雄激素受體對泌尿系腫瘤發(fā)生發(fā)展及轉移作用的研究進展

李思寧，陳堯光， 張藝，王堅

(廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院，廣東湛江524023)

雄激素受體(AR)是一種配體依賴性的反式轉錄調節(jié)蛋白，雄激素/AR信號傳導在許多泌尿系腫瘤的起始和進展中具有重要作用。在過去的幾十年中，大多數(shù)AR涉及手術去勢體內研究以揭示雄激素/AR信號傳導在癌癥發(fā)生和進展中的作用。目前，有效針對AR的靶向治療已成為泌尿系腫瘤治療研究領域的熱點?，F(xiàn)就AR與前列腺癌、尿路上皮癌、腎細胞癌關系的研究進展綜述如下。

1 AR 的生物學特性

1.1 AR結構特點 AR是類固醇激素受體家族成員，屬于受配體激活的細胞內轉錄因子，位于Xq11-12，開放閱讀框為2 757bp，包含4個不同功能區(qū)[1]。①N末端域(NTD)，由第1外顯子編碼，用于調節(jié)AR基因的轉錄，該區(qū)域包含多聚谷氨酸和多聚脯氨酸，多聚氨基酸結構被認為在轉錄激活方面起重要作用。②COOH末端區(qū)域，是由外顯子4～8編碼，又稱為LBD。LBD由12層折疊結構形成，對配體進行識別，引導特定信號通路的選擇。當與配體雄激素(睪酮或雙氫睪酮)結合時LBD折疊結構發(fā)生變化形成了活性因子-2(AF-2)參與AR轉錄過程。③DNA結合域(DBD)，由第2和第3外顯子編碼，分為2個亞區(qū)，每個亞區(qū)含有4個高度保守的半胱氨酸殘基與1個鋅指結構，鋅指結構能夠促進AR與雄激素反應元件的結合，并且能夠穩(wěn)定結合復合體的結構。④鉸鏈區(qū)為DBD和 LBD連接的區(qū)域，在AR的激活中起至關重要的作用，能夠調節(jié)DNA的結合、共同活性體的恢復和AR的轉錄活性[2]。

1.2 AR活化機制 雄激素的生理功能主要取決于與AR的結合，因此AR信號在廣泛的生理和病理過程中介導雄激素的生物學效應[7]。在無活性形式的情況下，AR與熱休克蛋白(如熱休克蛋白90、熱休克蛋白70、熱休克蛋白56)偶聯(lián)于細胞質中。當循環(huán)中的雄激素(睪酮、雙氫睪酮等)與AR的C端配體結合區(qū)結合后，引發(fā)一系列構象和結構變化，導致熱休克蛋白的釋放、同型二聚體的形成并易位到細胞核中。在細胞核內，AR的DNA結合區(qū)與位于AR靶基因的啟動子區(qū)或增強子區(qū)中的雄激素反應元件結合，從而直接調控靶基因的轉錄。 除了直接調節(jié)靶基因，AR還可以在細胞質內直接與細胞通路相關蛋白反應，使AR活化，啟動AR靶基因的表達，從而調節(jié)細胞增殖、侵襲、血管新生等細胞功能[3]。

