去勢抵抗性前列腺癌發(fā)生發(fā)展機制及治療現(xiàn)狀

周發(fā)友，張書賢

(皖南醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院泌尿外科，安徽 蕪湖 241000)

美國癌癥協(xié)會統(tǒng)計，2018年美國有164 690例新發(fā)前列腺癌，發(fā)病率居所有惡性腫瘤之首，因前列腺癌死亡的人數(shù)有29 430例，位居所有腫瘤的第二位，僅次于肺癌[1]。我國前列腺癌的發(fā)病率也在逐年升高，并呈低齡化趨勢。由于早期前列腺癌無明顯癥狀或受檢測手段的限制等原因，大部分前列腺癌確診時已處于晚期，其中半數(shù)以上已發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移，遠處轉(zhuǎn)移者5年相對生存率僅為30%[2]。晚期前列腺癌多以內(nèi)分泌治療為主，但因遺傳或藥物誘導等原因，大部分患者開始治療時對內(nèi)分泌治療敏感，但2年后幾乎所有患者都將進展為去勢抵抗性前列腺癌(castration resistant prostate cancer,CRPC)，形成耐藥[3]。雄激素受體(androgen receptor,AR)在CRPC的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，包括AR依賴性和非依賴性機制，AR依賴性機制涉及基因擴增、突變、調(diào)節(jié)因子改變等，AR非依賴性機制涉及凋亡抵抗、人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因失活等，激酶依賴性信號通路、腫瘤免疫、腫瘤干細胞、非編碼RNAs(non-coding RNAs，ncRNAs)的改變等也參與了CRPC的發(fā)生發(fā)展。在CRPC的治療上，紫杉醇類藥物一直是CRPC的一線化療方法。此外，針對雄激素軸通路的新型內(nèi)分泌治療、抑制磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositide 3-kinase，PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/Akt)通路、新型化療以及免疫治療等對CRPC患者顯示了額外的總體生存效益。了解關(guān)于CRPC發(fā)生發(fā)展的機制和治療現(xiàn)狀，有利于進一步探索CRPC的形成機制，為治療提供有益策略。

1 CRPC的發(fā)生發(fā)展機制

1.1瘤體雄激素合成 盡管CRPC患者血清睪酮處于去勢水平(1.7 nmol/L)，但部分CRPC患者瘤體內(nèi)雄激素的水平卻高于早期前列腺癌患者。既往研究表明，血清睪酮和二氫睪酮的水平主要依賴于瘤體內(nèi)雄激素的合成[4]，其是雄激素剝奪治療后，由前列腺癌組織中的脫氫表雄酮轉(zhuǎn)化，這種瘤體內(nèi)雄激素的合成主要依賴于一些類固醇合成酶，如17β-羥基類固醇脫氫酶(17β-ydroxysteroid dehydrogenase，HSD17β)、3β-羥基類固醇脫氫酶(3β-ydroxysteroid dehydrogenase，HSD3β)、類固醇-5a-還原酶，類固醇合成酶的活性也與一些細胞因子的表達有關(guān)，轉(zhuǎn)化生長因子-β可通過上調(diào)HSD3β和下調(diào)HSD17β的表達，影響瘤體內(nèi)雄激素的合成；胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor，IGF)-β可增加CYP17、AKR1C3、HSD17β的表達，促進瘤內(nèi)雄激素合成，從而促進CRPC進展[5]。花生四烯酸能夠誘導類固醇快速調(diào)節(jié)蛋白合成，其與激素敏感的脂肪酶結(jié)合，在類固醇合成相關(guān)的細胞中將游離膽固醇轉(zhuǎn)化為雄激素，維持去勢后腫瘤細胞的激素需求和生長，靶向阻斷膽固醇的合成及代謝有可能成為CRPC的特異性治療靶點[6]。另外，腫瘤內(nèi)雄激素的合成與腫瘤微環(huán)境有一定的關(guān)系，基質(zhì)細胞中甾類化合物在CRPC細胞中高表達，同時前列腺特異性抗原(prostate-specific antigen，PSA)啟動子的活性也可通過CRPC細胞中AR激活，通過脫氫表雄酮誘導的PSA啟動子的活性，可通過前列腺基質(zhì)細胞來增強。此外，血管內(nèi)皮生長因子誘導的抗血管生成作用在CRPC的進展中起著重要作用，AR基因的擴增、轉(zhuǎn)錄、突變等在CRPC的發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的作用。

