許 勇綜述 焦華波審校

肝細(xì)胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)在全世界范圍內(nèi)是 1種常見(jiàn)惡性腫瘤。乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)和丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)的慢性感染在 HCC的發(fā)生中起到了重要的作用。另外 HCC還有 1個(gè)很明顯的流行病學(xué)特點(diǎn),就是在世界范圍內(nèi) HCC患者中男性明顯比女性多,男女患者之比為(2～4)∶1[1];并且從全球腫瘤的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看,世界范圍內(nèi) HCC在男性癌癥死亡病例數(shù)中排第 3位,而HCC在女性患者癌癥死亡病例數(shù)中排第 6位[2]。這種性別上的差異肯定在一定程度上與一些HCC危險(xiǎn)因素接觸有關(guān),比如酒精和煙草,但性激素及其受體在肝癌的發(fā)生發(fā)展中也起到了一定的作用[3]。近年研究還發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期口服避孕藥及雄激素制劑能誘發(fā)某些良性(如血管瘤、腺瘤、局灶性結(jié)節(jié)性增生)和惡性肝臟腫瘤(如HCC)[4]。這些都表明 HCC可能與雄激素及雄激素受體 AR存在某種聯(lián)系。AR是甾體激素受體超家族的一員,該家族成員能以高專一性、高親和力與激素及激素應(yīng)答元件結(jié)合調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄。本文就雄激素受體AR在肝癌中的研究進(jìn)展做一綜述。

1 AR的結(jié)構(gòu)及其功能

編碼 AR的基因位于X染色體的 q11-12區(qū)帶,為單拷貝基因,總長(zhǎng)度大于 90 kb,由 8個(gè)外顯子組成,外顯子 1最大,編碼受體N端的殘基也最不保守。其N端結(jié)構(gòu)域與AR的轉(zhuǎn)錄激活有關(guān),該區(qū)域包含 2種多聚體,即多聚谷氨酸和多聚脯氨酸,它們被認(rèn)為在轉(zhuǎn)錄激活方面起著重要作用。外顯子 2和 3編碼AR的 DNA結(jié)合區(qū)域(DBD),該結(jié)構(gòu)則高度保守,由 68個(gè)氨基酸組成,能形成 2個(gè)鋅指結(jié)構(gòu);外顯子 4和 8則編碼受體的鉸鏈區(qū)和配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域(LBD),該區(qū)域起著形成二聚體和結(jié)合配體的作用[5]。AR基因的多態(tài)性研究報(bào)道甚少[6]。在 AR的表達(dá)調(diào)節(jié)中 AR mRNA的穩(wěn)定性起著重要作用。AR基因編碼的雄激素受體是 1種由 918個(gè)氨基酸組成的核蛋白[5]。AR大小約為 110 kd。

AR的作用機(jī)制:AR在胞質(zhì)中能與熱休克蛋白(heat shock protein,Hsp)結(jié)合,當(dāng)雄激素與AR結(jié)合后,AR即被激活。此時(shí)熱休克蛋白解離,AR進(jìn)入細(xì)胞核中,通過(guò)與靶基因上的雄激素反應(yīng)元件(androgen response element,ARE)的順式作用增強(qiáng)子序列相互作用,從而在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)基因表達(dá)[7]。雄激素受體的轉(zhuǎn)錄激活功能由核受體輔助激活因子介導(dǎo),這些輔助因子通過(guò)多級(jí)作用催化組蛋白乙酰化和甲基化而修飾染色質(zhì)結(jié)構(gòu)[8],促進(jìn)RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物與啟動(dòng)子結(jié)合,激活基因轉(zhuǎn)錄,表達(dá)蛋白質(zhì),進(jìn)而控制細(xì)胞生長(zhǎng)。

