去勢抵抗性前列腺癌發生發展機制及治療現狀

周發友，張書賢

(皖南醫學院第二附屬醫院泌尿外科，安徽 蕪湖 241000)

美國癌癥協會統計，2018年美國有164 690例新發前列腺癌，發病率居所有惡性腫瘤之首，因前列腺癌死亡的人數有29 430例，位居所有腫瘤的第二位，僅次于肺癌[1]。我國前列腺癌的發病率也在逐年升高，并呈低齡化趨勢。由于早期前列腺癌無明顯癥狀或受檢測手段的限制等原因，大部分前列腺癌確診時已處于晚期，其中半數以上已發生遠處轉移，遠處轉移者5年相對生存率僅為30%[2]。晚期前列腺癌多以內分泌治療為主，但因遺傳或藥物誘導等原因，大部分患者開始治療時對內分泌治療敏感，但2年后幾乎所有患者都將進展為去勢抵抗性前列腺癌(castration resistant prostate cancer,CRPC)，形成耐藥[3]。雄激素受體(androgen receptor,AR)在CRPC的發生發展中發揮著重要作用，包括AR依賴性和非依賴性機制，AR依賴性機制涉及基因擴增、突變、調節因子改變等，AR非依賴性機制涉及凋亡抵抗、人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因失活等，激酶依賴性信號通路、腫瘤免疫、腫瘤干細胞、非編碼RNAs(non-coding RNAs，ncRNAs)的改變等也參與了CRPC的發生發展。在CRPC的治療上，紫杉醇類藥物一直是CRPC的一線化療方法。此外，針對雄激素軸通路的新型內分泌治療、抑制磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositide 3-kinase，PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/Akt)通路、新型化療以及免疫治療等對CRPC患者顯示了額外的總體生存效益。了解關于CRPC發生發展的機制和治療現狀，有利于進一步探索CRPC的形成機制，為治療提供有益策略。

1 CRPC的發生發展機制

1.1瘤體雄激素合成 盡管CRPC患者血清睪酮處于去勢水平(1.7 nmol/L)，但部分CRPC患者瘤體內雄激素的水平卻高于早期前列腺癌患者。既往研究表明，血清睪酮和二氫睪酮的水平主要依賴于瘤體內雄激素的合成[4]，其是雄激素剝奪治療后，由前列腺癌組織中的脫氫表雄酮轉化，這種瘤體內雄激素的合成主要依賴于一些類固醇合成酶，如17β-羥基類固醇脫氫酶(17β-ydroxysteroid dehydrogenase，HSD17β)、3β-羥基類固醇脫氫酶(3β-ydroxysteroid dehydrogenase，HSD3β)、類固醇-5a-還原酶，類固醇合成酶的活性也與一些細胞因子的表達有關，轉化生長因子-β可通過上調HSD3β和下調HSD17β的表達，影響瘤體內雄激素的合成；胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor，IGF)-β可增加CYP17、AKR1C3、HSD17β的表達，促進瘤內雄激素合成，從而促進CRPC進展[5]。花生四烯酸能夠誘導類固醇快速調節蛋白合成，其與激素敏感的脂肪酶結合，在類固醇合成相關的細胞中將游離膽固醇轉化為雄激素，維持去勢后腫瘤細胞的激素需求和生長，靶向阻斷膽固醇的合成及代謝有可能成為CRPC的特異性治療靶點[6]。另外，腫瘤內雄激素的合成與腫瘤微環境有一定的關系，基質細胞中甾類化合物在CRPC細胞中高表達，同時前列腺特異性抗原(prostate-specific antigen，PSA)啟動子的活性也可通過CRPC細胞中AR激活，通過脫氫表雄酮誘導的PSA啟動子的活性，可通過前列腺基質細胞來增強。此外，血管內皮生長因子誘導的抗血管生成作用在CRPC的進展中起著重要作用，AR基因的擴增、轉錄、突變等在CRPC的發展過程中起著至關重要的作用。

