性激素受體及其靶向治療在肝細(xì)胞癌中的應(yīng)用前景

萬(wàn) 昕(綜述)，林 喆，陳 云(審校)

(南京醫(yī)科大學(xué)，南京 210029)

肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是世界上高發(fā)的一種可致死惡性腫瘤。由于缺乏有效的治療手段，HCC患者的年病死率也很高，居世界第三位[1]。HCC的致病風(fēng)險(xiǎn)因子主要存在于多項(xiàng)可引發(fā)肝臟硬化的慢性肝臟疾病，包括乙型肝炎、丙型肝炎、酒精性以及非酒精性脂肪肝等[2-3]。流行病報(bào)告顯示，HCC男、女發(fā)病比例平均處于2∶1和4∶1，說(shuō)明HCC的發(fā)生存在明顯的性別差異，研究顯示這種現(xiàn)象的產(chǎn)生和個(gè)體中性激素的水平有一定的關(guān)聯(lián)性[4]。目前針對(duì)性激素類和HCC發(fā)生所進(jìn)行的眾多體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)都顯示雄激素有誘導(dǎo)和促進(jìn)HCC的作用。相反，雌激素被認(rèn)為對(duì)肝臟發(fā)揮一定的抗癌和保護(hù)作用。在對(duì)HCC進(jìn)行的臨床治療中，單獨(dú)使用相關(guān)的抗性激素藥物僅能起到一定的緩解作用，可見還有其他因素對(duì)HCC形成發(fā)展起著更加關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。后經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)性激素類受體相關(guān)位點(diǎn)進(jìn)行的靶向調(diào)控可以更加有效地影響HCC的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程[5]。雖然當(dāng)前的研究進(jìn)展都還沒有完全明確其相互作用的機(jī)制，但這無(wú)疑為臨床治療HCC開辟了一條嶄新的思路。

1 雌激素受體和雄激素受體與HCC的相互關(guān)系

雌激素和雄激素都是通過(guò)結(jié)合其高親和力的特異性受體發(fā)揮相應(yīng)的生物功能。雄激素受體(androgen receptor，AR)和雌激素受體(estrogen receptor，ER)大都屬于核受體家族，通過(guò)扮演轉(zhuǎn)錄因子的角色來(lái)調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)而影響細(xì)胞中免疫應(yīng)答發(fā)生、細(xì)胞增殖和凋亡等過(guò)程。新的分子研究進(jìn)展顯示，AR和ER的表達(dá)及功能水平在所有激素敏感器官的致癌機(jī)制中都起著重要的作用[6]。雖然對(duì)于肝臟中性激素及其受體的研究相對(duì)較少，但是也有報(bào)道顯示野生型及不同單位的ER及AR的表達(dá)在正常及HCC患者肝臟中有差異，說(shuō)明HCC的致癌機(jī)制和性激素類及其受體之間也存在密切的聯(lián)系[7]。

1.1ER及對(duì)HCC的作用 ER具有N端結(jié)合域(NTD)、DNA結(jié)合域(DBD)以及配體結(jié)合域(LBD)三大基本結(jié)構(gòu)區(qū)域，其中激活功能(AF)區(qū)域：AF-1和AF-2分別位于NTD和LBD，可調(diào)節(jié)ER的轉(zhuǎn)錄活性。雌激素功能發(fā)揮ERα和ERβ兩種受體亞型介導(dǎo)，ERα結(jié)構(gòu)由595個(gè)氨基酸組成，ERβ所含530的氨基酸結(jié)構(gòu)則相對(duì)較短，兩者在DBD段具有高度的同源性(95%)，而在HBD中同源性僅為53%[8]，一般認(rèn)為后者在結(jié)腸、乳房等多種器官中發(fā)揮著更加顯著的腫瘤抑制作用?，F(xiàn)已證實(shí)，ERβ共有1，2，4，5四個(gè)亞型，在人類不同組織細(xì)胞中呈差異性表達(dá)，各亞型僅存在最后一個(gè)外顯子的差異，從而編碼出特異性的C末端。而僅ERβ1含有全長(zhǎng)的螺旋11，12結(jié)構(gòu)，可以與其他各亞基組成二聚體形式發(fā)揮功能，是唯一的全功能亞基[9]。檢測(cè)ER的信使RNA水平發(fā)現(xiàn)在不同性別及病毒感染情況下，ER的表達(dá)模式明顯不同，且ERβ在丙型肝炎病毒所致HCC中表達(dá)更加明顯。有實(shí)驗(yàn)顯示，對(duì)比肝臟中HCC癌和癌旁樣本時(shí)可以發(fā)現(xiàn)僅有少數(shù)的胞質(zhì)ER表達(dá)水平有所提高,而所有的核ER表達(dá)水平都呈明顯下降狀態(tài)，說(shuō)明ER對(duì)于HCC的發(fā)展在某種程度上具有一定的抑制作用[10]。

