综述：EGFR-TKIs 跨代际腹泻的病理生理学机制：ERBB信号的作用与潜在疗法

本综述系统阐述了EGFR-TKIs（表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂）所致腹泻的病理生理机制，重点探讨了ERBB信号通路在调控氯离子分泌、肠道上皮屏障完整性及肠道菌群中的核心作用，并基于（Cl-分泌）、（屏障通透性）和（菌群失调）三大机制对潜在治疗策略进行了分类与展望，为临床精准管理提供了重要理论依据。

　　

引言

表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）是治疗携带EGFR突变的转移性非小细胞肺癌（NSCLC）的一线靶向药物。尽管相较于化疗其疗效显著且副作用有所减少，但胃肠道毒性，尤其是腹泻，仍是其临床应用中的主要挑战。约20%至96%的患者会出现腹泻，其中严重腹泻发生率在0.4%至15%之间，常导致剂量调整或治疗中断，影响疗效。目前止泻治疗多为经验性，缺乏特异性，因此深入理解其潜在机制至关重要。

ERBB受体与配体的概述

ERBB（Erb-b2受体酪氨酸激酶）家族包括四个成员：EGFR（ERBB1）、ERBB2、ERBB3和ERBB4。它们被相应的配体激活后，会发生同源或异源二聚化，进而激活下游信号通路，如MAPK（丝裂原活化蛋白激酶）、PI3K/AKT（磷脂酰肌醇3-激酶/丝氨酸-苏氨酸激酶）和JAK/STAT（Janus激酶/信号转导子和转录激活子）通路，从而调控细胞增殖、存活等多种生理过程。该家族的配体根据其受体结合特异性可分为四组，它们之间存在序列相似性和功能冗余。EGFR在NSCLC的癌变和进展中至关重要，因此EGFR-TKIs被开发并成为标准治疗。

EGFR-TKIs的代际与不良反应

目前已开发出三代EGFR-TKIs，其腹泻发生率和严重程度因药物靶点广度、效力和抑制可逆性的差异而不同。

第一代药物（如吉非替尼Gefitinib和厄洛替尼Erlotinib）可逆地抑制野生型EGFR（WT-EGFR）以及常见突变（如EGFR^L858R和EGFR^Del19）。所有级别腹泻发生率约为20-62%，严重腹泻为2-6%。

第二代药物（如阿法替尼Afatinib和达可替尼Dacomitinib）不可逆地抑制WT-EGFR、常见突变体以及其他ERBB受体（ERBB2-4），疗效更高，但腹泻发生率也更高（所有级别75-96%，严重8-15%）。

第三代药物（如奥希替尼Osimertinib）不可逆地抑制常见突变体和耐药突变EGFR^T790M，并在临床浓度下抑制ERBB2-4。其腹泻发生率较低（所有级别36-58%，严重0.4-2.4%）。

除了腹泻，EGFR-TKIs还可能引起罕见的免疫介导毒性，如伴嗜酸性粒细胞增多和系统症状的药物反应（DRESS）综合征。

EGFR-TKIs相关腹泻的潜在机制

EGFR-TKIs诱发腹泻的机制复杂，涉及多种因素，主要可归纳为三大关键机制：氯离子分泌增加、肠道上皮屏障完整性受损以及肠道菌群改变。

氯离子分泌增加

氯离子分泌是驱动液体分泌的主要力量，其过度活跃导致水性腹泻。其调控主要涉及钙依赖性和cAMP依赖性两种信号通路。研究表明，ERBB信号在调节氯离子分泌中起保护性作用，能防止氯离子过度分泌。

在钙依赖性分泌中，毒蕈碱受体激动剂卡巴胆碱（CCh）可诱导TGF-α释放，进而通过EGFR/EGFR同源二聚化激活ERK，从而抑制顶端氯离子电导，限制分泌反应。EGFR配体（如EGF、TGF-α和神经调节蛋白1 NRG1）也通过激活PI3K/PKC等通路抑制基底侧钾通道，从而抑制CCh诱导的氯离子分泌。因此，阻断ERBB信号会导致氯离子分泌增加。

在cAMP依赖性分泌中，血管活性肠肽（VIP）和福斯高林（FSK）可反式激活EGFR，通过PKA等通路增强氯离子分泌，但其具体下游效应尚不完全清楚。直接ERBB激活对cAMP依赖性分泌的影响则较为复杂，可能增强分泌、抑制分泌或无显著影响。

不同代际的EGFR-TKIs对氯离子分泌的影响不同。第一代药物（吉非替尼、厄洛替尼）在T84细胞中不直接诱导氯离子分泌，但能放大CCh反应，并阻断EGF对CCh的抑制效应，其机制可能与阻断CCh诱导的EGFR反式激活和EGF诱导的EGFR激活有关。临床证据显示，95%服用厄洛替尼的NSCLC患者结肠内有液体潴留。