1.2激酶依賴性信號通路 激酶依賴性信號通路通過調節AR軸在CRPC發展中起著重要作用，CRPC抑癌基因人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因的失活可激活PI3K/Akt信號通路，進一步激活AR[7]。酪氨酸激酶受體和SRC家族激酶可通過誘導AR磷酸化、抑制AR共調控因子的表達調節AR信號，促進CRPC進展[8]。DNA修復基因乳腺癌易感基因1/2的突變也與CRPC的進展密切相關[9]。炎性因子在前列腺癌中發揮了重要作用，白細胞介素-6(interleukin-6，IL-6)是各種腫瘤中最常見的炎性因子，具有促進腫瘤細胞增殖、遷移、生成血管及產生耐藥等作用，與CRPC的發生發展關系密切。研究發現，即使在低水平雄激素環境下IL-6也可促進CRPC細胞增殖，上調IL-6的水平也可促進前列腺癌LNCaP和PC-3細胞增殖[10]；下調IL-6的水平，前列腺癌PC-3細胞的活力受到限制[11]。另外，在CRPC低雄激素的微環境中，IL-6以配體非依賴方式通過激活經典的Janus激酶/信號傳導及轉錄激活因子3通路激活AR，促進CRPC進展；IL-6還可通過激活IGF-1受體、銜接蛋白、JAK-1等基因，抑制CRPC細胞凋亡，誘導前列腺癌耐藥[12]。IGF-1受體可通過調節下游基因的表達和活性發揮抗凋亡和促進細胞增殖的作用，IL-6作為配體與IGF-1R結合后通過級聯反應激活RAS-RAF-促分裂原活化的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號通路，通過啟動有絲分裂發揮抗藥作用[13]。CRPC細胞中雄激素受體剪接變異體7可在無雄激素結合的狀態下完成核轉移，并通過招募輔助因子完成下游基因的轉錄，激活AR信號通路，雄激素受體剪接變異體7還可激活核因子κB通路，增加IL-6基因的表達，促進CRPC進展與耐藥的發生[14]。

1.3腫瘤干細胞 腫瘤干細胞的概念是由德國病理學家Rudolf Virchow提出的。腫瘤干細胞是腫瘤細胞的一個獨特亞型，能夠分化成不斷增殖的腫瘤細胞。前列腺癌干細胞(prostate cancer stem cells，PCSC)與其他腫瘤干細胞有類似的特性，即具有自我更新和產生腫瘤細胞的作用，PCSC位于前列腺上皮，幾乎不表達AR，所以雄激素剝奪治療(androgen-depriva tiontherapy,ADT)不能殺死PCSC，在去勢環境下依然能夠生長[15]。另外，前列腺癌化療后細胞釋放的前列腺素E2能夠刺激PCSC增殖，使腫瘤細胞重新生長，導致藥物耐藥，PCSC具有極強的侵襲性和轉移特性，而且能夠逃避免疫細胞的捕殺，發生遠處轉移和器官浸潤[16]。目前腫瘤干細胞標志物Nanog、Sox2、Nkx3.1、PSA/LO、Bmi-1等已用于前列腺癌等實體腫瘤干細胞的識別[17], 部分腫瘤干細胞相關標志物在CRPC的進展中發揮了重要作用，如Nanog、Sox2過表達促進了前列腺癌細胞的自我更新，提高了腫瘤細胞的形成能力，增強了CRPC細胞在雄激素剝奪環境中的生長[18]。最近研究發現，用丙酮酸乙酯下調Nanog、Sox2的表達，可抑制前列腺癌耐藥細胞株PC3的干細胞特性[19]。因此，抑制腫瘤干細胞可作為治療CRPC的手段之一。

1.4ncRNAs ncRNAs是CRPC的轉錄調控因子，其中微RNA(microRNA，miRNAs)和長鏈非編碼RNA在CRPC的進展中發揮了重要的調控作用，表現為癌基因或抑癌基因，促進或抑制CRPC的發生、發展。在miRNAs中，miR-1和miR-206可以調節葡萄糖-6磷酸脫氫酶、轉酮醇酶、甘油-3-磷酸脫氫酶基因2等糖代謝相關基因的表達，影響CRPC的進展。miR-185、miR-342、miR-17/92和miR-101通過影響固醇調節元件結合蛋白、過氧物酶體增殖物激活受體、環氧合酶2等脂類代謝相關通路調控CRPC的進展，miR-32、miR-148a、miR-99a、miR-2以及miR-221通過調節AR在CRPC中發揮重要作用，前列腺癌非編碼RNA1、前列腺癌基因表達標志物1等長鏈非編碼RNA通過激活AR促進CRPC進展[20]。

