英: epidermal growth factor receptor、EGF receptor、EGFR
関: 上皮成長因子レセプター、EGFレセプター、EGF受容体、上皮成長因子受容体キナーゼ、上皮増殖因子レセプター、上皮増殖因子受容体; 上皮成長因子受容体阻害薬

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2012/10/24 22:03:53」(JST)

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上皮成長因子受容体（じょうひせいちょういんしじゅようたい、Epidermal Growth Factor Receptor; EGFR）は、細胞の増殖や成長を制御する上皮成長因子 (EGF) を認識し、シグナル伝達を行う受容体である^[1]。チロシンキナーゼ型受容体で、細胞膜を貫通して存在する分子量170 kDa（キロダルトン）の糖タンパクである。HER1、ErbB1とも呼ばれる。

EGFRの発現は上皮系、間葉系、神経系起源の多様な細胞でみられる。細胞膜上にあるこの受容体に上皮成長因子 (EGF) が結合すると、受容体は活性化し、細胞を分化、増殖させる。正常組織において細胞の分化、発達、増殖、維持の調節に重要な役割を演じているが、このEGFRに遺伝子増幅や遺伝子変異、構造変化が起きると、発癌、および癌の増殖、浸潤、転移などに関与するようになる。

細胞表面のEGFRにEGFなどのリガンドが結合すると、EGFRはリン酸化（赤）され、引き続きMAPK経路（緑）、JAK-STAT経路（ピンク）、PI3K-AKT経路（黄）などの細胞内経路が活性化して核内にシグナルを伝達する。その結果、細胞増殖、アポトーシス抑制、血管新生、浸潤・転移などがおこる。

1 発見の歴史
2 構造
3 シグナル伝達
4 機能
5 遺伝子
6 悪性腫瘍におけるEGFR
- 6.1 過剰発現
- 6.2 細胞外領域の変異
- 6.3 細胞内領域の変異
  - 6.3.1 ゲフィチニブ感受性変異
  - 6.3.2 ゲフィチニブ耐性変異
- 6.4 イントロン1のCAリピート
7 EGFRを標的にした薬剤
- 7.1 EGFRチロシンキナーゼ阻害剤
- 7.2 抗EGFR抗体
8 参考文献

発見の歴史

1975年線維芽細胞表面上にEGF特異的受容体の存在が報告され^[2]、その後1978年にA431ヒト癌細胞株において170 kDaのタンパクとして同定された^[3]。1984年、トリ赤芽球症ウイルス avian erythroblastic leukemia virus のもつがん遺伝子 v-erbB ^[4]の配列とEGFRの配列が非常に似通っていることが報告され^[5]、がん遺伝子 erbB の遺伝子産物とEGFRが同一のものであることが判明した。その後、v-erbB に相当するヒト遺伝子にはEGFR遺伝子だけでなくHER2遺伝子もあることが判明し^[6]、EGFR遺伝子は erbB1、HER2遺伝子は erbB2 と呼ばれるようになった。

構造

EGFRはチロシンキナーゼ型受容体の中でも、構造上の類似性から、ErbBファミリーとよばれる型の受容体に属する。

ErbBファミリーには、ErbB1 (= EGFR)、ErbB2 (= HER2)、ErbB3 (= HER3)、ErbB4 (= HER4) の4つが属する。これらは共通した構造をもち、3つの領域（ドメイン）、つまり、細胞外領域、細胞膜貫通領域、細胞内領域からなる。細胞外領域はリガンド結合部位をもち、ここにリガンドが結合すると、受容体が活性化する。

EGFRは621アミノ酸の細胞外領域、23アミノ酸の膜貫通領域、542アミノ酸の細胞内領域を持ち^[7]、リガンドとして上皮成長因子 (EGF) の他、TGF-α、アンフィレギュリン (amphiregulin)、ヘパリン結合EGF様増殖因子 (Heparin-binding EGF-like Growth Factor; HB-EGF)^[8] などと結合する。

受容体が活性化すると受容体は細胞膜上を移動し、他の受容体に結合して二量体を形成する。EGFRはEGFR同士、あるいは他のErbBファミリー受容体と二量体を形成する^[9]。二量体を形成すると、細胞内領域にあるチロシンキナーゼ部位は、アデノシン三リン酸 (ATP) を利用して、受容体細胞内領域にあるチロシン残基をリン酸化する。チロシンがリン酸化されると、細胞内のさまざまなタンパク質がつぎつぎと活性化していき（シグナル伝達）、細胞の機能や構造に変化を与える^[10]。

