性激素受體及其靶向治療在肝細胞癌中的應用前景

萬 昕(綜述)，林 喆，陳 云(審校)

(南京醫科大學，南京 210029)

肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是世界上高發的一種可致死惡性腫瘤。由于缺乏有效的治療手段，HCC患者的年病死率也很高，居世界第三位[1]。HCC的致病風險因子主要存在于多項可引發肝臟硬化的慢性肝臟疾病，包括乙型肝炎、丙型肝炎、酒精性以及非酒精性脂肪肝等[2-3]。流行病報告顯示，HCC男、女發病比例平均處于2∶1和4∶1，說明HCC的發生存在明顯的性別差異，研究顯示這種現象的產生和個體中性激素的水平有一定的關聯性[4]。目前針對性激素類和HCC發生所進行的眾多體內外實驗都顯示雄激素有誘導和促進HCC的作用。相反，雌激素被認為對肝臟發揮一定的抗癌和保護作用。在對HCC進行的臨床治療中，單獨使用相關的抗性激素藥物僅能起到一定的緩解作用，可見還有其他因素對HCC形成發展起著更加關鍵的調節作用。后經研究發現，通過對性激素類受體相關位點進行的靶向調控可以更加有效地影響HCC的發生、發展過程[5]。雖然當前的研究進展都還沒有完全明確其相互作用的機制，但這無疑為臨床治療HCC開辟了一條嶄新的思路。

1 雌激素受體和雄激素受體與HCC的相互關系

雌激素和雄激素都是通過結合其高親和力的特異性受體發揮相應的生物功能。雄激素受體(androgen receptor，AR)和雌激素受體(estrogen receptor，ER)大都屬于核受體家族，通過扮演轉錄因子的角色來調節相關基因的表達，進而影響細胞中免疫應答發生、細胞增殖和凋亡等過程。新的分子研究進展顯示，AR和ER的表達及功能水平在所有激素敏感器官的致癌機制中都起著重要的作用[6]。雖然對于肝臟中性激素及其受體的研究相對較少，但是也有報道顯示野生型及不同單位的ER及AR的表達在正常及HCC患者肝臟中有差異，說明HCC的致癌機制和性激素類及其受體之間也存在密切的聯系[7]。

1.1ER及對HCC的作用 ER具有N端結合域(NTD)、DNA結合域(DBD)以及配體結合域(LBD)三大基本結構區域，其中激活功能(AF)區域：AF-1和AF-2分別位于NTD和LBD，可調節ER的轉錄活性。雌激素功能發揮ERα和ERβ兩種受體亞型介導，ERα結構由595個氨基酸組成，ERβ所含530的氨基酸結構則相對較短，兩者在DBD段具有高度的同源性(95%)，而在HBD中同源性僅為53%[8]，一般認為后者在結腸、乳房等多種器官中發揮著更加顯著的腫瘤抑制作用。現已證實，ERβ共有1，2，4，5四個亞型，在人類不同組織細胞中呈差異性表達，各亞型僅存在最后一個外顯子的差異，從而編碼出特異性的C末端。而僅ERβ1含有全長的螺旋11，12結構，可以與其他各亞基組成二聚體形式發揮功能，是唯一的全功能亞基[9]。檢測ER的信使RNA水平發現在不同性別及病毒感染情況下，ER的表達模式明顯不同，且ERβ在丙型肝炎病毒所致HCC中表達更加明顯。有實驗顯示，對比肝臟中HCC癌和癌旁樣本時可以發現僅有少數的胞質ER表達水平有所提高,而所有的核ER表達水平都呈明顯下降狀態，說明ER對于HCC的發展在某種程度上具有一定的抑制作用[10]。

