雄激素受體剪接變異體7 在去勢抵抗性前列腺癌中的作用及其臨床意義

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(shí)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(duì)此類患者最有效的療法，但是經(jīng)過一段時(shí)間的治療之后幾乎所有的患者都會(huì)進(jìn)展為去勢抵抗性前列腺癌（CRPC）[3]。AR 信號(hào)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(duì)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(shí)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(duì)AR-V7 在CRPC 的作用及其臨床意義予以綜述。

1 AR-V7 的結(jié)構(gòu)

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(gè)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(duì)內(nèi)分泌治療不敏感和去勢抵抗性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

2 AR-V7 在CRPC 中的作用

2.1 AR-V7 促進(jìn)AR 信號(hào)的再活化

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(hào)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(qiáng)AR-FL 的轉(zhuǎn)錄活性[10]。有學(xué)者在對(duì)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(shí)AR-V7 的增強(qiáng)作用。除了通過增強(qiáng)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(dú)立激活下游通路來促進(jìn)AR 信號(hào)的持續(xù)活化促進(jìn)腫瘤生長和疾病進(jìn)展[14]。

2.2 AR-V7 協(xié)助腫瘤的轉(zhuǎn)移

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(qiáng)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(shí)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(shí)，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(shí)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。

2.3 AR-V7 促進(jìn)耐藥性的產(chǎn)生

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?，而AR-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(duì)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(duì)阿比特龍的耐藥性可能通過誘導(dǎo)AR 擴(kuò)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?yàn)锳R-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(shí)驗(yàn)證實(shí)。同時(shí)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(hào)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(duì)于多西他賽耐藥性的產(chǎn)生。

3 AR-V7 在CRPC 中的臨床意義

PCa 進(jìn)展為CRPC 后，如何針對(duì)不同的患者采取不同治療方式是臨床上一個(gè)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(duì)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(duì)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(píng)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(jī)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(shí)驗(yàn)證明CRPC 患者AR-V7 陽性對(duì)新內(nèi)分泌治療反應(yīng)不佳，而AR-V7 陰性患者對(duì)于新內(nèi)分泌治療更加敏感。Wadosky 等[27]的研究同樣證實(shí)以上結(jié)論。在另一項(xiàng)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(shí)他們對(duì)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(diǎn)[28]。組蛋白去甲基化酶JMJD1A 是AR 的關(guān)鍵共激活因子，同時(shí)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(hào)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(shí)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(dòng)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(diǎn)之一，相信未來會(huì)有更多的成果產(chǎn)出。

4 小結(jié)

CRPC 是PCa 治療的重點(diǎn)和難點(diǎn)，目前尚不能完全攻克。但隨著對(duì)CRPC 發(fā)生、發(fā)展機(jī)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(diǎn)。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(qiáng)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(duì)于臨床用藥已有一定的指導(dǎo)意義，是一種潛在的評(píng)價(jià)指標(biāo)，但是對(duì)于AR-V7 的作用機(jī)制尚未完全揭示，相信隨著對(duì)AR-V7 分子機(jī)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(diǎn)，探索更多、更有效的治療CRPC 的手段，為CRPC 患者帶來希望。