シグナル伝達

詳細は「プロテインキナーゼ」を参照

EGFRをはじめとする受容体型チロシンキナーゼは、細胞外（血液や体液中）にある成長因子による刺激を細胞内に伝え、その刺激をシグナル伝達により核にまで伝えていく。その結果、核内では転写活性が高まってタンパクが合成されたり細胞の機能や構造を変化させる。

EGFRのシグナル伝達経路として、Ras/Raf/MAPK（Mitogen-Activated Protein Kinase、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ）経路、PI3K（Phosphoinositide-3 Kinase、ホスホイノシトール3キナーゼ）/Akt経路、Jak/STAT経路の3つが重要である。このシグナル伝達の結果、細胞は分化、増殖の方向にむかう。Ras/Raf/MAPK経路は、主に細胞増殖 prolifiration と生存 survival に関与し、PI3K/Akt経路は主に細胞成長 cell growth や抗アポトーシス、浸潤、遊走に関与する^[11]。

機能

EGFRは体内のさまざまな細胞の増殖、臓器の発達・形成に重要な働きを示す。EGFR遺伝子を人為的に欠損させたマウス（ノックアウトマウス）は胎生期に死亡する^[12]か、あるいは皮膚、肺、消化管といった臓器の上皮に重度の発達障害を起こす^[13]^[14]。一方、EGFRのリガンドであるEGFやアンフィレギュリン^[15]、TGF-α^[16]^[17]、HB-EGFのノックアウトマウスは、角膜や皮膚、毛髪などに軽度の発達障害を起こすのみであることから、上皮細胞の発達には、EGFなどリガンドよりも受容体の方が重要であるとされる。

また、EGFRは細菌に対する皮膚の防御機構にも関与する。ヒトの皮膚は、天然の抗生物質であるディフェンシンを産生して細菌、特にグラム陽性球菌から生体を防御しているが、皮膚の細胞のEGFRは、HB-EGFの受容体としてこのディフェンシン産生に関与している^[18]。

動物実験では、視床下部の室傍核下部領域 hypothalamic subparaventricular zone のEGFRは、視交叉上核の産生するTGF-αの受容体として、概日リズムつまり体内時計の調節や、行動の活発さの調節にも関与している。EGFRの機能が低下した夜行性マウスは、日中の行動が活発となり、光にさらされても行動が抑制されなかった^[19]。

遺伝子

ヒトEGFR遺伝子は7番染色体短腕 (7p12) に存在する^[20]。EGFR遺伝子は全長約200 kbで、28のエクソンと27のイントロンからなる^[21]。エクソン1 - 16は細胞外領域をコードし、エクソン17は膜貫通領域を、エクソン18-28は細胞内領域をコードする。細胞内領域のうち、チロシンキナーゼ部位はエクソン18-24にコードされ、C末端領域はエクソン25-28にコードされる。

悪性腫瘍におけるEGFR

過剰発現

EGFRはさまざまな悪性腫瘍で過剰発現がみられる。腎癌の50-90%、非小細胞肺癌の40-80%、前立腺癌の40-80%、頭頸部癌の36-100%、卵巣癌の35-70%、胃癌の33-74%、大腸癌の25-77%、乳癌の14-91%等で過剰発現がみられる^[22]。癌のEGFR過剰発現は予後不良因子である^[23]^[24]。

また、下記に示すようなEGFRの構造異常がいくつか知られている。これらの変異は、EGFRの過剰発現を伴うことが多いが、伴わないこともある。

細胞外領域の変異

1988年ヒト多型性神経膠芽腫細胞から、細胞外領域が欠損した140 kDaのEGFRが発見された^[25]。細胞外領域のうち、エクソン2から7までの部分がないこの変異型は、3型EGFR (type 3 EGFR)、EGFRvIII、de2-7 EGFR、ΔEGFRなどと呼ばれる。リガンド結合部位がなく、リガンドが結合しなくても恒常的に活性化する^[26]。乳癌、小細胞癌、脳腫瘍（グリオーマ）、前立腺癌、口腔癌などで細胞増殖、悪性化にかかわっている^[27]。

