李云鵬 郭躍先

·綜述與講座·

藥物治療激素抵抗型前列腺癌機(jī)制研究

李云鵬 郭躍先

對(duì)于晚期前列腺癌，一般給予雄激素剝奪療法。去勢(shì)治療后2～3年的時(shí)間幾乎所有的腫瘤都轉(zhuǎn)化為雄激素抵抗性前列腺癌。紫杉醇類藥物是目前近年來治療激素抵抗性前列腺癌的一種有效的化療藥物，其能減輕患者疼痛，延長患者壽命。隨著近年來科技水平的發(fā)展，越來越多的藥物進(jìn)入臨床中造福于晚期前列腺癌患者。本文主要針對(duì)紫杉醇治療激素抵抗性前列腺癌及新興的抗前列腺癌藥物作用機(jī)制進(jìn)行綜述。

前列腺癌;激素抵抗型；紫杉醇

前列腺癌是男性常見惡性腫瘤。在歐洲，前列腺癌是老年男性(>75歲)最常見的惡性腫瘤[1]。近年來，我國男性前列腺癌發(fā)病率呈明顯上升趨勢(shì)，嚴(yán)重威脅著男性的生命健康[2]。由于早期前列腺癌沒有特殊癥狀、體征，很多患者就診時(shí)已經(jīng)屬于晚期階段，喪失了手術(shù)治療的機(jī)會(huì)。前列腺癌的發(fā)生經(jīng)歷了雄激素依賴且受雄激素刺激階段，非雄激素依賴但受雄激素刺激階段，非雄激素依賴且雄激素不敏感階段及非激素依賴且受雄激素抑制階段等復(fù)雜的過程。由于前列腺癌具有依賴雄激素的特性，雄激素剝奪療法(包括手術(shù)去勢(shì)和藥物去勢(shì))是目前治療治療轉(zhuǎn)移性前列腺癌的標(biāo)準(zhǔn)療法。然而，去勢(shì)治療后2～3年的時(shí)間幾乎所有的腫瘤都轉(zhuǎn)化為雄激素抵抗性前列腺癌[3]。激素抵抗性前列腺癌(CRPC)是一種進(jìn)展性疾病，患者中位生存時(shí)間一般為10～12個(gè)月，而紫杉醇是近年來治療激素抵抗性前列腺癌的一種有效的化療藥物，其能減輕患者疼痛，延長患者壽命，但目前人們對(duì)其殺傷前列腺癌細(xì)胞機(jī)制并不十分清楚。我們希望通過對(duì)以往有關(guān)紫杉醇的研究進(jìn)行分析，探討其可能的作用機(jī)制。

1 促進(jìn)微管系統(tǒng)的聚合和穩(wěn)定

紫杉醇是一種存在于紫衫烷類植物樹皮和枝葉中的二萜系類物質(zhì)，在細(xì)胞水平上，紫杉醇能夠促進(jìn)微管系統(tǒng)的聚合及穩(wěn)定性。其通過優(yōu)先的與可逆的與微管中的β微管蛋白結(jié)合而發(fā)揮其抗腫瘤作用。與紫杉醇結(jié)合后能夠促進(jìn)多聚化的微管蛋白轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的微管，并且抑制微管的聚合，以此來干擾微管的動(dòng)力學(xué)特性。在低濃度的時(shí)候，多烯紫杉醇通過將細(xì)胞穩(wěn)定的阻滯于有絲分裂中期與后期的過渡期而發(fā)揮其抑制細(xì)胞增殖的作用。細(xì)胞阻滯于有絲分裂中期與后期的過渡期可能與紡錘體微管動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定、不完全染色體赤道板的形成、不正常的紡錘體的微管的組裝有關(guān)[4]。除了微管動(dòng)力學(xué)的破壞外，紫杉醇處理的細(xì)胞發(fā)生有絲分裂阻滯和細(xì)胞死亡的生物學(xué)信號(hào)尚未完全研究清楚。

2 紫杉醇治療前列腺癌的分子機(jī)制

隨著紫杉醇在治療去勢(shì)抵抗性前列腺癌中的應(yīng)用越來越廣泛，紫杉醇治療前列腺癌的分子作用機(jī)制已經(jīng)成為研究的重點(diǎn)，人們開始逐漸探索紫杉醇治療前列腺癌的分子機(jī)制來進(jìn)一步指導(dǎo)臨床治療。

眾所周知，腫瘤的發(fā)生發(fā)展與細(xì)胞中原癌基因的激活、抑癌基因的丟失和失活有關(guān)。紫杉醇能夠激活或調(diào)節(jié)多種凋亡相關(guān)基因和調(diào)節(jié)蛋白。這些基因中包括以抑制凋亡作用為主的基因，如bcl-2基因家族[5]；起凋亡效應(yīng)的基因，如白介素-1β轉(zhuǎn)化蛋白酶家族[6]以及扮演信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)因子作用的基因，如p21waf、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、c-raf-1和BID[7,8]等。盡管這些被調(diào)節(jié)的基因在紫杉醇誘導(dǎo)的凋亡中的作用依然不是特別清楚，但紫杉醇調(diào)節(jié)基因的表達(dá)可能不依賴于其穩(wěn)定微管的作用。紫杉醇可能直接調(diào)節(jié)基因的表達(dá)反過來激活凋亡途徑。

