雄激素受體基因GGN重復(fù)序列與雄激素相關(guān)腫瘤關(guān)系研究進(jìn)展

劉經(jīng)緯，胡 星，鄒軍榮，鄒曉峰

（1.贛南醫(yī)學(xué)院2018級(jí)碩士研究生；2.贛南醫(yī)學(xué)院2019級(jí)碩士研究生；3.贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院泌尿外科研究所，江西 贛州 341000）

雄激素受體（Aandrogen receptor，AR）可通過(guò)雄激素實(shí)現(xiàn)對(duì)靶基因的調(diào)控作用，可被多種細(xì)胞因子激活進(jìn)而調(diào)節(jié)下游基因表達(dá)，參與人體多項(xiàng)生命活動(dòng)，而異常表達(dá)的AR 則與腫瘤、不孕不育疾病、反復(fù)自然流產(chǎn)、尿道下裂、隱睪、血脂異常等多種疾病相關(guān)。AR 基因的第1 外顯子GGN 重復(fù)序列是AR多態(tài)性與疾病研究的一大熱點(diǎn)。近來(lái)，關(guān)于GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度、GGN 表達(dá)水平與疾病關(guān)系研究的報(bào)道越來(lái)越多，同時(shí)也在多種疾病的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后等方面存在爭(zhēng)議，且其具體的機(jī)制研究尚不明確。本文就近些年雄激素受體基因GGN 重復(fù)序列在雄激素相關(guān)腫瘤方面的研究進(jìn)展作一綜述。

1 AR結(jié)構(gòu)

AR 屬核受體的甾體激素類，是配體依賴性的反式轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白，其基因位于Xq11-12，包括8 個(gè)外顯子及7 個(gè)內(nèi)含子。AR 由N 末端反式激活域（NTD）、DNA 結(jié)合域（DBD）、C 端配體結(jié)合域（LBD）和鉸鏈區(qū)四個(gè)主要功能域組成。NTD 是由第1外顯子編碼，參與AR 基因轉(zhuǎn)錄的激活，該區(qū)包含聚谷氨酰胺（CAG）、聚甘氨酸（GGC）兩個(gè)重復(fù)序列，且重復(fù)序列長(zhǎng)度在不同人群中是有差異的。DBD 為DNA結(jié)合區(qū)域，負(fù)責(zé)DNA 應(yīng)答元件的特異性識(shí)別、信號(hào)核定位、與多種蛋白質(zhì)的結(jié)合，同時(shí)還是一個(gè)乙?；?、泛素化和甲基化靶點(diǎn)［1］。LBD 可對(duì)配體進(jìn)行識(shí)別，引導(dǎo)特定信號(hào)通路的選擇，該區(qū)域結(jié)構(gòu)發(fā)生改變可影響AR 對(duì)配體的親和力［2］。鉸鏈區(qū)為DBD 和LBD 連接的區(qū)域，具有參與AR 二聚體的形成、調(diào)節(jié)DNA的結(jié)合、AR的轉(zhuǎn)錄活性等重要功能。

2 AR 的激活及其在腫瘤中發(fā)揮作用的機(jī)制

正常情況下，AR 與熱休克蛋白HSP90 結(jié)合以無(wú)活性狀態(tài)存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，當(dāng)其與雙氫睪酮（DHT）結(jié)合后，AR 從熱休克蛋白上脫落，并暴露核定位信號(hào)，被引導(dǎo)進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)。入核后特異性識(shí)別靶基因，激活多種輔助因子，啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄而發(fā)揮作用。

AR 以多種作用機(jī)制在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展等方面發(fā)揮作用。低水平的AR 可能會(huì)促進(jìn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT），最終促進(jìn)腫瘤上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)移擴(kuò)散，并且是復(fù)發(fā)性去勢(shì)抵抗性腫瘤前列腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移行為的潛在生化基礎(chǔ)。AR 可影響組織因子（TF）的表達(dá)水平，促進(jìn)腫瘤組織血管的生成。AR 活性下降能抑制MAPK家族ERK1/2磷酸化，進(jìn)而增加腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力，同時(shí)發(fā)揮耐藥作用［3］。AR 可誘導(dǎo)microRNA產(chǎn)生［4］，并調(diào)控microRNA影響腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為［5］；AR 還可通過(guò)調(diào)控lncRNA、ceRNA，與lncRNA、ceRNA 相互調(diào)控的方式發(fā)揮作用［6］。此外，AR 可通過(guò)降低TGF-β 受體水平、降解細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白、與AR 共激活劑協(xié)同工作、自分泌或旁分泌機(jī)制刺激表皮生長(zhǎng)因子受體合成等多種途徑發(fā)揮作用。