細胞内領域の変異

ゲフィチニブ感受性変異

変異型EGFRのチロシンキナーゼドメインとゲフェチニブの複合体構造。G719Sの変異は赤色で、T790Mの変異は黄色で示した。棒状の分子はゲフェチニブである。

2004年、ゲフィチニブにより腫瘍縮小がみられた非小細胞肺癌から発見された^[28]^[29]。EGFRをコードする遺伝子のうち、エクソン19にコードされるDNA15塩基（アミノ酸5残基）が欠損したもの（いくつかの亜型がある）、エクソン21にコードされる858番めのアミノ酸であるロイシンがアルギニンへ置換されたもの (L858R)、エクソン20にコードされる719番めのグリシン(G)がセリン(S)、アラニン(A)あるいはシステイン(C)へ置換されたもの (G719X: X = S, AまたはC) の3つ、特に前者2つの変異が存在すると、ゲフィチニブが腫瘍縮小効果を示す。

この変異EGFRは、EGFRのATP結合部位に構造変化を起こす結果、リガンドの刺激がなくても恒常的に活性化するようになり、細胞の悪性化に関わる一方、ゲフィチニブへの親和性も高まり、ゲフィチニブにより癌細胞がアポトーシスを起こし、腫瘍縮小効果を示す^[30]。この変異EGFRは肺癌の存在する周囲の正常肺にもみられること^[31]、変異EGFRを遺伝子導入したマウスが肺癌を発生する^[32]^[33]ことなどから、肺癌の発生の早い段階に関与している可能性が考えられている。この型の変異EGFRは、非小細胞肺癌の10%程度に存在し、また非喫煙者、女性、腺癌、東洋人に多く存在する^[34]。肺癌以外では、大腸癌の293例中1例^[35]、食道癌の50例中1例^[36]に検出されたと報告されたが、それ以外にはみられていない^[37]^[38]^[39]。またこれらEGFRのATP結合部位の変異の内訳をみると、エクソン19の欠失変異が44%、L858Rが41%を占め、その他G719Xや稀な変異が15%程度を占める^[40]。

現在、研究目的でL858R変異およびE746-A750欠損型特異的抗体が作成され、非小細胞肺癌の迅速かつ簡便な検出の研究が進められている^[41] 。

ゲフィチニブ耐性変異

上記のゲフィチニブ感受性変異EGFRにさらに二次的な変異が生じることで、ゲフィチニブ耐性となりうる。EGFRの790番めのアミノ酸であるトレオニンのメチオニンへの置換 (T790M)^[42]^[43]や、761番目のアスパラギン酸のチロシンへの置換 (D761Y)^[44]がゲフィチニブ耐性変異として報告されている。T790Mはゲフィチニブに耐性を獲得した非小細胞肺癌の約半数にみられ^[44]、EGFR細胞内領域にあるゲフィチニブ結合部位の変異によりゲフィチニブへの親和性が変化することで獲得耐性がおこると考えられている。ただし、この変異はゲフィチニブ感受性変異を持ちながらゲフィチニブに耐性を示すゲフィチニブ未投与非小細胞肺癌の約半数にみられる^[45]など、ゲフィチニブ投与前の患者検体からも検出されることがあり、また病期が進むにつれて検出される頻度が高くなる^[45]ことから、ゲフィチニブ投与により二次的におこるものではなく、肺癌の進行に伴って少数の癌細胞が持つようになる変異であって、ゲフィチニブ使用によりこの変異を持った細胞がセレクションされるものだという意見もある^[45]。

イントロン1のCAリピート

腫瘍細胞のEGFR遺伝子イントロン1はCAリピートが14-21回と腫瘍によって差がみられ、これが長いとEGFRの転写活性・発現が減弱する^[46]。この長さの違いが悪性腫瘍患者の予後に影響を及ぼす可能性が指摘され、非小細胞肺癌患者において短い方が有意に予後が悪かったと報告された^[47]。またCAリピートとEGFRチロシンキナーゼ阻害剤の効果との関連性も指摘されており、細胞株レベルではCAリピートが短い方がエルロチニブの抗腫瘍効果が高い^[48]。また、正常細胞のCAリピート数はEGFRチロシンキナーゼ阻害剤の副作用と相関し、エルロチニブを投与された大腸癌患者では、正常細胞のCAリピートが少ない方が副作用の皮膚障害が強かった^[48]。

