雄激素受體(AR)與肝癌的研究進展

許 勇綜述 焦華波審校

肝細胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)在全世界范圍內是 1種常見惡性腫瘤。乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)和丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)的慢性感染在 HCC的發生中起到了重要的作用。另外 HCC還有 1個很明顯的流行病學特點,就是在世界范圍內 HCC患者中男性明顯比女性多,男女患者之比為(2～4)∶1[1];并且從全球腫瘤的統計數據來看,世界范圍內 HCC在男性癌癥死亡病例數中排第 3位,而HCC在女性患者癌癥死亡病例數中排第 6位[2]。這種性別上的差異肯定在一定程度上與一些HCC危險因素接觸有關,比如酒精和煙草,但性激素及其受體在肝癌的發生發展中也起到了一定的作用[3]。近年研究還發現,長期口服避孕藥及雄激素制劑能誘發某些良性(如血管瘤、腺瘤、局灶性結節性增生)和惡性肝臟腫瘤(如HCC)[4]。這些都表明 HCC可能與雄激素及雄激素受體 AR存在某種聯系。AR是甾體激素受體超家族的一員,該家族成員能以高專一性、高親和力與激素及激素應答元件結合調控基因轉錄。本文就雄激素受體AR在肝癌中的研究進展做一綜述。

1 AR的結構及其功能

編碼 AR的基因位于X染色體的 q11-12區帶,為單拷貝基因,總長度大于 90 kb,由 8個外顯子組成,外顯子 1最大,編碼受體N端的殘基也最不保守。其N端結構域與AR的轉錄激活有關,該區域包含 2種多聚體,即多聚谷氨酸和多聚脯氨酸,它們被認為在轉錄激活方面起著重要作用。外顯子 2和 3編碼AR的 DNA結合區域(DBD),該結構則高度保守,由 68個氨基酸組成,能形成 2個鋅指結構;外顯子 4和 8則編碼受體的鉸鏈區和配體結合結構域(LBD),該區域起著形成二聚體和結合配體的作用[5]。AR基因的多態性研究報道甚少[6]。在 AR的表達調節中 AR mRNA的穩定性起著重要作用。AR基因編碼的雄激素受體是 1種由 918個氨基酸組成的核蛋白[5]。AR大小約為 110 kd。

AR的作用機制:AR在胞質中能與熱休克蛋白(heat shock protein,Hsp)結合,當雄激素與AR結合后,AR即被激活。此時熱休克蛋白解離,AR進入細胞核中,通過與靶基因上的雄激素反應元件(androgen response element,ARE)的順式作用增強子序列相互作用,從而在轉錄水平上調節基因表達[7]。雄激素受體的轉錄激活功能由核受體輔助激活因子介導,這些輔助因子通過多級作用催化組蛋白乙酰化和甲基化而修飾染色質結構[8],促進RNA聚合酶Ⅱ轉錄起始復合物與啟動子結合,激活基因轉錄,表達蛋白質,進而控制細胞生長。

AR基因的轉錄激活區域以CAG(編碼谷氨酰胺,位于AR蛋白N末端)重復為特征,CAG重復的多少控制AR基因的表達:CAG重復多的AR基因與相應激活物結合后 AR表達被抑制。已經有數據表明,CAG重復少的男性患乙型肝炎病毒相關肝細胞癌[9]的危險性明顯增加;Yu等[10]對HBV陽性男性患者追蹤調查 7～11年,得出結論:CAG重復少(＜20)和雄激素高的患者與CAG重復多(＞24)和雄激素水平低的患者相比,前者HCC發病率較后者高 4倍。但他們[11]在女性患者的研究中得出了相反的結論:AR等位基因 2個位點均超過 23個CAG重復的婦女,比那些較少 CAG重復或只有 1個AR等位基因位點的婦女有更高的HCC發生危險,并且在 HBV攜帶者且年齡＜53歲女性中這種關系更加密切。

