肝X受体作为肿瘤潜在靶点的研究进展*

付卫华，陈婷婷 综述，徐 杰 审校

(陆军军医大学新桥医院泌尿外科，重庆 400037)

胆固醇是构成细胞膜脂质双分子层不可缺少的重要物质，是合成甾体类激素(如雄激素、雌激素)、胆汁酸及维生素D的原料，同时也是细胞重要的能量来源，以及维持细胞生长和增殖，合成新的细胞膜结构所必需的成分。胆固醇堆积是癌症细胞的普遍特征。大量流行病学调查、癌症基因谱分析及临床前研究证据显示，胆固醇稳态紊乱在癌症发生、发展中发挥重要作用[1]。

肝X受体(liver X receptors，LXRs)属于孤儿核受体(nuclear receptor，NR)超家族成员及配体依赖性转录因子，均于1994年在人肝cDNA库中首次筛选出来。LXRs存在LXR-α(NR1H3)和LXR-β(NR1H2)两个亚型，其中LXR-α主要分布在肝脏、肠、脂肪组织及肾脏等，并且在肝脏组织中高表达，而 LXR-β则广泛表达于全身各组织[2]。LXRs分子包括4个结构域：(1)N端不依赖配体的独立活化功能结构域；(2)DNA结合域，由两个锌指结构组成；(3)疏水配体结合区域，与配体结合，是形成受体二聚体的必需结构；(4)C端配体依赖转活序列，与配体结合激活转录效应[2]。LXRs通过与视黄酸X受体(retinoid X receptor，RXR)形成异二聚体LXR/RXR，再被内源性配体(氧化型胆固醇)或合成激动剂(非类固醇激动剂，如T0901317、GW3965；类固醇激动剂，如6α、羟化胆汁酸和YT-32)激活后，优先与LXRs的反应元件(LXR response element，LXRE)结合，直接调控如三磷酸腺苷(ATP)结合盒式转运体A1、G1(ABCA1、ABCG1)、脂肪酸合成酶(fatty acid synthase，FAS)、胆固醇调节元件结合蛋白-1(sterol regulatory element binding protein-1c，SREBP-1c)等下游靶基因转录表达，在维持细胞内胆固醇稳态中发挥关键作用；另外，在调节细胞内脂肪酸合成、糖代谢和炎症、炎症及免疫反应中也发挥重要作用[2-3]。近年来越来越多的证据表明，LXRs参与包括前列腺癌、结肠癌、乳腺癌、卵巢癌和白血病等众多恶性肿瘤的发生与进展等病理过程，并已成为癌症治疗的潜在新靶点[4-5]。本文就LXRs在几种常见肿瘤中的作用和机制研究作一综述。