1.2AR及對(duì)HCC的作用 AR有多種功能性轉(zhuǎn)錄片段結(jié)構(gòu)，最常見的AR轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物具有8個(gè)外顯子，含有編碼110×103蛋白的四個(gè)主要功能區(qū)域，包括N端反式激活區(qū)域(NTD)、DNA結(jié)合區(qū)域(DBD)、鉸鏈區(qū)(H)以及C端配體結(jié)合區(qū)域(LBD)，其中編碼外顯子4～8的LBD和轉(zhuǎn)錄活性相關(guān)不大[11]。雄激素主要通過(guò)AR介導(dǎo)發(fā)揮作用，雄激素/AR信號(hào)能夠通過(guò)和各種AR共調(diào)節(jié)因子相互作用來(lái)調(diào)控多項(xiàng)生物學(xué)事件。有研究顯示，與鄰近的正常肝組織對(duì)比，肝臟腫瘤的AR會(huì)產(chǎn)生明顯的過(guò)表達(dá)狀態(tài)，且AR水平與肝臟腫瘤的發(fā)生有明顯的相關(guān)性[12]。這些現(xiàn)象說(shuō)明AR的上調(diào)對(duì)于HCC的發(fā)生有促進(jìn)作用。但另外有研究顯示，肝臟AR缺乏小鼠會(huì)形成更多未分化的腫瘤，并且在轉(zhuǎn)移階段時(shí)腫瘤更大，表明肝臟AR可能也發(fā)揮著抑制HCC轉(zhuǎn)移的第二重作用[13]。

2 ER和AR致HCC的相關(guān)機(jī)制

2.1ER對(duì)HCC的作用 雌激素的作用以及ER在癌發(fā)生時(shí)的角色都已經(jīng)被頻繁的研究記錄，一般認(rèn)為雌激素通過(guò)其受體介導(dǎo)對(duì)細(xì)胞進(jìn)程中的各種事件進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種包括基因組和非基因組層面的多種應(yīng)答作用的融合為ER有效的調(diào)控轉(zhuǎn)錄提供了基礎(chǔ)。

2.1.1基因組機(jī)制 該種機(jī)制是雌激素發(fā)揮功能的經(jīng)典模式，其中ERs主要扮演著一個(gè)需配體激活的轉(zhuǎn)錄因子角色，經(jīng)配體激活的ERs會(huì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)并進(jìn)一步調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)[14]。這些轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)是通過(guò)與靶基因啟動(dòng)子區(qū)域的雌激素應(yīng)答元件(estrogen response element，ERE)相互作用引發(fā)的，但O′Lone等[15]研究證實(shí),人類受ER調(diào)節(jié)的1/3的基因都不包含ERE樣序列，部分雌激素控制基因具有ERE位點(diǎn)，或單核激素受體1結(jié)合位點(diǎn)，從而可以代替缺少的ERE作用。ERs調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄和改變應(yīng)答元件的分子機(jī)制已經(jīng)逐漸清晰，研究發(fā)現(xiàn)ERs也可以不直接結(jié)合DNA而是通過(guò)與核內(nèi)其他轉(zhuǎn)錄因子蛋白間的相互作用來(lái)調(diào)節(jié)基因的表達(dá)，如在雌二醇的誘導(dǎo)下ER可以與激活蛋白1轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物相互作用影響下游基因的表達(dá)；與特異性蛋白Sp1轉(zhuǎn)錄因子相互作用形成復(fù)合體可以調(diào)節(jié)富含GC啟動(dòng)子的相關(guān)基因；同時(shí)與核因子κB及CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白β兩個(gè)轉(zhuǎn)錄因子相互作用介導(dǎo)白細(xì)胞介素6基因表達(dá)抑制等，這些ER的基因調(diào)節(jié)作用依賴于配體、細(xì)胞類型以及受體亞型等，而并不依賴于ERE的存在[16]。同時(shí)，這種替換應(yīng)答元件的轉(zhuǎn)錄控制方式也受到了非基因組依賴機(jī)制的促進(jìn)。