1.2激酶依賴性信號通路 激酶依賴性信號通路通過調(diào)節(jié)AR軸在CRPC發(fā)展中起著重要作用，CRPC抑癌基因人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因的失活可激活PI3K/Akt信號通路，進一步激活AR[7]。酪氨酸激酶受體和SRC家族激酶可通過誘導AR磷酸化、抑制AR共調(diào)控因子的表達調(diào)節(jié)AR信號，促進CRPC進展[8]。DNA修復基因乳腺癌易感基因1/2的突變也與CRPC的進展密切相關(guān)[9]。炎性因子在前列腺癌中發(fā)揮了重要作用，白細胞介素-6(interleukin-6，IL-6)是各種腫瘤中最常見的炎性因子，具有促進腫瘤細胞增殖、遷移、生成血管及產(chǎn)生耐藥等作用，與CRPC的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。研究發(fā)現(xiàn)，即使在低水平雄激素環(huán)境下IL-6也可促進CRPC細胞增殖，上調(diào)IL-6的水平也可促進前列腺癌LNCaP和PC-3細胞增殖[10]；下調(diào)IL-6的水平，前列腺癌PC-3細胞的活力受到限制[11]。另外，在CRPC低雄激素的微環(huán)境中，IL-6以配體非依賴方式通過激活經(jīng)典的Janus激酶/信號傳導及轉(zhuǎn)錄激活因子3通路激活AR，促進CRPC進展；IL-6還可通過激活I(lǐng)GF-1受體、銜接蛋白、JAK-1等基因，抑制CRPC細胞凋亡，誘導前列腺癌耐藥[12]。IGF-1受體可通過調(diào)節(jié)下游基因的表達和活性發(fā)揮抗凋亡和促進細胞增殖的作用，IL-6作為配體與IGF-1R結(jié)合后通過級聯(lián)反應激活RAS-RAF-促分裂原活化的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號通路，通過啟動有絲分裂發(fā)揮抗藥作用[13]。CRPC細胞中雄激素受體剪接變異體7可在無雄激素結(jié)合的狀態(tài)下完成核轉(zhuǎn)移，并通過招募輔助因子完成下游基因的轉(zhuǎn)錄，激活AR信號通路，雄激素受體剪接變異體7還可激活核因子κB通路，增加IL-6基因的表達，促進CRPC進展與耐藥的發(fā)生[14]。

1.3腫瘤干細胞 腫瘤干細胞的概念是由德國病理學家Rudolf Virchow提出的。腫瘤干細胞是腫瘤細胞的一個獨特亞型，能夠分化成不斷增殖的腫瘤細胞。前列腺癌干細胞(prostate cancer stem cells，PCSC)與其他腫瘤干細胞有類似的特性，即具有自我更新和產(chǎn)生腫瘤細胞的作用，PCSC位于前列腺上皮，幾乎不表達AR，所以雄激素剝奪治療(androgen-depriva tiontherapy,ADT)不能殺死PCSC，在去勢環(huán)境下依然能夠生長[15]。另外，前列腺癌化療后細胞釋放的前列腺素E2能夠刺激PCSC增殖，使腫瘤細胞重新生長，導致藥物耐藥，PCSC具有極強的侵襲性和轉(zhuǎn)移特性，而且能夠逃避免疫細胞的捕殺，發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移和器官浸潤[16]。目前腫瘤干細胞標志物Nanog、Sox2、Nkx3.1、PSA/LO、Bmi-1等已用于前列腺癌等實體腫瘤干細胞的識別[17], 部分腫瘤干細胞相關(guān)標志物在CRPC的進展中發(fā)揮了重要作用，如Nanog、Sox2過表達促進了前列腺癌細胞的自我更新，提高了腫瘤細胞的形成能力，增強了CRPC細胞在雄激素剝奪環(huán)境中的生長[18]。最近研究發(fā)現(xiàn)，用丙酮酸乙酯下調(diào)Nanog、Sox2的表達，可抑制前列腺癌耐藥細胞株P(guān)C3的干細胞特性[19]。因此，抑制腫瘤干細胞可作為治療CRPC的手段之一。