3 AR與GGN重復(fù)序列

AR 的表達(dá)水平受AR 基因的多態(tài)性影響，位于AR 基因的NTD 中三核苷酸重復(fù)區(qū)域GGC、CAG 直接決定AR 的分子多樣性［7］。重復(fù)序列GGN 可變長(zhǎng)度在正常人群中為10～30［8］，研究顯示較短的GGN重復(fù)序列通常會(huì)導(dǎo)致較高的AR 反式激活活性，而較長(zhǎng)的重復(fù)序列則會(huì)導(dǎo)致活性降低［9］；此外，GGN重復(fù)序列長(zhǎng)度可影響蛋白水平，較短的等位基因形式會(huì)產(chǎn)生較高的AR蛋白水平［10］。

4 GGN重復(fù)序列與雄激素相關(guān)腫瘤關(guān)系

GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度是AR 多態(tài)性的重要決定因素，直接影響AR 的轉(zhuǎn)錄活性，且在前列腺癌、睪丸癌、乳腺癌等多種腫瘤中均發(fā)現(xiàn)異常表達(dá)，表達(dá)情況與腫瘤發(fā)生、發(fā)展、臨床病理特征及患者的預(yù)后情況密切相關(guān)。

4.1 GGN 重復(fù)序列與睪丸癌睪丸生殖細(xì)胞癌（SE）主要發(fā)生在15～44歲的男性中，是年輕男性中最常見的癌癥之一。在組織學(xué)上可分為兩類：精原細(xì)胞瘤（SEs）和非精原細(xì)胞瘤（NSE）。AR 與睪丸癌關(guān)系密切，雄激素/AR 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)于睪丸正常發(fā)育和功能發(fā)揮是必不可少的，當(dāng)AR 基因功能缺失或突變時(shí)可導(dǎo)致睪丸腫瘤的發(fā)生［11］。有研究表明AR在SEs 細(xì)胞中比在NSE 細(xì)胞中表達(dá)量更高，雄激素/AR信號(hào)的激活在體內(nèi)和體外均能抑制SE細(xì)胞的生長(zhǎng)，從而抑制雄激素/AR信號(hào)以促進(jìn)SE細(xì)胞生長(zhǎng)［12］。

JIANG W 等［8］的Meta 分析發(fā)現(xiàn)GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度＞23 與睪丸癌風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，VASTERMARK等［13］的研究給出了截然相反的觀點(diǎn)，認(rèn)為短GGN重復(fù)序列與睪丸癌的危險(xiǎn)性、轉(zhuǎn)移性有關(guān)。BOGEFORS K等［14］在AR 基因與睪丸生殖細(xì)胞癌治療后精子恢復(fù)情況的研究中發(fā)現(xiàn)，雄激素受體基因CAG和GGN的重復(fù)序列長(zhǎng)度是睪丸生殖細(xì)胞癌治療后精子發(fā)生恢復(fù)的預(yù)測(cè)指標(biāo)。

4.2 GGN重復(fù)序列與前列腺癌前列腺癌是一類雄激素依賴性腫瘤，去勢(shì)治療在前列腺癌的早期能發(fā)揮良好的治療效果，晚期由于AR 的異常激活常使去勢(shì)效果不滿意。AR 參與了前列腺癌的惡性進(jìn)展及轉(zhuǎn)移，AR-V1、AR-V4 在前列腺癌中呈高表達(dá)，且表達(dá)量與腫瘤等級(jí)呈正相關(guān)［15］，AR-V7 可作為預(yù)測(cè)去勢(shì)抵抗性前列腺癌復(fù)發(fā)和預(yù)后的一項(xiàng)重要生化指標(biāo)［16］。

