雄激素受体有望成为乳腺癌中新的生物标志物

魏万，唐杰，封紫玉，甄林林

作者单位：南京医科大学附属淮安第一医院甲乳外科，江苏 淮安223300

一直以来，人们认为类固醇激素及其受体与乳腺癌的发展是密切相关的，尤其是雌激素受体。雌激素受体阳性的乳腺癌，在内分泌治疗中，往往都可以获得良好的结局。但面临内分泌治疗和针对人类表皮生长因子-2（HER-2）靶向治疗的耐药产生以及三阴性乳腺癌（TNBC），却没有太好的替代方案，于是人们逐渐将焦点转移到雄激素及其受体。本研究综述了雄激素受体作为一种生物标志物在乳腺癌中的作用，总结了雄激素受体（AR）靶向治疗及临床应用的相关研究。虽然存在一些不明确因素，但我们也提出了相关领域可能的突破，这对于未来乳腺癌预后评估及内分泌靶向治疗具有重要的帮助。

1 癌症生物标志物

1.1 癌症生物标志物定义 生物标志物，指的是与健康人不同的病人所患疾病的特定指标，反映了健康危害与生物状态之间的联系。生物标志物可以是蛋白质/肽、核酸、代谢物或其他可能诱发特定临床症状的种类物质。根据世界卫生组织的说法，它可以更广泛地影响或预测疾病发生、治疗结果、疾病干预、环境暴露因素。根据不同的临床应用，癌症生物标志物可分为三大类：（1）诊断标志物（帮助缩小特定诊断的诊断条件）；（2）预后标志物（提供有关已识别肿瘤的侵袭性的信息以监测疾病进展，并估计未经治疗的病人的总体结果）；（3）预测标志物（预测治疗反应以确定最有效的治疗策略）。过去几十年来，癌症中最常用的生物标志物主要是用来筛查原发性和复发性肿瘤。然而，开发新的生物标志物来预测治疗的疗效是目前青睐的方向。

1.2 癌症生物标志物指导治疗 ERα是雌激素受体（ER）中的一种，ERα在乳腺癌中起到促进细胞增殖的作用。在所有乳腺癌中大约70%的表达ERα，已知ERα的长期活化会增加患乳腺癌的风险。该受体在雌激素刺激时被激活，然后它靶向下游信号通路。已经鉴定出许多ERα下游途径，其中原癌基因酪氨酸激酶SRC，环磷酸腺苷/蛋白激酶A，丝裂原活化蛋白激酶（MAPK），磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/蛋白激酶B和磷脂酶C/蛋白激酶Cα是维持乳腺癌发展和进展的最重要信号通路［1］。因此，通过干扰ERα和雌激素的结合或通过抑制雌激素的产生来阻断ERα信号传导的内分泌治疗可以有效地抑制肿瘤生长，从而改善病人的预后。选择性ERα拮抗剂他莫昔芬和芳香化酶抑制剂阿那曲唑通常用于治疗ER+乳腺癌［2］。对于这些病人，ERα靶向治疗是疾病管理的首选。如今，接近90%的ER+乳腺癌病人的存活率超过5年。这一结果主要归因于ERα靶向内分泌治疗的广泛应用。

HER-2是一种来自表皮生长因子（EGF）家族的跨膜糖蛋白。研究表明，HER-2通过与其他EGF成员（如HER-1和HER-3）以及与其他细胞膜受体（例如胰岛素样生长因子1受体）形成同源二聚体或异源二聚体，以配体独立的方式被激活，从而导致其细胞内结构域自磷酸化［3］。在所有HER-2二聚体中，活化程度最高的形式是HER-2/HER-3异源二聚体。被激活的HER-2刺激多个下游信号通路，包括MAPK，PI3K和PKC。此外，活化的HER-2还可以下调p27kip1（p27）蛋白的活性，通过p27错位到细胞质和蛋白质降解来下调细胞周期抑制剂p27kip1（p27）蛋白的活性以增长细胞周期。在一般情况下，该蛋白质在许多细胞中表达以调节细胞的繁殖、分化、存活和迁移。约20%的乳腺癌在基因水平上表现出20倍过度放大的特征，或在HER-2蛋白水平上表现出高达100倍的表达增加的特征，这被称为HER-2富集乳腺癌［4］。超活化的HER-2具有致癌作用，可推动癌症进展，从而明显缩短病人的无病和总生存期。随后抗HER-2药物的成功确定了HER-2在乳腺癌中表达的重要性。HER-2靶向药物，包括抗HER-2抗体，曲妥珠单抗，抑制剂，拉帕替尼，抗体-药物偶联物等，可以识别和阻断HER-2的活性，这对HER-2过表达的病人有益。因此，HER-2已成为指导临床治疗的靶向乳腺癌生物标志物。

