雄激素受體及相關(guān)通道在激素非依賴性前列腺癌中的研究進(jìn)展

徐威業(yè) 曹鳳宏 景中民 荊 文 李曉強(qiáng)

(華北煤炭醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院泌尿外科 河北 唐山 063000)

前列腺癌(PCA)是男性泌尿生殖系統(tǒng)的常見腫瘤，其發(fā)病率不但在歐美國家高居首位，而且在中國的發(fā)病率也呈顯著上升趨勢。早期，激素依賴性前列腺癌(HDPC)可以通過內(nèi)分泌治療達(dá)到縮小瘤體、降低血前列腺特異性抗原(PSA)的目的，但在治療12～18個月后，80%前列腺癌患者逐漸演化為激素非依賴性前列腺癌(AIPC)，導(dǎo)致患者最終死于激素不敏感細(xì)胞的廣泛轉(zhuǎn)移。雄激素受體(AR)是雄激素代謝和發(fā)揮作用過程中的中心環(huán)節(jié)之一，現(xiàn)就目前國內(nèi)外對非雄激素依賴型前列腺癌雄激素受體及其相關(guān)通道在前列腺癌診治中的研究進(jìn)展做一綜述。

1 雄激素受體的途徑

AR在AIPC發(fā)展過程中的作用由Mohler首先提出。研究表明AR對難治性前列腺癌細(xì)胞增殖及分化是必不可少的，即使是在雄激素缺乏的情況下。最近的一系列研究顯示在AIPC的發(fā)展中，機(jī)制尚不十分清楚，但雄激素受體起了十分重要的作用[1]。雄激素受體的途徑具體分為以下4種方式。

1.1 雄激素受體基因的擴(kuò)增 前列腺癌在低雄激素的環(huán)境下仍可增殖發(fā)展，其原因之一與AR基因的擴(kuò)增有關(guān)。約30%的前列腺癌患者去勢治療前的標(biāo)本檢測AR基因無擴(kuò)增，但去勢后前列腺癌中即發(fā)現(xiàn)有AR基因擴(kuò)增。認(rèn)為該類患者去勢治療后前列腺癌細(xì)胞可能進(jìn)行克隆性選擇，AR基因擴(kuò)增的細(xì)胞增殖形成病灶。最近的研究表明AR在第650位絲氨酸處發(fā)生磷酸化，而這些磷酸化恰恰發(fā)生在AR進(jìn)入細(xì)胞核并且和DNA結(jié)合之后，導(dǎo)致了AR轉(zhuǎn)錄的增加[2]。AR表達(dá)及轉(zhuǎn)錄水平的升高，使AR對低水平的雄激素的敏感性增強(qiáng)，PCA細(xì)胞失去對正常生長的調(diào)控，極低濃度雄激素環(huán)境下仍能無限制的增殖，這可能是AIPC產(chǎn)生的重要機(jī)制之一[3]。雄激素非依賴型前列腺癌中，AR基因啟動子區(qū)域異常高甲基化在AR表達(dá)中起關(guān)鍵作用，而AR表達(dá)喪失可導(dǎo)致激素非依賴型前列腺癌的發(fā)生[4]。最近一項(xiàng)國內(nèi)研究表明大多數(shù)國人AIPC均高表達(dá)AR，AR的異常表達(dá)可能在前列腺癌的進(jìn)展中發(fā)揮重要的作用。越來越多的研究表明，AIPC的AR表達(dá)是增強(qiáng)的，表明AR可能在A1PC細(xì)胞的增殖中扮演重要的角色。以上均說明雄激素受體蛋白的表達(dá)在AIPC細(xì)胞的增殖分化過程中發(fā)揮重要作用，這也為臨床激素非依賴性前列腺癌二線內(nèi)分泌治療提供了理論依據(jù)。