AR基因的轉(zhuǎn)錄激活區(qū)域以CAG(編碼谷氨酰胺,位于AR蛋白N末端)重復(fù)為特征,CAG重復(fù)的多少控制AR基因的表達(dá):CAG重復(fù)多的AR基因與相應(yīng)激活物結(jié)合后 AR表達(dá)被抑制。已經(jīng)有數(shù)據(jù)表明,CAG重復(fù)少的男性患乙型肝炎病毒相關(guān)肝細(xì)胞癌[9]的危險(xiǎn)性明顯增加;Yu等[10]對(duì)HBV陽(yáng)性男性患者追蹤調(diào)查 7～11年,得出結(jié)論:CAG重復(fù)少(＜20)和雄激素高的患者與CAG重復(fù)多(＞24)和雄激素水平低的患者相比,前者HCC發(fā)病率較后者高 4倍。但他們[11]在女性患者的研究中得出了相反的結(jié)論:AR等位基因 2個(gè)位點(diǎn)均超過(guò) 23個(gè)CAG重復(fù)的婦女,比那些較少 CAG重復(fù)或只有 1個(gè)AR等位基因位點(diǎn)的婦女有更高的HCC發(fā)生危險(xiǎn),并且在 HBV攜帶者且年齡＜53歲女性中這種關(guān)系更加密切。

雄激素參與了體內(nèi)許多生長(zhǎng)發(fā)育和代謝的過(guò)程。近年來(lái)一些研究發(fā)現(xiàn),在一些非性激素靶組織的腫瘤中存在一定的性激素依賴性,如甲狀腺癌、肺癌、腦瘤、胰腺癌、腸癌和肝癌等。隨著研究的深入,現(xiàn)在能夠?qū)@種現(xiàn)象在分子水平上作出解釋?，F(xiàn)在認(rèn)為雄激素可通過(guò)AR的介導(dǎo):①AR的N端具有某些轉(zhuǎn)錄活化因子,可與 c-fos、c-jun、ras等與細(xì)胞增殖和分化有關(guān)的癌基因相互調(diào)節(jié),促進(jìn)細(xì)胞增殖;②AR可控制細(xì)胞的程序性死亡過(guò)程,導(dǎo)致轉(zhuǎn)化細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì);③刺激一些生長(zhǎng)因子的表達(dá)而促進(jìn)細(xì)胞增殖,如表皮生長(zhǎng)因子、胰島素樣生長(zhǎng)因子、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子等;AR與雄激素結(jié)合后,通過(guò)旁分泌和自分泌機(jī)制使靶組織對(duì)生長(zhǎng)因子的刺激更敏感,從而使細(xì)胞增殖旺盛。④調(diào)節(jié)與細(xì)胞周期有關(guān)的調(diào)節(jié)蛋白,cyclin-B2的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞分裂,而影響激素依賴性腫瘤細(xì)胞的增殖。

2 雄激素受體與肝細(xì)胞性肝癌的關(guān)系

2.1 雄激素受體在肝癌組織中的表達(dá)

正常肝組織,肝癌組織與癌周肝組織AR表達(dá)的關(guān)系:多數(shù)研究[12～15]表明,胞核或胞質(zhì) AR平均濃度為癌組織 ＞癌周組織＞正常肝組織,其間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。如梁力建等[13]在 23例HCC的癌瘤和癌周組織的胞質(zhì)和胞核均檢出AR,但平均濃度癌瘤＞癌周組織＞正常肝,其差異有顯著意義。孫力勇等[14]用RBA法對(duì) 31例肝癌組織及其癌旁組織與 6例正常肝組織的AR進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明三者之間AR的陽(yáng)性表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 雄激素受體在肝癌組織中的定位