2 CRPC的治療進展

2.1內分泌治療

2.1.1醋酸阿比特龍 晚期前列腺癌經ADT治療后顯著降低了體內雄激素的水平，控制了疾病進展，但前列腺癌細胞自身能夠分泌雄激素，在局部微環境下仍能保持一定的雄激素水平，且AR也被活化，CRPC仍對雄激素存在依賴，且經ADT或化療后，前列腺癌細胞對微量雄激素更敏感，從而促進疾病進展[21]。CYP17是前列腺癌細胞、睪丸以及腎上腺合成雄激素的關鍵酶，抑制CYP17可阻斷體內雄激素的合成，降低雄激素水平，控制CRPC進展，延長患者生存期。醋酸阿比特龍是CYP17不可逆抑制劑，2016年1月在中國上市，國際多中心隨機雙盲對照試驗COU-AA-302研究顯示，阿比特龍可使未經化療的轉移CRPC患者的總生存期延長5.2個月，無進展生存期延長8.2個月，PSA緩解率為68%[22]。COU-AA-301研究顯示，阿比特龍可明顯改善患者的生命質量[23]。近年來研究顯示，阿比特龍可用于治療高危轉移性激素敏感性前列腺癌，患者總體生存時間顯著獲益，阿比特龍也可使寡轉移前列腺癌患者獲益[24]。

2.1.2恩雜魯胺 是一種非類固醇化合物，與AR具有高度親和力，通過競爭性抑制雄激素與其受體結合，阻斷雄激素信號通路的轉導，發揮抗腫瘤作用。2012年美國食品藥品管理局批準用于轉移性CRPC的治療。恩雜魯胺對AR的親和力是比卡魯胺的5～8倍，安全性高，耐受性好，口服吸收率達84%，輕、中度肝腎功能受損者無需調整藥物劑量[25]。恩雜魯胺已作為前列腺癌治療的一線靶向藥物，可用于治療各個階段的前列腺癌，治療無疼痛或輕微疼痛的轉移性CRPC能夠降低81%的影像學進展風險、29%的死亡風險、推遲化療的應用及骨相關事件的出現、延緩體能狀況惡化[26]。恩雜魯胺治療多西他賽化療后進展的轉移性CRPC，與對照組相比，總生存時間可延長4.8個月，中位PSA無進展生存時間延長8.3個月，影像學無進展生存時間延長8.3個月，骨相關事件發生延遲16.7個月[27]。

2.1.3apalutamide 是靶向抑制AR配體結合域的最新一代AR抑制劑，可直接與AR結合，阻礙AR核轉位以及與雄激素的結合，抑制雄激素介導的PSA、TMPRSS2等內源性基因的轉錄[28]。在一項關于1 207例非轉移性CRPC患者的臨床試驗中發現，治療組患者保持癌細胞不擴散的生存時間為40.5個月，而對照組則僅為16.2個月，延長無轉移生存期超過2年[29]。與阿比特龍、恩雜魯胺等藥物相比，apalutamide與AR的親和力更高、藥效更強，且無需聯用類固醇激素類藥物[30]，最常見的不良反應是乏力、高血壓、皮疹、腹瀉、惡心、消瘦等，在治療過程中患者可以耐受。美國食品藥品管理局于2018年2月批準apalutamide用于非轉移性前列腺癌及CRPC的治療。

2.2抑制熱激蛋白(heat shock protein,HSP) HSP在細胞內具有分子伴侶的作用，是治療CRPC的一個重要靶點，HSP90抑制劑被認為是治療突變型AR患者的一種新的策略，敲除翻譯控制腫瘤蛋白與HSP27的相互作用可抑制CRPC細胞的存活和增殖[31]。研究表明，沉默HSP27或HSP90可以增強前列腺癌細胞對化療和放療的敏感性，HSP蛋白抑制劑OGX-427可能會延遲CRPC的耐藥或延長患者的生存期[32]。因此，聯合HSP阻滯劑和其他化療藥物將成為治療轉移性CRPC的潛在策略。

2.3抑制PI3K-Akt通路 PI3K-Akt通路是細胞內信號系統，在CRPC發生發展中具有重要調控作用[33]。當PI3K受外來信號刺激時，由于級聯效應，將序貫激活其下游的Akt，Akt下游的哺乳動物雷帕霉素靶蛋白也被活化，S6蛋白激酶1和真核翻譯起始因子4E結合蛋白1是哺乳動物雷帕霉素靶蛋白的關鍵底物，S6蛋白激酶1的磷酸化使細胞周期加速向G1期進展，細胞凋亡減少，增殖和分化增加[34]。PI3K抑制劑GDC-0941、BKM120對雄激素非依賴型的前列腺癌細胞PC3、裸鼠實驗性移植瘤PC-3M均具有顯著的抑制作用。PI3K抑制劑SAR245408、GDC-0941、PX-866在晚期前列腺癌中已表現出抗腫瘤作用，Akt抑制劑GDC-0068對前列腺癌細胞移植瘤的生長具有顯著的抑制作用[35]。