1.2 AR基因的點(diǎn)突變 雄激素受體的結(jié)構(gòu)主要由3部分構(gòu)成，即DNA的結(jié)合(DNAbinding domain，DBD)、C端的配體結(jié)合區(qū)(1igand binding domain，LBD)和N端的調(diào)節(jié)區(qū)。正常情況下，雄激素受體只特異性地與睪酮或雙氫睪酮結(jié)合發(fā)揮作用(雙氫睪酮與AR的親和力比睪酮大5倍)，但一旦發(fā)生AR基因編碼受體－配體結(jié)合區(qū)的突變，其特異性降低，能與一些類固醇激素結(jié)合而起作用。關(guān)于前列腺癌AR基因點(diǎn)突變的發(fā)生率，各家報(bào)道的不一。最近的研究顯示，在轉(zhuǎn)移性前列腺癌灶中AR基因的點(diǎn)突變率高，去勢治療后的腫瘤AR基因的突變率增高，并且點(diǎn)突變的AR基因仍有功能 。突變后的AR可與孕激素、雌激素、抗雄激素藥物及雄激素代謝產(chǎn)物等相結(jié)合而產(chǎn)生激活作用[2]，這種AR基因的突變解釋了臨床上“撤藥綜合征”現(xiàn)象。武國軍等的研究表明雄激素受體突變體(T877A)在轉(zhuǎn)染后明顯促進(jìn)了前列腺癌細(xì)胞株LNCAP及PC－3細(xì)胞的增殖。并且表明了雄激素受體突變體(T877A)可能為前列腺癌病程的進(jìn)展提供了選擇性的細(xì)胞生長的效應(yīng)[5]。最近臨床研究發(fā)現(xiàn)接受長期氟他胺治療的患者AR有較高的突變率，進(jìn)而發(fā)展為AIPC。

1.3 雄激素受體與配體結(jié)合時(shí)的共同調(diào)節(jié)因子 AR共調(diào)節(jié)因子是與AR轉(zhuǎn)錄激活功能相關(guān)的蛋白質(zhì)因子，對AR介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄發(fā)揮輔助激活、輔助抑制或雙重作用。根據(jù)其對AR轉(zhuǎn)錄效應(yīng)的不同影響和作用，可分為共激活因子、共抑制因子和雙重作用因子等3類。共調(diào)節(jié)因子本身不與DNA直接結(jié)合，不直接提高AR表達(dá)或增加AR進(jìn)入細(xì)胞核的數(shù)量，而是通過其C端功能區(qū)與AR發(fā)生蛋白－蛋白間相互作用，改變AR在轉(zhuǎn)錄激活中對配體濃度的最低需求，使AR介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄活性大幅度改變。其中，當(dāng)AR與共激活因子作用時(shí)，可導(dǎo)致AR的異常活化，AR轉(zhuǎn)錄活性大幅度上升，從而改變AR轉(zhuǎn)錄激活的能力，是AR達(dá)到最大轉(zhuǎn)錄效應(yīng)必不可少的條件。當(dāng)AR與共抑制因子結(jié)合時(shí)，則起相反作用，導(dǎo)致AR轉(zhuǎn)錄活性的下降。研究證明過度表達(dá)AR共激活因子，可導(dǎo)致前列腺癌細(xì)胞發(fā)生雄激素非依賴性生長[6]。

1.4 直接激活雄激素受體[7]AIPC的發(fā)生與AR的過度表達(dá)有關(guān)已得到證明，而AR的過度表達(dá)與不同的生長因子及細(xì)胞因子激發(fā)有關(guān)已在AIPC細(xì)胞中得到證明，這些因子包括表皮生長因子(EGF)、胰島素樣生長因子－1(IGF－1)、角質(zhì)細(xì)胞生長因子(KGF)和白介素－6(IL－6)等。目前研究認(rèn)為與腫瘤細(xì)胞生長的相關(guān)通道如下:

1.4.1 MAPK信號傳導(dǎo)通路。MAPK是一絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，位于胞質(zhì)內(nèi)，是多種生長因子信號通路中的核心蛋白。在前列腺癌的研究中發(fā)現(xiàn)，一些生長因子如EGF、IGFl或IGF2、KGF等通過旁分泌或自分泌作用刺激癌細(xì)胞增殖，可能是直接激活A(yù)R或通過MAPK途徑激活A(yù)R而發(fā)揮作用。研究表明，多數(shù)生長因子信號傳導(dǎo)都是經(jīng)過一系列酪氨酸磷酸化過程實(shí)現(xiàn)的，在這個過程中，有絲分裂激活蛋白激酶(MAPK)磷酸化激活顯得尤為重要，這些生長因子通過旁路反常激活A(yù)R可能為雄激素非依賴細(xì)胞提供了逃避正常生長調(diào)控的途徑，可能是激素治療失敗的又一個原因[8]。

