神經(jīng)降壓素在前列腺癌的表達(dá)及其靶向作用的研究進(jìn)展

王 江(綜述)，牛遠(yuǎn)杰(審校)

(天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院 1泌尿外科， 2天津市計劃生育研究所，天津 300211)

前列腺癌是歐美各國最常見的男性惡性腫瘤，病死率僅次于肺癌居第二位，我國前列腺癌發(fā)病率雖遠(yuǎn)低于西方國家，但近年來病死率呈顯著增長趨勢。前列腺癌的治療模式依然以外科治療、放射治療和內(nèi)分泌治療等傳統(tǒng)治療模式為主，多數(shù)患者在治療1～2年后出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，目前對于前列腺癌的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移尚無很好的治療方法。但隨著腫瘤分子生物學(xué)研究的不斷深入，靶向抗腫瘤藥物有望在前列腺癌的后期治療中發(fā)揮日趨重要的作用。神經(jīng)降壓素(neurotensin，NT)是配體依賴性的轉(zhuǎn)錄因子，可以通過自分泌、旁分泌或內(nèi)分泌作用對細(xì)胞發(fā)揮神經(jīng)遞質(zhì)或局部激素的生理作用。近年來研究發(fā)現(xiàn)，NT可能與腫瘤細(xì)胞的生長及增殖存在相關(guān)性。現(xiàn)就NT及其受體在前列腺腫瘤的表達(dá)和腫瘤靶向研究進(jìn)展予以綜述。

1 NT的一般情況

1.1NT的來源 NT是從牛下丘腦分離獲得的由13個氨基酸組成的多肽，因具有降壓作用而得名。NT分子的排列順序如下：焦谷-亮-酪-谷-門酰-賴-脯-精-精-脯-酪-異亮-亮-OH(PGluLeu-Tyr-Glu-Asn-Lys-Pro-Arg-Arg-Pro-Tyr-Ile-Leu)，后6個氨基酸殘基具有其全部生物活性。1987年，Dobner等[1]成功克隆NT基因，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)NT和神經(jīng)介素是內(nèi)切蛋白酶作用于同一前體不同切點的產(chǎn)物。

1.2神經(jīng)降壓素受體 已知的神經(jīng)降壓素受體(neurotensein receptor,NTSR)主要包括4個亞型：NTSR1、NTSR2、NTSR3、sorLA/LR1。NTSR1的分子質(zhì)量為46 128，NTSR1和NTSR2受體基因分別位于染色體2p25.1和20q13。其中NTSR1和NTSR2屬于G蛋白偶聯(lián)受體，NTSR3和NTSR4屬于單跨膜受體[2]。NTSR1廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元的細(xì)胞膜和神經(jīng)末稍上，同NT一樣，很多腫瘤組織中也發(fā)現(xiàn)NTSR1的存在。與NTSR1比較，NT對NTSR2的作用可被左卡巴司汀拮抗，且與NTSR2的親和力差。Griebel等[3]報道，NTSR2只存在于腦內(nèi)的神經(jīng)元上。NTSR3不同于NTSR1和NTSR2，能與NT、腦源性神經(jīng)生長因子和脂蛋白脂肪酶結(jié)合[4]。第四種NTSR sorLA/LR1，分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元上[5]，其生理相關(guān)性及其NT的作用效應(yīng)還有待研究。

1.3NT及其受體的激活和信號轉(zhuǎn)導(dǎo) NT既可以單獨存儲于大囊泡內(nèi)，也可以與5-羥色胺、多巴胺、去甲腎上腺素等共存于小囊泡內(nèi)，并與這些神經(jīng)遞質(zhì)同時釋放。在非激活狀態(tài)下，各亞型NTSR均以蛋白單體形式表達(dá)于細(xì)胞膜上，配體與受體的細(xì)胞外區(qū)結(jié)合后激活受體。NTSR1和NTSR2結(jié)構(gòu)上的共同特征是單一肽鏈7次穿越膜，構(gòu)成7次跨膜受體。當(dāng)受體被配體激活后，Gα上的GDP為GTP所取代，這是G蛋白激活的關(guān)鍵步驟[6]。此時G蛋白解離成GTP-Gα和Gβγ兩部分，它們既可以分別與效應(yīng)器作用，也可以直接改變自身功能，包括離子通道的開閉，產(chǎn)生第二信使等途徑影響細(xì)胞的反應(yīng)。研究顯示，在缺乏NT的傳入神經(jīng)的區(qū)域發(fā)現(xiàn)大量NTSR2的存在，表明NTSR2可被多源性配體激活[7]；NTSR3也能被受體相關(guān)蛋白和脂蛋白脂酶等多源性配體激活[8]。NTSR2和NTSR3/Sortilin的激活與轉(zhuǎn)導(dǎo)同NT的分布呈現(xiàn)非線性相關(guān)，相關(guān)作用機(jī)制有待深入研究。

