雄激素受体及相关通道在激素非依赖性前列腺癌中的研究进展

徐威业 曹凤宏 景中民 荆 文 李晓强

(华北煤炭医学院附属医院泌尿外科 河北 唐山 063000)

前列腺癌(PCA)是男性泌尿生殖系统的常见肿瘤，其发病率不但在欧美国家高居首位，而且在中国的发病率也呈显著上升趋势。早期，激素依赖性前列腺癌(HDPC)可以通过内分泌治疗达到缩小瘤体、降低血前列腺特异性抗原(PSA)的目的，但在治疗12～18个月后，80%前列腺癌患者逐渐演化为激素非依赖性前列腺癌(AIPC)，导致患者最终死于激素不敏感细胞的广泛转移。雄激素受体(AR)是雄激素代谢和发挥作用过程中的中心环节之一，现就目前国内外对非雄激素依赖型前列腺癌雄激素受体及其相关通道在前列腺癌诊治中的研究进展做一综述。

1 雄激素受体的途径

AR在AIPC发展过程中的作用由Mohler首先提出。研究表明AR对难治性前列腺癌细胞增殖及分化是必不可少的，即使是在雄激素缺乏的情况下。最近的一系列研究显示在AIPC的发展中，机制尚不十分清楚，但雄激素受体起了十分重要的作用[1]。雄激素受体的途径具体分为以下4种方式。

1.1 雄激素受体基因的扩增 前列腺癌在低雄激素的环境下仍可增殖发展，其原因之一与AR基因的扩增有关。约30%的前列腺癌患者去势治疗前的标本检测AR基因无扩增，但去势后前列腺癌中即发现有AR基因扩增。认为该类患者去势治疗后前列腺癌细胞可能进行克隆性选择，AR基因扩增的细胞增殖形成病灶。最近的研究表明AR在第650位丝氨酸处发生磷酸化，而这些磷酸化恰恰发生在AR进入细胞核并且和DNA结合之后，导致了AR转录的增加[2]。AR表达及转录水平的升高，使AR对低水平的雄激素的敏感性增强，PCA细胞失去对正常生长的调控，极低浓度雄激素环境下仍能无限制的增殖，这可能是AIPC产生的重要机制之一[3]。雄激素非依赖型前列腺癌中，AR基因启动子区域异常高甲基化在AR表达中起关键作用，而AR表达丧失可导致激素非依赖型前列腺癌的发生[4]。最近一项国内研究表明大多数国人AIPC均高表达AR，AR的异常表达可能在前列腺癌的进展中发挥重要的作用。越来越多的研究表明，AIPC的AR表达是增强的，表明AR可能在A1PC细胞的增殖中扮演重要的角色。以上均说明雄激素受体蛋白的表达在AIPC细胞的增殖分化过程中发挥重要作用，这也为临床激素非依赖性前列腺癌二线内分泌治疗提供了理论依据。

1.2 AR基因的点突变 雄激素受体的结构主要由3部分构成，即DNA的结合(DNAbinding domain，DBD)、C端的配体结合区(1igand binding domain，LBD)和N端的调节区。正常情况下，雄激素受体只特异性地与睾酮或双氢睾酮结合发挥作用(双氢睾酮与AR的亲和力比睾酮大5倍)，但一旦发生AR基因编码受体－配体结合区的突变，其特异性降低，能与一些类固醇激素结合而起作用。关于前列腺癌AR基因点突变的发生率，各家报道的不一。最近的研究显示，在转移性前列腺癌灶中AR基因的点突变率高，去势治疗后的肿瘤AR基因的突变率增高，并且点突变的AR基因仍有功能 。突变后的AR可与孕激素、雌激素、抗雄激素药物及雄激素代谢产物等相结合而产生激活作用[2]，这种AR基因的突变解释了临床上“撤药综合征”现象。武国军等的研究表明雄激素受体突变体(T877A)在转染后明显促进了前列腺癌细胞株LNCAP及PC－3细胞的增殖。并且表明了雄激素受体突变体(T877A)可能为前列腺癌病程的进展提供了选择性的细胞生长的效应[5]。最近临床研究发现接受长期氟他胺治疗的患者AR有较高的突变率，进而发展为AIPC。