2.4化療 紫杉醇是靶向微管的典型化療藥物，而多西他賽和卡巴他賽是CRPC化療中經常使用的經典紫杉醇類藥物，培美曲塞可用于治療多西紫杉醇耐藥條件下的CRPC[36]。作為CRPC化療的新趨勢，新一代紫杉醇類藥物卡巴他賽治療多西紫杉醇耐藥細胞的有效藥物。研究發現，紫杉烷類對恩雜魯胺和阿比特龍具有交叉抗藥性，因此多西紫杉醇化療后，恩雜魯胺的治療效果不顯著[37]。最近還出現了幾種新的化療藥物，如柴胡皂苷通過改變上皮-間充質轉化、抑制基質金屬蛋白酶2/9以及Wnt/β聯蛋白的表達治療CRPC[38]。

2.5免疫療法 盡管CRPC的免疫治療仍處于初級階段，但免疫治療的前景廣闊。疫苗在CRPC中的應用主要集中在以下幾個方面。多肽疫苗: PROSTVAC-VF是一種以PSA為靶抗原的肽類疫苗。研究發現，PROSTVAC-VF可延長CRPC患者的生存時間，且耐受性較好[39]。核酸疫苗：其是一種能夠表達相關靶抗原并誘導相關免疫反應的疫苗，核酸疫苗的靶抗原為前列腺酸性磷酸酶[40]。樹突狀細胞疫苗：樹突狀細胞是最有效的抗原呈遞細胞，是制備自體細胞疫苗的首選細胞，Sipulencel-T是DC疫苗的代表，其能夠誘導CD4和CD8對前列腺癌細胞的抑制，改善CRPC患者的預后，現已用于治療無癥狀或有輕微癥狀的轉移性CRPC，常見不良反應主要有發熱、頭痛、流感樣癥狀，但均在可控的范圍內[41]。

程序性細胞死亡受體1(programmed death-1,PD-1)是表達于CD4+、CD8+T細胞膜上的一種跨膜糖蛋白抑制性受體，PD-1與其配體程序性細胞死亡配體-1(programmed death ligand-1,PD-L1)結合具有抗凋亡及介導腫瘤免疫逃逸的作用，阻斷PD-1與PD-L1的結合可恢復效應T細胞活性，逆轉腫瘤免疫逃逸機制，從而發揮抑制和殺傷腫瘤細胞的作用[42]。研究發現，PD-1抑制劑帕博利珠單抗對錯配修復缺陷及高度微衛星不穩定型轉移性前列腺癌患者有效[43]。

2.6骨轉移治療 鐳-223( radium-223) 是α粒子發射體鐳的天然放射性同位素，能夠聚集于癌細胞定植的新生骨區，使DNA雙鏈斷裂，細胞死亡，起到抗骨轉移性腫瘤的作用[44]。組織蛋白酶K在破骨細胞和各種類型的癌細胞中表達，其在破骨細胞介導的骨吸收和促進腫瘤細胞侵襲中發揮關鍵作用，與腫瘤生長、遷移、侵襲以及轉移密切相關[45]，組織蛋白酶抑制劑可通過抑制骨吸收，形成不利于腫瘤生長的微環境，從而達到對抗骨轉移的目的。

3 小 結

CRPC發生發展機制涉及瘤體雄激素合成、激酶依賴性信號通路失調、腫瘤干細胞的增殖及耐藥、ncRNAs的調控等，這些機制相互作用、相互配合，錯綜復雜，致使CRPC的治療十分棘手。因此，臨床上迫切需要尋找新的有效的CRPC治療策略。隨著對CRPC發生發展機制研究的深入，最新一代AR抑制劑apalutamide于2018年用于非轉移性前列腺癌及CRPC的治療，與阿比特龍、恩雜魯胺等相比，與AR的親和力更高、藥效更強，在CRPC的內分泌治療中具有廣泛的前景。另外，CRPC突變基因的檢測，如細胞周期檢查點激酶2基因、乳腺癌1號基因、重組酶RAD51D以及乳腺癌易感基因相關蛋白2、腫瘤蛋白p53基因等，使CRPC的精準靶向治療成為可能[46]，免疫治療和腫瘤疫苗也是今后CRPC治療研究的重要方向。