2.1 調(diào)節(jié)核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)/NF-κB抑制因子(IκB-α)信號(hào)通路 NF-κB是Rel轉(zhuǎn)錄因子家族的一員，其與細(xì)胞內(nèi)的抑制劑IκB-α共同參加許多生物過程的調(diào)節(jié)，包括炎性反應(yīng)、免疫反應(yīng)、細(xì)胞增殖和細(xì)胞凋亡等。IκB-α是胞漿中NF-κB特異性的抑制蛋白。NF-κB通常與IκB-α形成復(fù)合物以非激活的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中。通過特定的激活條件，IκB-α迅速磷酸化和降解，使NF-κB能夠轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核中參加基因表達(dá)的調(diào)節(jié)。IκB-α的降解是NF-κB激活的關(guān)鍵步驟。進(jìn)一步的分析表明IκB-α的降解反過來能夠促進(jìn)NF-κB在細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)位和其與DNA結(jié)合活性。最近研究確定了一種高分子化合物IκB激酶(包括IKKα和IKK-β)在IκB-α的磷酸化和降解過程中扮演著關(guān)鍵作用。Huang等[9]進(jìn)一步研究表明IKK-β而不是IKKα與NF-κB的激活有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)紫杉醇的濃度遠(yuǎn)低于抑制微管解聚的濃度時(shí)仍能促進(jìn)IκB-α的降解，表明紫杉醇下調(diào)IκB-α的表達(dá)可能獨(dú)立于其促進(jìn)微管穩(wěn)定的作用。以上的研究結(jié)果表明紫杉醇通過調(diào)節(jié)NF-κB/IκB-α信號(hào)通路而發(fā)揮其促進(jìn)細(xì)胞凋亡作用。

2.2 抑制雄激素受體(AR)核轉(zhuǎn)位 AR屬于細(xì)胞核受體超家族中的一員，它主要作為轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。無論是細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)還是臨床試驗(yàn)均表明雄激素受體在激素抵抗性前列腺癌的生長和存活中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這表明雄激素受體依然是激素抵抗型前列腺癌治療中的重要靶點(diǎn)。AR不僅在雄激素依賴性前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展中起著關(guān)鍵作用，在CRPC的存活和生長中也發(fā)揮著重要作用。

關(guān)于激素抵抗性前列腺癌AR的激活狀態(tài)的不同，提出了許多機(jī)制,其中包括AR基因的變異與擴(kuò)增，非雄激素因子如白介素-6(IL-6)和胰島素樣生長因子-1(IGF-1)激活A(yù)R，以及轉(zhuǎn)錄輔助因子表達(dá)的改變，包括共激活劑的過度表達(dá)與共抑制劑的抑制表達(dá)[10]。盡管去勢(shì)治療后血清雄激素水平下降明顯，但前列腺內(nèi)的雄激素水平，尤其是生物活性最高的雙氫睪酮水平不僅在可檢測(cè)的濃度范圍能夠促進(jìn)前列腺癌的生長，并且能夠在CRPC細(xì)胞局部合成。前列腺內(nèi)雄激素的去勢(shì)水平被認(rèn)為是為CRPC前列腺癌細(xì)胞的存活和生長提供必需的雄激素。這表明AR依然是CRPC治療中有治療前景的靶點(diǎn)。

正常情況下，微管在與β微管蛋白具有相互作用的微管相關(guān)蛋白和GTP存在的情況下發(fā)生聚合。然而，紫杉醇能夠優(yōu)先與β微管蛋白結(jié)合，使其在缺乏三磷酸鳥苷(GTP)和其他相關(guān)輔助因子的作用下而發(fā)生聚合。一旦與紫杉醇結(jié)合，即使在4℃和鈣離子存在的條件下已經(jīng)聚合的β微管蛋白也不能解離[11]，而這兩個(gè)條件是體外微管解離所必需的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)條件。這表明紫杉醇誘導(dǎo)β微管蛋白靜態(tài)的聚合打亂了正常的有絲分裂進(jìn)程，將細(xì)胞阻滯于G2M期，最終導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡。

已有研究證實(shí)，紫杉醇能夠抑制AR信號(hào)通路，其作用機(jī)制涉及到細(xì)胞的微管骨架[12,13]。無論使用諾考達(dá)唑還是使用紫杉醇干擾細(xì)胞微管的聚合都能夠抑制前列腺癌細(xì)胞中AR誘導(dǎo)的基因表達(dá)，這種治療作用不見于靶點(diǎn)不在微管系統(tǒng)的其他抗腫瘤藥物。除此之外，AR在細(xì)胞質(zhì)中的定位與臨床上紫杉醇的效應(yīng)有關(guān)。AR通過其氨基末端結(jié)構(gòu)域與微管蛋白相連，并且這種連接作用因雄激素的存在而削弱，這表明黏附了AR的微管能夠調(diào)節(jié)AR在細(xì)胞內(nèi)的分布。Heisler等[14]已經(jīng)證實(shí)AR在細(xì)胞核內(nèi)的定位與雄激素的信號(hào)通路有關(guān)，而這一信號(hào)信號(hào)通路能夠被紫杉醇阻斷；并證實(shí)動(dòng)力蛋白能夠調(diào)節(jié)AR向細(xì)胞核的運(yùn)輸。將AR隔離于胞漿中能夠促進(jìn)其在細(xì)胞凋亡信號(hào)通路中的活性，甾體類激素受體活動(dòng)能夠降低微管的密度，最終將前列腺癌細(xì)胞阻滯于G2-M期。因?yàn)樽仙即疾⒉皇且愿叻至褳樘卣?，研究表明紫杉醇介?dǎo)的對(duì)細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)的抑制作用尤其是對(duì)AR細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)的抑制作用在前列腺癌對(duì)紫杉醇的治療的作用中起著重要作用。

2.3 促進(jìn)叉頭轉(zhuǎn)錄因子(FOXO1)的表達(dá)增加，抑制AR的轉(zhuǎn)錄活性 前列腺特異性抗原，紫杉醇類藥物對(duì)前列腺癌雄激素途徑具有直接的作用。前列腺特異性抗原(PSA)作為臨床上前列腺癌的篩查指標(biāo)，其表達(dá)只接受AR的調(diào)控。PSA水平的下降與去雄治療后腫瘤的抑制有關(guān)。然而，在CRPC進(jìn)展過程中，PSA水平的不下降或者升高提示在疾病的這一階段AR異常活躍。紫杉醇能夠直接下調(diào)前列腺癌細(xì)胞系的雄激素受體和PSA的表達(dá)。