1.4.2 AKT信號傳導(dǎo)通路。AKT是一種癌基因，編碼一種56kD的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，該激酶是一些生長因子受體信號通路中的核心蛋白。AKT促進(jìn)細(xì)胞生長、增殖主要是通過磷脂酰肌醇－3激酶途徑來實(shí)現(xiàn)。在前列腺癌的研究中，AKT信號通路的異常主要與前列腺癌中的癌基因HER－2/neu的激活和抑癌基因PTEN的失活有關(guān)。

1.4.3 HER－2/neu基因。它是EGFR的家族中的一員，一種跨膜糖蛋白，包含有膜外配體結(jié)合區(qū)和膜內(nèi)的酪氨酸激酶活性區(qū)。其主要在人胚胎發(fā)育中表達(dá)，而成年人組織中表達(dá)微量。體外的研究發(fā)現(xiàn)，HER－2/neu蛋白可使雄激素依賴的前列腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化為AIPC，但其轉(zhuǎn)化時(shí)需要AR的參與，其激活后通過P13K－AKT途徑激活A(yù)KT或通過MAPK途徑激活A(yù)R。瘦素體外研究有明顯的促腫瘤細(xì)胞增殖作用，最近體外研究瘦素作用于前列腺癌細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其作用機(jī)制是通過對JAK2/STAT3和MAPK等通道的激活A(yù)R，并轉(zhuǎn)活HER2，從而發(fā)揮其促細(xì)胞增殖的作用[9]。Sirotnak等[10]研究證明應(yīng)用表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑ZD1839能夠顯著抑制AIPC細(xì)胞的生長，這些研究成果為AIPC的治療提供了新的途徑。

2 針對雄激素受體的最新治療藥物

2.1 抗雄激素治療藥物 最近抗雄激素治療的藥物研究方面取得了突破性進(jìn)展，最新研究中的抗雄激素治療藥物有MDV－3100及abiraterone(阿比特龍)，它們在I期及II期臨床試驗(yàn)中表現(xiàn)出強(qiáng)大的抗腫瘤活性。

2.1.1 MDV－3100。MDV－3100是一種小分子 AR拮抗劑，可阻斷AR的核轉(zhuǎn)位及其與DNA的結(jié)合，不會產(chǎn)生任何激動效應(yīng)而導(dǎo)致AR的過表達(dá)。初步的Ⅰ期臨床試驗(yàn)已發(fā)現(xiàn)其對多西紫杉醇治療后(CRPC)患者仍有可觀的療效，可使PSA大幅降低并使患者病情在影像學(xué)上有顯著改善[10]。在這項(xiàng)研究中，接受一線化療無效者，約有62%的患者經(jīng)治療后PSA水平下降大于50%，其中36%的患者臨床癥狀得以改善或部分改善，44%的患者病情趨于穩(wěn)定，表現(xiàn)為瘤體體積的縮小或不再繼續(xù)增大。在已經(jīng)接受過多烯紫杉醇治療無效的患者的臨床試驗(yàn)中，約有51%的患者經(jīng)治療后PSA下降水平大于50%，其中14%的患者臨床癥狀部分得以改善。第I及第II期臨床試驗(yàn)已經(jīng)顯現(xiàn)出MDV3100強(qiáng)大的抗腫瘤活性，可觀的臨床療效，較少的副作用，及良好的耐受性。3期臨床試驗(yàn)將進(jìn)一步展開，為臨床AIPC的治療帶來了新的曙光。