目前GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度與前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系尚存在爭(zhēng)議，但絕大部分研究認(rèn)為短GGN 重復(fù)序列會(huì)增加前列腺癌的危險(xiǎn)性，ZEEGERS MP 等［17］Meta分析研究發(fā)現(xiàn)GGN重復(fù)序列長(zhǎng)度≤16的男性患前列腺癌的風(fēng)險(xiǎn)比GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度≥16 的男性高31%。LI J 等［18］的Meta 分析提出了相反的觀點(diǎn)，認(rèn)為GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)短不會(huì)增加前列腺癌的風(fēng)險(xiǎn)。GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度與前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系尚未達(dá)成共識(shí)，可能與GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度的長(zhǎng)短劃分暫無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，且地區(qū)和人種不同也可能會(huì)帶來(lái)結(jié)果上的差異。德國(guó)和尼日利亞人種均報(bào)道短GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度與前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)無(wú)關(guān)，而基于中國(guó)人的病例對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)人有較長(zhǎng)的GGN 重復(fù)序列，重復(fù)長(zhǎng)度中位值為23，與重復(fù)序列長(zhǎng)度≥23 的男性相比，GGN重復(fù)序列長(zhǎng)度短于23的男性患前列腺癌的風(fēng)險(xiǎn)增加了12%［19］；且同一國(guó)家不同地區(qū)GGN重復(fù)序列長(zhǎng)度也存在差異，在中國(guó)攜帶23 個(gè)GGN 重復(fù)序列的漢族女性數(shù)量明顯少于回族女性［20］，印度南部、北部地區(qū)GGN 重復(fù)序列與前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系表現(xiàn)出明顯的差異［21］。RODRIGUZE GG［22］通過(guò)對(duì)72 例前列腺癌根治術(shù)患者的術(shù)后病理標(biāo)本進(jìn)行PCR、免疫組織化學(xué)及基因測(cè)序檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)AR 基因中較短的CAG和GGN重復(fù)序列與人前列腺癌中AR信號(hào)強(qiáng)度增加有關(guān)，并與疾病的侵襲性有關(guān)。

4.3 GGN重復(fù)序列與乳腺癌乳腺癌是一種激素依賴性腫瘤，AR 正常情況下抑制乳腺上皮細(xì)胞增殖，在女性絕經(jīng)、肥胖患者、雌激素水平大幅度下降的情況下，AR 可促進(jìn)雄激素向雌激素轉(zhuǎn)變；當(dāng)AR發(fā)生突變時(shí)，可與雌激素反應(yīng)原件結(jié)合激活雌激素調(diào)節(jié)基因，與雌激素協(xié)同作用促進(jìn)乳腺上皮細(xì)胞增殖［23］。此外，雄激素的一些代謝產(chǎn)物也可刺激乳腺上皮細(xì)胞的增殖，AR 還可通過(guò)MAPK-ER/PR 信號(hào)通路參與乳腺的上皮細(xì)胞的增殖。AR 在乳腺癌所有分子分型中均有表達(dá)，早期乳腺癌中AR 的表達(dá)量顯著高于晚期乳腺癌，AR 高表達(dá)可能作為乳腺癌良好預(yù)后的指標(biāo)［24］。AR 還與多種分子分型的乳腺癌預(yù)后有著密切的關(guān)系，其中在ERα 陽(yáng)性乳腺癌中，AR/ER≥2 顯示更具侵襲性的病理生物學(xué)特征［25］，提示該比值有可能作為乳腺癌具有更差預(yù)后的獨(dú)立指標(biāo)。

NICOLA MS 等［26］在一項(xiàng)年輕女性乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)與雄激素受體（CAG）n 和（GGC）n 多態(tài)性的病例對(duì)照研究中發(fā)現(xiàn)：GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度≥17 與乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)顯著降低有關(guān)，且未發(fā)現(xiàn)GGN重復(fù)序列和CAG重復(fù)序列的組合作用。ANA G 等［27］研究發(fā)現(xiàn)在雄激素受體基因的外顯子1 上攜帶大量CAG 和GGN 重復(fù)序列的女性患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)增加，并對(duì)CAG、GGN重復(fù)序列長(zhǎng)度進(jìn)行組合，發(fā)現(xiàn)CAG 重復(fù)序列長(zhǎng)度＞22 且GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度＞24 組的女性患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)最高。