紫杉醇對(duì)前列腺癌的作用可能受前列腺癌雄激素通路的調(diào)節(jié)。Gan等[15]通過研究紫衫醇對(duì)雄激素通路的研究證實(shí)了紫杉醇是通過作用于AR基因的啟動(dòng)子而抑制AR的轉(zhuǎn)錄活性，而不是通過減少AR蛋白的濃度而發(fā)揮作用的。紫杉醇治療前列腺癌細(xì)胞系后導(dǎo)致叉頭轉(zhuǎn)錄因子(FOXO1)的增加(AR抑制子)，并可增強(qiáng)FOXO1與AR蛋白的聯(lián)系。紫杉醇的這種作用機(jī)制意味著其能夠抑制配體依賴性和配體非依賴性AR轉(zhuǎn)錄活性。小干擾RNA(siRNA)抑制FOXO1后能夠阻止紫杉醇對(duì)AR轉(zhuǎn)錄活性的抑制并能夠抑制紫杉醇誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。因此FOXO1在紫杉醇介導(dǎo)的前列腺癌細(xì)胞凋亡和AR的抑制中扮演中重要角色。紫杉醇的這些作用能夠在人第10號(hào)染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源的基因(PTEN)(PTEN是FOXO1在細(xì)胞核內(nèi)定位所必須的)失活的前列腺癌細(xì)胞中得以證實(shí)；這些細(xì)胞能夠抵抗紫杉醇誘導(dǎo)的細(xì)胞失活和AR活性的阻滯作用[15]。之前研究表明叉頭轉(zhuǎn)錄因子FOXO1與AR相互作用，并且能夠抑制AR的轉(zhuǎn)錄活性。進(jìn)一步研究表明用低濃度的紫杉醇和多烯紫杉醇治療后的CRPC細(xì)胞系22Rvl AR反式激活基因PSA和Nkx3.1的表達(dá)受到抑制而雄激素抑制基因maspin表達(dá)增加，表明紫杉醇能夠抑制AR的功能。熒光素酶抑制基因?qū)嶒?yàn)表明多烯紫杉醇治療后能夠抑制AR的轉(zhuǎn)錄活性進(jìn)一步證實(shí)上述觀點(diǎn)。多烯紫杉醇治療22Rvl荷瘤大鼠后能夠誘導(dǎo)癌細(xì)胞的有絲分裂阻滯和下調(diào)近血管處PSA的表達(dá)[15]。進(jìn)一步研究表明多烯紫杉醇治療后的22Rvl細(xì)胞系能夠誘導(dǎo)FOXO1細(xì)胞核內(nèi)的聚集并能夠增加細(xì)胞內(nèi)的FOXO1和AR蛋白的相互作用。用SiRNA敲除FOXO1削弱了紫杉醇對(duì)AR轉(zhuǎn)錄活性、PSA和Nkx3.1的表達(dá)、細(xì)胞存活的抑制作用。這表明FOXO1調(diào)節(jié)的AR抑制作用在紫杉醇介導(dǎo)的CRPC細(xì)胞生長抑制中發(fā)揮著重要作用。FOXO1是PTEN下游的關(guān)鍵的效應(yīng)蛋白，F(xiàn)OXO1在細(xì)胞核內(nèi)的聚集能夠增加FOXO1與雄激素受體的聯(lián)系。腫瘤抑制基因PTEN的丟失或Akt活化促進(jìn)FOXO1的活化和并以抑制其在細(xì)胞內(nèi)的聚集。PTEN缺失能夠促進(jìn)AR的異?；罨?。紫杉醇不能抑制PTEN缺失的LNCaP細(xì)胞系A(chǔ)R靶基因的表達(dá)。除了能夠促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)和胞漿轉(zhuǎn)位外，活化的Akt能夠促進(jìn)Skp2 E3配體介導(dǎo)的蛋白酶對(duì)FOXO1的降解。與PTEN陽性細(xì)胞相比，PTEN缺失的細(xì)胞中FOXO1蛋白的表達(dá)明顯降低。因?yàn)槟[瘤抑制基因PTEN在前列腺癌細(xì)胞中經(jīng)常發(fā)生突變或缺失，E3的配體Skp2與PSA水平的表達(dá)水平上調(diào)，并且在前列腺癌細(xì)胞亞系中FOXO1經(jīng)常在基因水平被刪除，這些表明PTEN/AKT/SKP2/FOXO1 的下調(diào)可能是AR異常表達(dá)的一種機(jī)制，并且有功能的PTEN/FOXO信號(hào)信號(hào)通路是決定紫杉醇抗AR活性的重要因子。這些研究表明PTEN/FOXO信號(hào)通路功能狀態(tài)與紫杉醇的生物利用度是臨床上紫杉醇治療激素抵抗性前列腺癌的兩大決定因素[16]。

在目前的研究中，體內(nèi)和體外的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明紫杉醇阻斷AR在細(xì)胞核中運(yùn)輸?shù)挠^念并不是廣泛適用的，其他的作用制劑可能存在其中。我們發(fā)現(xiàn)ERK1/2信號(hào)通路的下調(diào)可能就是這樣一個(gè)通過與其他的過程聯(lián)合發(fā)揮細(xì)胞毒性作用的機(jī)制。