AR在肝癌中的定位目前國(guó)內(nèi)外均有研究報(bào)道。AR在肝癌組織中的定位存在 3種形式[13,14],即胞質(zhì)型(AcR),胞核型(AnR)及胞質(zhì)胞核混合型。哪型為主目前尚無(wú)定論。程計(jì)林等[16]用免疫組化 ABC法對(duì) 13例肝細(xì)胞癌進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示AR主要分布于胞質(zhì)。梁力建等[13]用同樣的方法檢測(cè)了 23例原發(fā)性肝細(xì)胞癌的AcR及AnR,結(jié)果是 AcR與 AnR均同時(shí)陽(yáng)性;盧漢平等[12]通過(guò)放射配基結(jié)合分析法(RBA法)對(duì) 192例原發(fā)性肝癌組織中胞質(zhì)雄激素受體(AcR)及胞核雄激素受體(AnR)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn):AcR及AnR的含量均明顯高于癌周組織,而親和力無(wú)顯著性差異。AnR/AcR比值可以表明 AR在胞質(zhì)、胞核中結(jié)合位點(diǎn)的相對(duì)含量,在腫瘤組織中,AnR/AcR比值顯著升高,提示AnR的改變更為明顯。AcR及AnR同時(shí)陽(yáng)性的檢出率為 34.1%,明顯低于 AcR的陽(yáng)性率(56.6%);羅放等[17]則采用免疫膠體金染色法對(duì) 13例肝細(xì)胞肝癌的AR表達(dá)進(jìn)行測(cè)定,并用免疫透射電鏡進(jìn)行觀察,結(jié)果發(fā)現(xiàn)膠體金顆粒主要分布于線粒體雙層膜和脊膜。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、結(jié)合及游離核蛋白體、核膜及核周間隙、異染色質(zhì)及常染色質(zhì)等部位。在 AR表達(dá)的陽(yáng)性率的報(bào)道上,由于所用標(biāo)本來(lái)源不同(如新鮮標(biāo)本和陳舊石蠟包埋標(biāo)本),檢測(cè)手段不同(如生化法和免疫組化法)及樣本大小不同(如大樣本和小樣本)和患者種族的差異等,導(dǎo)致 AR陽(yáng)性的檢出率差異較大,低者僅為 50.0%,高者可達(dá)100.0%。

關(guān)于 AcR及AnR之間的具體關(guān)系如何,在肝癌的發(fā)生發(fā)展中的影響如何,目前尚無(wú)明確的相關(guān)報(bào)道。白咸勇等[18]用二乙基亞硝胺(Diethlniteosm ine,DEN)誘發(fā)大鼠肝癌的實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn),DEN誘癌第 4周,可見(jiàn)少量肝細(xì)胞呈 AR陽(yáng)性表達(dá),細(xì)胞散在分布,胞質(zhì)和(或)胞核內(nèi)可見(jiàn)陽(yáng)性反應(yīng)顆粒,胞核反應(yīng)強(qiáng)于胞質(zhì)。隨著肝癌發(fā)展進(jìn)程,AR陽(yáng)性肝細(xì)胞數(shù)逐漸增多,反應(yīng)增強(qiáng)或胞質(zhì)反應(yīng)強(qiáng)于胞核,或胞核反應(yīng)強(qiáng)于胞質(zhì)。至誘癌第 18周,肝癌結(jié)節(jié)內(nèi)癌細(xì)胞大多呈陽(yáng)性表達(dá),胞核反應(yīng)強(qiáng)于胞質(zhì)。該結(jié)果提示 AnR與肝癌的形成發(fā)展過(guò)程更密切。同時(shí)盧漢平等[12]用RBA法對(duì)原發(fā)性肝癌及癌周組織中 AcR,AnR分別進(jìn)行測(cè)定分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)癌組織AcR,AnR的含量明顯高于癌周組織,由于 AnR/AcR比值可以表明 AR在胞核,胞質(zhì)中結(jié)合位點(diǎn)的相對(duì)含量,而腫瘤組織的 AnR/AcR比值顯著高于癌周組織(P＜0.001),從而提示癌組織與癌周組織相比,其 AnR改變更為明顯,AnR對(duì)判斷腫瘤組織中 AR狀態(tài)也更有意義。同時(shí)作者還建議在臨床檢測(cè) AcR的同時(shí)更應(yīng)注意AnR的分析檢測(cè),特別是AnR/AcR的比值,用兩者綜合評(píng)價(jià)腫瘤組織的AR狀態(tài),較單純分析 AcR含量或進(jìn)行定性分析更有意義。

3 雄激素受體與肝癌預(yù)后的關(guān)系

目前大多數(shù)研究證明 AR陽(yáng)性的肝癌預(yù)后較 AR陰性的差。Nagasue等[19]報(bào)道AR陰性肝癌患者手術(shù)后 5年生存率為55%,然而 AR陽(yáng)性患者則為 0%。而最近 Wang等[20]報(bào)道調(diào)查了在韓國(guó)調(diào)查了 32名(9名女性,23名男性)肝癌患者,分別取肝癌組織和癌旁組織,用 RT-PCR的方法分析AR的表達(dá)情況,結(jié)果所有 64個(gè)標(biāo)本均表達(dá) AR,不受性別、病毒感染、以及腫瘤和癌旁組織等因素影響,并且表達(dá)量上也無(wú)明顯差別。此外,在32名患者中,已有 7人生存期超過(guò)了 5年。

