肝X X受體介導(dǎo)的信號(hào)通路在前列腺癌中的研究進(jìn)展△

柳韻 馮繼鋒

南京醫(yī)科大學(xué)附屬江蘇省腫瘤醫(yī)院腫瘤內(nèi)科，南京 210000

前列腺癌是男性泌尿生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率占全球癌癥的第5位。據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）全球腫瘤流行病學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析（GLOBOCAN 2008）顯示，2008年前列腺癌發(fā)病率僅次于肺癌，居全球男性惡性腫瘤發(fā)病率的第二位。在世界范圍內(nèi)，前列腺癌發(fā)病率的分布有著明顯的地區(qū)差異，發(fā)病率最高地區(qū)約為最低地區(qū)的25倍[1]。多項(xiàng)研究顯示，中國是前列腺癌發(fā)病率及死亡率較低的國家之一，但近年來國內(nèi)前列腺癌的發(fā)病率呈現(xiàn)快速增長的趨勢[2]。

1941年，Huggins等[3]人證實(shí)了雄激素剝奪療法（androgen ablation therapy，AAT）在前列腺癌病變進(jìn)程中有明顯的抑制作用；但后續(xù)隨訪調(diào)查結(jié)果顯示，80%～90%的患者在接受AAT后的12～33個(gè)月會(huì)進(jìn)展為雄激素非依賴型前列腺癌，且中位生存期僅為23～37個(gè)月[4]。有研究顯示，與健康前列腺組織相比，病變前列腺腫瘤組織中的膽固醇含量較前者高；而肝X受體（LXR）在維持體內(nèi)膽固醇、脂肪酸和葡萄糖代謝穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮了重要作用，并且有研究發(fā)現(xiàn)LXR激動(dòng)劑不僅能在體內(nèi)和體外抑制前列腺癌細(xì)胞的增殖，而且還可以在去勢的前列腺癌裸鼠中延緩其病變向雄激素非依賴型轉(zhuǎn)化，因此推斷LXR及其激動(dòng)劑在前列腺癌病變進(jìn)程中具有一定的作用[5]。

1 LXR信號(hào)通路

1.1 LXR的分型、分布及其激動(dòng)劑

LXR是一種配體激活的轉(zhuǎn)錄因子，屬于核受體超家族，包括LXRα和LXRβ兩種亞型。兩者生物組織學(xué)結(jié)構(gòu)高度同源，但其在體內(nèi)各組織中的表達(dá)水平不同。LXRα主要分布在肝臟、腸、脂肪組織、腎臟等，且在肝臟組織的表達(dá)最高，故被稱為肝X受體α；LXRβ則廣泛表達(dá)于全身各組織。人類LXRα基因位于11p11.2，LXRβ基因位于19q13.3。LXR通過與9-順維甲酸X受體（retinoid X receptor，RXR）形成異二聚體，兩者以異二聚體形式的結(jié)合能被LXR激動(dòng)劑及RXR激動(dòng)劑激活。LXR激動(dòng)劑包括天然激動(dòng)劑（氧化型膽固醇）及合成LXR激動(dòng)劑（非類固醇激動(dòng)劑T0901317、GW3965、類固醇激動(dòng)劑 6α、羥化膽汁酸和YT-32）。

1.2 LXR信號(hào)通路在代謝中的作用

體外實(shí)驗(yàn)研究顯示，口服LXR激動(dòng)劑對高膽固醇血癥小鼠有降脂作用[6]。LXRα基因敲除小鼠在低膽固醇飲食時(shí)體內(nèi)膽固醇水平正常，但當(dāng)予高膽固醇飲食時(shí)，則出現(xiàn)擴(kuò)大型脂肪肝、肝膽固醇水平增高等肝功能受損的表現(xiàn)[7-8]；LXRβ基因敲除小鼠在給予高膽固醇飲食和低膽固醇飲食時(shí)，機(jī)體膽固醇水平均正常，說明LXRα和LXRβ在體內(nèi)作用是不同的。LXRα和 LXRβ還可以調(diào)節(jié)膽固醇運(yùn)輸，并誘導(dǎo)ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)子A1、G1（ATP-binding cassette transporter A1，ABCA1；ATP-binding cassette transporter G1，ABCG1）與膽固醇載脂蛋白E的表達(dá)[9]。Kappus等[10]研究發(fā)現(xiàn)，LXR激動(dòng)劑治療可降低血清、肝臟膽固醇水平，抑制動(dòng)脈粥樣硬化小鼠模型的發(fā)展。