2.4 下調(diào)細(xì)胞調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(ERK1/2)的磷酸化 MEK1/2是RAS-RAF-MEK-ERK信號(hào)通路的組成部分，且已經(jīng)證明其具有促進(jìn)細(xì)胞生長及生存的作用。ERK1/2是MEK1/2下游的靶點(diǎn)，其激活依賴于202位絲氨酸和205位酪氨酸殘基的磷酸化。為了確定RAS-RAF-MEK-ERK在紫杉醇治療的前列腺癌細(xì)胞中的作用，我們使用DU-145細(xì)胞系作進(jìn)一步的研究。與 LNCaP和PC-3細(xì)胞系相比，DU-145細(xì)胞系有著更高的ERK1/2 T202/Y204磷酸化水平，并有 UBE2L3-KRAS基因融合。研究發(fā)現(xiàn)，MEK抑制劑 U0126和多烯紫杉醇、卡巴他賽均能下調(diào)ERK1/2的磷酸化；多烯紫杉醇、卡巴他賽或與MEK抑制劑 U0126聯(lián)用均能降低細(xì)胞活性，而單獨(dú)使用MEK抑制劑 U0126并不具有這種效果，這些研究表明紫杉醇能夠下調(diào)ERK1/2的磷酸化，下調(diào)的程度與細(xì)胞毒性有關(guān)。進(jìn)一步的研究表明， ERK1/2的過度激活并不能阻斷DU-145對(duì)紫杉醇或卡巴他賽反應(yīng)[17]。

2.5 激活紡錘體組裝檢查位點(diǎn)(SAC) 紫杉醇是紫衫烷胺類的一種化療藥物，被廣泛應(yīng)用于包括前列腺癌在內(nèi)的多種惡性腫瘤中。在有絲分裂中，紫杉醇與β微管蛋白相互作用， 激活細(xì)胞周期阻滯，阻礙正常的紡錘體組裝與細(xì)胞分化。紡錘體形成的受阻激活了紡錘體組裝檢查位點(diǎn)(SAC)。SAC的主要作用是延緩有絲分裂，直至所有的姐妹染色單體全部黏附與紡錘體上。當(dāng)上述過程完成后， APC/Ccdc20介導(dǎo)分解酶抑制蛋白(在人類中為PGTT1)和 cyclin B1的降解，細(xì)胞隨后進(jìn)入有絲分裂期。PGTT1是腦垂體腫瘤轉(zhuǎn)化基因1的產(chǎn)物，存在有絲分裂姐妹染色單體的分離過程中，其參與多種細(xì)胞過程，包括DNA損傷的修復(fù)，凋亡和血管的生成。PGTT1同樣擁有轉(zhuǎn)錄活性，能夠上調(diào)幾種基因的表達(dá)[18]。AC的幾種組成成分已經(jīng)被確定，包括Cdc20,Mad1,Mad2,BubR1/Mad3,Bub1,Bub3等等，但APC/C的主要靶點(diǎn)為Cdc20，一種APC/C泛素連接酶的輔因子。SAC下調(diào)Cdc20激活A(yù)PC/C介導(dǎo)的PGTT1和cyclin B1多聚泛素化的能力，從而抑制其被26S蛋白酶體的降解，并且產(chǎn)生一種有絲分裂抑制的信號(hào)[19,20]。在紫杉醇誘導(dǎo)的有絲分裂阻滯之后，細(xì)胞可能在有絲分裂期死亡，或者進(jìn)入四倍體的G1期，在這一時(shí)期，細(xì)胞可能發(fā)生死亡，或者阻滯于G1，或者開始新的細(xì)胞周期。細(xì)胞死亡是主要通過多種內(nèi)在的凋亡途徑起作用的。在紫杉醇誘導(dǎo)的凋亡過程中，Bcl-2家族多種蛋白被修飾，包括Bcl-2和Bcl-xL的磷酸化,Bax的活化[21]。

眾所周知，多西紫杉醇能夠?qū)⒓?xì)胞阻滯與G2期，經(jīng)歷這一細(xì)胞周期的細(xì)胞同樣表現(xiàn)出bcl-2的磷酸化，而這別視為一種額外的凋亡標(biāo)記。Bcl-2基因是一種新發(fā)現(xiàn)的致癌基因家族中一員，通過抑制細(xì)胞的凋亡而促進(jìn)細(xì)胞的存活。細(xì)胞周期中bcl-2的磷酸化發(fā)生在G2/M期，并且依賴于細(xì)胞分離周期蛋白(cdc)激酶調(diào)節(jié)途徑。在紫杉醇處理的細(xì)胞中，磷酸化的bcl-2的動(dòng)力學(xué)特征與cdc-2激酶的活性相一致。這增加了bcl-2的磷酸化依賴于cdc-2激酶的可能。cdc-2激酶是控制細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂的主要激酶。這進(jìn)一步證實(shí)了cdc-2激酶與bcl-2磷酸化之間的聯(lián)系。在G2/M期，紫杉醇誘導(dǎo)bcl-2的磷酸化依賴于cdc-2激酶調(diào)節(jié)通路。

