去势抵抗性前列腺癌中雄激素受体信号通路再激活的研究进展

ｔｏｍ
万方数据
中华泌尿外科杂志２０１４年３月第３５卷第３期Ｃｈｉｎ Ｊ Ｕｒｏｌ，Ｍａｒｃｈ ２０１４，Ｖ０１．３５，Ｎｏ．３
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这些研究结果均提示，ＣＰＲＣ患者雄激素代谢途径发生
改变：介导肾上腺雄激素代谢的酶谱的改变，尤其是促进雄 激素合成酶类表达的上调，可增强肾上腺来源或ＰＣａ组织 本身内的睾酮和ＤＨＴ的合成，继而结合并激活ＡＲ，使ＰＣａ 细胞在去势后低血清睾酮水平下继续生长。
ｐｒｏｓｔａｔｅ
ｃａｎｃｅｒ，ＣＲＰＣ）。ＣＲＰＣ的发生意味着去势治疗失
败，患者可选择的治疗方案进一步减少，并最终因临床难治 而死亡。大量ｌ临床证据表明，大多数ＣＲＰＣ患者仍表达雄激 素受体（ａｎｄｒｏｇｅｎ ｒｅｃｅｐｔｏｒ，ＡＲ），ＡＲ信号通路仍然是激活
的…。本文将围绕雄激素代谢和ＡＲ活性改变两个方面对 ＣＲＰＣ中ＡＲ信号通路再激活的分子机制研究的最新进展进
ＰＣａ中配体非依赖性ＡＲ的活化：ＡＲ介导的信号通路
在雄激素去除的环境中也能被活化，胰岛素样生长因子 （ＩＧＦ—１）、表皮生长因子（ＥＧＦ）等都能活化ＡＲ介导的ＰＳＡ 基凶的转录。最新研究表明，Ｓｒｃ非受体酪氨酸激酶介导Ａｌｌ Ｙ５３４位点酪氨酸磷酸化是ＥＧＦ等活化ＡＲ的重要机制∽’。 此外，转移性ＰＣａ中ＩＬ一６表达升高，与肿瘤负荷、血清ＰＳＡ 水平及ＣＲＰＣ的发生密切相关。其通过旁分泌途径促进
０００
增的现象。Ｅｄｗａｒｄｓ等１８１对１０２对雄激素依赖性和非依赖性
ＰＣａ配对标本进行了研究，发现ＡＲ蛋白表达和ＡＲ基因的 扩增相关。ＡＲ基因的扩增在雄激素非依赖性肿瘤中发生率 为２０％，而在激素依赖性肿瘤仅２％，且８０％的雄激素非依 赖性肿瘤中ＡＲ表达的上调和ＡＲ基因的扩增相关。 ＰＣａ中ＡＲ的突变：ＡＲ的突变导致其他类固醇激素和 生长因子引起ＡＲ的活化在ＰＣａ细胞内十分常见。这一现
行综述。 一、雄激素．ＡＲ信号通路的组成 １．雄激素的合成和代谢：睾酮是体内主要的雄激素循环
形式，占９０％以上。下丘脑－垂体一性腺轴严格调控睾酮的产
生：下丘脑脉冲式释放促性腺素释放激素中的黄体生成素释 放激素（ＬＨＲＨ），调节垂体前叶释放黄体生成素，后者作用 于睾丸间质细胞，控制睾酮的产生；而血清中高水平的睾酮 又会负反馈于下丘脑，抑制ＬＨＲＨ的释放。在血清中，睾酮 会与性激素结合球蛋白和白蛋白结合，被运送到身体的目标 组织，但仍有一小部分处于游离状态。被运送到前列腺的睾 酮，可被转化为双氢睾酮（ｄｉｈｙｄｒ０Ｉｅｓｔｏｓｔｅｒｏｎｅ，ＤＨＴ），两者均 可作用于ＡＲ，发挥生物学功能。 ２．ＡＲ的组成：ＡＲ是类固醇一甲状腺一维甲酸核受体超家 族的一名成员，由氨基端的活性域（ＡＦ一１）、羧基端的配体结 合域（ＡＦ一２）与含２个锌指结构的ＤＮＡ结合域（ＤＢＤ）组成， 相对分子质量为１１０ ０００。与其他核受体类似，在未激活状 态时，ＡＲ与热休克蛋白（ｈｅａｔ