1.4ncRNAs ncRNAs是CRPC的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，其中微RNA(microRNA，miRNAs)和長鏈非編碼RNA在CRPC的進展中發(fā)揮了重要的調(diào)控作用，表現(xiàn)為癌基因或抑癌基因，促進或抑制CRPC的發(fā)生、發(fā)展。在miRNAs中，miR-1和miR-206可以調(diào)節(jié)葡萄糖-6磷酸脫氫酶、轉(zhuǎn)酮醇酶、甘油-3-磷酸脫氫酶基因2等糖代謝相關(guān)基因的表達，影響CRPC的進展。miR-185、miR-342、miR-17/92和miR-101通過影響固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白、過氧物酶體增殖物激活受體、環(huán)氧合酶2等脂類代謝相關(guān)通路調(diào)控CRPC的進展，miR-32、miR-148a、miR-99a、miR-2以及miR-221通過調(diào)節(jié)AR在CRPC中發(fā)揮重要作用，前列腺癌非編碼RNA1、前列腺癌基因表達標志物1等長鏈非編碼RNA通過激活AR促進CRPC進展[20]。

2 CRPC的治療進展

2.1內(nèi)分泌治療

2.1.1醋酸阿比特龍 晚期前列腺癌經(jīng)ADT治療后顯著降低了體內(nèi)雄激素的水平，控制了疾病進展，但前列腺癌細胞自身能夠分泌雄激素，在局部微環(huán)境下仍能保持一定的雄激素水平，且AR也被活化，CRPC仍對雄激素存在依賴，且經(jīng)ADT或化療后，前列腺癌細胞對微量雄激素更敏感，從而促進疾病進展[21]。CYP17是前列腺癌細胞、睪丸以及腎上腺合成雄激素的關(guān)鍵酶，抑制CYP17可阻斷體內(nèi)雄激素的合成，降低雄激素水平，控制CRPC進展，延長患者生存期。醋酸阿比特龍是CYP17不可逆抑制劑，2016年1月在中國上市，國際多中心隨機雙盲對照試驗COU-AA-302研究顯示，阿比特龍可使未經(jīng)化療的轉(zhuǎn)移CRPC患者的總生存期延長5.2個月，無進展生存期延長8.2個月，PSA緩解率為68%[22]。COU-AA-301研究顯示，阿比特龍可明顯改善患者的生命質(zhì)量[23]。近年來研究顯示，阿比特龍可用于治療高危轉(zhuǎn)移性激素敏感性前列腺癌，患者總體生存時間顯著獲益，阿比特龍也可使寡轉(zhuǎn)移前列腺癌患者獲益[24]。

2.1.2恩雜魯胺 是一種非類固醇化合物，與AR具有高度親和力，通過競爭性抑制雄激素與其受體結(jié)合，阻斷雄激素信號通路的轉(zhuǎn)導，發(fā)揮抗腫瘤作用。2012年美國食品藥品管理局批準用于轉(zhuǎn)移性CRPC的治療。恩雜魯胺對AR的親和力是比卡魯胺的5～8倍，安全性高，耐受性好，口服吸收率達84%，輕、中度肝腎功能受損者無需調(diào)整藥物劑量[25]。恩雜魯胺已作為前列腺癌治療的一線靶向藥物，可用于治療各個階段的前列腺癌，治療無疼痛或輕微疼痛的轉(zhuǎn)移性CRPC能夠降低81%的影像學進展風險、29%的死亡風險、推遲化療的應用及骨相關(guān)事件的出現(xiàn)、延緩體能狀況惡化[26]。恩雜魯胺治療多西他賽化療后進展的轉(zhuǎn)移性CRPC，與對照組相比，總生存時間可延長4.8個月，中位PSA無進展生存時間延長8.3個月，影像學無進展生存時間延長8.3個月，骨相關(guān)事件發(fā)生延遲16.7個月[27]。