4 肝癌的抗雄激素治療

目前很多學(xué)者均認(rèn)為HCC是雄激素依賴性腫瘤。雄激素被認(rèn)為是導(dǎo)致和促進(jìn)肝癌發(fā)生發(fā)展的因素之一[21]。Tanaka等[22]對(duì) 46名由 HCV引起的肝硬化男性患者進(jìn)行前瞻性研究。檢測(cè)了在血清中睪酮、游離睪酮和雌二醇的含量,發(fā)現(xiàn)雄激素水平的上升、雌激素水平的下降可以促進(jìn) HCC的發(fā)生,肝硬化患者高雌激素可以降低腫瘤發(fā)生的危險(xiǎn)性。認(rèn)為升高的睪酮與雌二醇比例以及降低的雌激素水平可以預(yù)測(cè) HCC的發(fā)生。因此HCC的抗雄激素治療從理論上說(shuō)應(yīng)該有效。但治療結(jié)果卻不令人樂(lè)觀。Chao等[23]對(duì) 32例無(wú)法手術(shù)切除的 HCC患者應(yīng)用抗雄激素化合物氟它胺,750ng/d,8周,結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)該化合物對(duì)HCC的大小無(wú)影響。他們認(rèn)為氟它胺治療 HCC無(wú)效而且HCC可能不是 1個(gè)雄激素依賴性腫瘤。Grimaldi等[24]也得出相似的結(jié)論,他們對(duì) 224名腫瘤無(wú)法切除的患者進(jìn)行多中心雙盲治療,結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用抗雄激素治療結(jié)果與安慰劑無(wú)差異。雄激素在HCC發(fā)生、發(fā)展中的作用機(jī)制仍不明確,應(yīng)進(jìn)一步研究。

最近還有研究表明HBx蛋白可能在HCC中與AR有聯(lián)系,HBx定位于細(xì)胞質(zhì)。有研究[25,26]認(rèn)為 HBx是男性 HBV感染和肝癌形成之間的關(guān)鍵病毒因素。HBx可以增強(qiáng)AR的活性,還闡明了HBx是 1個(gè)AR正性的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,在雄激素濃度依賴的模式里發(fā)揮作用。他們的研究還表明 HBx是 1個(gè)正性雄激素信號(hào)通路的調(diào)節(jié)因子的觀點(diǎn),這也可以解釋 HBV感染的HCC患者以男性為主的現(xiàn)象。

總之,對(duì)于肝癌和雄激素受體AR的關(guān)系,還有待于我們進(jìn)一步研究,相信在不久的將來(lái)內(nèi)分泌治療也將成為肝癌的 1個(gè)重要治療手段。

[1] El-Serag HB,Rudolph KL.Hepatocellular carcinoma:epidemiology andmolecular carcinogenesis〔J〕.Gastroenterology,2007,132(7):2557.

[2] Parkin DM,Bray F,Ferlay J,et al.Global cancer statistics,2002〔J〕.CA Cancer JClin,2005,55(2):74.

[3] De Maria N,Manno M,Villa E.Sex hormones and liver cancer〔J〕.MolCell Endocrinol,2002,193(1～2):59.

[4] Giannitrapani L,Soresi M,La Spada E.Sex hormones and risk of liver tumor〔J〕.Ann N Y Acad Sci,2006,1089:228.

[5] 解 芳,劉 峻,張永蓮.雄激素受體的作用機(jī)制〔J〕.生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展,1999,20(2):101.

[6] Trakooljul N,Ponsuksili S,Schellander,et al.Polymorphisms of the porcine androgen receptor gene affecting its am in.Acid sequence and expression level〔J〕.Biochem Biophys Acta,2004,1678(2 ～ 3):94.

[7] Marschke KB,Tan JA,Kupfer SR,etal.Specificity of simple hormone response elements in androgen regulated genes〔J〕.Endrocrine,1995,3(6):819.

[8] 馬 瑞,吳賽珠.心血管系統(tǒng)雄激素受體的研究進(jìn)展〔J〕.第一軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,21(2):945.

