肺癌是癌症相关死亡的主要原因，家族性肺癌是一个潜在的促发因素。表皮生长因子受体（EGFR）突变与肿瘤的发生发展密切相关。本研究总结了肺癌中EGFR常见的胚系突变，包括T790M、V843I、R776H和P848L，并介绍了每个突变位点的详细信息和潜在的治疗策略。具有胚系突变的个体因暴露于环境刺激（如吸烟、空气污染或辐射污染）或由于同时携带体系突变，可能发生肺癌。为了尽早发现和诊断肺癌，本研究建议定期进行体检，以及广泛的胚系突变筛查。
背 景
2018年，肺癌是全球癌症相关死亡率（占癌症死亡总数的18.4%）和患病率（占癌症病例总数的11.6%）最高的癌症。虽然肺癌的病因尚未完全阐明，但一些已确定的病因包括吸烟、环境污染和二手烟等。大约8%的肺癌病例与该疾病的遗传易感性有关。在一个相关家族中有多个被诊断为肺癌的个体被称为家族性肺癌（FLC）。FLC常见于携带肺癌相关基因的父母所生的后代中。因此，受影响的个体通过遗传一种新发常染色体显性或X连锁胚系突变，将其对肺癌的易感性传递给后代。
大多数FLC病例是由于胚系突变引起的，这可能包括染色体数量的变化（三倍体和非整倍体）或由于基因的重复或缺失导致的基因剂量变化（大小从少量碱基对到兆碱基不等）。突变可能发生在微卫星、小卫星和通过逆转录转座、易位或倒位的染色体中的重复或缺失。既往对胚系突变的研究表明，von Hippel-Lindau、视网膜母细胞瘤相关基因P53和乳腺癌相关基因BRCA1和BRCA2作为“驱动突变”起致癌作用。胚系突变代表癌症易感性，可以识别出遗传这些突变风险较高的个体（高危人群）。此外，胚系突变可能有助于开发用于诊断和靶向治疗的新型生物标志物。Tang等人报道EGFR突变常见于EGFR突变型肺腺癌患者的正常支气管和细支气管上皮，并证实EGFR突变是肺腺癌发病机制中的早期事件。此外，Arteaga证明了EGFR信号通路对转基因小鼠肺腺癌发展的必要性。本综述旨在总结肺癌中EGFR胚系突变及其潜在机制。
EGFR T790M胚系突变
在约60%接受第一代EGFR-TKI治疗的肺癌患者中，20号外显子T790M突变被认为是导致EGFR-TKI获得性耐药的主要原因。然而，T790M胚系突变较为罕见，在接受EGFR基因测序的肺癌患者中，约1%检出该突变，大约50%的患者在治疗前的肿瘤样本中检出该突变。此外，T790M与家族性非小细胞肺癌（NSCLC）有关，在携带T790M胚系突变的非吸烟女性人群中，患肺癌的概率约为31%。
一项针对627例日本肺癌患者的研究发现，尽管33.3%的患者（209/627）携带EGFR突变，但未发现T790M胚系突变。该研究与美国一项对503例肺癌患者的基因分析研究一致（只有5例患者携带T790M胚系突变）。此外，1000 Genome Project数据库或美国国家心肺血液研究所GO外显子组测序项目在6503例患者的基因组中，未发现携带T790M胚系突变。另一项研究对369例非吸烟肺腺癌患者进行外周血筛查，仅发现2例患者携带胚系T790M突变。在52个肺癌高易感性家系和237例FLC先证者中，86%的患者有吸烟史，均未观察到胚系T790M突变。因此，在一般人群中，胚系T790M突变的患病率约为0.5-1/ 7500人。建议进一步对基线EGFR T790M突变的肺癌患者进行前瞻性评估，以便更好地了解家族基因外显率、终生患癌风险率和致病性胚系突变患病率。