1.2AR及對HCC的作用 AR有多種功能性轉錄片段結構，最常見的AR轉錄產物具有8個外顯子，含有編碼110×103蛋白的四個主要功能區域，包括N端反式激活區域(NTD)、DNA結合區域(DBD)、鉸鏈區(H)以及C端配體結合區域(LBD)，其中編碼外顯子4～8的LBD和轉錄活性相關不大[11]。雄激素主要通過AR介導發揮作用，雄激素/AR信號能夠通過和各種AR共調節因子相互作用來調控多項生物學事件。有研究顯示，與鄰近的正常肝組織對比，肝臟腫瘤的AR會產生明顯的過表達狀態，且AR水平與肝臟腫瘤的發生有明顯的相關性[12]。這些現象說明AR的上調對于HCC的發生有促進作用。但另外有研究顯示，肝臟AR缺乏小鼠會形成更多未分化的腫瘤，并且在轉移階段時腫瘤更大，表明肝臟AR可能也發揮著抑制HCC轉移的第二重作用[13]。

2 ER和AR致HCC的相關機制

2.1ER對HCC的作用 雌激素的作用以及ER在癌發生時的角色都已經被頻繁的研究記錄，一般認為雌激素通過其受體介導對細胞進程中的各種事件進行調節。這種包括基因組和非基因組層面的多種應答作用的融合為ER有效的調控轉錄提供了基礎。

2.1.1基因組機制 該種機制是雌激素發揮功能的經典模式，其中ERs主要扮演著一個需配體激活的轉錄因子角色，經配體激活的ERs會轉移到細胞核內并進一步調節靶基因的表達[14]。這些轉錄調節是通過與靶基因啟動子區域的雌激素應答元件(estrogen response element，ERE)相互作用引發的，但O′Lone等[15]研究證實,人類受ER調節的1/3的基因都不包含ERE樣序列，部分雌激素控制基因具有ERE位點，或單核激素受體1結合位點，從而可以代替缺少的ERE作用。ERs調節轉錄和改變應答元件的分子機制已經逐漸清晰，研究發現ERs也可以不直接結合DNA而是通過與核內其他轉錄因子蛋白間的相互作用來調節基因的表達，如在雌二醇的誘導下ER可以與激活蛋白1轉錄因子復合物相互作用影響下游基因的表達；與特異性蛋白Sp1轉錄因子相互作用形成復合體可以調節富含GC啟動子的相關基因；同時與核因子κB及CCAAT/增強子結合蛋白β兩個轉錄因子相互作用介導白細胞介素6基因表達抑制等，這些ER的基因調節作用依賴于配體、細胞類型以及受體亞型等，而并不依賴于ERE的存在[16]。同時，這種替換應答元件的轉錄控制方式也受到了非基因組依賴機制的促進。

2.1.2非基因組機制 雌激素也發揮著非基因組的作用，作用過程非常迅速。此類機制是由膜上定位的ER引發，依賴于不同細胞類型雌激素的特異性，并且與多種信號通路尤其是蛋白激酶相關信號通路有緊密的聯系。許多轉錄因子的功能是由蛋白激酶介導的磷酸化調節的，包括環腺苷酸應答元件結合蛋白、核因子κB及激活蛋白1等，這些轉錄因子因此也可作為此類機制的作用靶點[17]。在肝臟中和ER調控相關的因子參與調控細胞周期、細胞增殖凋亡以及氧化應激等相關的多項信號通路，如三磷酸肌醇/蛋白激酶C、絲裂原活化蛋白激酶/細胞外信號調節激酶、Bcl-2家族、核因子κB、活性氧類等，從而在多個階段影響HCC的發展[18]。

2.1.3其他機制 除了ER介導的雌激素基因組和非基因組兩種活化機制外，線粒體也被發現為雌激素和ER的重要靶位[19]。由于線粒體基因中包含了與ERE部分同源的序列，從而使得ERα及ERβ均可與線粒體DNA發生結合。研究顯示，線粒體中雌激素及其受體所調節的凋亡與氧化應激對肝臟HCC的發展都有重要影響[19]。

2.2AR對HCC的作用 相對于ER，在肝臟中關于AR的基因組及非基因組作用機制的資料相對有限，特別是雄激素的非基因組信號作用方面，目前仍然需要進一步的研究來探索AR對此類機制的介導作用。

