HER 家族

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HER 家族(Human Epidermal Growth Factor Receptor Family),学术界常称为 ErbB家族,是人体内最重要的受体酪氨酸激酶(RTK)家族之一。该家族由四个结构高度同源的成员组成:HER1 (即 EGFR)、HER2HER3HER4。这四个受体构成了细胞表面复杂的信号整合网络,如同计算机的“逻辑门”一样,接收外部生长因子(如 EGF、双调蛋白神经调节蛋白)的输入,通过同源异源二聚化进行运算,最终输出细胞增殖、存活或迁移的指令。HER 家族的失调(突变、扩增或过表达)与人类约 30% 的实体瘤密切相关,是肿瘤精准治疗中药物研发最密集的领域,诞生了从 吉非替尼曲妥珠单抗 再到 T-DXd 等划时代的药物。

HER Family
人表皮生长因子受体家族 (点击展开)
                   [Image:HER_family_receptors_diagram.png|100px|HER1-HER4 受体示意图]
成员列表
                       HER1 (EGFR)
HER2 (Neu)
HER3 (ErbB3)
HER4 (ErbB4)
染色体分布 7p, 17q, 12q, 2q
配体特异性 除 HER2 外均有
激酶活性 除 HER3 外均强
关键信号轴 HER2-HER3 (最强)
相关疾病 乳腺癌, 肺癌, 胶质瘤
治疗策略 TKI, 单抗, ADC

分子逻辑:不完美的个体与完美的互补

HER 家族的进化设计非常精妙,四个成员在功能上各不相同且相互依赖,形成了一个严密的调控网络:

  • HER1 (EGFR) & HER4:全能选手
    它们既有功能完整的胞外配体结合域,又有活性正常的胞内激酶域,可以自主形成同源二聚体,也可以与其他成员配对。
  • HER2:沉默的“受体王”
    特征:没有配体(Ligand-less)。
    作用:它的胞外域总是处于“激活待命”的开放构象,是家族中亲和力最强的二聚化伙伴。任何结合了配体的 HER1/3/4 都会优先选择 HER2 进行配对,以放大信号。
  • HER3:残缺的“信号塔”
    特征:激酶活性缺失(Kinase-dead)。
    作用:虽然它不能磷酸化别人,但它的长尾巴上拥有最多的 PI3K 结合位点。当它与 HER2 结合时(HER2负责磷酸化,HER3负责招募),能最强效地激活 PI3K-AKT 存活通路。这是肿瘤产生耐药性的关键机制。
   [Image:HER_family_dimerization_partners.png|100px|HER 家族二聚化配对逻辑]
受体 (别名) 关键分子特征 核心适应症 & 药物
HER1 (EGFR) 激酶域突变 (L858R, 19del) 非小细胞肺癌
药物:奥希替尼, 吉非替尼
HER2 (Neu) 基因扩增 / 过表达 乳腺癌, 胃癌
药物:曲妥珠单抗, T-DXd
HER3 (ErbB3) 过表达 (代偿性) 耐药逆转
药物:HER3-DXd (研发中), Zenocutuzumab
HER4 (ErbB4) 突变 (少见) 黑色素瘤 (部分)
目前尚无特异性上市药物,受泛HER抑制剂抑制。

泛 HER 阻断:从“单点突破”到“全面封锁”

为什么单药会耐药?

肿瘤细胞具有高度的适应性。当使用 EGFR 抑制剂时,肿瘤细胞常通过上调 HER2 或 HER3,形成 EGFR-HER2EGFR-HER3 异源二聚体来绕过阻断,恢复下游信号。这就是著名的“信号旁路”效应。

Pan-HER (泛HER) 策略:
为了应对这一挑战,科学家开发了不可逆的泛 HER 抑制剂(如阿法替尼, 达可替尼, 奈拉替尼),它们能同时共价结合 EGFR, HER2 和 HER4 的激酶域,封锁整个家族的信号输出。

       学术参考文献与权威点评
       

[1] Yarden Y, Sliwkowski MX. (2001). Untangling the ErbB signalling network. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2001;2(2):127-137.
[学术点评]:领域圣经。Yarden 教授首次系统阐述了“HER 网络”概念,指出信号的多样性源于不同配体诱导的不同二聚体组合(Bow-tie 模型)。

[2] Baselga J, Swain SM. (2009). Novel anticancer targets: revisiting ERBB2 and discovering ERBB3. Nature Reviews Cancer. 2009;9(7):463-475.
[学术点评]:重估 HER3。随着 HER2 靶向治疗的成功,该文前瞻性地指出了 HER3 在肿瘤耐药中的核心地位,为后来的双抗和 ADC 研发指明了方向。

[3] Arteaga CL, Engelman JA. (2014). ERBB receptors: from oncogene discovery to basic science to mechanism-based cancer therapeutics. Cancer Cell. 2014;25(3):282-303.
[学术点评]:转化医学综述。详细回顾了从发现 EGFR/HER2 致癌机制到开发各代抑制剂的完整历史,是理解药物迭代逻辑的必读文献。

[4] Hynes NE, Lane HA. (2005). ERBB receptors and cancer: the complexity of targeted inhibitors. Nature Reviews Cancer. 2005;5(5):341-354.
[学术点评]:复杂性解析。探讨了 HER 家族成员间的相互作用如何影响药物敏感性,特别是异源二聚体对单药治疗的挑战。

           HER 家族 · 知识图谱
家族成员 HER1 (EGFR) • HER2 (Neu) • HER3 (ErbB3) • HER4 (ErbB4)
关键配体 EGFTGF-αHeregulin (神经调节蛋白)
药物前沿 ADC (T-DXd, HER3-DXd) • 双抗 (Amivantamab) • PROTAC
临床意义 驱动了超过 30% 的实体瘤;是精准医疗最成功的靶点家族。