相关研究也表明AR直接或间接地参与了各类型乳腺癌中的信号通路，因此明确AR与ER+亚型信号通路、HER-2过表达亚型信号通路、TNBC亚型信号通路等不同通路的关系，可为乳腺癌病人疾病的治疗提供指导［5］。

2 AR在乳腺癌中作为一种生物标志物

2.1 AR在ER+乳腺癌中的作用 通常在60%～90%的ER（+）乳腺癌病例中检测到AR表达［6］。AR表达在ER（+）/HER-2（-）乳腺癌中与更好的乳腺癌特异性生存期，无复发生存期和总生存期（OS）明显相关；然而，AR表达成为ER-病人预后不良的因素［7］。另一项独立研究表明，ER（+）乳腺癌肿瘤高AR表达与较少的淋巴细胞浸润有关，这提示更好的预后和生存率［8］。这些发现提示AR表达在ER（+）乳腺癌中起肿瘤抑制的作用。这就给研究者们带来了疑问，在乳腺癌中AR与ER表达具有怎样的联系？最近发表的一篇论文详细阐明了其中的机制即活化的AR可以通过与雌激素反应元件的竞争性结合来拮抗ERα的转录活性［9］。这项研究表明，AR激活可以取代来源于染色质的ERα。随后，AR占据了40%以上ERα结合位点，导致雌激素反应元件结合丧失。同时，ERα被证明通过重新定位到一些AR结合位点来获得新的结合靶点，以进一步调节AR靶向基因，包括肿瘤抑制因子SEC14L2，EAF2和ZBTB16以抑制细胞的生长。此外，AR还与ERα竞争共同的共激活剂p300，p300对于ERα的活性至关重要。由于ERα需要共调节蛋白SRC-3来招募p300，而AR可以直接与p300结合，AR在与ERα的竞争中获得优势，从而抑制ER信号传导。因此，AR的激活对ER（+）乳腺癌细胞起抑制作用［9］。

2.2 AR在HER-2阳性型乳腺癌中的作用 大约70%的HER-2（+）乳腺肿瘤检测出AR阳性［7］。先前已经有研究显示HER-2（+）乳腺癌具有较短的无病生存期（DFS）和总生存期（OS）。最近一项研究报道，高mRNA水平AR的HER-2（+）病人的DFS和OS较短［10］。这可能是由于AR与HER-2之间有信号交流，这种交流由AR和HER-2驱动的信号通路可以通过正反馈的机制加强。在WNT/β-连环蛋白信号通路中，AR诱导WNT7B的表达以激活β-链烯素的核易位；AR在FOXA1的帮助下与细胞核中的β-连环素（β-catenin）结合，导致AR/β-catenin复合物易位至HER-3的启动子区域以促进基因转录，增强HER-3/HER-2异二聚体的活性。如前所述，HER-2可以激活MAPK信号通路。激活的MAPK将诱导AR的表达，这反过来又可以增强HER-2的表达。在这个循环中，AR对于HER-2的激活是必不可少的，因为AR有利于HER-3的表达，而HER-2对于MAPK/AR信号的转导至关重要。靶向AR通过shRNA和抑制剂可以有效抑制HER-2（+）乳腺癌细胞在体外和体内的生长。这些都提示我们，AR在HER-2（+）乳腺癌中发挥致癌作用，相关研究也证实AR阳性与HER-2过表达型乳腺癌预后不良相关［11］。

2.3 AR在TNBC中的作用 TNBC占乳腺癌的10%～20%，年轻女性更常见［12］。这种亚型乳腺癌更具侵袭性，复发风险高；治疗上，没有内分泌治疗也没有靶向治疗，化疗是唯一明确的治疗手段。一项纳入263例TNBC病人的研究证实，AR（+）病人在5年远距离无病生存期（DDFS）中的结果会更差［13］。AR可与SRC形成复合物，通过募集SRC底物黏着斑激酶（FAK）和PI3K调节亚基p85α，从而快速激活SRC/PI3K/FAK通路及其下游基因，从而驱动细胞转移［14］。这些结果支持AR可能参与TNBC的发病机制。AR的抑制可能会抑制TNBC进展并降低其侵袭性。尽管雄激素信号通路如何参与TNBC的治疗仍不太清楚，但是AR仍不失为一个潜在的TNBC分子标志物及治疗靶点，AR在TNBC研究中具有良好的临床应用前景［15］。