EGFRを標的にした薬剤

EGFRチロシンキナーゼ阻害剤

ゲフィチニブ、エルロチニブは、EGFRのチロシンキナーゼを特異的に阻害する内服抗がん剤である。腫瘍縮小効果はEGFR細胞内領域の変異と関連があり、主に非小細胞肺癌の治療に使用される^[49]^[50]。

抗EGFR抗体

セツキシマブ（Cetuximab、開発コード名C225、商品名Erbitux^®）はEGFRのリガンド結合部位に結合し、EGFRの活性化、二量体化を阻害するモノクローナル抗体である^[51]。変異のないEGFRにも有効であり、大腸癌等で使用される^[52]（日本では2008年7月に“EGFR陽性の治癒切除不能な進行・再発の結腸・直腸癌の治療薬”として承認^[53]）。マツツマブ（Matuzumab、開発コード名EMD72000）も同様の抗EGFRモノクローナル抗体である。臨床試験が進行中である^[54]。

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3. 上皮成長因子受容体（EGFR）阻害剤投与に続発するざ瘡様発疹 acneiform eruption secondary to epidermal growth factor receptor egfr inhibitors
4. 成長ホルモンの生理学 physiology of growth hormone
5. ER／PR陰性、HER2陰性（トリプルネガティブ）乳癌の疫学、危険因子および臨床的アプローチ epidemiology risk factors and the clinical approach to er pr negative her2 negative triple negative breast cancer

Japanese Journal

肺腺癌の上皮成長因子受容体(EGFR)遺伝子変異解析における気管支鏡下採取細胞診検体の有用性の検討

高頭秀吉,江村巌,薄田浩幸,岩本久司,池津満,加藤法男,田村正史,山田隆志,山田佑輔
日本臨床細胞学会雑誌 51(5), 341-347, 2012-09-22
NAID 10030873920

頭頸部癌に対する分子標的治療

丹生健一,大月直樹,清田尚臣
日本耳鼻咽喉科學會會報 115(7), 671-675, 2012-07-20
NAID 10030959249

症例報告抗上皮成長因子受容体抗体薬による長睫毛症の1例

大森俊,小林美和,中村元信
臨床皮膚科 66(8), 569-572, 2012-07-00
NAID 40019382062

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関連記事	「受容体」「成長」「上皮」「成長因子」「受容」

「上皮成長因子受容体阻害薬」

　　[★]

英: epidermal growth factor receptor inhibitor
関: 上皮成長因子受容体

薬理学

EGF受容体拮抗薬

BCR-ALB/C-KIT/PDGFR阻害薬

FLT3阻害薬

PKC412(midostaurin)

JAK2阻害薬
RAS/MAPキナーゼ経路阻害

mTOR阻害薬

rapamycin(sirolimus)
temsirolimus(CCI-779)
everolimus(RAD001)

「セツキシマブ」

　　[★]

英: cetuximab
商: アービタックス Erbitax
関: 上皮成長因子受容体、上皮成長因子受容体阻害薬

セツキシマブは、上皮成長因子受容体 (EGFR) に結合して、EGFRの働きを阻害するモノクローナル抗体である。(wikipedia)
抗がん剤として使用され、癌の増殖などに関係する特定の分子を狙い撃ちする分子標的治療薬のひとつである。(wikipedia)

「EGF receptor」

　　[★]

上皮成長因子受容体、上皮成長因子レセプター、EGF受容体、EGFレセプター

関: EGFR、epidermal growth factor receptor、epidermal growth factor receptor kinase

「上皮成長因子レセプター」

　　[★]

英: epidermal growth factor receptor、EGF receptor
関: 上皮成長因子受容体、EGFレセプター、EGF受容体、上皮増殖因子レセプター、上皮増殖因子受容体

「上皮増殖因子レセプター」

　　[★]

英: epidermal growth factor receptor
関: 上皮成長因子受容体、上皮成長因子レセプター、上皮成長因子受容体キナーゼ、上皮増殖因子受容体

「上皮成長因子受容体キナーゼ」

　　[★]

英: epidermal growth factor receptor kinase
関: 上皮成長因子受容体、上皮増殖因子レセプター、上皮増殖因子受容体キナーゼ