2 AR 在泌尿系腫瘤發(fā)生發(fā)展及轉移中的作用

2.1 原發(fā)性前列腺癌 Han等[4]通過動物模型試驗發(fā)現(xiàn)，上皮AR對原發(fā)性前列腺癌侵襲和轉移有抑制作用。Lai等通過成纖維細胞和平滑肌雙特異AR敲除(ARKO)小鼠模型發(fā)現(xiàn)，該雄性小鼠與成纖維細胞和平滑肌中AR表達正常的小鼠相比，表現(xiàn)較低的上皮細胞增殖指數(shù)，較低的盆腔淋巴結轉移發(fā)生率，以及前側和背外側前列腺葉腫瘤進展程度低[5]。該觀察結果表明，基質細胞中的AR能刺激促進原發(fā)性前列腺癌的發(fā)生和進展。有研究表明，不同階段的原發(fā)性前列腺癌上皮和基質AR可對前列腺癌進展和轉移產生不同影響。Niu等通過3種小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，在早期(12周齡)原發(fā)性前列腺癌中，基質AR的陽性刺激作用比上皮AR的陰性抑制作用更具優(yōu)勢。實驗結果同時顯示，上皮AR的喪失促進原發(fā)性前列腺癌進展和轉移，而早期同時敲除基質和上皮AR的抑制腫瘤進展和轉移的作用可以超越上皮ARKO的促進作用，從而延緩腫瘤的生長和抑制其轉移。然而，當原發(fā)性腫瘤在延長時間段(20周齡)進展后誘導ARKO時，基質AR對上皮AR功能的優(yōu)勢減弱。與原發(fā)性前列腺癌進展和轉移相關的AR信號可隨腫瘤的進展而變化，此取決于AR基因何時被敲除。上述研究結果不僅支持上皮AR有原發(fā)性前列腺癌進展、轉移抑制劑的功能，而且還表明基質AR有原發(fā)性前列腺癌進展、轉移刺激物的作用，尤其是在早期階段表現(xiàn)更明顯[6]。

2.2 去勢抵抗性前列腺癌(CRPC) CRPC是指經(jīng)過初次持續(xù)雄激素剝奪治療(ADT)后疾病依然進展的前列腺癌，包括雄激素非依賴性前列腺癌和激素難治性前列腺癌。在過去10年中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)雄激素和AR是CRPC的重要驅動因素。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種去勢抵抗機制，包括AR擴增、AR突變體、通過異常途徑激活AR以及腫瘤內或替代雄激素產生。①AR擴增：Chen等[7]使用基于基因芯片技術的前列腺癌同基因異種移植模型進行分析，發(fā)現(xiàn)AR mRNA的增加與ADT抵抗性的發(fā)展一致，而AR的擴增足以將前列腺癌的進展從去勢敏感階段轉變?yōu)槿莸挚闺A段。Taylor等[8]通過對218個前列腺癌基因組的測序，發(fā)現(xiàn)轉移CRPC中有60%的患者出現(xiàn)AR的擴增或過表達。②AR突變：10%～30%的CRPC患者攜帶功能獲得性AR突變，尤其是在接受ADT治療的患者中該比例會更高，并且發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)突變發(fā)生在配體結合區(qū)(LBD)[9]。有些研究認為，AR拮抗劑為AR突變的激動劑。 Hara等[10]研究表明LBD中的點突變W741C和W741L出現(xiàn)在用比卡魯胺模擬雄激素耗竭培養(yǎng)基中的新型LNCaP細胞亞系中，從而可以體現(xiàn)比卡魯胺作為W741C和W741L突變體AR的激動作用。③AR剪接突變體(AR-Vs)：AR-Vs由于體細胞點突變缺失正常的LBD，可以不依賴與配體結合激活AR信號通路導致腫瘤進展。Liu等[11]使用來自46例CRPC患者全血純化的RNA樣品進行分析，顯示AR-V7和ARv567es分別可以在67.53%和29.87%的樣品中被檢測到。Guo等[12]對429例人前列腺組織樣本的組織芯片進行免疫組織化學分析，結果顯示AR-V7表達水平的上調與前列腺癌的進展及根治性前列腺切除術后腫瘤復發(fā)的風險相關。Yang等[13]發(fā)現(xiàn)一種新的結構不同的AR-V(AR-V8)，它在CRPC細胞中上調，并可能通過加強AR介導的激素和生長因子的增殖和存活反應來促進去勢抵抗。Kohli等[14]分析了82例轉移CRPC患者在用醋酸阿比特龍/潑尼松化療前進行轉移部位活檢，經(jīng)過12周的治療，轉移灶中AR-V9 mRNA表達增加與對醋酸阿比特龍/潑尼松的抵抗性相關。④AR的異常途徑激活：配體非依賴性AR激活為CRPC進展的一種重要機制。AR激活和AR轉錄活性改變的配體非依賴性機制包括通過生長因子(如IGF-1、KGF、EGF)激活AR、受體酪氨酸激酶激活途徑(如HER-2 / neu信號級聯(lián)、Src家族激酶)、Akt途徑。Yang等[15]報道2種lncRNA，即PRNCR1和PCGEM1在侵襲性前列腺癌中過表達，它們能與AR結合，并增強配體依賴性和配體非依賴性AR介導的基因激活程序和前列腺癌細胞增殖能力。