2.6 誘導(dǎo)bcl-2的磷酸化及抑制bcl-xL蛋白的表達(dá) 之前研究表明，正常情況下，bcl-2在G2/M過渡期發(fā)生磷酸化。這種短暫的磷酸化激活級(jí)聯(lián)反應(yīng)，通過核纖層蛋白和其他細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的降解使得有絲分裂順利進(jìn)行。紫杉醇通過誘導(dǎo)bcl-2的磷酸化使得級(jí)聯(lián)反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡。Bax是一種前凋亡蛋白，Bcl-2與其形成二聚體，進(jìn)而抑制其功能[22]。有證據(jù)表明，bcl-2過度表達(dá)能夠使前列腺癌細(xì)胞在雄激素撤退治療后能夠存活下來，因此，bcl-2成為了反義技術(shù)的一個(gè)靶點(diǎn)。一些實(shí)驗(yàn)和臨床研究表明bcl-2的強(qiáng)化表達(dá)能夠給予前列腺癌細(xì)胞化療抵抗和雄激素抵抗，實(shí)際上可能導(dǎo)致雄激素非依賴。1995年，Haldar等[23]表明，bcl-2絲氨酸殘基的磷酸化導(dǎo)致bcl-2抗凋亡效應(yīng)的丟失。這種現(xiàn)象的發(fā)生主要是因?yàn)閎cl-2與前凋亡蛋白bax結(jié)合的減少。在癌癥細(xì)胞中，紫杉醇通過誘導(dǎo)的微管的穩(wěn)定誘導(dǎo)bcl-2的磷酸化，進(jìn)而導(dǎo)致游離bax的增加和細(xì)胞的凋亡[24]。Krajewski等[25]研究發(fā)現(xiàn)抗凋亡蛋白bcl-xL表達(dá)于所有前列腺癌細(xì)胞中，Bcl-xL是一種抗凋亡蛋白，其與bcl-2有著類似的序列同源性，賦予人類的許多腫瘤細(xì)胞化療抵抗性。人類前列腺癌LNCaP細(xì)胞系中表達(dá)Bcl-xL。紫杉醇能夠在不改變bax，bak和bcl-2水平的基礎(chǔ)上抑制bcl-xL mRNA的表達(dá)，進(jìn)而抑制bcl-xL蛋白的表達(dá),最終發(fā)揮其促凋亡的作用。紫杉醇能夠誘導(dǎo)前列腺癌細(xì)胞中bcl-xL的磷酸化。紫杉醇能夠降低bcl-xL蛋白和信使RNA(mRNA)的表達(dá)。Bcl-xL是一種抗凋亡蛋白，其與bcl-2有著類似的序列同源性，賦予人類的許多腫瘤細(xì)胞化療抵抗性。人類前列腺癌LNCaP細(xì)胞系中表達(dá)Bcl-xL。紫杉醇能夠在不改變bax，bak和bcl-2水平的基礎(chǔ)上抑制bcl-xL mRNA的表達(dá)，進(jìn)而抑制bcl-xL蛋白的表達(dá),最終發(fā)揮其促凋亡的作用[26]。

2.7 抑制腫瘤新生血管形成 紫杉醇降低腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞的活力，抑制腫瘤細(xì)胞增殖，阻礙腫瘤組織中新生血管的形成[27]。而血管的形成是腫瘤發(fā)生發(fā)展的先決條件，在缺少血管的情況下，腫瘤生長的直徑一般在幾個(gè)毫米之下。

2.8 抑制多種膠原酶的形成 紫杉醇能通過干擾微管系統(tǒng)的動(dòng)力進(jìn)而抑制多種膠原酶發(fā)揮其抑制癌細(xì)胞的黏附及侵襲能力。狹線印記雜交和明膠實(shí)驗(yàn)顯示紫杉醇能夠抑制相對(duì)分子質(zhì)量72 000和相對(duì)分子質(zhì)量92 000 Ⅳ型膠原酶和57 000膠原酶的分泌。放射免疫共沉淀測(cè)量法進(jìn)一步證實(shí)了紫杉醇能夠相對(duì)分子質(zhì)量72 000膠原酶的合成和分泌。紫杉醇能夠抑制總蛋白的分泌，但并不影響其合成和周轉(zhuǎn)。在經(jīng)過洗滌并且在不含紫杉醇的新鮮培養(yǎng)基中培育48 h后這些細(xì)胞并不能恢復(fù)分泌明膠酶的能力。因?yàn)樽仙即家种萍?xì)胞的分泌與微管的干擾同時(shí)出現(xiàn)，通過分析數(shù)據(jù)認(rèn)為紫杉醇誘導(dǎo)微管重新組合或改變可能干擾微管調(diào)節(jié)蛋白酶泡的運(yùn)輸和明膠酶分泌的能力。數(shù)據(jù)表明紫杉醇能夠抑制相對(duì)分子質(zhì)量72 000 Ⅵ型膠原酶的合成和分泌。當(dāng)Ⅵ型膠原酶的分泌被阻滯后，其移動(dòng)在一定程度上被抑制，可能與其依賴于蛋白酶在細(xì)胞質(zhì)中加工和包裝機(jī)制有關(guān)。由于微管的分布的干擾，總蛋白的分泌也受到了抑制。在體外，實(shí)驗(yàn)證明相對(duì)低濃度的紫杉醇能夠完全抑制前列腺癌細(xì)胞系PC-3L對(duì)Ⅵ型膠原和塑料基底膜的黏附，表明紫杉醇抑制膠原酶的分泌可能在防止基底膜的侵襲方面發(fā)揮著重要作用。紫杉醇對(duì)微管的作用可能抑制細(xì)胞的黏附，并且間接抑制細(xì)胞的移動(dòng)。紫杉醇聯(lián)合抑制細(xì)胞蛋白酶的分泌、黏附及移動(dòng)似乎完全可以阻斷細(xì)胞的侵襲[28]。