迄今为止，约有10例胚系EGFR T790M突变的报道。Vikis等人对237个具有肺癌易感性的家族进行了EGFR T790M胚系突变二代测序，但未检出该突变。这提示，即使在具有肺癌遗传易感性的家族中，EGFR T790M 胚系突变也较为罕见。腺癌是表现出胚系T790M突变的病理类型之一，通常在女性中更为常见（6：3，女性/男性）。Gazdar等人的一项研究中，携带T790M胚系突变肺癌患者的中位年龄为63岁，最年轻的先证者为29岁。据知，在Lu等人的研究之前，未有东亚血统的家系携带T790M胚系突变的报道。Lu等人报道了在5675例EGFR阳性患者中的1例中国患者。在携带T790M胚系突变患者群中，吸烟与肺癌的发生无关。10例受检者中，仅2例有吸烟史。据推测，EGFR T790M胚系突变是一种弱癌基因，需要一个常见的EGFR激活突变（如L858R），才能诱发肺癌。Makinen等人利用显微切割、靶向测序（杂交捕获和大规模平行测序）和全外显子组测序，从分子水平分析了多个原位不典型腺瘤样增生病灶、肺腺癌的浸润成分、正常肺组织和患者全血。该研究结果显示，每个肿瘤病变都表现出继发性EGFR体系突变，即L858R或L861Q。对于携带T790M胚系突变的患者，常规化疗可能作为主要疗法，尽管接受TKI治疗的两姐妹获得了部分缓解（表Ⅰ）。
表Ⅰ EGFR T790M突变肺癌患者的报告总结
EGFR V843I胚系突变
EGFR基因第21外显子的V843I点突变。最初，V843I并不被认为是胚系突变，直到在一项旨在针吸/穿刺活检的样本中分析EGFR突变对患者预后影响的研究中被报道。随后，Ikeda等人在1例多发性肺腺癌70岁女性患者及其家系肺癌患者的研究中，首次提出了V843I突变是胚系突变的证据。该患者及其家系肺癌患者均携带EGFR V843I胚系突变，肿瘤组织标本中还发现L861Q和L858R突变。推测V843I胚系突变导致肺癌是基于“二次打击理论”，即肿瘤可能是在获得第二次突变后由具有先天性（第一次）突变的正常组织发展而来。
迄今为止，已有4例EGFR V843I胚系突变的报道（表Ⅱ）。值得注意的是，4例携带胚系EGFR V843I突变患者中，除了3号患者外，其他均发生了第二次突变。Ohtsuka等人报道了2号患者的病例，结果显示，继发性L858R体系突变非随机发生在胚系V843I顺式突变中。通过从2号患者胸腔积液中获得的肿瘤细胞进行生长抑制试验，得出V843I胚系突变与TKI耐药相关的结论，与T790M胚系突变相似。3号患者接受了包括厄洛替尼在内的三种不同类型的治疗，但均未成功。研究人员使用计算机辅助方法对ATP、吉非替尼和厄洛替尼复合物中的EGFR ATP催化结构域进行建模，以进一步证明V843I胚系突变与EGFR-TKI耐药相关。相比之下，4号患者对厄洛替尼敏感，疗效持续9个月。因此，在已报道的4例V843I胚系突变病例中，有3例表现出EGFR-TKI耐药。最近，Song等人报道了奥希替尼有效治疗携带EGFR V843I胚系突变的NSCLC患者。然而，由于病例较少，第三代靶向药物对V843I胚系突变有效的结果未能推广。因此，需要进一步的研究来证实初步发现。
表Ⅱ EGFR V843I突变肺癌患者的报告总结
V843I胚系突变导致肺癌的潜在机制尚不清楚。一种可能的机制是，V843I突变导致EGFR基因不稳定，从而使细胞容易发生额外的突变，如L858R、L861Q和L858R，这些突变都可能导致肿瘤发生。然而，其确切机制仍需进一步研究。
EGFR R776H胚系突变
