылатын трансмембраналық белок. Эпидермалық өсу факторының рецепторы ErbB рецепторлар отбасының мүшесі, төрт жақын туысқан рецепторлы тирозинкиназалардың кіші тобы: EGFR (ErbB 1), HER2/neu (ErbB 2), Her 3 (ErbB 3) және Her 4 (ErbB 4). Көптеген қатерлі ісік түрлерінде EGFR экспрессиясына немесе белсенділігіне әсер ететін мутациялар қатерлі ісікке алып келуі мүмкін. Эпидермалық өсу факторы мен оның рецепторын Вандербильт университетінің Стэнли Коэн ашқан. Коэн 1986 жылы Рита Леви-Монталчинимен бірге өсу факторларын ашқаны үшін медицина саласындағы Нобель сыйлығын алды. Адамда EGFR және басқа рецепторлы тирозинкиназалардың жеткіліксіз сигналдауы Альцгеймер ауруы сияқты аурулармен байланысты, ал олардың артық экспрессиясы – көптеген ісіктердің дамуымен байланысты. EGFR сигналдауын тоқтату, рецептордың клеткадан тыс доменіндегі EGFR байланыс орындарын бұғаттау немесе клеткаішілік тирозинкиназа белсенділігін тежеу арқылы EGFR экспрессиялайтын ісіктердің өсуін тоқтатуға және науқастың жағдайын жақсартуға болады.

Функция

Эпидермалық өсу факторының рецепторы (EGFR) – трансмембраналық ақуыз, ол эпидермалық өсу факторы және трансформациялық өсу факторы альфа (TGF α) сияқты белгілі бір лигандтармен байланысқанда белсендіріледі. ErbB2 тікелей белсендіретін лиганды белгілі емес, ол конститутивті түрде белсенді күйде болуы мүмкін немесе EGFR сияқты басқа отбасы мүшелерімен гетеродимеризация нәтижесінде белсенді болуы мүмкін. Өсу факторының лигандтарымен белсендірілген кезде EGFR белсенді емес мономер түрінен белсенді гомодимерге өтеді, – дегенмен лиганд байланысқанға дейін алдын ала қалыптасқан белсенді емес димерлердің де болуы мүмкін екенін көрсететін деректер бар. Лиганд байланысқаннан кейін гомодимерлерді құрудан басқа, EGFR белсенді гетеродимерді құру үшін ErbB2/Her2/neu сияқты ErbB рецепторлар отбасының басқа мүшесімен жұптасуы мүмкін. Белсенді EGFR-лердің кластерлері пайда болатынын көрсететін деректер де бар, бірақ бұл кластерлеудің белсендіру үшін маңызды ма, әлде жеке димерлердің белсендірілуінен кейін бола ма, әлі анық емес. EGFR димеризациясы оның ішкі жасушалық тирозинкиназа активтілігін күшейтеді. Нәтижесінде EGFR-дің C терминалды доменіндегі бірнеше тирозин (Y) қалдықтарының аутофосфорилирленуі жүзеге асады. Оларға Y992, Y1045, Y1068, Y1148 және Y1173 жатады, бұл жақын жердегі диаграммада көрсетілген. Бұл аутофосфорилирлеу өздерінің фосфотирозин байланыстыратын SH2 домендері арқылы фосфорилирленген тирозиндермен байланысатын бірнеше басқа ақуыздардың төменгі ағыстағы активациясын және сигнализациясын тудырады. Бұл төменгі сигнал беру ақуыздары бірнеше сигнал трандукция каскадтарын, негізінен MAPK, Akt және JNK жолдарын іске қосады, бұл ДНК синтезі мен жасушалардың көбеюіне алып келеді. Мұндай ақуыздар жасушалардың қозғалуы, жабысуы және көбеюі сияқты фенотиптерді реттейді. Рецептордың белсенділігі адам терісінің қалыпты иммундық жауабы үшін маңызды. Сонымен қатар, EGFR-дің киназалық домені оның жиналған басқа рецепторларының тирозин қалдықтарын кросс-фосфорилирлей алады, осылайша өзін-өзі белсендіреді.

