張 燁 王 磊 張 璐 鐘云萍 劉修恒
武漢大學(xué)人民醫(yī)院泌尿外科,湖北武漢 430060
前列腺癌(PCa)是男性生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一,在我國PCa 的發(fā)病率、死亡率逐年升高[1-2]。由于PCa 早期與良性前列腺疾病相似,大部分患者初診時通常伴有腫瘤的局部浸潤或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,因此總體治療效果不佳。內(nèi)分泌療法是針對此類患者最有效的療法,但是經(jīng)過一段時間的治療之后幾乎所有的患者都會進(jìn)展為去勢抵抗性前列腺癌(CRPC)[3]。AR 信號通路的持續(xù)激活在CRPC 的發(fā)生與發(fā)展中具有關(guān)鍵作用,雖然針對該通路的新型內(nèi)分泌藥物取得良好的治療效果[4],但是最終抵抗仍舊發(fā)生。雄激素受體剪接變異體7(AR-V7)由于其特殊的結(jié)構(gòu)受到越來越多的關(guān)注,同時研究表明,其與CRPC 的發(fā)生、發(fā)展以及耐藥性的形成存在密切聯(lián)系,與患者的預(yù)后存在密切聯(lián)系[5-6],現(xiàn)對AR-V7 在CRPC 的作用及其臨床意義予以綜述。
AR 是核受體超家族的成員,其基因位于染色體X(Xq11-12)上,編碼約11 ku 蛋白質(zhì)。全長雄激素受體(AR-FL)具有四個區(qū)域:N 端結(jié)構(gòu)域(NTD)、DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域(DBD)/鉸鏈區(qū)和能夠與配體結(jié)合的配體結(jié)合域(LBD)[7]。2008 年Dehm 等[8]在小鼠PCa 模型中發(fā)現(xiàn)了一種比正常AR 短的AR 變異體,這種變異體中沒有LBD。由于該變異體缺乏LBD,而保留了DBD,可以在不與配體結(jié)合的條件下與靶基因結(jié)合,調(diào)控靶基因的表達(dá),這是導(dǎo)致它對內(nèi)分泌治療不敏感和去勢抵抗性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
過去認(rèn)為CRPC 與雄激素?zé)o關(guān),近年來大量的基礎(chǔ)與臨床研究發(fā)現(xiàn),AR 信號持續(xù)傳導(dǎo)在支持PCa 細(xì)胞存活方面仍然發(fā)揮積極作用[9]。目前已經(jīng)證明,在雄激素配體存在的條件下,AR-V7 具有AR-FL 的活性;在雄激素配體不存在的情況下,AR-V7 在AR 輔助因子協(xié)助下,通過與AR-FL 結(jié)合二聚化,牽拉AR-FL一起易位至細(xì)胞核,激活并調(diào)控其下游基因的轉(zhuǎn)錄,增強AR-FL 的轉(zhuǎn)錄活性[10]。有學(xué)者在對AR-V7 陽性PCa 細(xì)胞使用二聚體抑制劑后,雄激素受體的轉(zhuǎn)錄活性下降[11],間接證實AR-V7 的增強作用。除了通過增強AR-FL 的作用外,AR-V7 優(yōu)先參與部分AR 下游基因的表達(dá)。細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子泛素結(jié)合酶E2C(UBE2C)是雄激素耗竭條件下AR 激活的代表性產(chǎn)物[12],在CRPC 患者的PCa 細(xì)胞和組織中,UBE2C 基因的表達(dá)受AR-V7 特異性調(diào)節(jié)而不是AR-FL 調(diào)節(jié)[13]。以上結(jié)果說明,AR-V7 在有無雄激素條件下,通過協(xié)助AR-FL 或者獨立激活下游通路來促進(jìn)AR 信號的持續(xù)活化促進(jìn)腫瘤生長和疾病進(jìn)展[14]。