研究顯示，雄激素可以通過AR與腫瘤壞死因子β1啟動子中雄激素應答元件的結合直接調節腫瘤壞死因子β1的表達，在人類HCC細胞系中AR結合配體激活，之后已活化的AR可通過直接結合細胞周期相關激酶啟動子上的雄激素應答元件來激活細胞周期相關激酶的轉錄及蛋白表達，而細胞周期相關激酶則又可以通過上調一個依賴于β聯蛋白以及T細胞因子的信號通路引發HCC形成[20]。這些結果可知AR介導雄激素基因組作用廣泛，可以通過多種信號途徑促進HCC的發生。

3 靶向治療進展

眾多基礎及臨床的研究得出性激素和HCC發生、發展具有一定的關聯性，從而促使臨床上開展了多種利用激素治療HCC的相關試驗。由于雄激素和HCC的發生相關性比較顯著，針對于雄激素及其受體的拮抗劑被廣泛使用，然而所有的抗雄激素臨床治療在早期HCC中幾乎都宣告失敗，單一的雄激素阻斷療法治療HCC的結果也不盡統一。這些現象說明雄激素對HCC的影響可能并非是單個方面的，再加上大多數臨床試驗中缺乏完善的患者亞型標準，且無法監控腫瘤AR及ER的表達情況，所以激素治療HCC仍然存在很大的爭議，臨床上也不得不進一步探索其他更加有效的治療途徑。

靶向治療是在細胞分子水平上針對已經明確的致癌位點來設計相應的治療藥物，藥物進入體內會特異地選擇致癌位點相結合發揮作用，使腫瘤細胞特異性死亡，而不會波及腫瘤周圍的正常組織細胞。近年越來越多的研究發現，針對AR和ER的調控手段能夠更加明顯地改變HCC的狀態，有體外實驗證明無論是肝臟AR剔除小鼠還是轉染了AR-小分子干擾RNA或功能性AR的人類HCC細胞都顯示了AR比雄激素對HCC發展的影響更為直接[5]，之后乙型肝炎病毒X蛋白和雄激素通路的相互作用也被發現，HBx蛋白可以通過c-Src 和糖原合成酶激酶-3β激酶通路配體濃度依賴性的提高AR的轉錄活性進一步影響HCC的發生。因此，靶向作用AR可以成為一個潛在的、新型的針對雄激素/AR促進HCC的治療措施。同樣ER的相應作用也被發現，研究顯示通過過表達miR-18a可以抑制ERα蛋白，成為女性HCC中阻斷雌激素腫瘤保護作用的新機制[21]。以上研究可以說明HCC形成發展和雌雄激素通路有關，所以在考慮HCC患病風險及控制治療HCC時多個通路上的配體以及受體因子都可以成為作用和評估的特定對象，這為HCC的靶向治療提供了很大的發展空間。

4 問題與展望

靶向治療因為其作用的特異性和有效性決定了其在治療HCC方面具有的廣泛前景，應用靶向技術向腫瘤區域精確遞送藥物的“靶向治療”和利用腫瘤特異的信號轉導或特異代謝途徑控制的“靶點治療”是近年來腫瘤研究的熱點，可能在日后成為治療眾多癌癥的首選方案。然而，目前來說靶向治療也存在著一定的局限性。盡管目前研究報道的靶向給藥載體較多，但真正用于臨床且取得肯定療效的并不多，因為在HCC以及其他癌癥發展進程中綜合了很多基因間的相互作用，可影響靶點眾多且作用復雜，有效地篩選主要的作用基因也相對困難，腫瘤發展的動態監測技術也不夠完善使得靶向治療所需的相應調整也不好判定，這些無疑都是靶向治療要應用臨床時迫切需要解決的問題[22]。許多靶向給藥系統尚需進一步發展和完善，才能最終用于臨床。相信隨著科學的發展，關于HCC的致病機制也將逐漸完善，靶向治療技術也一定會真正的應用于多種臨床治療，發揮其應有的作用。

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