2.1.2非基因組機(jī)制 雌激素也發(fā)揮著非基因組的作用，作用過(guò)程非常迅速。此類機(jī)制是由膜上定位的ER引發(fā)，依賴于不同細(xì)胞類型雌激素的特異性，并且與多種信號(hào)通路尤其是蛋白激酶相關(guān)信號(hào)通路有緊密的聯(lián)系。許多轉(zhuǎn)錄因子的功能是由蛋白激酶介導(dǎo)的磷酸化調(diào)節(jié)的，包括環(huán)腺苷酸應(yīng)答元件結(jié)合蛋白、核因子κB及激活蛋白1等，這些轉(zhuǎn)錄因子因此也可作為此類機(jī)制的作用靶點(diǎn)[17]。在肝臟中和ER調(diào)控相關(guān)的因子參與調(diào)控細(xì)胞周期、細(xì)胞增殖凋亡以及氧化應(yīng)激等相關(guān)的多項(xiàng)信號(hào)通路，如三磷酸肌醇/蛋白激酶C、絲裂原活化蛋白激酶/細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶、Bcl-2家族、核因子κB、活性氧類等，從而在多個(gè)階段影響HCC的發(fā)展[18]。

2.1.3其他機(jī)制 除了ER介導(dǎo)的雌激素基因組和非基因組兩種活化機(jī)制外，線粒體也被發(fā)現(xiàn)為雌激素和ER的重要靶位[19]。由于線粒體基因中包含了與ERE部分同源的序列，從而使得ERα及ERβ均可與線粒體DNA發(fā)生結(jié)合。研究顯示，線粒體中雌激素及其受體所調(diào)節(jié)的凋亡與氧化應(yīng)激對(duì)肝臟HCC的發(fā)展都有重要影響[19]。

2.2AR對(duì)HCC的作用 相對(duì)于ER，在肝臟中關(guān)于AR的基因組及非基因組作用機(jī)制的資料相對(duì)有限，特別是雄激素的非基因組信號(hào)作用方面，目前仍然需要進(jìn)一步的研究來(lái)探索AR對(duì)此類機(jī)制的介導(dǎo)作用。

研究顯示，雄激素可以通過(guò)AR與腫瘤壞死因子β1啟動(dòng)子中雄激素應(yīng)答元件的結(jié)合直接調(diào)節(jié)腫瘤壞死因子β1的表達(dá)，在人類HCC細(xì)胞系中AR結(jié)合配體激活，之后已活化的AR可通過(guò)直接結(jié)合細(xì)胞周期相關(guān)激酶啟動(dòng)子上的雄激素應(yīng)答元件來(lái)激活細(xì)胞周期相關(guān)激酶的轉(zhuǎn)錄及蛋白表達(dá)，而細(xì)胞周期相關(guān)激酶則又可以通過(guò)上調(diào)一個(gè)依賴于β聯(lián)蛋白以及T細(xì)胞因子的信號(hào)通路引發(fā)HCC形成[20]。這些結(jié)果可知AR介導(dǎo)雄激素基因組作用廣泛，可以通過(guò)多種信號(hào)途徑促進(jìn)HCC的發(fā)生。