ＬＮＣａＰ细胞生长，通过自分泌途径促进ＤＵｌ４５、ＰＣ一３细胞生 长。ＩＬ一６可通过ＳＴＡＴ３通路激活ＡＲ，启动ＡＲ靶基因的表 达，促进ＰＳＡ表达，使ＬＮＣａＰ细胞耐受凋亡。 ＡＲ与Ｐ［３Ｋ—Ａｋｔ—ｒｏＴＯＲ通路相互作用：ＰＣａ中ＰＴＥＮ基
因普遍缺失，可引发Ｐ１３Ｋ—Ａｋｔ—ｍＴＯＲ信号通路异常活化。
ｓｈｏｃｋ
水平降低９０％～９５％，临床检测值＜１．７ ｎｍｏｌ／Ｌ。但肾上腺产 生的这一小部分睾酮很可能成为ＰＣａ细胞雄激素的主要来
源。由于推测ＣＲＰＣ患者血清中可能仍存在相当水平的睾 酮，维系雄激素调控基因的表达，只是限于当前临床检测手 段的局限性无法检测出低水平的血清睾酮。Ａｔｔａｒｄ等Ｈ Ｊ开 发了超高效液相色谱一电喷雾串联质谱法，发现在绝大多数 ＣＲＰＣ患者血清中可检测到睾酮。 Ｍｏｈｌｅｒ等¨１研究发现，去势后ＰＣａ患者前列腺内睾酮
这些ＡＲ突变体有一个共同特征就是仅含Ｎ．末端结构域（Ｎ—
ｔｅｒｍｉｎａｌ
ｄｏｍａｉｎ，ＮＴＤ）和ＤＢＤ，但缺乏ＬＢＤ。
Ｗａｔｓｏｎ等‘１叫证实了ＰＣａ去势治疗会诱导ＡＲ突变体的 产生，ＡＲ突变体口Ｊ在缺乏雄激素配体刺激的情况下激活 ＡＲＥ。尽管ＰＣａ中ＡＲ突变体表达并不高，但多项研究均提 示其在ＣＲＰＣ的发生、发展中起着重要作用。例如，在ＣＷＲ－ Ｒ１和２２Ｒｖｌ细胞中敲除ＡＲ３将显著抑制细胞在去雄激素 条件下的生长‘１“。同时，ＡＲ３或ＡＲ—Ｖ７表达水平可用于预 测ＰＳＡ复发和肿瘤特异性生存时间。目前对ＡＲ突变体的 功能和具体作用机制了解仍相当有限。不过，已有研究表明 ＡＲ一３和ＡＲｖ５６７ｅｓ对下游基因的调控并不完全等同全长的 ＡＲ。例如，ＡＲ３可调控一系列特殊的不受全长ＡＲ调节的 靶基因表达，如ＡＫＴｌ，继而在ＰＣａ激素非依赖性生长中发 挥作用。 同时，已有研究证实，ＡＲ突变体可能影响全长ＡＲ，而 其本身的功能可能又受到全长ＡＲ的影响。例如，ＡＲｖ５６７ｅｓ 可结合并增强全长ＡＲ的稳定性，并增强内源性全长ＡＲ对 雄激素的敏感性”“。而使用全长ＡＲ特异性ｓｉＲＮＡ和新型 抗雄激素药物ＭＤＶ３１００，证实ＡＲ突变体促进ＰＣａ生长需要 通过全长ＡＲ ０１６］，提示目前临床开发的众多主要针对ＬＢＤ 的抗雄激素药物对治疗或延缓ＰＣａ进展仍是必要的。
２．ＡＲ活性改变：目前认为，许多内在的和外在的复杂的 分子机制介导了ＣＲＰＣ中ＡＲ信号通路的持续活化，主要包
括ＡＲ基因扩增，表达增加，敏感性增强；ＡＲ基因突变，可被 非特异性配体激活；ＡＲ剪接突变体产生，如配体结合域（１ｉｇ—