2013年，在发现两种与肺癌相关的EGFR胚系变异体后，在一对白人母女身上发现了新的胚系突变R776H。母亲的右肺门肿瘤被诊断为鳞状细胞癌，女儿的右肺肿瘤也被诊断为鳞状细胞癌。在女儿正常的肺组织、正常淋巴结、皮肤和血液提取的DNA中发现了密码子776突变，该突变遗传自其母亲。值得注意的是，在母亲的肿瘤中还发现了EGFR G719A突变。由于在母亲的正常DNA中未发现这种突变，因此被归类为体系突变。对EGFR突变肺癌大队列进行的分析显示，25%携带R776H/G719A突变的患者被归类为混合性腺鳞癌，但该病例中母亲和女儿都被确诊为鳞状细胞癌。这提示R776H/G719A突变可能与鳞状细胞癌有关。密码子719体系突变也与鳞状细胞癌相关。在Guo等人最近的一项研究中，报道了2例携带EGFR R776H胚系突变的患者：1名42岁无吸烟史的女性和她17岁的儿子。儿子的CT扫描显示双肺多发磨玻璃样结节，术后病理提示腺癌。2例患者均携带EGFR R776H胚系突变。其儿子定期进行常规的CT检查（表Ⅲ）。
表Ⅲ EGFR R776H突变肺癌患者的报告总结
EGFR P848L胚系突变
EGFR 21号外显子848L点突变最早被Gunst等人描述为一种罕见突变，可以沉默多态性。该突变最初在1例31岁白人女性患者中被鉴定为胚系突变，该患者为主动吸烟者，外祖父于2014年被诊断出喉癌。先证者对厄洛替尼和化疗（顺铂和培美曲塞）耐药。携带P848L人群的发病率目前尚不清楚。一项涉及31906例中国肺癌患者的大规模回顾性研究发现，64例肺癌患者中有22例EGFR胚系突变，其中P848L占EGFR胚系突变患者的10.9%（7/64）。一项对120例结直肠癌或肺癌患者的研究报告称，仅一例患者携带P848L突变。
携带P848L胚系突变的肺癌患者是否对EGFR-TKI敏感，根据目前的研究，P848L胚系突变患者对EGFR-TKI不敏感。既往研究表明，口服厄洛替尼治疗携带P848L胚系突变患者可获得约4个月的无进展生存期。然而，P848L单独突变或合并L858R体系突变的中国患者对EGFR-TKI治疗无反应，但P848L胚系突变合并第19号外显子缺失的患者对吉非替尼和埃克替尼治疗敏感。Han等人研究表明，P848L突变型患者接受吉非替尼治疗的反应与EGFR野生型患者相似，T790M和P848L双突变的患者对吉非替尼表现出更高的耐药性。这些发现为吉非替尼治疗携带EGFR罕见突变（无论胚系还是体系突变）的肺癌患者的疗效，提供了更深入地了解。Sarcar等人研究了携带EGFR胚系突变的患者，并建立了P848L转化的Ba/F3细胞，该细胞对多种EGFR- TKIs具有耐药性，但对多种Janus激酶1/2抑制剂敏感（表Ⅳ）。
表Ⅳ EGFR P848L突变肺癌患者的报告总结
讨 论
人类的胚系突变促进了适应进化和物种的遗传负担。已对各种类型的胚系突变进行了深入研究，包括基因的重复或缺失导致的基因剂量变化（大小从少量碱基对到兆碱基不等），以及染色体数量的变化。虽然受影响或携带父母遗传的胚系突变在全球范围内都与健康状况不佳有关，但越来越多的研究人员正在试图了解导致疾病的机制。肺癌中4种最常见的EGFR胚系突变（T790M、V843I、R776X和P848L）既往已有报道。此外，EGFR罕见胚系突变包括K757R、R831H、D1014N和L792F。大多数EGFR胚系突变通常与肺癌易感性相关，其中大多数突变为点突变，其他突变类型并不常见。
Nachman和Crowell使用间接测量方法比较了人类和黑猩猩的数据，确定了人类基因组的平均中性突变率为每代每个核苷酸位点的2.3×10∧-8个突变。物种的差异性和多样性与每代的突变率密切相关。对于肺癌，依据大多数来自西方人群的数据得出结论，3.5-8.5%的肺癌患者携带致病性胚系突变。BRCA2和CHEK2与肺癌风险增加有关。Peng等人报道，在1794例中国肺癌患者中，106例存在致病性或可能致病性胚系突变，胚系突变携带率为5.91%。因此，中国肺癌患者的胚系突变携带率与西方患者群相当。