CRPC 患者轉(zhuǎn)移灶腫瘤細(xì)胞中AR-V7 的表達(dá)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原發(fā)灶[15],這是AR-V7 協(xié)助PCa 細(xì)胞轉(zhuǎn)移的有力證據(jù)。由于AR-V7 能夠誘導(dǎo)上皮細(xì)胞與間質(zhì)細(xì)胞之間的轉(zhuǎn)化,增加干細(xì)胞標(biāo)記基因的表達(dá),因此其能增強PCa 細(xì)胞侵襲能力,促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移。此外在最新的研究中發(fā)現(xiàn)[16],AR-V7 可以作為抑制因子調(diào)控腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移。SLC30A7、B4GALT1、HIF1A 和SNX14 等基因?qū)?xì)胞生長增殖具有抑制作用,同時能夠抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移。這些基因受到AR-V7 的抑制,當(dāng)AR-V7 高表達(dá)時,腫瘤細(xì)胞失去抑制作用而發(fā)生增殖和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。同時AR-V7 的表達(dá)可以促進(jìn)腫瘤自分泌和旁分泌一些生長因子來促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移[17]。這些研究表明,AR-V7 在PCa 轉(zhuǎn)移中具有促進(jìn)作用。
阿比特龍是雄激素合成關(guān)鍵酶的抑制劑[18],是一種新的抗雄藥物,能夠?qū)⑿奂に厮浇抵粮停鳤R-V7 能夠在沒有雄激素配體的條件下激活A(yù)R 通路,使PCa 細(xì)胞繼續(xù)增殖,繼而造成對阿比特龍的耐藥。在相關(guān)研究中顯示接受阿比特龍治療的CRPC 患者的腫瘤細(xì)胞中AR-FL 與AR-V7 表達(dá)量均增加,對阿比特龍的耐藥性可能通過誘導(dǎo)AR 擴增和AR 變異而發(fā)生[19]。恩雜魯胺是一種新型AR 拮抗劑,通過抑制AR 與雄激素的結(jié)合及減少AR 的激活來達(dá)到治療目的。AR-V7 由于缺乏LBD 而無需與配體結(jié)合即可發(fā)揮作用使其能夠逃避恩雜魯胺的治療作用。也有研究表明,AR-V7 的表達(dá)增加與CRPC 中恩雜魯胺抗性相關(guān),可能因為AR-V7 與環(huán)狀RNA 相互影響促進(jìn)耐藥性產(chǎn)生[20],這還需要進(jìn)一步的實驗證實。同時使用恩雜魯胺或阿比特龍治療的AR-V7 陽性患者的PSA 反應(yīng)率較低,預(yù)后較AR-V7 陰性患者差,進(jìn)一步證明AR-V7 的表達(dá)可能與阿比特龍和恩雜魯胺的耐藥性相關(guān)[21]。以上證據(jù)說明,AR-V7 很可能是新型內(nèi)分泌治療藥物耐藥的關(guān)鍵因素。
AR-V7 決定PCa 中紫杉烷的敏感性[22]。多西他賽是一種穩(wěn)定紡錘絲微管的紫杉烷,可防止染色體分離,引發(fā)有絲分裂停滯和隨后的細(xì)胞凋亡,還通過抑制微管在穩(wěn)定下游的核積累的作用來抑制AR 的信號傳導(dǎo)[23]。而AR-V7 可以降低AR-FL 與微管的相互結(jié)合作用,且AR-V7 與AR-FL 形成的異源二聚體可以使AR-FL 在不與微管結(jié)合的情況下完成核轉(zhuǎn)移[24]。鑒于AR-V7 能夠破壞多西他賽的藥理作用,所以AR-V7 的表達(dá)能夠促進(jìn)PCa 細(xì)胞對于多西他賽耐藥性的產(chǎn)生。
PCa 進(jìn)展為CRPC 后,如何針對不同的患者采取不同治療方式是臨床上一個亟待解決的難題。臨床醫(yī)生需要考慮諸多因素來為這類患者提供有效且有針對性的治療方案。許多基礎(chǔ)與臨床研究均表明,AR-V7不僅是CRPC 對新型治療藥物耐藥的重要原因,而且AR-V7 狀態(tài)和其他生物標(biāo)志物(如AR 突變)在晚期PCa 患者評估中的應(yīng)用能夠指導(dǎo)我們更合理地使用現(xiàn)有的治療方法,并顯著改善患者的治療效果[25]。