2.3 尿路上皮癌 尿路上皮癌是發(fā)生在腎盂、輸尿管、膀胱和尿道被覆有尿路上皮部位所發(fā)生的惡性腫瘤。目前，已經(jīng)在人膀胱癌細胞系和其他尿路上皮腫瘤組織標本中檢查到AR表達。在使用相同抗體、染色方案和評分標準的研究中，AR表達陽性率，45例腎盂腫瘤為11.1%，50例輸尿管腫瘤為28.0%，188例膀胱腫瘤為42.0%，91例高級別肌層浸潤性膀胱腫瘤為33.0%[16]。AR表達對尿路上皮癌的預后判斷意義仍有爭議。Ide等[17]對13項回顧性研究、涉及2 049例膀胱腫瘤患者AR表達結果進行了薈萃分析，顯示非腫瘤與腫瘤之間的AR表達以及非肌層浸潤與肌層浸潤腫瘤之間的AR表達沒有統(tǒng)計學差異。因此，AR表達作為尿路上皮癌患者預后因子的價值尚不能確定。Shiota等[18]分別使用雄激素和抗雄激素治療AR陽性細胞系導致對順鉑的敏感性降低和增加，同時也發(fā)現(xiàn)AR過表達的膀胱癌細胞和用雙氫睪酮治療的膀胱癌細胞對多柔比星的抵抗性增強。Kashiwagi等[19]發(fā)現(xiàn)利用雄激素培養(yǎng)的AR陽性膀胱癌細胞系比對照AR陰性或AR敲除細胞對順鉑治療更具抵抗性，證實在接受順鉑新輔助化療的膀胱癌患者AR陽性與化療耐藥性呈正相關。因此，AR的失活會增強某些抗腫瘤藥物對尿路上皮癌細胞的細胞毒活性。

2.4 腎細胞癌 流行病學研究表明，腎細胞癌發(fā)病率存在性別差異，男女比例為1.6∶1。有一些報道發(fā)現(xiàn)，AR表達與腎細胞癌的發(fā)生與發(fā)展有關。有研究通過免疫組化分析547例腎細胞癌標本和相應正常腎組織標本，結果顯示正常腎組織和腫瘤部位之間AR表達并不存在明顯的差異性，但轉移性腎細胞癌中AR陽性比例與局限性腎細胞癌相比顯著下降；隨腫瘤分期和去分化程度的增加，AR陽性腎細胞癌比例降低。有學者檢測115例原發(fā)T1或T2期腎細胞癌患者和57例相應正常腎組織標本的AR mRNA和蛋白的表達，結果顯示病理分期T2期腫瘤AR mRNA、蛋白表達均明顯高于T1期，局部腎細胞癌中AR mRNA的表達水平較轉移性腎細胞癌顯著增高，從而提出AR mRNA表達可能與腎癌病理分期有關。Zhu等[20]對120例腎癌組織和44例相應的癌旁腎組織進行Western blotting分析，發(fā)現(xiàn)AR表達與腎細胞癌患者的pT分期和Fuhrman分級呈負相關。Wang等[21]通過芯片檢測和熒光素酶試驗表明，AR在轉錄水平上通過調控宿主基因(HIAT1)的表達而抑制cycHIAT1的表達，其后果是解除了對 miR-195-5p/29a-3p/29c-3p 表達的抑制，促進腎癌細胞遷移和侵襲。這些結果表明AR可能在腎細胞癌發(fā)生進展以及靶向AR誘導中起重要作用。

3 小結

綜上所述，AR與泌尿系腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關，其通過不同的信號通路影響泌尿系腫瘤的生長及轉移。在抑制或促進腫瘤轉移方面，AR對不同泌尿系腫瘤具有不同的功能。如AR對前列腺癌的轉移起抑制作用，相反對尿路上皮癌和腎細胞癌轉移起促進作用。目前，AR對不同泌尿系腫瘤轉移的抑制和促進作用機制尚不清楚，對某些腫瘤患者使用雄激素/AR信號傳導靶向藥物也無法抑制病情進展。因此有必要開展體外細胞實驗、動物實驗或臨床研究進一步闡明AR作用機制，提高泌尿系腫瘤的治療效果。