ａｎｄ ｂｉｎｄｉｎｇ
ｄｏｍａｉｎ，ＬＢＤ）缺失，无需配体结合即持续活化；
信号通路相互对话，可与内源性其他分子作用而被激
活。 ＰＣａ中ＡＲ基因扩增和表达上调：有研究估计，２０％～ ３０％的复发性雄激素非依赖性ＣＲＰＣ标本中存在ＡＲ基因扩
提示，临床上联用ＡＲ和ｍＴＯＲ抑制剂可能对延缓或治疗 ＣＲＰＣ有帮助。 ＡＲ剪接突变体的产生：近年来，一系列持续活化的ＡＲ 剪接突变体被相继发现。Ｇｕｏ等¨引在设计ＡＲ ｓｈｌｔＮＡ时发 现。针对不同外显子设计的ｓｈＲＮＡ对相对分子质量１ｌＯ
和８０ ０００的ＡＲ敲除效果不尽相同，提示全长ＡＲ和小分子 质量ＡＲ可能源于不同的转录。之后，他们应用３ ７－ｅＤＮＡ末 端快速扩增技术（３’一ＲＡＣＥ）克隆了多个不同的ＡＲ剪接突 变体，如ＡＲ３、ＡＲ４、ＡＲ５、ＡＲ６等。与此同时，其他科研团队 也相继报道了一系列ＡＲ剪接突变体。如Ｄｅｈｍ等’１副报道 了ＡＲＥｘｌ／２／２ｂ和ＡＲｌ／２／３／２ｂ；Ｈｕ等１１４ ｏ报道了ＡＲ—Ｖ１、 ＡＲ．Ｖ２、ＡＲ—Ｖ３、ＡＲ—Ｖ４、ＡＲ—Ｖ５、ＡＲ—Ｖ６和ＡＲ—Ｖ７；Ｓｕｎ等”“ 在ＬＮＣａＰ细胞移植瘤中克隆了ＡＲｖ５６７ｅｓ；Ｗａｔｓｏｎ等¨钊报道 了ＡＲ—Ｖ８、ＡＲ．Ｖ９以及两个小鼠ＡＲ突变体ｍＶ一１和ｍＶ一４。
ｄｅｐｒｉｖａｔｉｏｎ
抑制靶基因的转录，调节前列腺细胞的增殖和分化。与此同 时，机体内还存在着配体依赖的ＡＲ非基因组信号通路，雄 激素结合于ＡＲ将通过ｃ．Ｓｒｃ非受体赖氨酸激酶激活Ｒａｓ／细
ｔｈｅｒａｐｙ，ＡＤＴ）是进
展期ＰＣａ患者首选的治疗方案。但几乎所有的患者都会在 １～２年内复发，进展为去势抵抗性前列腺癌（ｃａｓｔｒａｔｉｏｎ
而在ＣＲＰＣ进展过程中，ＡＲ通路与Ｐ１３Ｋ—ＡＫＴ・ｒｏＴＯＲ信号通 路可相互抑制或相互激活。例如Ａｋｔ可引起ＡＲ丝氨酸２１０ 和７９０位点磷酸化，招募Ｍｄｍ２介导ＡＲ的泛素化降解，抑制 ＡＲ转录活性。但ＨＥＲ２／ｎｅｕ活化ＡＫＴ则引起ＡＫＴ和ＡＲ 相互作用，ＡＲ丝氨酸残基２１３和７９１磷酸化，使细胞存活并 能在雄激素撤除的情况下生长。１…。相反，ＡＲ缺失或抑制可 通过下调其靶基因ＦＫＢＰ５的表达，抑制ＰＨＬＰＰ介导的Ａｋｔ 去磷酸化，从而增强Ａｋｔ—ｒｏＴＯＲ活性…１。这些研究结果均
过蛋白激酶Ａ的作用和发生磷酸化，继而ＡＲ形成同源二聚
体并与靶基因启动子区域的雄激素反应元件（ａｎｄｒｏｇｅｎ
ｓｐｏｎｓｅ
ｒｅ—
酮和ＤＨＴ。Ｓｔａｎｂｒｏｕｇｈ等冲ｊ应用ｃＤＮＡ芯片对比筛查ＣＲＰＣ
和原发ＰＣａ组织基因表达谱的改变，发现许多参与肾上腺