1 前列腺癌

前列腺癌是全球男性发病率排第2位、病死率排第5位的恶性肿瘤[6]。大量证据表明，前列腺癌的发生、进展与胆固醇代谢紊乱密切相关：(1)流行病学研究提示，高脂肪、高胆固醇饮食人群前列腺癌患病率明显升高；(2)前列腺癌细胞内胆固醇异常储积，其胆固醇含量是正常前列腺组织的2倍；(3)前列腺癌细胞内胆固醇堆积，可促进肿瘤恶性进展及骨转移的发生；(4)他汀类药物如3-羟基-3甲戊二酰辅酶A还原酶抑制剂(HMG-CoA还原酶抑制剂)可延缓前列腺癌恶性进展，延长患者生存期[7]。LXR-α与LXR-β在前列腺癌细胞中均有表达。研究发现，LXRs激动剂T0901317显著抑制前列腺癌细胞PC-3增殖，诱导细胞凋亡，细胞内β-catenin及其下游基因细胞周期蛋白D1(cyclin D1)基因、c-MYC基因表达下调，因此认为LXRs可通过调节β-catenin信号通路实现PC-3的生长抑制[8]。而在对雄激素依赖型前列腺癌细胞株(LNCaP)研究中发现，T0901317诱导LNCaP细胞凋亡，下调细胞内磷酸化蛋白激酶B(AKT)表达，使细胞质膜上脂筏减小[9]。脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，在细胞信号转导、蛋白质转运、维持细胞内钙离子(Ca2+)稳态等过程中发挥重要的调节作用[10]。POMMIER等[9]认为，T0901317可能通过上调靶基因ABCA1，促进细胞内胆固醇外流，减少LNCaP内胆固醇含量，造成脂质筏信号紊乱，后者通过影响磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)-AKT信号通路实现抑制LNCaP促凋亡效应。更早的研究还发现，T0901317处理LNCaP后，S期细胞百分比呈剂量依赖性下降，细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂p27表达增加，因此，认为LXRs可通过细胞周期调控，抑制前列腺癌生长[11]。雄激素受体(androgen receptor，AR)信号是维持前列腺癌细胞生长的关键机制。在前列腺癌细胞，AR与LXRs互为拮抗，AR可下调LXRs活性，降低LXRs(ABCA1、ABCG1)靶基因的表达；LXRs激动剂可抑制雄激素与AR的结合，直接拮抗AR受体信号[12-13]。LXRs 也参与前列腺癌的肿瘤进展，FUKUCHI等[14]研究发现，在LNCaP中，LXRs靶基因ABCA1的表达是雄激素非依赖型前列腺癌细胞的15～20倍，这表明ABCA1的表达水平可能与前列腺癌的进展有关。最近研究发现，LXR-α活化可显著抑制雄激素非依赖型前列腺癌细胞PC-3的侵袭及转移[15]。此外，LXRs另一重要作用为参与炎性反应调节，细胞因子信号转导抑制蛋白3(SOCS3)是炎性信号通路中重要的抑制分子。本课题组前期研究发现，LXRs可通过抑制SOCS3信号通路调控前列腺癌的增殖、侵袭和迁移[16]。

2 结直肠癌

结直肠癌是全球发病率排第4位，病死率排第5位的癌症[6]。胆固醇代谢紊乱与结直肠癌的关系密切：(1)流行病学研究表明，高胆固醇饮食增加结直肠癌患病风险[17]；(2)胆固醇促进结直肠癌进展[18]。LXRs在结直肠癌的研究发现，激活LXR-α可以通过下调表皮生长因子受体(EGFR)途径来抑制大肠癌细胞的增殖[19]。激活LXRs还可以导致结肠癌细胞发生细胞周期的停滞，调控细胞周期相关基因的表达，如SKP2、c-Myc、CDKs、cyclins和p15。与野生型小鼠相比，LXRαβ(-/-)小鼠结肠中的增殖标记物(Ki67和BrdU)显著增加，但是长期给予LXRs激动剂GW3965显著降低了小鼠结肠中的增殖标记物表达[20]。Wnt信号通路是结肠癌经常突变的途径，而β-catenin是Wnt信号转导的关键介质。LXRs可以与β-catenin相互作用，并抑制β-catenin反式激活及结肠癌细胞增殖；此外，LXR激动剂T0901317可以降低MYC、基质金属蛋白酶(MMP)-7和骨形态发生蛋白4(BMP4)的mRNA水平，并将LXRs招募到MYC和MMP-7启动子中[9]。有研究还报道，LXRs激动剂通过LXR-β与缝隙连接蛋白1(pannexin 1)相互作用，能特异性地诱导半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)-1依赖型结肠癌细胞的热休克死亡[21]。

3 乳腺癌

乳腺癌是全球女性发病率和病死率最高的恶性肿瘤[6]。胆固醇代谢紊乱是乳腺癌发病的危险因素之一，但高胆固醇血症与乳腺癌发生之间的关系尚存争议[22-23]。最近几年LXRs在乳腺癌的作用及机制研究逐渐被认识。EL ROZ等[24]研究发现，TO901317及22ROHC激活乳腺癌细胞MCF-7 LXR后，可通过上调其靶基因ABCA1、ABCG1，促进胆固醇外流，抑制肿瘤细胞增殖，促进细胞凋亡。该研究团队在后续研究中发现，巨噬细胞载脂蛋白E(Apolipoprotein E，ApoE)及3个共轭亚油酸异构体(c9,t11-CLA；t9,t11-CLA及t10,c12-CLA)参与LXR激活介导的乳腺癌细胞MCF-7增殖抑制及促凋亡效应[25-26]。CARBONNELLE等[27]研究发现，LXRs激活后改变MCF-7细胞脂筏完整性，降低细胞内AKT磷酸化水平，从而抑制细胞增殖。三阴性乳腺癌(TNBC)是一种高度侵袭性的亚型，用激素、人表皮生长因子受体2(HER2)基因靶向治疗及免疫治疗效果不佳。CARPENTER等[28]研究发现，LXRs在TNBC肿瘤相关骨髓细胞中高度激活，药物抑制LXRs活性通过刺激CD8+T淋巴细胞的细胞毒活性和线粒体代谢途径可诱导肿瘤破坏，LXRs反向激动剂可能是一类有前景的TNBC免疫治疗新方法。