替代突变（如肺癌EGFR胚系突变），可能导致疾病的基因组紊乱，可能始于睾丸早期发育阶段。一项比较年轻和老年男性Apert综合征患者的自我更新AP精原细胞（SrAp）突变频率的研究发现，在4名老年患者的睾丸中，成纤维细胞生长因子受体2（FGFR2）突变率显著较高（5%）。相比之下，2例年轻患者未表现出高突变频率。此外，并非携带胚系V843I突变的第一个家系所有成员都发生了肺癌。具体来说，先证者的父亲和弟弟死于肺癌，另一个携带相同胚系突变的弟弟和妹妹未发病。这些观察结果提示，胚系突变并非在睾丸发育的早期发生。因此，可能存在促进这一基因组疾病发生的选择性优势。这些益处可根据性别分类。根据对Apert综合征和软骨发育不全的研究，携带致病突变的男性患者减数分裂前期睾丸细胞表现出选择性优势。在Apert综合征和软骨发育不全中，两种最常见的突变是755C>G和785C>G。研究人员发现，突变型SrAp细胞比野生型SrAp细胞具有优势，因为突变型SrAp细胞偶尔可以对称分裂产生两个SrAp细胞，而野生型SrAp细胞只能自我替换。这些生殖细胞系选择可能不限于核苷酸替换。例如，在脆性X综合征中，随着睾丸发育的进展，三核苷酸重复突变可能会增加携带较小等位基因的生殖细胞的频率，因为其比携带疾病等位基因的细胞具有优势。除了男性的生殖细胞系选择外，由于遗传性疾病，女性表现出更高的选择优势。一项研究报告，母体携带21三体（T21）卵巢嵌合体可能是唐氏综合征遗传模式的主要致病因素。根据前面的分析，可以得出这样的结论，胚系突变不是在出生时遗传，而是在出生后发生。虽然个体在出生时可能会遗传对某些家族遗传病的易感性，但这些选择性优势的存在需要通过未来的研究加以证实。
除了4种常见类型的EGFR胚系突变外，一些罕见的EGFR胚系突变也有报道。Li等人在来自4代家族成员的6个人中发现了EGFR V1010M胚系突变，其中许多人患有肺癌。先证者还携带EGFR L858R体系突变，吉非替尼有效治疗仅4个月。Van der Leest等人报道了1例被诊断为IIIA期腺癌的57岁女性携带EGFR V834L胚系突变。虽然只有少数病例报道了罕见的EGFR胚系突变，但Lin等人对31906例肺癌患者进行了基因测序，发现了22种EGFR胚系变异，包括G863D、D1014N、K757R、V769M、V774M、K757R、V897A、R831H、V769M、V765M、R836C、G724S、T725M、V889M、V788M、A647T、D761Y、K754E、P753S和R776S。携带EGFR胚系突变的肺癌患者治疗选择有限，应研究新的治疗方法。除了以铂类为基础的常规化疗，免疫治疗也受到广泛关注，并可能产生良好的治疗效果。Trabelsi Grati等人报道了1例携带EGFR胚系和KRAS体系突变的转移性NSCLC患者，对免疫检查点抑制剂表现出长期应答。该病例报告提示免疫治疗可能对EGFR胚系突变的肺癌患者有效。
结 论
EGFR胚系突变，包括T790M、V843I、R776H和P848L，已被证明影响肺部恶性肿瘤的发生和发展。携带胚系突变的个体，如果同时也携带体系突变或暴露于环境刺激，则患肺癌的可能性更高（图1）。EGFR-TKI治疗EGFR胚系突变肺癌患者的疗效尚不清楚。然而，其似乎对既往接受过EGFR-TKI治疗的患者有效。因此，个体化精准治疗方案应在未来的研究中进行探讨。为了尽早发现和诊断肺癌，建议对携带胚系突变的个体进行筛查和定期体检。
图1 EGFR胚系突变导致肺癌的患者示意图
参考文献：Liu M, Niu X, Liu H, Chen J. Germline EGFR mutations in lung cancer (Review). Oncol Lett. 2023 May 16;26(1):282. doi: 10.3892/ol.2023.13868. PMID: 37274482; PMCID: PMC10236141.