2.9 其他可能機(jī)制 孫明等[29]通過研究紫杉醇對(duì)體外前列腺癌細(xì)胞系PC-3的作用及對(duì)PC-3細(xì)胞荷瘤裸鼠的研究表明多烯紫杉醇對(duì)前列腺癌細(xì)胞系PC-3有明顯的抑制作用且與紫杉醇的濃度有關(guān)，并且能在不明顯減少裸鼠體重的前提下顯著的減少腫瘤的重量，證明其作用機(jī)制與多烯紫杉醇促使Bcl-2磷酸化，影響微管系統(tǒng)而影響細(xì)胞周期的進(jìn)程有關(guān)，并通過下調(diào)細(xì)胞周期素D1(CyclinD1)的表達(dá)影響腫瘤的進(jìn)程，而CyclinD1為細(xì)胞周期G1的控制點(diǎn)，其過度表達(dá)可使細(xì)胞G1期縮短，過早地進(jìn)入S期，使細(xì)胞增殖紊亂和失控，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。Bax是一種促凋亡蛋白，bcl-2能與其形成二聚體，并抑制其抗凋亡的作用。已經(jīng)證實(shí)抑制雄激素的分泌后bcl-2的過度表達(dá)能夠抑制前列腺癌細(xì)胞凋亡。一些臨床和實(shí)驗(yàn)研究表明，bcl-2表達(dá)的增加能夠?qū)е禄煹挚购图に氐挚?，并最終發(fā)展為激素非依賴階段。Haldar等[23,24]研究發(fā)現(xiàn)bcl-2絲氨酸殘基的磷酸化能夠使bcl-2喪失抗凋亡的作用。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)被認(rèn)為是通過減少bcl-2與凋亡蛋白bax而實(shí)現(xiàn)的。紫杉醇通過誘導(dǎo)癌細(xì)胞微管的穩(wěn)定性來誘導(dǎo)bcl-2的磷酸化，進(jìn)而導(dǎo)致游離bax的增加和細(xì)胞的凋亡。武睿毅等[30]研究表明紫杉醇誘導(dǎo)激素非依賴型前列腺癌(HRPC)凋亡的機(jī)制是在G2/M期抑制微管的解聚并通過引起B(yǎng)cl-2蛋白的絲氨酸殘基磷酸化導(dǎo)致其失活，失去與Bax的結(jié)合能力，導(dǎo)致Bax/Bcl-2異二聚體減少，Bax/Bax同二聚體增加，后者激活凋亡通路，促使細(xì)胞凋亡，并證實(shí)內(nèi)皮素-1(ET-1)能逆轉(zhuǎn)上述紫杉醇誘導(dǎo)HRPC PC-3細(xì)胞凋亡的機(jī)制，降低HRPC PC-3對(duì)紫杉醇的敏感性。

吳靜等[31]通過研究多烯紫杉醇與3種前列腺癌細(xì)胞株LNCap、PC-3和CW22-rv1研究表明，不同的前列腺癌細(xì)胞株對(duì)多烯紫杉醇的敏感性不同，PC-3最為敏感，而LNCap和CW22-rv1中度敏感，其敏感性與p-c-jun呈負(fù)相關(guān)，轉(zhuǎn)染c-jun基因后前列腺癌細(xì)胞對(duì)紫杉醇的敏感性降低，而AR可以增加前列腺癌細(xì)對(duì)多烯紫杉醇的反應(yīng)，AR的上調(diào)降低p-c-jun轉(zhuǎn)錄活性，從而增加前列腺癌對(duì)多烯紫杉醇的敏感性，上述機(jī)制可能是多烯紫杉醇治療前列腺癌潛在的機(jī)制。

此外，胰島素樣生長因子(IGF)軸在癌癥的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用。IGF包含IGF-1和IGF-2兩種不同的配體，主要通過IGF-1受體(IGF-1R)和六種親高和力的胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白起作用(IGFBPs)起作用。而IGFBP-2被為是在前列腺癌的進(jìn)展過程中的一個(gè)重要因素。Uzoh等[32]通過實(shí)驗(yàn)證明在未攜帶PTEN的前列腺癌PC-3細(xì)胞中，IGFBP-2主要通過增強(qiáng)IGF-R促進(jìn)癌細(xì)胞增殖，而在攜帶PTEN的前列腺癌DU-145細(xì)胞中，IGFBP-2主要是通過與整合素受體相結(jié)合，繼而引起PTEN磷酸化，促進(jìn)癌細(xì)胞增殖。去除了IGFBP-2后，PC-3與DU-145對(duì)多烯紫杉醇的敏感性均較前增加。這提示多烯紫杉醇起初可能通過抑制IGF而發(fā)揮抗癌作用，繼而引起IGFBP-2表達(dá)增加，降低其抗癌作用。

Liu等[33]通過對(duì)比前列腺癌不同癌株片片p53表達(dá)狀態(tài)不同對(duì)多烯紫杉醇作用之間差異的研究表明攜帶變異p53基因的DU145，攜帶無效p53基因的PC3前列腺癌細(xì)胞對(duì)多烯紫杉醇的敏感性明顯低于攜帶功能性片p53基因的LNCaP和C4-2前列腺癌細(xì)胞，其機(jī)制是多烯紫杉醇能夠增加p53表達(dá)產(chǎn)物第15位絲氨酸的磷酸化水平而p53磷酸化水平與前列腺癌對(duì)多烯紫杉醇的敏感性密切相關(guān)。

3 治療CRPC的新型藥物

隨著研究的進(jìn)展，除了紫杉醇之外，越來越多的藥物已經(jīng)進(jìn)入進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)階段或獲得批準(zhǔn)進(jìn)入臨床中用于激素抵抗型前列腺癌的治療中，為激素抵抗型前列腺癌(CRPC)患者提供了更多的選擇。

3.1 卡巴他賽 卡巴他賽是一種新一代的紫杉烷胺類物質(zhì)，和其他紫杉醇類物質(zhì)類似，卡巴他賽能夠削弱微管的動(dòng)力學(xué)，誘導(dǎo)有絲分裂的阻滯，微管的聚集和凋亡，不同的是其能夠抑制對(duì)紫杉醇和多烯紫杉醇抵抗的前列腺癌細(xì)胞系的生長[34]。不同于紫杉醇和多烯紫杉醇，卡巴他賽對(duì)P-糖蛋白1的黏附性更低，而P-糖蛋白1是一種三磷酸腺苷依賴性藥物排出泵，人們認(rèn)為其與多烯紫杉醇的耐藥機(jī)制有關(guān)。