4 黑色素瘤

黑色素瘤是具有高侵袭性的皮肤癌，其病死率高。黑色素瘤组织内参与胆固醇合成的基因表达明显升高，流行病学调查发现他汀类药物可降低黑色素瘤的发病风险。ApoE具有抗黑色素瘤血管生成和抑制肿瘤转移的作用[29]。而ApoE是LXRs的靶基因，研究表明黑色素瘤细胞LXRs激活后上调ApoE表达，致使细胞侵袭能力和转移能力降低，口服LXRs激动剂可抑制黑色素瘤侵袭、血管生成、肿瘤进展和转移，并且LXRs激动剂可与一线治疗药物达卡巴嗪、B-Raf激酶抑制剂、抗CTLA-4抗体联用，在黑色素瘤治疗中具有协同作用，还可以有效抑制对B-Raf或达卡巴嗪产生耐药性的黑色素瘤生长[30]。LEE等[31]进一步研究发现，在黑色素瘤细胞内，LXR-β是抑癌效应的主要亚型，其作用机制与LXR-β激活加速细胞外信号调节激酶(ERK)介导的小眼畸形相关转录因子(MITF)降解相关。也有研究认为，LXRs激动剂T0901317以剂量依赖的方式通过caspase-3途径诱导B16F10黑色素瘤细胞凋亡，这一发现在动物水平得到证实[32]。

5 血液系统恶性肿瘤

近年来，LXRs在血液系统恶性肿瘤的研究也取得较大进展。GEYEREGGER等[33]研究发现，LXRs激活可以通过抑制RB磷酸化和降低细胞周期蛋白B(cyclin B)的表达来干扰白细胞介素(IL)-2和IL-7诱导的人T淋巴细胞的增殖和细胞周期进程；此外，LXRs抑制Bcl-2和MMP-9的表达，显著降低慢性B淋巴细胞白血病(B-CLL)细胞存活率，并且使用LXRs激动剂处理后导致B-CLL细胞发生凋亡。Hedgehog(Hh)信号通路在癌症细胞内普遍异常激活，参与肿瘤的发生与进展。LXRs激活不仅可抑制正常小鼠胚胎成纤维细胞Hh信号通路，也能抑制人多发性骨髓瘤细胞Hh信号通路并抑制肿瘤生长，导致肿瘤启动和自我更新潜能的丧失[34]。有研究证实，用RXR激动剂贝沙罗汀治疗急性髓系白血病(AML)不足以促进癌细胞分化，而LXRs激动剂T0901317或GW3965持续增强AML细胞系中的bexa蛋白效应，联合贝沙罗汀可诱导原代AML细胞的细胞毒性或分化且对正常前体细胞无作用[35]。

6 小 结

胆固醇堆积是癌症细胞的普遍特征。LXRs是维持细胞内胆固醇稳态的关键分子，并在细胞糖代谢和炎症、免疫反应调节中发挥重要作用。LXRs在癌症方面的研究方兴未艾，其中大量研究证据指向LXRs通过调控脂筏信号、促凋亡信号通路及肿瘤免疫实现对多种肿瘤细胞的生长抑制效应。癌症治疗已进入精准治疗时代，未来靶向LXRs及其介导的信号通路有望成为癌症治疗新策略，但尚需进一步阐明其在各种肿瘤发生与进展中的作用及机制，以期夯实临床前理论基础。