4.4 GGN 重復(fù)序列與子宮內(nèi)膜癌AR 與子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后有密切的關(guān)系。子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞幾乎均有AR 的表達(dá)，AR 在子宮內(nèi)膜癌中的表達(dá)隨患者國(guó)際婦產(chǎn)科協(xié)會(huì)（International federation of gynecology and obstetrics，F(xiàn)IGO）分期、組織病理分級(jí)的升高而下降，其中子宮內(nèi)膜癌組織中AR 陽(yáng)性表達(dá)率最高，不典型增生子宮內(nèi)膜AR 表達(dá)稍低。此外，AR 的表達(dá)與雌激素受體（ER）、孕激素受體（PR）的表達(dá)呈正相關(guān)。李凡等［28］對(duì)383 例子宮內(nèi)膜癌患者的研究發(fā)現(xiàn)AR 表達(dá)陰性患者無(wú)復(fù)發(fā)生存時(shí)間短于AR 表達(dá)陽(yáng)性患者，且子宮內(nèi)膜癌的病理分型及AR 表達(dá)情況是子宮內(nèi)膜癌復(fù)發(fā)的兩個(gè)重要影響因素，通過(guò)干預(yù)AR 的表達(dá)可延緩或控制子宮內(nèi)膜癌病情的發(fā)展。有研究顯示，子宮內(nèi)膜癌患者的CAG 和GGN 等位基因比正常健康對(duì)照組的CAG和GGN 等位基因長(zhǎng)［29］，提示雄激素受體基因中CAG和GGN 短重復(fù)序列可能與子宮內(nèi)膜癌的良好預(yù)后有關(guān)。

4.5 GGN 重復(fù)序列與卵巢癌雄激素/AR 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)在卵巢癌發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用，原發(fā)性惡性卵巢腫瘤約90%是上皮性卵巢癌，在絕大多數(shù)的上皮性卵巢癌中均能檢測(cè)到AR 的表達(dá)。AR 可通過(guò)降低TGF-β 受體水平、降解卵巢癌細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白P27、與AR 共激活劑協(xié)同工作、自分泌或旁分泌機(jī)制刺激表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）的合成等促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和血管生成，抑制腫瘤細(xì)胞凋亡［30］。此外，IL-6和IL-8高表達(dá)可激活A(yù)R促進(jìn)上皮性卵巢癌的增殖，且IL-6和IL-8存在交互作用，這可能是通過(guò)MAPK途徑和Src活化來(lái)實(shí)現(xiàn)的［31］；治療上雄激素合成抑制劑、AR 受體阻斷劑已廣泛應(yīng)用于卵巢癌的臨床治療；沉默AR 可下調(diào)多個(gè)化療相關(guān)抗性基因的表達(dá)，并將紫杉醇抗性細(xì)胞對(duì)紫杉醇的敏感性提升3倍，AR 可能是預(yù)測(cè)患者治療結(jié)果的潛在生物標(biāo)志物，AR 高表達(dá)可改善卵巢癌5年無(wú)病生存率和總體生存率，預(yù)示著上皮性卵巢癌預(yù)后良好［32］。

GGN 重復(fù)序列與卵巢癌的關(guān)系研究，孟祥瑞等［33］在中國(guó)女性上皮性卵巢癌病例對(duì)照研究中尚未發(fā)現(xiàn)GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度與疾病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系；LUDWIG AH等［34］在對(duì)波蘭中部215例卵巢癌和352例對(duì)照的GGN 重復(fù)序列研究中發(fā)現(xiàn)：高加索女性的GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度在11～24 之間，GGN 重復(fù)長(zhǎng)度越長(zhǎng)，卵巢癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)越低，且GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度每增加1，卵巢癌的患病風(fēng)險(xiǎn)下降16%。

5 展 望

AR 在多種腫瘤中異常表達(dá)，大量研究證實(shí)AR在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用，GGN 重復(fù)序列作為AR 基因的重要組成部分，直接決定了AR 的多態(tài)性。近年來(lái)，GGN 重復(fù)序列長(zhǎng)度和表達(dá)水平在腫瘤中的作用受到的關(guān)注越來(lái)越多，越來(lái)越多有關(guān)的作用機(jī)制及與其有交互作用的信號(hào)通路被發(fā)現(xiàn)，為腫瘤的診斷和治療提供了更多的理論依據(jù)。然而，目前對(duì)GGN 重復(fù)序列在腫瘤中的作用尚未完全研究透徹。因此，非常需要進(jìn)一步的研究做出更透徹的解釋，為腫瘤的診斷和治療提供新的有效手段，并為新型抗癌藥物的研發(fā)提供新的線索和思路。