2.1.3apalutamide 是靶向抑制AR配體結(jié)合域的最新一代AR抑制劑，可直接與AR結(jié)合，阻礙AR核轉(zhuǎn)位以及與雄激素的結(jié)合，抑制雄激素介導的PSA、TMPRSS2等內(nèi)源性基因的轉(zhuǎn)錄[28]。在一項關(guān)于1 207例非轉(zhuǎn)移性CRPC患者的臨床試驗中發(fā)現(xiàn)，治療組患者保持癌細胞不擴散的生存時間為40.5個月，而對照組則僅為16.2個月，延長無轉(zhuǎn)移生存期超過2年[29]。與阿比特龍、恩雜魯胺等藥物相比，apalutamide與AR的親和力更高、藥效更強，且無需聯(lián)用類固醇激素類藥物[30]，最常見的不良反應是乏力、高血壓、皮疹、腹瀉、惡心、消瘦等，在治療過程中患者可以耐受。美國食品藥品管理局于2018年2月批準apalutamide用于非轉(zhuǎn)移性前列腺癌及CRPC的治療。

2.2抑制熱激蛋白(heat shock protein,HSP) HSP在細胞內(nèi)具有分子伴侶的作用，是治療CRPC的一個重要靶點，HSP90抑制劑被認為是治療突變型AR患者的一種新的策略，敲除翻譯控制腫瘤蛋白與HSP27的相互作用可抑制CRPC細胞的存活和增殖[31]。研究表明，沉默HSP27或HSP90可以增強前列腺癌細胞對化療和放療的敏感性，HSP蛋白抑制劑OGX-427可能會延遲CRPC的耐藥或延長患者的生存期[32]。因此，聯(lián)合HSP阻滯劑和其他化療藥物將成為治療轉(zhuǎn)移性CRPC的潛在策略。

2.3抑制PI3K-Akt通路 PI3K-Akt通路是細胞內(nèi)信號系統(tǒng)，在CRPC發(fā)生發(fā)展中具有重要調(diào)控作用[33]。當PI3K受外來信號刺激時，由于級聯(lián)效應，將序貫激活其下游的Akt，Akt下游的哺乳動物雷帕霉素靶蛋白也被活化，S6蛋白激酶1和真核翻譯起始因子4E結(jié)合蛋白1是哺乳動物雷帕霉素靶蛋白的關(guān)鍵底物，S6蛋白激酶1的磷酸化使細胞周期加速向G1期進展，細胞凋亡減少，增殖和分化增加[34]。PI3K抑制劑GDC-0941、BKM120對雄激素非依賴型的前列腺癌細胞PC3、裸鼠實驗性移植瘤PC-3M均具有顯著的抑制作用。PI3K抑制劑SAR245408、GDC-0941、PX-866在晚期前列腺癌中已表現(xiàn)出抗腫瘤作用，Akt抑制劑GDC-0068對前列腺癌細胞移植瘤的生長具有顯著的抑制作用[35]。

2.4化療 紫杉醇是靶向微管的典型化療藥物，而多西他賽和卡巴他賽是CRPC化療中經(jīng)常使用的經(jīng)典紫杉醇類藥物，培美曲塞可用于治療多西紫杉醇耐藥條件下的CRPC[36]。作為CRPC化療的新趨勢，新一代紫杉醇類藥物卡巴他賽治療多西紫杉醇耐藥細胞的有效藥物。研究發(fā)現(xiàn)，紫杉烷類對恩雜魯胺和阿比特龍具有交叉抗藥性，因此多西紫杉醇化療后，恩雜魯胺的治療效果不顯著[37]。最近還出現(xiàn)了幾種新的化療藥物，如柴胡皂苷通過改變上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化、抑制基質(zhì)金屬蛋白酶2/9以及Wnt/β聯(lián)蛋白的表達治療CRPC[38]。