雄激素參與了體內許多生長發育和代謝的過程。近年來一些研究發現,在一些非性激素靶組織的腫瘤中存在一定的性激素依賴性,如甲狀腺癌、肺癌、腦瘤、胰腺癌、腸癌和肝癌等。隨著研究的深入,現在能夠對這種現象在分子水平上作出解釋。現在認為雄激素可通過AR的介導:①AR的N端具有某些轉錄活化因子,可與 c-fos、c-jun、ras等與細胞增殖和分化有關的癌基因相互調節,促進細胞增殖;②AR可控制細胞的程序性死亡過程,導致轉化細胞和腫瘤細胞生長優勢;③刺激一些生長因子的表達而促進細胞增殖,如表皮生長因子、胰島素樣生長因子、轉化生長因子等;AR與雄激素結合后,通過旁分泌和自分泌機制使靶組織對生長因子的刺激更敏感,從而使細胞增殖旺盛。④調節與細胞周期有關的調節蛋白,cyclin-B2的表達,促進細胞分裂,而影響激素依賴性腫瘤細胞的增殖。

2 雄激素受體與肝細胞性肝癌的關系

2.1 雄激素受體在肝癌組織中的表達

正常肝組織,肝癌組織與癌周肝組織AR表達的關系:多數研究[12～15]表明,胞核或胞質 AR平均濃度為癌組織 ＞癌周組織＞正常肝組織,其間差異有統計學意義。如梁力建等[13]在 23例HCC的癌瘤和癌周組織的胞質和胞核均檢出AR,但平均濃度癌瘤＞癌周組織＞正常肝,其差異有顯著意義。孫力勇等[14]用RBA法對 31例肝癌組織及其癌旁組織與 6例正常肝組織的AR進行測定,結果表明三者之間AR的陽性表達差異有統計學意義。

2.2 雄激素受體在肝癌組織中的定位

AR在肝癌中的定位目前國內外均有研究報道。AR在肝癌組織中的定位存在 3種形式[13,14],即胞質型(AcR),胞核型(AnR)及胞質胞核混合型。哪型為主目前尚無定論。程計林等[16]用免疫組化 ABC法對 13例肝細胞癌進行檢測,結果顯示AR主要分布于胞質。梁力建等[13]用同樣的方法檢測了 23例原發性肝細胞癌的AcR及AnR,結果是 AcR與 AnR均同時陽性;盧漢平等[12]通過放射配基結合分析法(RBA法)對 192例原發性肝癌組織中胞質雄激素受體(AcR)及胞核雄激素受體(AnR)進行檢測,結果發現:AcR及AnR的含量均明顯高于癌周組織,而親和力無顯著性差異。AnR/AcR比值可以表明 AR在胞質、胞核中結合位點的相對含量,在腫瘤組織中,AnR/AcR比值顯著升高,提示AnR的改變更為明顯。AcR及AnR同時陽性的檢出率為 34.1%,明顯低于 AcR的陽性率(56.6%);羅放等[17]則采用免疫膠體金染色法對 13例肝細胞肝癌的AR表達進行測定,并用免疫透射電鏡進行觀察,結果發現膠體金顆粒主要分布于線粒體雙層膜和脊膜。粗面內質網、結合及游離核蛋白體、核膜及核周間隙、異染色質及常染色質等部位。在 AR表達的陽性率的報道上,由于所用標本來源不同(如新鮮標本和陳舊石蠟包埋標本),檢測手段不同(如生化法和免疫組化法)及樣本大小不同(如大樣本和小樣本)和患者種族的差異等,導致 AR陽性的檢出率差異較大,低者僅為 50.0%,高者可達100.0%。