1.4NT及其受體的下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和信號終止 NT生物學(xué)作用有賴于NT與靶細(xì)胞膜上的NTSR特異性結(jié)合，觸發(fā)下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來實現(xiàn)。NTSR1和NTSR2相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制主要包括腺苷酸環(huán)化酶活性的改變、肌酸磷脂系統(tǒng)激活及離子通道的開放或關(guān)閉等學(xué)說[9]。其他可能的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑包括血管生成信號通路、Ras信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、花生四烯酸的形成、Wnt信號通路以及Akt活性的抑制[10]。NTSR3的下游轉(zhuǎn)導(dǎo)通路主要包括絲裂原活化蛋白激酶和磷脂酰肌醇3-激酶依賴途徑[11]。以上信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之間均有聯(lián)系且相互作用復(fù)雜，眾多生物信號交織組成龐大的生物信息網(wǎng)，抑制單一靶點和通路很難達(dá)到生物抑制效果，因此多靶點聯(lián)合作用機(jī)制的研究逐漸成為研究熱點。

NT的降解作用主要通過金屬內(nèi)切肽酶對精8-精9，脯10-酪11及脯7-精8三處肽鍵作用來實現(xiàn)。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為在受體親和力和內(nèi)在活性的影響下，許多受體-信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)都有各自關(guān)閉受體激活的方法，對于NTSR1和NTSR2而言，當(dāng)Gα-GTP被緩慢水解成Gα-GDP，Gα重新和Gβγ結(jié)合為Gαβγ導(dǎo)致受體失活或脫敏。而最近研究發(fā)現(xiàn)，受體失活或脫敏并非由受體與配體親和力降低所造成，而應(yīng)該是受體數(shù)目和活力的影響；磷酸化、蛋白激酶A、G蛋白偶聯(lián)受體激酶和β抑制蛋白對NTSR1和NTSR2脫敏也起到一定的作用[12]。

2 NT對正常組織的調(diào)控作用

NT在神經(jīng)、消化及心血管等系統(tǒng)中廣泛且非均勻分布。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，NT在腦分布廣泛，具有降溫、鎮(zhèn)痛、調(diào)節(jié)神經(jīng)傳導(dǎo)和刺激激素分泌的作用；外周注射則不出現(xiàn)鎮(zhèn)痛效果。有研究報道在下丘腦外側(cè)區(qū)中，多數(shù)具有功能性瘦素受體的神經(jīng)元含有NT，而這些神經(jīng)元與orexin神經(jīng)元和腦邊緣多巴胺能系統(tǒng)存在某種聯(lián)系；特別是沒有瘦素受體并缺乏NT神經(jīng)元的小鼠，表現(xiàn)出食物攝入量增加，易患早發(fā)性肥胖癥，且自發(fā)活動也減少[13]。該研究結(jié)果表明，在下丘腦外側(cè)區(qū)，含NT的瘦素神經(jīng)元是通過orexin神經(jīng)元的激活以及中腦邊緣多巴胺能系統(tǒng)來調(diào)控有機(jī)體能量平衡。在消化系統(tǒng)，NT對大腸、小腸、結(jié)腸等胃腸道和胰腺組織均有促生長作用。在心血管系統(tǒng)，NT作為神經(jīng)遞質(zhì)作用于含NT的神經(jīng)纖維可以影響交感神經(jīng)和膽堿能神經(jīng)對循環(huán)血管的作用，而且NT與心、腎血管擴(kuò)張呈正相關(guān)。低NT水平可以引起外周血管阻力升高誘發(fā)高血壓甚至心、腎功能的損害[14]。

3 NT在前列腺腫瘤的表達(dá)及信號失調(diào)

NT及其受體被發(fā)現(xiàn)在肺癌、乳腺癌、結(jié)腸癌等眾多腫瘤組織中都有異常表達(dá)，該文就NT在前列腺癌中的研究進(jìn)展進(jìn)行闡述。

