糖皮質(zhì)激素抵抗機制的研究近況

梁燕

[摘要] 糖皮質(zhì)激素抵抗是指部分個體對糖皮質(zhì)激素無反應(yīng)或反應(yīng)性明顯降低。糖皮質(zhì)激素抵抗能夠使外源性糖皮質(zhì)激素不能達到預(yù)期的治療效果，內(nèi)源性糖皮質(zhì)激素不能完全發(fā)揮作用，導(dǎo)致患者疾病不斷進展。為了更好地認識糖皮質(zhì)激素抵抗的原理和機制，使臨床能夠合理應(yīng)用糖皮質(zhì)激素，有效識別和避免糖皮質(zhì)激素抵抗的發(fā)生，本文對近年來的相關(guān)研究進行綜述。

[關(guān)鍵詞] 糖皮質(zhì)激素抵抗；糖皮質(zhì)激素受體；基因多態(tài)性；基因突變

[中圖分類號] R977.1+1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721（2016）03（b）-0021-04

糖皮質(zhì)激素又稱腎上腺皮質(zhì)激素，是由腎上腺皮質(zhì)束狀帶分泌的一種甾體類激素，主要為皮質(zhì)醇（cortisol），具有調(diào)節(jié)糖類、脂肪和蛋白質(zhì)生物合成和代謝的作用，還具有抗炎、抗休克、免疫抑制、刺激骨髓造血等功能，是治療自身免疫性疾病、過敏性疾病、血液系統(tǒng)疾病等的主要藥物。其分泌受下丘腦-垂體-腎上腺軸調(diào)節(jié)，也可由化學方法人工合成。糖皮質(zhì)激素主要通過細胞膜擴散進入細胞質(zhì)中，與胞質(zhì)內(nèi)的糖皮質(zhì)激素受體（glucocorticoid receptor，GR）結(jié)合，通過增加或減少基因轉(zhuǎn)錄而發(fā)揮相應(yīng)的作用。不同的個體對激素的反應(yīng)狀況具有差異，部分個體對糖皮質(zhì)激素無反應(yīng)或者反應(yīng)性明顯降低，稱為糖皮質(zhì)激素抵抗（glucocorticoid resistant）。糖皮質(zhì)激素抵抗不僅使外源性糖皮質(zhì)激素治療不能達到預(yù)期的效果，也會使患者的內(nèi)源性糖皮質(zhì)激素不能完全發(fā)揮其相應(yīng)的作用，這成為疾病發(fā)生、發(fā)展的一個重要誘因。糖皮質(zhì)激素抵抗的發(fā)生機制已被關(guān)注多年，但具體機制目前尚不十分明確，本文就近年來關(guān)于糖皮質(zhì)激素抵抗的相關(guān)研究進行綜述。

1 糖皮質(zhì)激素的作用機制

糖皮質(zhì)激素要想發(fā)揮生理學作用，首先需與激素受體結(jié)合。激素受體存在于細胞質(zhì)內(nèi)，與分子伴侶熱休克蛋白90等結(jié)合在一起，以維持正確構(gòu)象。當激素和受體結(jié)合后，即形成激素-受體復(fù)合物，導(dǎo)致激素受體的構(gòu)象發(fā)生改變，受體的DNA結(jié)合區(qū)（DNA-binding domain，DBD）暴露，激素-受體復(fù)合物向細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)運。受體通過結(jié)合靶基因的糖皮質(zhì)激素反應(yīng)元件（glucocorticoid response elements，GREs）對基因的轉(zhuǎn)錄進行調(diào)控[1]，激活的受體也可作用于其他轉(zhuǎn)錄因子，如核因子（NF）-κB、激活蛋白-1（AP-1）、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白和轉(zhuǎn)錄激活子（STAT）[2]，共同調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄。

2 GR亞型

1985年，人類首次克隆出了GR的cDNA[3]，人的GR基因位于5號染色體，含9個外顯子，目前發(fā)現(xiàn)有5個亞型，分別是GRα、GRβ、GRγ、GRP、GRA。GRα和GRβ的mRNA都包含外顯子1～8，外顯子9的翻譯不同，成為兩個可變的選擇性剪接體。Moalli等[4]在糖皮質(zhì)激素抵抗多發(fā)性骨髓瘤患者的瘤細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了GRA和GRP，兩者由于外顯子5、6、7和外顯子8、9的缺失導(dǎo)致GR的LBD不完整，編碼精氨酸的3個堿基插入外顯子3和4之間[5]，成為GRγ，占總GR mRNA的3.8%～8.7%[6]。