3.2 恩雜魯胺 恩雜魯胺-MDV3000是第二代的雄激素受體(AR)抑制劑，恩雜魯胺與AR結(jié)合能力是比卡魯胺的五倍至八倍，其能更加有效的阻止AR與雄激素結(jié)合，阻止AR的核轉(zhuǎn)位，阻止DNA與AR及其配體復(fù)合物的結(jié)合以及共激活因子的聚集，從而發(fā)揮抗癌作用[35]。與比卡魯胺不同的是，恩雜魯胺是一種的單純的AR抑制劑，沒有AR激動(dòng)劑活性。

3.3 阿比特龍 阿比特龍是阿比特龍是一種口服選擇性的CYP17A抑制劑，其與CYP17的結(jié)合能力是酮康唑的10～30倍。目前認(rèn)為去勢(shì)抵抗型前列腺癌癌細(xì)胞的存活依然依賴雄激素[36]。盡管在去勢(shì)水平能夠降低降低全身雄激素水平，但去勢(shì)并不能降低腫瘤微環(huán)境中的雄激素水平，并且局部的雄激素水平就能夠激活雄激素受體(AR)及雄激素介導(dǎo)的基因表達(dá)。不斷有證據(jù)表明，腫瘤局部雄激素主要通過攝取和轉(zhuǎn)化腎上腺來源的雄激素，部分來源于腫瘤細(xì)胞內(nèi)膽固醇的從頭合成和黃體的前體的進(jìn)一步合成。膽固醇合成雄激素的關(guān)鍵酶是細(xì)胞色素P450 17α甾體類脫氫酶(CYP17A),腎上腺表達(dá)的這種酶主要用于合成雄激素包括脫羥表雄(DHEA)和雄烯二酮(AED)，并且大量的實(shí)驗(yàn)表明CRPC腫瘤細(xì)胞中也表達(dá)這種酶[37]。阿比特龍能夠不可逆的抑制CYP17A脫氫酶和裂解酶的活性[38]。進(jìn)而抑制腎上腺及前列腺癌局部雄激素的合成，而發(fā)揮其抗腫瘤作用。

3.4 Sipuleucel-T Sipuleucel-T是一種有活性的細(xì)胞免疫療法，一種能夠治療抗癌疫苗，這種疫苗由自體外周血中的單核細(xì)胞組成，其中包括抗原提呈細(xì)胞，這些細(xì)胞在體外被重組融合蛋白(PA2024)激活，PA2024包括前列腺特異性抗原和融合有免疫細(xì)胞激活因子的單核粒細(xì)胞集落刺激因子的前列腺酸性磷酸酶組成[39]。Sipuleucel-T通過激活人體細(xì)胞免疫系統(tǒng)殺傷前列腺癌細(xì)胞而發(fā)揮其抗腫瘤作用。

由此可見，紫杉醇對(duì)前列腺癌細(xì)胞的殺傷機(jī)制并不是單一起的，而是多種機(jī)制共同起作用的，對(duì)不同的前列腺癌細(xì)胞株的作用機(jī)制也不是完全相同的。通過影響細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路上不同信號(hào)分子的磷酸化水平的變化以及抑制原癌基因的作用、增強(qiáng)抑癌基因的作用而影響細(xì)胞信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)，最終導(dǎo)致癌細(xì)胞有絲分裂過程紊亂而使細(xì)胞發(fā)生凋亡。而目前針對(duì)激素抵抗性前列腺癌機(jī)制的研究深入，越來越多的腫瘤的治療靶點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)，越來越多的藥物被應(yīng)用與臨床之中，我們相信在不遠(yuǎn)的將來會(huì)用更多的機(jī)制被人們發(fā)現(xiàn)以更好指導(dǎo)臨床用藥。

1 Jemal A，Siegel R，Ward E，et al.Thun MJ.cancer statistics.CA cancer J Clin，2007，7：43-46.

2 葉定偉，李長嶺.前列腺癌發(fā)病趨勢(shì)的回顧和展望.中國癌癥雜志，2007，17：177-180.

3 Grossmann ME,Huang H,Tindall DJ.Androgen receptor signaling in androgen-refractory prostate cancer.Journal of the National Cancer Institute,2001,93:1687-1697.

4 Urakami S,Shiina H,Igawa M.Docetaxel-based combination chemotheraty for castration-resistant prostate caner．Nihon Rinsho，2011,69:531-537

5 Haldar S,Jena N,Croce CM.Inactivation of Bcl-2 by phosphorylation.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1995,92:4507-4511.

6 Ibrado AM,Liu L,Bhalla K.Bcl-x L overexpression inhibits progression of molecular events leading to paclitaxel-induced apoptosis of human acute myeloid leukemia HL-60 cells.Cancer Res,1997,57:1109-1115.

7 Blagosklonny MV,Schulte TW,Nguyen P,et al.Taxol induction of p21 WAF1 and p53 requires c-raf-1.Cancer Res,1995,55:4623-4626.

8 Ding AH,Porteu F,Sanchez E,et al.Shared actions of endotoxin and Taxol on TNF receptors and TNF release.Science(Washington DC),1990,248:370-372.

9 Huang Y,Johnson KR,Norris JS,et al.Nuclear Factor- k B/I k B Signaling Pathway May Contribute to the Mediation of Paclitaxel-induced Apoptosis in Solid Tumor Cells.Cancer Research,2000,60,4426-4432.

10 Feldman BJ,Feldman D.The development of androgen-independent prostate cancer.Nat Rev Cancer,2001,1:34-45.

11 Horwitz SB.Taxol(paclitaxel):Mechanisms of action.Ann Oncol S,1994,5:S3-S6.

12 Zhu ML,Horbinski CM,Garzotto M,et al.Tubulin-targeting chemotherapy impairs androgen receptor activity in prostate cancer.Cancer Res,2010,70:7992-8002.