關于 AcR及AnR之間的具體關系如何,在肝癌的發生發展中的影響如何,目前尚無明確的相關報道。白咸勇等[18]用二乙基亞硝胺(Diethlniteosm ine,DEN)誘發大鼠肝癌的實驗研究中發現,DEN誘癌第 4周,可見少量肝細胞呈 AR陽性表達,細胞散在分布,胞質和(或)胞核內可見陽性反應顆粒,胞核反應強于胞質。隨著肝癌發展進程,AR陽性肝細胞數逐漸增多,反應增強或胞質反應強于胞核,或胞核反應強于胞質。至誘癌第 18周,肝癌結節內癌細胞大多呈陽性表達,胞核反應強于胞質。該結果提示 AnR與肝癌的形成發展過程更密切。同時盧漢平等[12]用RBA法對原發性肝癌及癌周組織中 AcR,AnR分別進行測定分析,結果發現癌組織AcR,AnR的含量明顯高于癌周組織,由于 AnR/AcR比值可以表明 AR在胞核,胞質中結合位點的相對含量,而腫瘤組織的 AnR/AcR比值顯著高于癌周組織(P＜0.001),從而提示癌組織與癌周組織相比,其 AnR改變更為明顯,AnR對判斷腫瘤組織中 AR狀態也更有意義。同時作者還建議在臨床檢測 AcR的同時更應注意AnR的分析檢測,特別是AnR/AcR的比值,用兩者綜合評價腫瘤組織的AR狀態,較單純分析 AcR含量或進行定性分析更有意義。

3 雄激素受體與肝癌預后的關系

目前大多數研究證明 AR陽性的肝癌預后較 AR陰性的差。Nagasue等[19]報道AR陰性肝癌患者手術后 5年生存率為55%,然而 AR陽性患者則為 0%。而最近 Wang等[20]報道調查了在韓國調查了 32名(9名女性,23名男性)肝癌患者,分別取肝癌組織和癌旁組織,用 RT-PCR的方法分析AR的表達情況,結果所有 64個標本均表達 AR,不受性別、病毒感染、以及腫瘤和癌旁組織等因素影響,并且表達量上也無明顯差別。此外,在32名患者中,已有 7人生存期超過了 5年。

4 肝癌的抗雄激素治療

目前很多學者均認為HCC是雄激素依賴性腫瘤。雄激素被認為是導致和促進肝癌發生發展的因素之一[21]。Tanaka等[22]對 46名由 HCV引起的肝硬化男性患者進行前瞻性研究。檢測了在血清中睪酮、游離睪酮和雌二醇的含量,發現雄激素水平的上升、雌激素水平的下降可以促進 HCC的發生,肝硬化患者高雌激素可以降低腫瘤發生的危險性。認為升高的睪酮與雌二醇比例以及降低的雌激素水平可以預測 HCC的發生。因此HCC的抗雄激素治療從理論上說應該有效。但治療結果卻不令人樂觀。Chao等[23]對 32例無法手術切除的 HCC患者應用抗雄激素化合物氟它胺,750ng/d,8周,結果卻發現該化合物對HCC的大小無影響。他們認為氟它胺治療 HCC無效而且HCC可能不是 1個雄激素依賴性腫瘤。Grimaldi等[24]也得出相似的結論,他們對 224名腫瘤無法切除的患者進行多中心雙盲治療,結果發現使用抗雄激素治療結果與安慰劑無差異。雄激素在HCC發生、發展中的作用機制仍不明確,應進一步研究。

最近還有研究表明HBx蛋白可能在HCC中與AR有聯系,HBx定位于細胞質。有研究[25,26]認為 HBx是男性 HBV感染和肝癌形成之間的關鍵病毒因素。HBx可以增強AR的活性,還闡明了HBx是 1個AR正性的轉錄調節因子,在雄激素濃度依賴的模式里發揮作用。他們的研究還表明 HBx是 1個正性雄激素信號通路的調節因子的觀點,這也可以解釋 HBV感染的HCC患者以男性為主的現象。

總之,對于肝癌和雄激素受體AR的關系,還有待于我們進一步研究,相信在不久的將來內分泌治療也將成為肝癌的 1個重要治療手段。

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