1.3 雄激素受体与配体结合时的共同调节因子 AR共调节因子是与AR转录激活功能相关的蛋白质因子，对AR介导的转录发挥辅助激活、辅助抑制或双重作用。根据其对AR转录效应的不同影响和作用，可分为共激活因子、共抑制因子和双重作用因子等3类。共调节因子本身不与DNA直接结合，不直接提高AR表达或增加AR进入细胞核的数量，而是通过其C端功能区与AR发生蛋白－蛋白间相互作用，改变AR在转录激活中对配体浓度的最低需求，使AR介导的转录活性大幅度改变。其中，当AR与共激活因子作用时，可导致AR的异常活化，AR转录活性大幅度上升，从而改变AR转录激活的能力，是AR达到最大转录效应必不可少的条件。当AR与共抑制因子结合时，则起相反作用，导致AR转录活性的下降。研究证明过度表达AR共激活因子，可导致前列腺癌细胞发生雄激素非依赖性生长[6]。

1.4 直接激活雄激素受体[7]AIPC的发生与AR的过度表达有关已得到证明，而AR的过度表达与不同的生长因子及细胞因子激发有关已在AIPC细胞中得到证明，这些因子包括表皮生长因子(EGF)、胰岛素样生长因子－1(IGF－1)、角质细胞生长因子(KGF)和白介素－6(IL－6)等。目前研究认为与肿瘤细胞生长的相关通道如下:

1.4.1 MAPK信号传导通路。MAPK是一丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，位于胞质内，是多种生长因子信号通路中的核心蛋白。在前列腺癌的研究中发现，一些生长因子如EGF、IGFl或IGF2、KGF等通过旁分泌或自分泌作用刺激癌细胞增殖，可能是直接激活AR或通过MAPK途径激活AR而发挥作用。研究表明，多数生长因子信号传导都是经过一系列酪氨酸磷酸化过程实现的，在这个过程中，有丝分裂激活蛋白激酶(MAPK)磷酸化激活显得尤为重要，这些生长因子通过旁路反常激活AR可能为雄激素非依赖细胞提供了逃避正常生长调控的途径，可能是激素治疗失败的又一个原因[8]。

1.4.2 AKT信号传导通路。AKT是一种癌基因，编码一种56kD的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，该激酶是一些生长因子受体信号通路中的核心蛋白。AKT促进细胞生长、增殖主要是通过磷脂酰肌醇－3激酶途径来实现。在前列腺癌的研究中，AKT信号通路的异常主要与前列腺癌中的癌基因HER－2/neu的激活和抑癌基因PTEN的失活有关。

1.4.3 HER－2/neu基因。它是EGFR的家族中的一员，一种跨膜糖蛋白，包含有膜外配体结合区和膜内的酪氨酸激酶活性区。其主要在人胚胎发育中表达，而成年人组织中表达微量。体外的研究发现，HER－2/neu蛋白可使雄激素依赖的前列腺癌细胞转化为AIPC，但其转化时需要AR的参与，其激活后通过P13K－AKT途径激活AKT或通过MAPK途径激活AR。瘦素体外研究有明显的促肿瘤细胞增殖作用，最近体外研究瘦素作用于前列腺癌细胞的实验结果显示其作用机制是通过对JAK2/STAT3和MAPK等通道的激活AR，并转活HER2，从而发挥其促细胞增殖的作用[9]。Sirotnak等[10]研究证明应用表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂ZD1839能够显著抑制AIPC细胞的生长，这些研究成果为AIPC的治疗提供了新的途径。

2 针对雄激素受体的最新治疗药物

2.1 抗雄激素治疗药物 最近抗雄激素治疗的药物研究方面取得了突破性进展，最新研究中的抗雄激素治疗药物有MDV－3100及abiraterone(阿比特龙)，它们在I期及II期临床试验中表现出强大的抗肿瘤活性。

2.1.1 MDV－3100。MDV－3100是一种小分子 AR拮抗剂，可阻断AR的核转位及其与DNA的结合，不会产生任何激动效应而导致AR的过表达。初步的Ⅰ期临床试验已发现其对多西紫杉醇治疗后(CRPC)患者仍有可观的疗效，可使PSA大幅降低并使患者病情在影像学上有显著改善[10]。在这项研究中，接受一线化疗无效者，约有62%的患者经治疗后PSA水平下降大于50%，其中36%的患者临床症状得以改善或部分改善，44%的患者病情趋于稳定，表现为瘤体体积的缩小或不再继续增大。在已经接受过多烯紫杉醇治疗无效的患者的临床试验中，约有51%的患者经治疗后PSA下降水平大于50%，其中14%的患者临床症状部分得以改善。第I及第II期临床试验已经显现出MDV3100强大的抗肿瘤活性，可观的临床疗效，较少的副作用，及良好的耐受性。3期临床试验将进一步展开，为临床AIPC的治疗带来了新的曙光。