2.1.2 Abiraterone(阿比特龍)。Abiraterone是一種口服的細(xì)胞色素氧化酶P450(CYP450)c17抑制劑，通過抑制雄激素合成中的關(guān)鍵酶－CYP450c17而降低雄激素水平，且對睪丸和身體其他部位的雄激素都有抑制作用，從而降低了腎上腺源性及腫瘤組織內(nèi)分泌細(xì)胞來源的雄激素水平。第一項(xiàng)開放的Ⅱ期臨床研究顯示，經(jīng)阿比特龍治療2個月后，61%的CRPC患者其PSA水平可降低50%以上，有些患者的腫瘤還發(fā)生了縮小(部分緩解)。患者能很好地耐受阿比特龍，未出現(xiàn)腎上腺皮質(zhì)功能不全的證據(jù)，而預(yù)期出現(xiàn)的鹽皮質(zhì)激素過量相關(guān)性毒性(包括低血鉀、高血壓和下肢水腫)，經(jīng)鹽皮質(zhì)激素受體拮抗劑治療控制良好。所有患者的循環(huán)睪酮水平在阿比特龍治療前處于去勢范圍內(nèi)(＜50 ng/dL)，治療后則很快降至檢測不到水平(＜1ng/dL)，循環(huán)腫瘤細(xì)胞數(shù)量亦降低。第二項(xiàng)正在進(jìn)行中的Ⅱ期臨床研究顯示，對于曾經(jīng)接受過多西他賽治療且療效欠佳的CRPC患者，阿比特龍亦能使65%的患者PSA水平下降50%以上。該研究目前共入組了17例對黃體生成素釋放激素(LHRH)激動劑、抗雄激素藥物、己烯雌酚和多西他賽耐藥的CRPC患者。這些患者接受阿比特龍1000 mg/d治療。治療期間所有疾病進(jìn)展的患者都給予阿比特龍與皮質(zhì)類固醇聯(lián)合治療。結(jié)果顯示，11例患者(65%)PSA水平下降＞50%，預(yù)期不良反應(yīng)包括易逆轉(zhuǎn)的低血鉀、高血壓和下肢水腫。通過增加皮質(zhì)類固醇劑量，緩解了1例患者存在的重度疲勞癥狀，所有患者目前仍在研究當(dāng)中[10，11]。

2.2 AR激活相關(guān)通道阻斷劑 目前AIPC的治療研究不僅集中在抗雄激素受體及抑制男性激素的產(chǎn)生方面，而且最新的研究涉及到進(jìn)一步阻斷對雄激素受體有激活作用的相關(guān)通道，并取得了一些令人可喜的成果。目前尚處于研究之中的與下調(diào)雄激素受體通道活性有關(guān)的的因素包括HSP－90、HDACs、mTOR。

2.2.1 HPS－90。HPS－90是一種在細(xì)胞內(nèi)廣泛表達(dá)的一組蛋白質(zhì)，它們在細(xì)胞的構(gòu)成、維持細(xì)胞穩(wěn)定性、細(xì)胞功能的實(shí)現(xiàn)及細(xì)胞組成的定位等方面有重要作用，在前列腺癌研究中，抑制HPS－90的表達(dá)可下調(diào)AR的活性[12]。有三種HPS－90抑制劑已應(yīng)用于AIPC治療方面研究，它們分別是;17－AAG，17－DMAG和IPI－504。已經(jīng)初步顯現(xiàn)出臨床療效，尚處于進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究之中。

2.2.2 HDACs。HDACs可以抑制組蛋白脫乙酰化酶使腫瘤抑制基因失活從而促進(jìn)腫瘤進(jìn)展，這些酶的抑制將恢復(fù)細(xì)胞正常的生長調(diào)控。HDACs已成為在研究難治性前列腺癌治療策略中的新靶點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，HDACs的抑制，使腫瘤細(xì)胞DNA雙鏈結(jié)構(gòu)更容易破壞[13]。HDACs的抑制劑:MGCD0103，CHR －3996及MS－275已經(jīng)用于實(shí)體腫瘤的研究，其中包括前列腺癌，隨機(jī)的臨床試驗(yàn)正在研究之中。

2.2.3 mTOR:前列腺癌患者中約有30% ～50%的患者PI3K/Akt/mTOR通道的活性是明顯增高的。研究證明PI3K/Akt/mTOR通道活性在良性前列腺病變與惡性病變之間有明顯差異，且其活性的高低與前列腺癌分級與分期密切相關(guān)[14]。該通道在缺乏雄激素的情況下可以激活A(yù)R。該通道的抑制劑在與抗雄藥物治療及抗雄激素受體藥物聯(lián)合應(yīng)用于前列腺癌的治療中顯現(xiàn)出明顯的協(xié)同效應(yīng)。mTOR抑制劑雷帕霉素、依維莫司、CCI－779及AP23573在實(shí)體瘤治療過程中已取得了樂觀的療效。

AIPC的發(fā)生機(jī)制方面已經(jīng)取得了重要進(jìn)展，但有些機(jī)制尚未完全明了，尚處于研究階段，需進(jìn)一步研究證實(shí)。AR在AIPC的發(fā)生、進(jìn)展過程中扮演著重要角色，還有抑癌基因失活，自身腫瘤細(xì)胞內(nèi)分泌機(jī)制等研究在AIPC的理論研究領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，為臨床AIPC的治療開創(chuàng)了更為廣闊的治療空間。

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