激素受體蛋白質(zhì)分子包含氨基端（N-terminal part，NTD）轉(zhuǎn)錄激活域、中心鋅指模體DNA結(jié)合域（DBD）、羧基端配體結(jié)合域（LBD）3個功能域，GRα和GRβ的分子量分別為97、94 kD，GRα含777個氨基酸，GRβ含742個氨基酸，兩者前727個氨基酸完全相同。

GRα通過鋅指模體與靶基因的GRE結(jié)合，參與GR二聚體的形成及向細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移[7-8]。LBD含有配體依賴的激活功能區(qū)，參與GR二聚體的形成、細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移，并可結(jié)合Hsp以及與共激活劑相互作用的序列[7-8]。

3 GR亞型與糖皮質(zhì)激素抵抗的關(guān)系

研究顯示[9]，GRα能夠結(jié)合糖皮質(zhì)激素，發(fā)揮生理學、藥理學作用，而GRβ沒有此生物學功能，且可抑制GRα介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄。此外，有研究顯示[10]，GRβ除負性調(diào)節(jié)作用外，還有其內(nèi)在的、基因特異性的轉(zhuǎn)錄活性，可以正性或負性調(diào)節(jié)大多數(shù)基因的mRNA表達。

大部分研究顯示，GRβ表達水平低于GRα，但Longui等[11-12]的研究顯示，糖皮質(zhì)激素抵抗型急性淋巴細胞白血病患者的GRβ mRNA量高于GRα。Haarman等[13]的研究顯示，激素抵抗型兒童急性淋巴細胞白血病外周血或骨髓單個核細胞內(nèi)的GRγ mRNA表達升高。Tissing等[14]的研究顯示，糖皮質(zhì)激素抵抗的急性淋巴細胞白血病患者白細胞的GRα表達水平較低，GRβ和GRP的mRNA表達水平與糖皮質(zhì)激素抵抗無關(guān)。Beger等[15]的研究顯示，急性淋巴細胞白血病患者糖皮質(zhì)激素抵抗與GRγ mRNA水平升高有關(guān)。有研究顯示，GRα和GRP具有協(xié)調(diào)作用，GRα與GRP比例平衡可能會導(dǎo)致激素反應(yīng)性的改變。

Hausmann等[16]通過熒光實時定量聚合酶鏈反應(yīng)檢測21例正常受試者、16例新診斷潰瘍性結(jié)腸炎、35例已停藥以及35例疾病活動期患者的GRα和GRβ mRNA表達水平，結(jié)果顯示，4組的GR表達水平無顯著性差異，推測患者的糖皮質(zhì)激素敏感性與GR mRNA水平無關(guān)，可能與激素和激素受體的親和力下降有關(guān)。Jakie？覥a等[17]檢測了不同病情程度哮喘患者的GRα和GRβ mRNA，結(jié)果顯示，GRα表達均高于GRβ，且GRα/β比值與哮喘患者的糖皮質(zhì)激素敏感性無明顯相關(guān)性。

4 GR雜合物

糖皮質(zhì)激素結(jié)合GR后，其轉(zhuǎn)錄反應(yīng)要求成熟完整的GR雜合物，構(gòu)成激素受體雜合物的分子伴侶異常可能會改變糖皮質(zhì)激素的敏感性。

Lauten等[18]的研究顯示，糖皮質(zhì)激素抵抗的急性淋巴細胞患者的白細胞內(nèi)熱休克蛋白90和熱休克蛋白70異常。相關(guān)研究顯示，患者熱休克蛋白90的表達水平改變可能參與了哮喘、多發(fā)性硬化以及先天性腎病綜合征的激素抵抗。Denny等[19]的研究顯示，F(xiàn)KBP52為糖皮質(zhì)激素正性調(diào)節(jié)蛋白，F(xiàn)KBP51為糖皮質(zhì)激素活性負性調(diào)節(jié)蛋白，F(xiàn)KBP51可降低GR的親和力，兩者的相對表達水平可能與激素敏感性的改變有關(guān)。Tissing等[20]的研究顯示，在急性淋巴細胞白血病患者中，激素敏感組和抵抗組的FKBP51或FKBP52 mRNA水平比較，差異無統(tǒng)計學意義。Hawkins等[21]的研究顯示，哮喘患者激素敏感性的改變與FKBP5基因多態(tài)性無關(guān)，而編碼HSP70/90組裝蛋白（STIP1）的基因變異卻提高了哮喘患者的激素敏感性。