Биологиялық рөлдері

EGFR сүт бездерінің түтікшелі дамуы үшін қажет, ал EGFR агонисттері, мысалы амфирегулин, TGF α және герегулин, эстроген мен прогестеронның болмауына қарамастан түтікшелі және лобулоальвеолярлық дамуды ынталандырады.

Қатерлі ісік

EGFR-дің артық экспрессиясына (жоғары реттелуі немесе амплификациясы деп аталады) әкелетін мутациялар бірнеше қатерлі ісіктермен байланысты, оның ішінде өкпе аденокарциномы (жағдайлардың 40%), анальдық қатерлі ісіктер, глиобластома (50%) және бас пен мойынның эпителийлік ісіктері (80–100%). EGFR-ге қатысты бұл соматикалық мутациялар оның үнемі белсенді болуына алып келеді, бұл бақылаусыз жасуша бөлінуге себеп болады. Глиобластомада EGFR-дің EGFRvIII деп аталатын нақты мутациясы жиі кездеседі. EGFR-дің немесе оның отбасы мүшелерінің мутациялары, амплификациялары немесе реттелу бұзылыстары барлық эпителийлік қатерлі ісіктердің шамамен 30%-ында кездеседі.

Қабыну аурулары

ЭГФР сигналдауының бұзылуы псориаз, экзема және атеросклероз ауруларымен байланысты. Дегенмен, осы жағдайлардағы оның нақты қызметі толыққанды анықталмаған.

Моногенді ауру

Бір баланың көп мүшелік эпителий қабынуы анықталды, себебі оның EGFR генінде гомозиготалық функция жоғалту мутациясы болған. In vitro эксперименттер және тері биопсиясының функционалдық талдауы EGFR мутациясының зиянды екенін көрсетті. Баланың ауыр фенотипі EGFR функциясы туралы бұрынғы зерттеулермен сәйкес келеді. Оның клиникалық көріністеріне папулопустулярлы бөртпе, құрғақ тері, созылмалы диарея, шаш өсуінің бұзылуы, тыныс алуда қиындықтар және электролиттердің тепе-теңдігінің бұзылуы кірді.

Жараның шиеленуі және фиброз

EGFR TGF бета1-ге тәуелді фибробластардың миофибробластарға айналуында маңызды рөл атқаратыны көрсетілген. Миофибробластардың тіндердегі қалыптан тыс тұрақтылығы прогрессивті тіндік фиброзға, тіндер мен органдардың жұмысын нашарлатуға (мысалы, терідегі гипертрофиялық немесе келоидтық жаралар, бауыр циррозы, миокард фиброзы, созылмалы бүйрек ауруы) алып келуі мүмкін.