第二代药物阿法替尼是研究最为深入的药物。它不改变细胞内钙或cAMP水平，也不直接诱导氯离子分泌，但能显著放大CCh和FSK的反应，并阻断EGF的抑制效应。其机制涉及通过阻断ERK/MAPK和PI3K/PKC通路，增强顶端CFTR和基底侧钾通道的电导。在类器官模型中，长期暴露于阿法替尼可通过抑制PI3K，上调NKCC1和K_v7.1表达，并通过钙、EPAC和CaCCs（主要是TMEM16A）通路放大FSK反应。此外，阿法替尼通过抑制PI3K促进分泌谱系细胞（特别是潘氏细胞）的分化。达可替尼也能诱导氯离子分泌并放大CCh反应。体内研究证实，阿法替尼和达可替尼在大鼠中均能引起水样腹泻，增加粪便含水量，并可被钾通道、CFTR和CaCCs抑制剂缓解。

第三代药物奥希替尼在T84细胞中不影响FSK反应，也不阻断EGF对CCh的抑制效应。然而，服用奥希替尼的大鼠仍出现腹泻和粪便含水量增加，其机制与结肠中TMEM16A蛋白表达上调有关，CaCCs抑制剂可显著缓解症状。

肠道上皮屏障完整性降低

肠道上皮屏障由单层上皮细胞及其间的紧密连接蛋白构成，是重要的物理屏障。屏障受损会导致液体、蛋白质和血细胞渗入肠腔，引发腹泻。ERBB信号在维持上皮稳态、损伤应答和修复中起着至关重要的作用。

在稳态情况下，EGFR缺失会减少上皮增殖、增加凋亡（尤其在隐窝）、增强DNA损伤并增加肠道通透性。EGFR激活促进上皮细胞 restitution（修复）。ERBB3缺失增加凋亡，ERBB4缺失则损害 restitution 并增加凋亡。EGFR在驱动 restitution 中起主要作用。

在损伤和恢复过程中，炎症因子（如TNF）可反式激活EGFR和ERBB2，通过AKT通路促进细胞存活。TNF还能诱导ERBB4表达，并通过Src/PI3K/AKT/COX-2通路促进生存。在DSS诱导的结肠炎中，EGFR缺失导致严重的隐窝丢失、炎症和体重减轻。TLR4激活诱导EGFR配体EREG和AREG的表达，驱动上皮增殖和细胞保护。EGFR、TLR4、EREG或AREG的缺失会增加对损伤的易感性。ERBB2在恢复期提供短暂的生存信号，而ERBB3支持急性和恢复期；其缺失会加重损伤并显著损害恢复。

ERBB信号也参与调节细胞旁连接。在稳态时，单个ERBB受体缺失对连接蛋白完整性影响不大，但ERBB2-3对于损伤后恢复期的ZO-1重新分布至关重要。EGF在应激暴露后通过PLC-PKC和ERK等通路改善紧密连接和粘附连接，帮助恢复肠道完整性。

炎症是屏障功能的关键调节因子。ERBB信号通过限制炎症来保护肠道。例如，IL-33诱导的2型固有淋巴细胞（ILC2s）表达AREG，通过EGFR依赖途径减轻结肠炎。中性粒细胞通过TGF-β诱导AREG表达，限制IL-6和IFN-γ等促炎细胞因子。ILC3s分泌HB-EGF，在TNF驱动的损伤中保护上皮。在DSS结肠炎中，ERBB3缺失增加全结肠炎症，而ERBB2在恢复期限制TNF-α和IFN-γ。神经调节蛋白4（NRG4）也有助于炎症控制。外源性给予ERBB配体（如EGF、NRG、HB-EGF、AREG）可减轻由艰难梭菌、酒精、炎症细胞因子和缺血性损伤引起的炎症。

EGFR-TKIs对肠道上皮屏障的影响因代际而异。第一代药物（厄洛替尼、吉非替尼）在IEC6细胞中增加细胞屏障通透性，通过PERK-eIF2α-ATF4-CHOP通路（内质网应激）诱导细胞凋亡、减少连接蛋白（如E-cadherin、ZO-1）表达、增强炎症细胞因子（尤其是IL-6）的转录和释放。在小鼠体内，它们引起腹泻和体重减轻，导致肠道凋亡、炎症、IL-6表达升高、E-cadherin表达减少和CHOP表达增加。组织病理学损伤包括隐窝凋亡增加和绒毛高度降低，主要位于回肠。

第二代药物阿法替尼在T84细胞中不可逆地降低屏障完整性。在类器官中，它诱导最高水平的凋亡。达可替尼在T84细胞中未检测到对屏障通透性或细胞活力的影响。然而，两者在大鼠体内均诱导肠道通透性、损伤和炎症，导致绒毛高度降低，ZO-1和occludin蛋白表达减少，病变主要位于回肠。达可替尼还增加单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）的表达。这些病理变化可能主要由EGFR抑制介导。