[9] Yeh SH,Chang CF,Shau WY,et al.Dominance of functional androgen receptor allele with longer CAG repeat in hepatitis B virusrelated female hepatocarcinogenesis〔J〕.Cancer Res,2002,62(15):4346.

[10] Yu MW,Cheng SW,Lin MW,et al.Androgen-receptor gene CAG repeats,plasma testosterone levels,and risk of hepatitis B-related hepatocellular carcinoma〔J〕.JNatl Cancer Inst,2000,92(24):2023.

[11] Yu MW,Yang YC,Yang SY,etal.Androgen receptor exon 1CAG repeat length and risk of hepatocellular carcinoma in women〔J〕.Hepatology,2002,36(1):156.

[12] 盧漢平,高錦輝.胞核雄激素受體測(cè)定對(duì)評(píng)價(jià)前列腺癌,肝癌受體狀態(tài)的意義〔J〕.癌癥,2003,22(2):168.

[13] 梁力建,呂明德,黃浩夫,等.原發(fā)性肝癌與癌周組織雄激素受體的臨床研究〔J〕.中華腫瘤雜志,1996,18(3):214.

[14] 孫力勇,肖 萍,單禮成.肝癌及癌旁組織中雄激素受體的改變〔J〕.中華肝膽外科雜志,1999,5(3):210.

[15] 鄭金峰,曾 燕,蔣艷霞.原發(fā)性肝細(xì)胞肝癌雄激素受體的測(cè)定及其與臨床病理特征關(guān)系的研究〔J〕.中國(guó)腫瘤臨床,1998,25(3):363.

[16] 程計(jì)林,劉寶玲,牛正先,等.原發(fā)性肝癌表皮生長(zhǎng)因子受體和雄激素受體的表達(dá)及其關(guān)系〔J〕.癌癥,1996,15(4):303.

[17] 羅 放,馬少華,唐時(shí)森,等.雄激素受體、雌激素受體在肝細(xì)胞性肝癌中的免疫電鏡觀察〔J〕.重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2001,26(3):265.

[18] 白咸勇,賈秀紅,成令忠,等.雄激素受體在肝癌發(fā)生過(guò)程中的表達(dá)及意義〔J〕.中國(guó)組織化學(xué)與細(xì)胞學(xué)雜志,1998,7(3):294.

[19] Nagasue N,Yu L,Yukaya H,et al.Androgen and estrogen receptors in hepatocellar carcinoma and surrounding liver parenchyma:impact on intrahepatic recurrence after hrpatic resection〔J〕.Br J Surg,1995,82(4):542.

[20] A GWang,K Y Lee,SY Kim,et al.Theexpression ofestrogen receptors in hepatocellular carcinoma in Korean patients〔J〕.Yonsei Med J,2006,47(6):811.

[21] De Maria N,Manno M,Villa E.Sex hormones and liver cancer〔J〕.Mol Cell Endocrinol,2002,193(18):59.

[22] Tanaka K,Sakai H,Hashizume M,et al.Serum testosterone:estradiol ratio and the development of hepatocellular carcinoma amongmale cirrhotic patients〔J〕.Cancer Res,2000,60(18):5106.

[23] Chao Y,chan WK,Huang YS,et al.PhaseⅡ study of flutamide in the treatment of hepatocellular carcinoma〔J〕.Cancer,1996,77(4):635.

[24] Grimaldi C,Bleiberg H,Gay F,et al.Evaluation ofantiandrogen therapy in unresection hepatocellular carcinoma:resultsofa European Organization for Research and Treatment of Cancermulticentric doubleblind trial〔J〕.JClin Oncol,1998,16(2):411.

[25] Chi-Ming Chiu,Shiou-Hwei Yeh,Pei-Jer Chen,et al.Hepatitis B virus X protein enhances androgen receptor-responsive gene expression depending on androgen level〔J〕.PNAS,2007,104(36):2571.

[26] YangWJ,Chang CJ,Yeh SH,et al.Hepatitis B virus X protein enhances the transcriptional activity of the androgen receptor through c-Src and glycogen synthasekinase-3beta kinase pathways〔J〕.Hepatology,2009,49(5):1515.