Дәрілік мақсат

EGFR-дің онкоген ретінде анықталуы EGFR-ге қарсы бағытталған қатерлі ісікке қарсы терапиялық препараттарды ("EGFR ингибиторлары", EGFRi) әзірлеуге әкелді, соның ішінде гефитиниб, ерлотиниб, афатиниб, бригатиниб және икотиниб өкпе қатерлі ісігіне қарсы, ал цетуксимаб – ішек қатерлі ісігіне қарсы. Жақында AstraZeneca компаниясы үшінші буын тирозинкиназа ингибиторы – осимертинибті әзірледі. Клиникалық зерттеудегі басқа моноклоналды препараттар: залутумумаб, нимутумумаб және матумумаб. Моноклоналды антиденелер жасушадан тыс лигандты байланыстыру доменін бұғаттайды. Байланыс орны бұғатталғанда сигнал молекулалары енді оған қосыла алмайды және тирозинкиназаны белсендіре алмайды. Тағы бір әдіс – рецептордың цитоплазмалық жағында орналасқан EGFR тирозинкиназасын тежеу үшін кішкентай молекулаларды қолдану. Киназа белсенділігі болмаса, EGFR өзін-өзі белсендіре алмайды, бұл төменгі адаптерлік белоктармен байланысу үшін қажетті шарт. Өсу үшін осы жолға тәуелді жасушаларда сигналдық каскадты тоқтату арқылы ісік көбеюі мен таралуы азаяды. Гефитиниб, ерлотиниб, бригатиниб және лапатиниб (EGFR және ERBB2 ингибиторларының аралас қосылысы) – кішкентай молекулалық киназа ингибиторларының мысалдары. CimaVax EGF, EGF-ті негізгі лиганды ретінде бағыттайтын белсенді вакцина, EGF-тің өзіне қарсы антиденелерді көтереді, осылайша EGFR-ге тәуелді қатерлі ісіктерді көбею стимулынан айырып тастайды; ол Кубада ұсақ емес өкпе қатерлі ісігіне қарсы қатерлі ісік терапиясы ретінде қолданылады (өкпе қатерлі ісігінің ең көп таралған түрі) және Жапонияда, Еуропада және АҚШ-та лицензия алу үшін қосымша сынақтардан өтуде. EGFR отбасы ингибиторларын анықтау үшін ақуыз фосфорилирлеуін анықтауды қолданатын бірнеше сандық әдістер бар. Осимертиниб, гефитиниб, ерлотиниб және бригатиниб сияқты жаңа препараттар тікелей EGFR-ді бағыттайды. Пациенттер тіндік тестте мутацияның болуына байланысты EGFR оң және EGFR теріс болып бөлінеді. EGFR оң нәтиже көрсеткен пациенттерде 60% жауап берушілік байқалды, бұл дәстүрлі химиотерапиядан жоғары. Алайда, 2010 жылға дейін қарсылықпен күресудің қабылданған тәсілі туралы консенсусқа қол жеткізілмеді, сондай-ақ FDA ешқандай нақты комбинацияны мақұлдаған жоқ. Бригатинибтің T790M мутациясына бағытталған клиникалық сынақтардың II фазасының нәтижелері жарияланды және 2015 жылдың ақпанында FDA бригатинибке «жаңашыл терапия» статусын берді. EGFR ингибиторларының ең көп кездесетін жанама әсері, пациенттердің 90% астамында кездесетін, бетке және денеге таралатын папулопустулярлы бөртпе; бөртпе болуы препараттың ісікке қарсы әсерімен байланысты. Пациенттердің 10-15% жағдайында бұл әсерлер ауыр болуы мүмкін және емдеуді қажет етеді. Veristrat сияқты кейбір тесттер EGFR емдеуінен күтетін пайданы болжауға бағытталған. 2014 жылы жарияланған зерттеуде, EGFR-ді бағыттау үшін генетикалық түрлендірілген дің жасушаларын пайдаланудың тың егемендіктерге үміт беретіні көрсетілді. EGFR моноклоналды антиденелер мен тирозинкиназа ингибиторларының жақсы зерттелген нысанасы болып табылады.

Суретке түсіру агенттерінің нысанасы

EGFR-ге тәуелді қатерлі ісіктерді белгіленген EGF арқылы анықтайтын бейнелеу агенттері жасалды. EGFR экспрессиясын тірі организмде бейнелеудің мүмкіндігі бірнеше зерттеуде көрсетілді. Компьютерлік томографиядағы белгілі бір көріністер, мысалы, топырақ тәрізді мөлдірсіздік, ауа бронхограммасы, тікенекті жиектер, қан тамырларының шоғырлануы және плевраның тартылуы, ұсақ емес жасушалы өкпе қатерлі ісігі бар пациенттерде EGFR мутациясының болуын болжауға болады деп ұсынылған.