HER 家族
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)、HER2、HER3 和 HER4。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,通过同源或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 到 曲妥珠单抗 再到 T-DXd 等划时代的药物。
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-HER2 或 EGFR-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。