Bryce 等[26]將CRPC 患者隨機分為兩組,分別給予阿比特龍和恩雜魯胺治療,結(jié)果顯示,阿比特龍組體外循環(huán)腫瘤細(xì)胞AR-V7 陽性患者中PSA 反應(yīng)率為0,而AR-V7 陰性患者其PSA 反應(yīng)率為68%;在恩雜魯胺組也有相似的結(jié)果。該實驗證明CRPC 患者AR-V7 陽性對新內(nèi)分泌治療反應(yīng)不佳,而AR-V7 陰性患者對于新內(nèi)分泌治療更加敏感。Wadosky 等[27]的研究同樣證實以上結(jié)論。在另一項研究中顯示,AR-V7陽性患者中,紫杉烷類藥物比恩雜魯胺或阿比特龍治療效果更好,而AR-V7 陰性CRPC 患者紫杉烷類藥物與恩雜魯胺或阿比特龍之間的療效無差異[24]。因此我們可以根據(jù)CRPC 患者中循環(huán)腫瘤細(xì)胞的AR-V7陽性與否決定使用新型內(nèi)分泌治療還是紫杉烷類藥物化療。
Boudadi 等[13]的回顧性研究顯示,在AR-V7 高表達(dá)病例組(36.0%)患者中發(fā)現(xiàn)致病性的DNA 修復(fù)缺陷(DRD)突變,但在AR-V7 低表達(dá)病例組中僅發(fā)現(xiàn)18.6%存在DRD 突變,表明AR-V7 與DNA 修復(fù)缺陷之間可能存在一定程度的關(guān)聯(lián)。同時他們對AR-V7陽性患者應(yīng)用免疫制劑Ipilimumab 和Nivolumab 治療后,患者表現(xiàn)出可接受的安全性和令人鼓舞的療效。因此AR-V7 陽性患者較陰性患者PCa 細(xì)胞中更可能存在DRD 突變,可以考慮聯(lián)合使用免疫制劑來控制腫瘤進(jìn)展。
AR-V7 不僅可以指導(dǎo)現(xiàn)階段治療方案的選擇,還可以作為新治療方式的研究靶點[28]。組蛋白去甲基化酶JMJD1A 是AR 的關(guān)鍵共激活因子,同時JMJD1A可以與AR 前體mRNA 上的隱蔽外顯子3b 相互作用產(chǎn)生AR-V7。JMJD1A 敲低后細(xì)胞AR-V7 水平降低,JMJD1A 敲低后人為促進(jìn)AR-V7 的再表達(dá)可以促進(jìn)了AR 的再活化,并在體外和體內(nèi)部分拯救了PCa 細(xì)胞的生長[29]。該研究證明AR-V7 蛋白水平與人PCa樣本中的JMJD1A 呈正相關(guān),JMJD1A 可以通過提高AR-V7 的水平來調(diào)控細(xì)胞周期和腫瘤生長。因此,JMJD1A 可以作為PCa 治療的潛在有希望的靶標(biāo)。Lin等[30]發(fā)現(xiàn),NK 細(xì)胞可通過改變AR-V7 介導(dǎo)的組蛋白-賴氨酸N-甲基轉(zhuǎn)移酶EZH2 信號傳遞來抑制恩雜魯胺抵抗性CRPC 細(xì)胞的生長和侵襲。該研究證實NK 細(xì)胞可能提供一種潛在的新療法,具有較好抑制恩雜魯胺抗性的療效。在最新的研究中顯示,將能夠破壞細(xì)胞質(zhì)AR 熱休克蛋白的組蛋白去乙?;敢种苿┡cAR 拮抗劑恩雜魯胺可合成一種新的靶向藥物。使用該藥物不僅降低細(xì)胞內(nèi)AR 的穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)錄活性和核轉(zhuǎn)位性,還能下調(diào)AR-V7 表達(dá)來降低耐藥性從而具有更大的AR 拮抗作用,具有巨大潛力[31]。通過藥物直接或間接抑制AR-V7 的表達(dá),在細(xì)胞和動物水平表現(xiàn)出較好的治療效果和巨大潛力。目前AR-V7 是CRPC 治療的熱門靶點之一,相信未來會有更多的成果產(chǎn)出。
CRPC 是PCa 治療的重點和難點,目前尚不能完全攻克。但隨著對CRPC 發(fā)生、發(fā)展機制的深入研究,人們提出了很多解釋途徑,AR-V7 是其中重要的解釋途徑之一。AR-V7 自從被發(fā)現(xiàn)以來,便成為了研究的熱點。由于AR-V7 缺乏CTD,在沒有雄激素的條件下,其仍具有活性,并促進(jìn)AR 再活化和調(diào)節(jié)下游基因的表達(dá)來增強細(xì)胞侵襲力以及促進(jìn)耐藥性的產(chǎn)生,在CRPC 的發(fā)生、發(fā)展中起著關(guān)鍵性作用。目前AR-V7對于臨床用藥已有一定的指導(dǎo)意義,是一種潛在的評價指標(biāo),但是對于AR-V7 的作用機制尚未完全揭示,相信隨著對AR-V7 分子機制及相關(guān)靶基因研究的深入,我們能夠發(fā)現(xiàn)更多新的藥物作用靶點,探索更多、更有效的治療CRPC 的手段,為CRPC 患者帶來希望。