在對體內(nèi)脂肪酸、葡萄糖代謝的調(diào)節(jié)方面，LXR通過調(diào)控固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1c（sterol regulatory element binding protein-1c，SREBP-1c）和下游脂肪生成基因的表達(dá)來調(diào)節(jié)脂肪酸合成，其還參與體內(nèi)肝臟中胰島素遺傳信息的傳遞等[11]。LXR激活后可誘導(dǎo)脂肪組織中胰島素敏感性葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT4的轉(zhuǎn)錄，從而促進(jìn)脂肪細(xì)胞攝取葡萄糖。GW3965可誘導(dǎo)小鼠肝臟中葡萄糖激酶的表達(dá)[12]；T0901317治療肥胖的大鼠后，能刺激胰腺β細(xì)胞分泌胰島素，降低血漿葡萄糖、改善糖耐量和胰島素抵抗[13]。

LXR信號(hào)傳遞對大腦功能亦有重要影響。研究結(jié)果顯示，LXR可調(diào)節(jié)大腦的脂代謝平衡。LXRβ基因敲除的成年雄性小鼠可發(fā)生運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元變性[14]；T0901317治療的阿爾茨海默病小鼠能減少淀粉樣β產(chǎn)物[15]。

2 LXR信號(hào)通路的抗腫瘤作用

2.1 抗增殖作用

研究顯示，LXR激動(dòng)劑能抑制前列腺癌細(xì)胞增殖[16]。LNCaP、PC-3及DU-145是常用的前列腺癌細(xì)胞系。LNCaP來源于人前列腺腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶，是雄激素依賴型細(xì)胞系，有雄激素受體的表達(dá)；PC-3和DU-145分別來源于前列腺腺癌的骨轉(zhuǎn)移灶及腦轉(zhuǎn)移灶，為非雄激素依賴型，只表達(dá)極少量或不表達(dá)雄激素受體。LXR激動(dòng)劑對這三種細(xì)胞系都有抑制作用，可使細(xì)胞復(fù)制停止在G1期，從而抑制細(xì)胞的增殖。細(xì)胞S期激酶相關(guān)蛋白2（Skp2）與細(xì)胞周期抑制因子（p27Kip1）的降解有關(guān)；T0901317通過抑制Skp2表達(dá)可引起p27Kip1的累積，進(jìn)而使S期細(xì)胞減少，G1期細(xì)胞增加。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，相對對照組兩倍的腫瘤負(fù)荷，實(shí)驗(yàn)組無胸腺小鼠口飼T0901317（10 mg/kg）即能抑制雄激素依賴性LNCaP的生長[16]。

LXR激動(dòng)劑GW3965和T0901317用于血管平滑肌細(xì)胞（vascular smooth musclecell，VSMC）也可發(fā)揮相似的抗增殖作用。在VSMC中，GW3965或T0901317能抑制視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白（Rb）磷酸化，降低Skp2和細(xì)胞周期蛋白（D1、A）的表達(dá)水平。Blaschke等[17]研究發(fā)現(xiàn)，T0901317可抑制S期微小染色體維持蛋白6的表達(dá)，進(jìn)而增加VSMC細(xì)胞中p27Kip1的累積。

T0901317還抑制兩種常用乳腺癌細(xì)胞系MCF-7和MDA-MB435S的增殖[16]。LNCaP、PC-3、DU-145、MCF-7和MDA-MB435S中LXRα mRNA表達(dá)水平與癌細(xì)胞對T0901317的敏感性相關(guān)。在這些細(xì)胞系中，MDA-MB435S表達(dá)LXRα mRNA的量最少，因此對T0901317的耐藥性最強(qiáng)；當(dāng) MDA-MB435S過表達(dá) LXRα?xí)r，MDAMB435S對T0901317的敏感性增強(qiáng)，這說明LXR激動(dòng)劑誘導(dǎo)細(xì)胞復(fù)制停止在G1期是通過LXRα基因來調(diào)控的[16]。T0901317還抑制其他一些癌細(xì)胞系的增殖，包括H1299（人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞）、Sao-2（人成骨細(xì)胞）、A431（表皮樣癌細(xì)胞）、SCC13（人鱗癌細(xì)胞）和HepG2（人肝癌細(xì)胞）。與這些癌細(xì)胞系相比，HEK293（轉(zhuǎn)化人胚腎細(xì)胞）和Wi38（人雙倍體成纖維細(xì)胞）對T0901317的敏感性較弱。這提示，LXR激動(dòng)劑對不同癌細(xì)胞的敏感性不同。

2.2 抑制前列腺癌進(jìn)展

為了研究前列腺癌細(xì)胞從雄激素依賴型向非雄激素依賴型的轉(zhuǎn)化，Kokontis等[18]用AAT法使雄激素依賴型LNCaP亞細(xì)胞系104-S轉(zhuǎn)變?yōu)樾奂に胤且蕾囆蚅NCaP亞細(xì)胞系（104-R1、104-R2和CDXR）。當(dāng)這種雄激素非依賴型LNCaP細(xì)胞的雄激素受體（androgen receptor，AR）表達(dá)水平升高時(shí)，雄激素與AR結(jié)合后可部分下調(diào)c-myc的表達(dá)水平和誘導(dǎo)p27kip1的積累，進(jìn)而抑制這些細(xì)胞的增殖[18-21]。Fukuchi等[22]發(fā)現(xiàn)，LXR α和它的靶基因ABCA1在雄激素依賴型LNCaP 104-S細(xì)胞中的表達(dá)比雄激素非依賴型LNCaP 104-R1和104-R2高。這些信號(hào)通路中基因表達(dá)的變化表明，LXR信號(hào)在前列腺癌進(jìn)展中有潛在作用。