有研究顯示[15]，正常前列腺組織內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)NT，但原發(fā)性前列腺癌中存在NT，NT主要來源于前列腺癌的神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞與腫瘤的惡性程度和預(yù)后差呈正相關(guān)。Yu等[16]指出，NT對體內(nèi)和體外培養(yǎng)的前列腺癌細(xì)胞起到營養(yǎng)和刺激增長的作用。Amorino等[17]報道，NT對前列腺癌細(xì)胞的增殖作用需要基質(zhì)金屬蛋白酶介導(dǎo)的表皮生長因子受體轉(zhuǎn)錄，并與激活表皮生長因子受體磷酸化和Stat5b的下游信號通路相關(guān)。Vias等[18]也指出，NT/神經(jīng)介素基因在前列腺癌LNCaP-Bic細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄和翻譯水平都上調(diào)，細(xì)胞增殖率提高，侵襲力增強(qiáng)，提示NT對非激素依賴性前列腺癌的進(jìn)展有作用。此外，雄激素敏感的LNCaP細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)NTSR1，在雄激素撤退后給予外源性NT能夠發(fā)揮類似雄激素的作用刺激LNCaP細(xì)胞增殖。

Swift等[15]報道，在原發(fā)腫瘤細(xì)胞原代培養(yǎng)過程中，發(fā)現(xiàn)NTSR1上調(diào)表型為cytokeratin 1/5/10/14+，而NTSR2和NTSR3上調(diào)表型為cytokeratin 18+，類似的NTSR表達(dá)模式未發(fā)生在良性前列腺組織切片，細(xì)胞分化狀態(tài)可作為觀察腫瘤差異的基礎(chǔ)。此研究結(jié)果支持利用NTRS作為靶點治療低分化和高分化的前列腺癌。

Nalla等[19]發(fā)現(xiàn)，PC-3、DU-145和LNCaP細(xì)胞中有金屬內(nèi)肽酶3.4.24.15活動，而高水平的肽鏈內(nèi)切酶3.4.24.11只有在LNCaP細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，因此NT在PC-3和D-145細(xì)胞中含量相對穩(wěn)定，但在LNCaP細(xì)胞中迅速降解失活，磷酰二肽能抑制LNCaP細(xì)胞代謝NT。而雄激素依賴性前列腺癌LNCaP細(xì)胞，在經(jīng)過激素剝奪治療后，出現(xiàn)神經(jīng)多肽水解酶的活性降低和NT含量增多，提示低雄激素水平可以抑制金屬內(nèi)切肽酶的活性，導(dǎo)致NT降解速度減慢，這也是NT在雄激素非依賴性前列腺癌中高表達(dá)的原因之一，而且NTSR的表達(dá)依靠NT濃度水平調(diào)節(jié)，不受雄激素濃度的影響。另一方面，LNCaP細(xì)胞在雄激素撤退后能產(chǎn)生和分泌NT。通過對雄激素非依賴性前列腺癌的深入研究發(fā)現(xiàn)，NT在前列腺癌對雄激素不敏感的條件下能刺激細(xì)胞增生。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)[20]，利用基因芯片技術(shù)比較LNCaP-Bic、C4-2和C4-2b等雄激素非依賴性細(xì)胞系，NT在C4-2b有3500倍的增高。

4 針對 NT及其受體的靶向治療的研究進(jìn)展

4.1針對NT及其配體/受體復(fù)合物的靶向研究 NT對NTSR1的作用可以被拮抗劑SR48692和142948阻斷，使用G?6976可以誘導(dǎo)前列腺癌、肺癌、結(jié)腸癌和胰腺癌細(xì)胞系出現(xiàn)NTSR1的過度表達(dá)，而這種作用可以被SR48692抑制[21]。雖然阻斷受體配體結(jié)合已經(jīng)成為輔助治療策略的一部分，但是劑量毒性問題限制了SR48692和142948的靶向使用。有報道顯示，左卡巴司汀可以抑制NTSR2在前列腺腺癌的表達(dá)[22]。此外，White等[23]對大鼠NTSR N端和C端進(jìn)行蛋白替代和融合研究發(fā)現(xiàn)，將麥芽糖結(jié)合蛋白代替NTSR的N端，可以得到高活性的麥芽糖結(jié)合蛋白-NTSR融合蛋白。如果將C端同時融合thioredoxin A的缺失突變體，NTSR的穩(wěn)定性和表達(dá)效率將有大幅提高。