然而，另一项最近分析了来自27项研究中4 914例TNBC病人的研究表明，AR与病人的无病生存期（DFS）、总生存期（OS）、远距离无病生存期（DDFS）或无疾病复发生存期之间没有相关性［16］。这种矛盾结果的原因仍然在研究中。值得注意的是，TNBC病人可以通过其内在基因谱进一步分为不同的亚型。AR（+）腔内TNBC，称为腔内AR（LAR）亚型，显示出独有的特征［17］。此外，还有研究报道了不同种族和民族之间AR与总生存期（OS）之间相关性的差异［18-19］。在大约三分之一的TNBC病例的样本中观察到ERβ的过表达，ERβ可以通过上调磷酸盐和PTEN来抑制PI3K和AR的活性，进一步抑制细胞生长［20］。据报道，microRNA（例如miR-34、miR-205和miR-320）可调节前列腺癌中AR的表达［21］。在乳腺癌中AR表达应该也有类似的调节机制。miR-34［22］和miR-205［23］是乳腺癌的肿瘤抑制因子。在最近的一项研究中，Kalinina等［24］表明AR，miR-185，miR-205和miR-21的表达水平在特定的乳腺癌亚型中有所不同。Ahram等［25］发现在AR激动剂CI-4AS-1作用下MDA-MB-453乳腺癌细胞中miR-100和miR-125的表达显著降低，导致miR-100和miR-125靶向金属蛋白酶-13的表达增加。在TNBC中，暴露于DHT会显著上调miR-328-3p水平，导致miR-328-3p靶点CD44的表达减少以及随后导致肿瘤细胞黏附和迁移减少［26］。然而Al-Momany等［27］最近表明，DHT能够通过一种独立于miR-328-3p和ABCG2（乳腺癌抵抗蛋白）的机制来调节TNBC中的化学反应。Guo等［28］发现hsa-miR-520g-3p和hsamiR-520h参与了TFF1（是唯一与TNBC的存活率显著降低相关的一个中心基因）的调控，hsa-miR-520g-3p、hsa-miR-520h和TFF1，在AR阳性TNBC中可能具有显著的潜在诊断价值和预后价值。TFF1，hsamiR-520g-3p，和hsa-miR-520h有可能成为新的治疗靶点。所以我们相信这些miRNAs参与了AR表达的上游调控。因此，解决AR的上游调控机制在乳腺癌的研究中十分重要。

3 总结与展望

目前，AR在乳腺癌中的预后价值越来越明显。在本研究中，我们总结了最新的研究，以讨论AR在不同亚型乳腺癌中的作用。AR在ER（+）乳腺癌中主要通过拮抗ERα来起肿瘤抑制因子的作用，并且最近发表的研究也提示了一些可能参与该过程的机制。恰恰相反的是，AR通过驱动ER（-）乳腺癌（包括HER-2阳性型和TNBC亚型）的致癌途径，作为肿瘤促进因子发挥作用。我们需要更多的AR机制研究和更详细的TNBC子分类以及AR阳性的标准化确定来解释当前的矛盾方面，尤其在TNBC中。

在一些研究中，乳腺癌中AR的状态被认为是未来乳腺癌疾病管理的潜在参考。在AR（+）/ER（+）的乳腺癌中，AR∶ERα比值已被建议用于预测辅助激素治疗的效果。比值≥2的病人对他莫昔芬表现出更高的失败反应风险。因此，该比率还可以预测病人比较差的OS和疾病特异性生存期［29］。一项Ⅱ期试验（编号NCT02091960）中，在晚期AR（+）/HER-2（+）/ER（-）乳腺癌组联合抗AR抗体与曲妥珠单抗治疗，显示约四分之一的病人在24周治疗期间表现出部分反应［30］。一项正在进行的Ⅱ期试验（编号NCT02750358）显示，AR（+）病人对AR拮抗剂药物恩杂鲁胺具有较好的耐受性，证明了利用抗雄激素药物治疗AR（+）乳腺癌的可行性［31］。所以雄激素受体靶向疗法在乳腺癌中是有希望的。需要研究AR与其他信号通路之间的相互作用以及AR靶向治疗的潜在预测标志物，以确定哪些乳腺癌病人最有可能从AR靶向治疗中受益。因此随着新的AR靶向疗法的出现以及对其分子作用机制的日益深入研究，AR靶向疗法最终可能会导致乳腺癌治疗的突破，而AR作为乳腺癌中的一种癌症生物标志物将显得尤为重要。

在本研究中，我们总结了最新的论文，包括临床研究和实验室研究，并且从生物标志物的角度阐述了AR在乳腺癌中占据何等重要的地位，在诊断时确定AR状态可能有助于病人制定最佳策略从后续治疗中受益，特别是对于TNBC，因为这种乳腺癌亚型没有靶向治疗。因此，在未来，我们预计检测AR将成为乳腺癌诊断的常规，类似于ER。