雄激素代谢的酶类表达发生改变，如ＨＳＤ３８２、ＡＫＲｌＣ３、 ＳＲＤ５Ａ１、ＡＫＲｌＣ２、ＡＫＲｌＣｌ和ＵＧＴ２８１５，这些酶表达上调增 强了肾上腺来源雄激素的产生，继而增加了前列腺内的睾酮 水平。Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ等”１同样发现，ＣＲＰＣ患者或去势抵抗性 小鼠移植瘤ＰＣａ组织内的睾酮和ＤＨＴ水平显著高于未去势 ＰＣａ患者或小鼠，介导肾上腺雄激素代谢的ＦＡＳＮ、 ＣＹＰｌ７Ａ１、ＨＳＤ３８１、ＨＳＤｌ７８３、ＣＹＰｌ９Ａｌ和ＵＧＴ２８１７酶类表 达升高，但ＳＲＤ５Ａ２酶表达降低。
象首先在前列腺癌ＬＮＣａＰ细胞中被证实，ＡＲ上第８７７个氨
基酸残基丙氨酸被苏氨酸所取代（Ｔ８７７Ａ），引起雄激素调节 受体基因发生转录活化，从而对孕激素、１７Ｂ一雌二醇或羟基 氟他胺的作用起反应。１６例接受ＡＤＴ和ＡＲ拈抗剂氟他胺 联合治疗的患者中，检测到有Ｔ８７７Ａ突变５例，而在１７例仅 接受ＡＤＴ治疗患者中只发现１例，说明ＡＲ的突变可能是癌 细胞选择性对氟他胺治疗压力作出的反应”１。 ＰＣａ中ＡＲ共调节蛋白活性的改变：ＡＲＡ７０是首个被发 现的ＡＲ共激活因子，其增加ＡＲ的稳定性并可通过羟基氟 他胺、醋酸环丙孕酮和比卡鲁胺来增强ＡＲ的活性。共激活 因子ＡＲＡ５５在１７Ｂ一雌二醇和羟基氟他胺存在时，能增强ＡＲ 调节的转录活性。共激活因子ｐ３００在ＰＣａ晚期阶段一种重 要的细胞因子白细胞介素一６（ＩＬ一６）存在的条件下，能诱导长 期培养的ＬＮＣａＰ细胞中ＰＳＡ启动子的活性。此外，ＡＲ启动 子活性的增加可以通过改变ＡＲ共激活因子的活性来实现。 转录介导因子２（ＴＩＦ２）和类固醇受体共激活因子１在复发 性肿瘤ＣＷＲ２２中表达上调。过表达ＴＩＦ２引起的ＡＲ转录 活化使得其对雄烯二酮、雌二醇和孕激素以及ＤＨＴ治疗的 敏感性增加”１。
ａｎｔ
ｒｅｓｉｓｔ—
胞外调节蛋白激酶（Ｅｒｋ），促进细胞增殖和耐受凋亡¨１。
三、ＰＣａ进展中雄激素一ＡＲ通路的调节 前列腺特异性抗原（ＰＳＡ）目前仍是ＰＣａ诊断、临床分 期、疗效观察及预后判断的重要指标。ＣＲＰＣ仍然表达 ＰＳＡ，提示ＡＤＴ后ＰＣａ细胞中ＡＲ信号通路仍然激活，从而 维持ＡＲ靶基因ＰＳＡ的表达。同时，绝大多数ＣＲＰＣ患者仍 表达ＡＲ且多位于细胞核内。临床试验证实抑制细胞色素 Ｐ４５０家族ＣＹＰｌ７的新药阿比特龙和新型二代抗雄激素药 物ＭＤＶ３１００对治疗ＣＲＰＣ有效，在２０１１年获得美国食品药 品监督管理局批准在临床使用，印证了ＣＲＰＣ细胞中雄激 素一ＡＲ确实仍处于持续活化状态。提示ＡＲ信号通路的激 活有赖于ＣＲＰＣ患者体内仍然存在相当水平的雄激素和ＡＲ 本身异常两个方面。 １．雄激素代谢改变：正常的睾酮由下丘脑一垂体一性腺轴 调控、睾丸间质细胞产生，但仍有一小部分睾酮由肾上腺产 生。在去势情况下，睾丸无法正常合成睾酮，使血清中睾酮