第三代药物奥希替尼在T84细胞中不可逆地降低屏障完整性，但在大鼠体内未诱导组织病理学、炎症或增殖变化，表明其腹泻可能独立于肠道屏障破坏发生。

肠道菌群改变

平衡的肠道菌群（生态平衡）对维持健康至关重要，而菌群失调（生态失调）与腹泻性疾病密切相关。病原体（如艰难梭菌、志贺氏菌、产肠毒素大肠杆菌ETEC、肠致病性大肠杆菌EPEC）可通过产生毒素、破坏连接蛋白和触发炎症信号直接引起腹泻，或通过消耗有益微生物间接导致腹泻。有益微生物（如乳杆菌属、双歧杆菌属）通过产生短链脂肪酸（SCFAs）和其他生物活性分子（如p40）来增强屏障功能和调节免疫反应。潘氏细胞作为肠道菌群的核心调节者，分泌抗菌肽（AMPs）如溶菌酶（LYZ）和α-防御素，通过TLR/MyD88和NOD2信号通路限制细菌过度生长和易位。

ERBB信号与肠道菌群的相互作用尚不完全清楚。乳酸杆菌鼠李糖GG（LGG）的分泌蛋白p40通过刺激上皮细胞释放HB-EGF，进而激活EGFR-Akt信号通路，发挥抗凋亡和增强屏障的作用。外源性EGF给药可减少与腹泻相关细菌（如大肠杆菌、艰难梭菌、空肠弯曲菌）的定植，其机制可能与抑制定植而非直接抗菌作用有关。内源性ERBB信号，特别是ERBB3，通过PI3K-ATOH1依赖通路抑制潘氏细胞分化。

关于EGFR-TKIs，第二代药物阿法替尼改变了大鼠肠道菌群的β多样性。它减少了厚壁菌门（Firmicutes）和乳酸杆菌属（Lactobacillus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）等有益菌的丰度，增加了变形菌门（Proteobacteria）、疣微菌门（Verrucomicrobia）以及埃希氏菌-志贺氏菌属（Escherichia-Shigella）、葡萄球菌属（Staphylococcus）等病原体或机会致病菌的丰度。阿法替尼通过抑制PI3K促进潘氏细胞分化，可能间接调节微生物组。相比之下，第三代药物奥希替尼对患者肠道菌群的影响极小。

EGFR-TKIs诱导腹泻的潜在疗法

针对上述机制，潜在的抗腹泻策略可分为三类：抑制氯离子分泌、增强肠道上皮完整性以及调节肠道菌群。

抑制氯离子分泌：CaCC抑制剂（CaCC_inh-A01）可缓解奥希替尼和阿法替尼在大鼠中诱导的腹泻。基底侧钾通道抑制剂（克罗米唑Clotrimazole、Senicapoc）和CFTR抑制剂（BPO-27）能阻止阿法替尼放大CCh反应，并缓解大鼠腹泻。日本传统药物半夏泻心汤（HST）及其活性成分可抑制CaCCs，在大鼠和患者中显示出缓解腹泻的趋势。壳寡糖（COS）可抑制阿法替尼放大的FSK反应。然而，抗HIV腹泻药物克罗菲勒默（Crofelemer）虽然在T84细胞中有效，但在达可替尼治疗的大鼠中反而加重了腹泻，可能与肠道屏障破坏导致其全身吸收和毒性有关。

促进肠道上皮完整性：姜黄素（Curcumin）可通过抑制p38 MAPK和caspase激活来预防吉非替尼诱导的细胞死亡，增加大鼠存活率、绒毛高度并减少凋亡细胞。胰高血糖素样肽-2（GLP-2）可促进肠道生长，缓解厄洛替尼治疗小鼠的绒毛萎缩和隐窝凋亡。西格列汀（Sitagliptin）是一种DPP-4抑制剂，可通过GLP-2通路促进ZO-1、occludin和E-cadherin表达，缓解阿法替尼诱导的腹泻并改善肠道组织学评分。壳寡糖（COS）还能促进屏障完整性。卡巴胆碱（CCh）在T84细胞中可抑制由厄洛替尼、阿法替尼和奥希替尼引起的早期屏障完整性恶化。

靶向肠道菌群：西格列汀（Sitagliptin）可通过GLP-2依赖和非依赖途径改变肠道菌群，增加有益微生物（如Akkermansia、Coriobacteria），但其对病原体（如Escherichia-Shigella）的逆转效果不佳。

结论

本综述深入探讨了EGFR-TKIs相关腹泻的机制，重点阐述了ERBB信号在调节氯离子分泌、肠道上皮屏障和肠道菌群中的核心作用。通过将这些机制与具体的药物靶点以及不同代际TKIs腹泻发生率的差异联系起来，揭示了分子差异如何影响毒性特征。最后，基于三大机制总结了新兴的治疗策略，为开发更有效的、基于机制的管理方法提供了视角。