2.5免疫療法 盡管CRPC的免疫治療仍處于初級階段，但免疫治療的前景廣闊。疫苗在CRPC中的應用主要集中在以下幾個方面。多肽疫苗: PROSTVAC-VF是一種以PSA為靶抗原的肽類疫苗。研究發(fā)現(xiàn)，PROSTVAC-VF可延長CRPC患者的生存時間，且耐受性較好[39]。核酸疫苗：其是一種能夠表達相關(guān)靶抗原并誘導相關(guān)免疫反應的疫苗，核酸疫苗的靶抗原為前列腺酸性磷酸酶[40]。樹突狀細胞疫苗：樹突狀細胞是最有效的抗原呈遞細胞，是制備自體細胞疫苗的首選細胞，Sipulencel-T是DC疫苗的代表，其能夠誘導CD4和CD8對前列腺癌細胞的抑制，改善CRPC患者的預后，現(xiàn)已用于治療無癥狀或有輕微癥狀的轉(zhuǎn)移性CRPC，常見不良反應主要有發(fā)熱、頭痛、流感樣癥狀，但均在可控的范圍內(nèi)[41]。

程序性細胞死亡受體1(programmed death-1,PD-1)是表達于CD4+、CD8+T細胞膜上的一種跨膜糖蛋白抑制性受體，PD-1與其配體程序性細胞死亡配體-1(programmed death ligand-1,PD-L1)結(jié)合具有抗凋亡及介導腫瘤免疫逃逸的作用，阻斷PD-1與PD-L1的結(jié)合可恢復效應T細胞活性，逆轉(zhuǎn)腫瘤免疫逃逸機制，從而發(fā)揮抑制和殺傷腫瘤細胞的作用[42]。研究發(fā)現(xiàn)，PD-1抑制劑帕博利珠單抗對錯配修復缺陷及高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定型轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者有效[43]。

2.6骨轉(zhuǎn)移治療 鐳-223( radium-223) 是α粒子發(fā)射體鐳的天然放射性同位素，能夠聚集于癌細胞定植的新生骨區(qū)，使DNA雙鏈斷裂，細胞死亡，起到抗骨轉(zhuǎn)移性腫瘤的作用[44]。組織蛋白酶K在破骨細胞和各種類型的癌細胞中表達，其在破骨細胞介導的骨吸收和促進腫瘤細胞侵襲中發(fā)揮關(guān)鍵作用，與腫瘤生長、遷移、侵襲以及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[45]，組織蛋白酶抑制劑可通過抑制骨吸收，形成不利于腫瘤生長的微環(huán)境，從而達到對抗骨轉(zhuǎn)移的目的。

3 小 結(jié)

CRPC發(fā)生發(fā)展機制涉及瘤體雄激素合成、激酶依賴性信號通路失調(diào)、腫瘤干細胞的增殖及耐藥、ncRNAs的調(diào)控等，這些機制相互作用、相互配合，錯綜復雜，致使CRPC的治療十分棘手。因此，臨床上迫切需要尋找新的有效的CRPC治療策略。隨著對CRPC發(fā)生發(fā)展機制研究的深入，最新一代AR抑制劑apalutamide于2018年用于非轉(zhuǎn)移性前列腺癌及CRPC的治療，與阿比特龍、恩雜魯胺等相比，與AR的親和力更高、藥效更強，在CRPC的內(nèi)分泌治療中具有廣泛的前景。另外，CRPC突變基因的檢測，如細胞周期檢查點激酶2基因、乳腺癌1號基因、重組酶RAD51D以及乳腺癌易感基因相關(guān)蛋白2、腫瘤蛋白p53基因等，使CRPC的精準靶向治療成為可能[46]，免疫治療和腫瘤疫苗也是今后CRPC治療研究的重要方向。