Umekita等[20]發(fā)現(xiàn)，在雄激素依賴性LNCaP 104-S細(xì)胞中，雄激素可抑制LXR靶基因ABCA1表達(dá)，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖；在向雄激素非依賴型轉(zhuǎn)化中，存活的腫瘤細(xì)胞通過下調(diào)ABCA1的表達(dá)來逃避對其的抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)，T0901317能誘導(dǎo)ABCA1基因在無胸腺小鼠LNCaP 104-S中的表達(dá)；與對照組相比，T0901317去勢治療無胸腺小鼠的LNCaP 104-S腫瘤細(xì)胞后，將其向雄激素非依賴型的轉(zhuǎn)化進(jìn)程延緩了4周[21]。這些結(jié)果提示，LXR激動(dòng)劑在體內(nèi)可延緩前列腺癌的病變進(jìn)展。

2.3 植物固醇和LXR信號(hào)通路

植物固醇是所有植物的基本成分，同時(shí)也是哺乳動(dòng)物膽固醇類似物。最常見的植物固醇包括β-谷固醇、菜油固醇和豆固醇。植物固醇飲食對健康有益已被廣泛熟知，多項(xiàng)研究證實(shí)富含植物固醇的飲食能夠降低胃癌、乳腺癌、肺癌及前列腺癌的發(fā)病率[23-26]。Awad 等[27-28]證實(shí)，β-谷固醇不僅能抑制前列腺癌細(xì)胞系的增殖，在荷瘤動(dòng)物模型中也具有抑制增殖和抑制轉(zhuǎn)移的作用。β-谷固醇飲食能抑制雌激素受體（estrogen receptor，ER）陽性的MCF-7和ER陰性的MDA-MB-231乳腺癌細(xì)胞株在小鼠模型中的增長[29-30]。但目前尚不明確β-谷固醇抑制腫瘤增長的機(jī)制。

植物固醇和植物甾烷醇可有效減少低密度脂蛋白（LDL）膽固醇在血漿中的積聚及降低腸道對膽固醇的吸收[31]。由于LXR參與對膽固醇代謝穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)，所以植物固醇和植物甾烷醇可通過調(diào)節(jié)LXR目的基因的方式來影響膽固醇的吸收和血漿低密度脂蛋白的水平。

El Kharrassi等[32]發(fā)現(xiàn)，仙人掌甾醇和菠菜甾醇可調(diào)節(jié)小鼠LXRα和LXRβ目的基因ABCA1和ABCG1的表達(dá)，因此它們被認(rèn)為是一種新的LXR激動(dòng)劑。Lin等[33]的研究結(jié)果表明芍藥苷反式激活A(yù)BCG1啟動(dòng)子基因，并有明顯的量效關(guān)系，即其可通過LXR通路發(fā)揮藥理作用。

3 LXR激動(dòng)劑的研究現(xiàn)狀

盡管LXR激動(dòng)劑治療疾病很有前景，但是大多數(shù)激動(dòng)劑都會(huì)使肝臟LXR活化進(jìn)而導(dǎo)致高甘油三酯血癥[34]。一些正在研發(fā)的新型LXR激動(dòng)劑或能消除這種影響。第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)具有組織特異性的LXR激動(dòng)劑是YT-32，它來源于修飾后的植物固醇。給小鼠口飼YT-32能降低其血漿膽固醇含量，導(dǎo)致其腸道內(nèi)LXR目的基因ABCA1、ABCG5和ABCG8的累積，但不影響這些基因在肝臟內(nèi)的表達(dá)情況[35]。此外，腸型LXR的特異性激動(dòng)劑GW6340能導(dǎo)致目的基因在小腸積累而不增加肝臟的甘油三酯含量和肝內(nèi)LXR目的基因的表達(dá)[36]。

4 結(jié)論

綜上所述，前列腺癌的發(fā)病機(jī)制是個(gè)非常復(fù)雜的病理過程，LXR信號(hào)通路與前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展有著密切聯(lián)系，盡管LXR激動(dòng)劑抑制腫瘤進(jìn)展的確切機(jī)制需要更進(jìn)一步的研究，但是調(diào)節(jié)LXR信號(hào)通路為腫瘤治療提供了新的思路。隨著對其作用機(jī)制了解的深入，LXR激動(dòng)劑將有助于前列腺癌新靶點(diǎn)治療藥物的選擇及新治療方法的優(yōu)化。

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