4.2針對NT下游信號的靶向研究 腫瘤組織生長、發(fā)育和進(jìn)展是細(xì)胞生長失去正常調(diào)控而引起的多靶點、多信號的調(diào)控過程。因此在前列腺腫瘤中，NT與其受體結(jié)合后會出現(xiàn)異常的下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，進(jìn)而引起基因表達(dá)的改變和一系列異常的細(xì)胞應(yīng)答(如過度增殖、分化等)。顯然抑制單一信號轉(zhuǎn)導(dǎo)往往不足以遏制腫瘤的進(jìn)展，因此針對NT及其受體信號下游的多靶點聯(lián)合阻斷研究也是當(dāng)今腫瘤治療和藥物開發(fā)的研究方向。

有研究指出[24]，絲裂原活化蛋白激酶信號通路下的Raf/MEK/ERK旁路在雄激素非依賴性前列腺癌轉(zhuǎn)變過程中起重要作用。NTSR1和NTSR2可以觸發(fā)細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶通路使p44/p42絲裂原活化蛋白激酶磷酸化進(jìn)而活化或抑制涉及前列腺癌細(xì)胞增殖、凋零和細(xì)胞侵襲等生命活動相關(guān)的蛋白。Rick等[25]報道，生長激素釋放激素拮抗劑JMR-132在雄激素非依賴性前列腺癌的體內(nèi)外實驗中,可以發(fā)揮抑制PC-3和DU-145細(xì)胞分泌生長激素釋放激素和細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶通路活化的作用，從而發(fā)揮抑制腫瘤細(xì)胞增殖和誘發(fā)細(xì)胞凋亡的作用。

Sutherland等[26]指出，同為跨膜蛋白的NTSR1和αvβ3在前列腺癌LNCaP、C4-2和PC-3細(xì)胞系出現(xiàn)過度表達(dá)且存在相關(guān)性，而拮抗劑S247可以直接抑制兩者過度表達(dá)，減少腫瘤細(xì)胞的增殖和骨轉(zhuǎn)移的發(fā)生。

Vinall等[27]報道，在利用LNCaP細(xì)胞制造的雄激素非依賴性前列腺癌模型上，NT通路下游的蛋白激酶A和核因子κB信號通道，可被松弛肽H2拮抗劑阻斷，引起的腫瘤細(xì)胞增殖減少50%。

4.3針對miRNA的靶向研究 研究發(fā)現(xiàn)[28]，miRNA在正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)情況相差很大，顯示miRNA可能與癌基因、抑癌基因、表觀遺傳學(xué)異常相關(guān)且發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用，而這一切均與miRNA表達(dá)異常相關(guān)。有研究指出，在前列腺癌、結(jié)腸癌和大腸癌中，甲基氧化偶氮甲醇不僅可以抑制miR-1的信號通路實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞DNA損傷的作用，而且還可以抑制NT及其受體通過表皮生長因子受體通路激活腫瘤細(xì)胞的增殖作用。與正常前列腺細(xì)胞比較發(fā)現(xiàn)，具有細(xì)胞凋亡作用的miR-330，在前列腺癌的表達(dá)水平明顯降低[29]。Formosa等[30]發(fā)現(xiàn)，miR-16和miR-132具有腫瘤抑制作用，在前列腺癌出現(xiàn)miR-16下調(diào)和miR-132被甲基化沉默，Akt和核因子κB信號通路刺激腫瘤細(xì)胞生長，且Akt也可通過磷酸化激活核因子κB抑制蛋白(IκB)激酶導(dǎo)致IκB降解，從而使核因子κB從胞質(zhì)中釋放出來，由靜止轉(zhuǎn)向活化，抑制細(xì)胞的凋亡。

5 展 望

NT及其受體作為腫瘤細(xì)胞內(nèi)重要的標(biāo)志物，在體內(nèi)外試驗均證實對腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程起重要作用，并與癌癥等相關(guān)信號通路之間有緊密聯(lián)系。NTSR作為藥物設(shè)計的靶點，有十分廣闊的應(yīng)用前景，在前列腺腫瘤的研究中扮演著越來越重要的角色。就目前而言，對于NT及其受體的了解只是冰山一角，許多機(jī)制仍有待繼續(xù)研究，有理由相信，隨著NT及其受體的相關(guān)機(jī)制被不斷闡明，NT及其受體可以為前列腺腫瘤的靶向治療提供新途徑。

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