「上皮成長因子受容体遺伝子」

　　[★]

英: epidermal growth factor receptor gene
関: 上皮細胞成長因子受容体遺伝子、上皮増殖因子受容体遺伝子

「ヒト上皮成長因子受容体2」

　　[★]

英: human epidermal growth factor receptor 2
関: ヒト上皮細胞成長因子受容体2、ヒト上皮増殖因子受容体2

「ヒト上皮成長因子受容体2遺伝子」

　　[★]

英: HER-2 gene、HER2 gene
関: her-2遺伝子、HER2遺伝子

「受容体」

　　[★]

英: receptor
同: レセプター、リセプター
関

図：GOO.27

種類

イオンチャネル連結型受容体 (イオンチャネル型受容体)
酵素連結型受容体
Gタンパク質共役型受容体 (代謝調節型受容体)

First Aid FOR THE USMLE STEP 1 2006 p.199

一般的作動薬	受容体	G protein subunit	作用
アドレナリンノルアドレナリン	α1	Gq	血管平滑筋収縮
	α2	Gi	中枢交感神経抑制、インスリン放出抑制
	β1	Gs	心拍数増加、収縮力増加、レニン放出、脂肪分解
	β2		骨格筋筋弛緩、内臓平滑筋弛緩、気道平滑筋弛緩、グリコーゲン放出
	β3		肥満細胞脂質分解亢進
アセチルコリン	M1	Gq	中枢神経
	M2	Gi	心拍数低下
	M3	Gq	外分泌腺分泌亢進
ドーパミン	D1	Gs	腎臓平滑筋弛緩
ドーパミン	D2	Gi	神経伝達物質放出を調節
ヒスタミン	H1	Gq	鼻、器官粘膜分泌、細気管支収縮、かゆみ、痛み
ヒスタミン	H2	Gs	胃酸分泌
バソプレシン	V1	Gq	血管平滑筋収縮
バソプレシン	V2	Gs	腎集合管で水の透過性亢進

チャネルの型による分類(SP. 154改変)

イオンチャネル連結型受容体

Gタンパク質共役型受容体

神経ペプチド受容体

受容体とシグナル伝達系

リガンド、受容体、細胞内情報伝達系

PKA,PKC

癌細胞における

「成長」

　　[★]

英: growth、outgrowth、grow、outgrow、development
関: 発育、伸長、増殖、伸びる、発達、生育; 二次性徴

身長・体重、頭囲、胸囲

	身長(cm)		体重(kg)		頭囲(cm)	胸囲(cm)
生下時	50		3	(ｘ2)	33	32
3ヶ月	60		6
6ヶ月	70		8
1歳	75	(ｘ1.5)	9	(ｘ3)	45	45
2歳				(ｘ4)
3歳	94		14		49	50
4歳		(ｘ2)		(ｘ5)
5歳				(ｘ6)

ホルモン

乳児期：甲状腺ホルモン、インスリン
幼児期：成長ホルモン　　←　　成長ホルモン分泌が低下している場合、3歳頃から身長の伸びが遅れる
思春期：性ホルモン

検査値

抗体価

1歳でIgMは成人と同程度
MAGE　→　IgM, IgA, IgG, IgEの順に成人値と同じレベルとなる。

「上皮」

　　[★]

英: epithelium, (pl.)epithelia
関: 上皮組織、消化器系#上皮の移行、呼吸器の上皮の移行

上皮の分類

「成長因子」

　　[★]

英: 成長因子 growth factor
同: 成長促進因子 growth-promoting substance、発育因子、増殖因子

[show details]

発育因子 : 約 8,070 件
成長因子 : 約 675,000 件
増殖因子 : 約 1,290,000 件

発育因子 growth : 約 12,100 件
成長因子 growth : 約 319,000 件
増殖因子 growth : 約 157,000 件

TGF-β
PDGF

血管新生

angiogenic factor

VEGF
bFGF

angiostasis

「受容」

　　[★]

英: accept, acceptance
関: 受け取る、承認、受諾、認容、認める、受け入れる

[0] Gschwind A, Fischer OM, Ullrich A. "The discovery of receptor tyrosine kinases: targets for cancer therapy." Nature Reviews of Cancer, Vol.4, No.5, 2004, p.p. 361-370. PMID 15122207

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