5 基因多態(tài)性

從國立生物技術(shù)信息中心收錄的數(shù)據(jù)可知，激素受體基因包含1152個變異體，包括Tth111Ⅰ（rs1005 2957）、ER22/23EK（rs6189/rs6190）、N363S（rs6195）和Bcl1（rs41423247），激素受體的改變及激素敏感性的改變可能與這些基因變異體有關(guān)。ER22/23EK位于激素受體的氨基端激活區(qū)，導(dǎo)致改變的元件有外顯子2、密碼子22和密碼子23（GAG AGG→GAA AAG），進而使氨基酸序列發(fā)生改變（谷氨酸精氨酸→谷氨酸賴氨酸），影響下游基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。相關(guān)體外實驗研究顯示[22]，人類外周血單個核細胞內(nèi)N363S有較高的反式激活能力。

6 GR基因突變

基因突變擾亂了糖皮質(zhì)激素的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，降低了組織細胞與激素之間的敏感性。Hillmann等[23]在1例激素抵抗的急性淋巴細胞白血病患者細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一個激素受體基因的突變體（L753F），該突變體5′端缺失，外顯子6無義突變，GR表達量下降。Irving等[24]在1例復(fù)發(fā)的激素抵抗的急性淋巴細胞白血病患者中發(fā)現(xiàn)，其激素受體基因的外顯子8缺失29個堿基對，激素受體蛋白配體結(jié)合區(qū)不完整，推測GR基因突變可能與糖皮質(zhì)激素抵抗有關(guān)。Charmandari等[25]在1例發(fā)生激素抵抗的患者體內(nèi)檢測到激素受體基因的9號外顯子突變，GRα配體結(jié)合區(qū)第773個氨基酸的亮氨酸被脯氨酸代替，該突變體降低了激素受體與糖皮質(zhì)激素的親和力，進而影響激素發(fā)揮作用。

7 miRNA異常

近年來，國內(nèi)外有學者陸續(xù)報道，激素抵抗的產(chǎn)生可能與某些miRNA異常有關(guān)。Kotani等[26]在1例MLL-AF4急性淋巴細胞白血病患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了基因突變miRNA128b，其減少了miRNA128b的表達量，進而發(fā)生激素抵抗。研究顯示，T-ALL患者T細胞miRNA142-3p可降低GR的蛋白表達量，由于抑制劑miRNA142-3p轉(zhuǎn)入了T細胞，導(dǎo)致GRα的表達升高，進而活化了蛋白激酶A，提高了激素敏感性。

8 小結(jié)

本文對GR基因的結(jié)構(gòu)與功能，激素抵抗可能與激素受體表達量、各亞型之間的比例、基因突變、基因多態(tài)性等多種因素有關(guān)等進行了綜述。GRα能夠結(jié)合糖皮質(zhì)激素發(fā)揮生理學、藥理學作用，而GRβ可以抑制GRα的作用，從而阻止GRα發(fā)揮作用，兩者之間的比例也會影響糖皮質(zhì)激素的作用。糖皮質(zhì)激素結(jié)合GR后，其轉(zhuǎn)錄反應(yīng)要求成熟完整的GR雜合物，而構(gòu)成激素受體雜合物的分子伴侶異?？赡軙淖兲瞧べ|(zhì)激素的敏感性，激素基因受體發(fā)生突變會使激素受體改變及激素敏感性發(fā)生改變。另外，基因突變擾亂了糖皮質(zhì)激素的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，降低了組織細胞與激素之間的敏感性，從而使糖皮質(zhì)激素的作用降低甚至不發(fā)揮作用。糖皮質(zhì)激素在臨床治療中應(yīng)用廣泛，激素抵抗可降低臨床療效。關(guān)于糖皮質(zhì)激素抵抗的機制還需進一步研究，在激素治療前，通過預(yù)測患者對激素的敏感性，采取合理的干預(yù)措施降低激素抵抗，能夠改善糖皮質(zhì)激素抵抗患者的療效。

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