2.1.2 Abiraterone(阿比特龙)。Abiraterone是一种口服的细胞色素氧化酶P450(CYP450)c17抑制剂，通过抑制雄激素合成中的关键酶－CYP450c17而降低雄激素水平，且对睾丸和身体其他部位的雄激素都有抑制作用，从而降低了肾上腺源性及肿瘤组织内分泌细胞来源的雄激素水平。第一项开放的Ⅱ期临床研究显示，经阿比特龙治疗2个月后，61%的CRPC患者其PSA水平可降低50%以上，有些患者的肿瘤还发生了缩小(部分缓解)。患者能很好地耐受阿比特龙，未出现肾上腺皮质功能不全的证据，而预期出现的盐皮质激素过量相关性毒性(包括低血钾、高血压和下肢水肿)，经盐皮质激素受体拮抗剂治疗控制良好。所有患者的循环睾酮水平在阿比特龙治疗前处于去势范围内(＜50 ng/dL)，治疗后则很快降至检测不到水平(＜1ng/dL)，循环肿瘤细胞数量亦降低。第二项正在进行中的Ⅱ期临床研究显示，对于曾经接受过多西他赛治疗且疗效欠佳的CRPC患者，阿比特龙亦能使65%的患者PSA水平下降50%以上。该研究目前共入组了17例对黄体生成素释放激素(LHRH)激动剂、抗雄激素药物、己烯雌酚和多西他赛耐药的CRPC患者。这些患者接受阿比特龙1000 mg/d治疗。治疗期间所有疾病进展的患者都给予阿比特龙与皮质类固醇联合治疗。结果显示，11例患者(65%)PSA水平下降＞50%，预期不良反应包括易逆转的低血钾、高血压和下肢水肿。通过增加皮质类固醇剂量，缓解了1例患者存在的重度疲劳症状，所有患者目前仍在研究当中[10，11]。

2.2 AR激活相关通道阻断剂 目前AIPC的治疗研究不仅集中在抗雄激素受体及抑制男性激素的产生方面，而且最新的研究涉及到进一步阻断对雄激素受体有激活作用的相关通道，并取得了一些令人可喜的成果。目前尚处于研究之中的与下调雄激素受体通道活性有关的的因素包括HSP－90、HDACs、mTOR。

2.2.1 HPS－90。HPS－90是一种在细胞内广泛表达的一组蛋白质，它们在细胞的构成、维持细胞稳定性、细胞功能的实现及细胞组成的定位等方面有重要作用，在前列腺癌研究中，抑制HPS－90的表达可下调AR的活性[12]。有三种HPS－90抑制剂已应用于AIPC治疗方面研究，它们分别是;17－AAG，17－DMAG和IPI－504。已经初步显现出临床疗效，尚处于进一步实验研究之中。

2.2.2 HDACs。HDACs可以抑制组蛋白脱乙酰化酶使肿瘤抑制基因失活从而促进肿瘤进展，这些酶的抑制将恢复细胞正常的生长调控。HDACs已成为在研究难治性前列腺癌治疗策略中的新靶点。研究发现，HDACs的抑制，使肿瘤细胞DNA双链结构更容易破坏[13]。HDACs的抑制剂:MGCD0103，CHR －3996及MS－275已经用于实体肿瘤的研究，其中包括前列腺癌，随机的临床试验正在研究之中。

2.2.3 mTOR:前列腺癌患者中约有30% ～50%的患者PI3K/Akt/mTOR通道的活性是明显增高的。研究证明PI3K/Akt/mTOR通道活性在良性前列腺病变与恶性病变之间有明显差异，且其活性的高低与前列腺癌分级与分期密切相关[14]。该通道在缺乏雄激素的情况下可以激活AR。该通道的抑制剂在与抗雄药物治疗及抗雄激素受体药物联合应用于前列腺癌的治疗中显现出明显的协同效应。mTOR抑制剂雷帕霉素、依维莫司、CCI－779及AP23573在实体瘤治疗过程中已取得了乐观的疗效。

AIPC的发生机制方面已经取得了重要进展，但有些机制尚未完全明了，尚处于研究阶段，需进一步研究证实。AR在AIPC的发生、进展过程中扮演着重要角色，还有抑癌基因失活，自身肿瘤细胞内分泌机制等研究在AIPC的理论研究领域取得了突破性进展，为临床AIPC的治疗开创了更为广阔的治疗空间。

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