3 靶向治療進(jìn)展

眾多基礎(chǔ)及臨床的研究得出性激素和HCC發(fā)生、發(fā)展具有一定的關(guān)聯(lián)性，從而促使臨床上開展了多種利用激素治療HCC的相關(guān)試驗(yàn)。由于雄激素和HCC的發(fā)生相關(guān)性比較顯著，針對(duì)于雄激素及其受體的拮抗劑被廣泛使用，然而所有的抗雄激素臨床治療在早期HCC中幾乎都宣告失敗，單一的雄激素阻斷療法治療HCC的結(jié)果也不盡統(tǒng)一。這些現(xiàn)象說(shuō)明雄激素對(duì)HCC的影響可能并非是單個(gè)方面的，再加上大多數(shù)臨床試驗(yàn)中缺乏完善的患者亞型標(biāo)準(zhǔn)，且無(wú)法監(jiān)控腫瘤AR及ER的表達(dá)情況，所以激素治療HCC仍然存在很大的爭(zhēng)議，臨床上也不得不進(jìn)一步探索其他更加有效的治療途徑。

靶向治療是在細(xì)胞分子水平上針對(duì)已經(jīng)明確的致癌位點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)的治療藥物，藥物進(jìn)入體內(nèi)會(huì)特異地選擇致癌位點(diǎn)相結(jié)合發(fā)揮作用，使腫瘤細(xì)胞特異性死亡，而不會(huì)波及腫瘤周圍的正常組織細(xì)胞。近年越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，針對(duì)AR和ER的調(diào)控手段能夠更加明顯地改變HCC的狀態(tài)，有體外實(shí)驗(yàn)證明無(wú)論是肝臟AR剔除小鼠還是轉(zhuǎn)染了AR-小分子干擾RNA或功能性AR的人類HCC細(xì)胞都顯示了AR比雄激素對(duì)HCC發(fā)展的影響更為直接[5]，之后乙型肝炎病毒X蛋白和雄激素通路的相互作用也被發(fā)現(xiàn)，HBx蛋白可以通過(guò)c-Src 和糖原合成酶激酶-3β激酶通路配體濃度依賴性的提高AR的轉(zhuǎn)錄活性進(jìn)一步影響HCC的發(fā)生。因此，靶向作用AR可以成為一個(gè)潛在的、新型的針對(duì)雄激素/AR促進(jìn)HCC的治療措施。同樣ER的相應(yīng)作用也被發(fā)現(xiàn)，研究顯示通過(guò)過(guò)表達(dá)miR-18a可以抑制ERα蛋白，成為女性HCC中阻斷雌激素腫瘤保護(hù)作用的新機(jī)制[21]。以上研究可以說(shuō)明HCC形成發(fā)展和雌雄激素通路有關(guān)，所以在考慮HCC患病風(fēng)險(xiǎn)及控制治療HCC時(shí)多個(gè)通路上的配體以及受體因子都可以成為作用和評(píng)估的特定對(duì)象，這為HCC的靶向治療提供了很大的發(fā)展空間。

4 問(wèn)題與展望

靶向治療因?yàn)槠渥饔玫奶禺愋院陀行詻Q定了其在治療HCC方面具有的廣泛前景，應(yīng)用靶向技術(shù)向腫瘤區(qū)域精確遞送藥物的“靶向治療”和利用腫瘤特異的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)或特異代謝途徑控制的“靶點(diǎn)治療”是近年來(lái)腫瘤研究的熱點(diǎn)，可能在日后成為治療眾多癌癥的首選方案。然而，目前來(lái)說(shuō)靶向治療也存在著一定的局限性。盡管目前研究報(bào)道的靶向給藥載體較多，但真正用于臨床且取得肯定療效的并不多，因?yàn)樵贖CC以及其他癌癥發(fā)展進(jìn)程中綜合了很多基因間的相互作用，可影響靶點(diǎn)眾多且作用復(fù)雜，有效地篩選主要的作用基因也相對(duì)困難，腫瘤發(fā)展的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)也不夠完善使得靶向治療所需的相應(yīng)調(diào)整也不好判定，這些無(wú)疑都是靶向治療要應(yīng)用臨床時(shí)迫切需要解決的問(wèn)題[22]。許多靶向給藥系統(tǒng)尚需進(jìn)一步發(fā)展和完善，才能最終用于臨床。相信隨著科學(xué)的發(fā)展，關(guān)于HCC的致病機(jī)制也將逐漸完善，靶向治療技術(shù)也一定會(huì)真正的應(yīng)用于多種臨床治療，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

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