13 Darshan MS,Loftus MS,Thadani-Mulero M,et al.Taxane-induced blockade to nuclear accumulation of the androgen receptor predicts clinical responses in metastatic prostate cancer.Cancer Res,2011,71:6019-6029.

14 Heisler LE,Evangelou A,Lew AM,et al.Androgen-dependent cell cycle arrest and apoptotic death in PC-3 prostatic cell cultures expressing a full-length human androgen receptor.Mol Cell Endo-crinol,1997,126:59-57.

15 Gan L,Chen S,Wang Y,et al.Inhibition of the androgen receptor as a novel mechanism of taxol chemotherapy in prostate cancer.Cancer Res,2009,69:8386-8394.

16 Jiang J,Huang H.Targeting the Androgen Receptor by Taxol in Castration-Resistant Prostate Cancer.Mol Cell Pharmacol,2010,2:1-5.

17 Montagut C,Settleman J.Targeting the RAF-MEK-ERK pathway in cancer therapy.Cancer Lett,2009,283:125-134.

18 Huang HC,Shi J,Orth JD,et al.Evidence that mitotic exit is a better cancer therapeutic target than spindle assembly.Cancer Cell,2009,16:347-358.

19 Musacchio A,Salmon ED.The spindle-assembly checkpoint in space and time.Nat Rev Mol Cell Biol,2007,8:379-393.

20 Bhalla KN.Microtubule-targetedanticancer agents and apoptosis.Oncogene,2003,22:9075-9086.

21 Mellor HR,Rouschop KM,Wigfield SM,et al.Synchronised phosphorylation of BNIP3,Bcl-2 and Bcl-xL in response to microtubule-active drugs is JNK-independent and requires a mitotic kinase.Biochem Pharmacol,1562-1572.

22 Sato N,Sadar MD, Bruchovsky N,et al.Androgenic induction of prostate-specific antigen gene is repressed by protein-protein interaction between the androgen receptor and AP-l/c-Jun in the human prostate cancer cell line LNCaP.J Biol Chem,1997,272:17485-17494.

23 Haldar S,Jena N,Croce CM.Inactivation of Bcl-2 by phosphorylation. Proc Nat1 Acad Sci USA,1995,92:4507-4511.

24 Halder S,Chintapalli J,Croce CM.Taxol induces bcl-2 phosphorylation and death of prostate cancer cells.Cancer Res,1996,56:1253-1255.

25 Krajewski S,Krajewska M,Shabaik A,et al.Immuno-histochemical analysis of in viva patterns of Bcl-x expression.Cancer Res,1994,54:5501-5507.

26 Kenneth J.Pienta:Preclinical Mechanisms of Action of Docetaxel and Docetaxel Combinations in Prostate Cancer.Semmors in Oncology,2001,28:pp 3-7.

27 Komlodi-Pasztor E,Sackett D,Wilkerson J,et al.Mitosis is not a key target of microtubule agents in patient tumors.Nat Rev Clint Oncol,2011,8:244-250.

28 Stearns ME,Wang M.Taxol Blocks Processes Essential for Prostate Tumor Cell(PC-3ML)Invasion and Metastases.Cancer Res,1992,52:3776-3781.

29 孫明,楊宇如,李虹,等.多西紫杉醇對(duì)激素非依賴性前列腺癌的體內(nèi)外作用研究.中國男科學(xué)雜志,2004,18:14-16.

30 武睿毅,王國民,王杭,等.內(nèi)皮素-1對(duì)紫杉醇誘導(dǎo)激素非依賴性前列腺癌細(xì)胞PC3凋亡的影響.復(fù)旦學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2008，35:756-759.

31 吳靜,方克偉.多西紫杉醇對(duì)三種前列腺癌細(xì)胞系的作用探討.國際泌尿系統(tǒng)雜志,2012,32:168-171.

32 Uzoh CC,Holly JMP,Biernacka KM,et al.Insulin-like growth factor-binding protein-2 promotes prostate cancer cell growth via IGF-dependent or -independent mechanisms and reduces the efficacy of docetaxel.British Journal of Cancer,2011,104:1587-1593.

33 Liu C,Zhu Y,Lou W,et al.Functional P53 Determines Docetaxel Sensitivity In Prostate Cancer Cells.Prostate,2013,73:418-427.

34 Attard G,Greystoke A,Kaye S,De Bono J.Update on tubulin-binding agents.Pathol Biol(Paris),2006,54:72-84.

35 Tran C,Ouk S,Clegg NJ,et al.Development of a second-generation antiandrogen for treatment of advanced prostate cancer.Science,2009,324:787-790.

36 Scher HI,Sawyers CL.Biology of progressive,castration-resistant prostate cancer:directed therapies targeting the androgen-receptor signaling axis.J Clin Oncol,2005,23:8253-8261.

37 Efstathiou E,Titus M,Tsavachidou D,et al.Effects of abiraterone acetate on androgen signaling in castrate-resistant prostate cancer in bone.J Clin Oncol,2012,30:637-643.

38 Rowlands MG,Barrie SE,Chan F,et al.Esters of 3-pyridylacetic acid that combine potent inhibition of 17 alpha-hydroxylase/C17,20-lyase (cytochrome P45017 alpha)with resistance to esterase hydrolysis.J Med Chem,1995,38:4191-4197.

39 Goldman B,DeFrancesco L.The cancer vaccine roller coaster.Nat Biotechnol,2009,27:129-139.

10.3969/j.issn.1002-7386.2017.18.037

050051 石家莊市，河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院泌尿外科

郭躍先，050051 石家莊市，河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院泌尿外科；

E-mail:guoyuexian@aliyun.com

R 737.25

A

1002-7386(2017)18-2852-06

2017-02-08)