冷遠(yuǎn)景, 陳 捷, 王共先
(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科,南昌大學(xué)泌尿外科研究所,江西南昌330006)
前列腺癌(prostatic carcinoma,PCa)為歐美發(fā)達(dá)國家男性最常見的惡性腫瘤之一,是老年男性惡性腫瘤死亡的首要原因[1]。在我國隨著社會人口老齡化、前列腺特異性抗原(prostate specific antigen,PSA)普查和臨床診療技術(shù)的提高,PCa的發(fā)病率呈上升趨勢。PCa患者早期診斷時多對激素剝奪治療(androgen deprivation therapy,ADT)敏感,稱為雄激素依賴性前列腺癌(androgen-dependent prostate cancer,ADPC)。但長時間的ADT時,ADPC會逐漸演變?yōu)樾奂に胤且蕾囆郧傲邢侔?(androgen-independent prostate cancer,AIPC)。Fas相關(guān)死亡域樣白細(xì)胞介素1β轉(zhuǎn)換酶抑制蛋白(cellular FLICE-inhibitory protein,c-FLIP)作為一種抗凋亡蛋白,參與死亡受體(death receptor,DR)信號通路。c-FLIP的表達(dá)在PCa中具有重要意義,可能是AIPC和ADPC治療新的基因靶點[2]。為此本文介紹c-FLIP的一些概況及在PCa過表達(dá)意義的研究進(jìn)展。
DR信號通路配體包括FasL、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF - α)、腫瘤壞死因子相關(guān)弱凋亡誘導(dǎo)配體(TNF-like weak inducer of apoptosis,TWEAK)/APO-3L和腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TNF-related apoptosis-inducing ligand,TRAIL)/APO-2L,通過與相對應(yīng)的受體Fas/CD95、TNFR -1、DR3/AP0-3、DR4/5結(jié)合并活化,活化后的Fas相關(guān)死亡域(Fas-associated death domain,F(xiàn)ADD)能夠與procaspase-8形成復(fù)合物,激活DR信號通路,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。TRAIL和TWEAK配體能特異性誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡而不損傷正常細(xì)胞,在腫瘤治療可能具有重要意義[3-4]。但往往腫瘤中存在c-FLIP過表達(dá)的情況,影響TRAIL的治療效果。
c-FLIP 又稱 Casper、iFLICE、FLAME -1、CASJ、CLARP、MRIT或usurpin,其基因轉(zhuǎn)錄時有13種mRNA剪接變異體,但目前在細(xì)胞中只能檢測到3種蛋白產(chǎn)物,即 c-FLIP(L)、c-FLIP(S)和 c-FLIP(R)。其中c-FLIP(L)分子量約55 kD,N端有2個死亡效應(yīng)結(jié)構(gòu)域(death effect domain,DED),C端含有無生物學(xué)活性的caspase-8樣結(jié)構(gòu)域;c-FLIP(S)和c-FLIP(R)分子量分別為2.6 kD 和2.4 kD,N'端結(jié)構(gòu)與 c-FLIP(L)類似,但C端比 c-FLIP(L)短,且C端無caspase-8樣結(jié)構(gòu)域。c-FLIP結(jié)構(gòu)類似于 procaspase-8,其3種亞型蛋白產(chǎn)物的DED均能競爭性與DR的FADD結(jié)合,抑制caspase凋亡通路,從而維持細(xì)胞存活。Chang等[5]發(fā)現(xiàn)c-FLIP僅在高劑量時才表現(xiàn)抗凋亡作用,而低劑量的c-FLIP卻表現(xiàn)為促凋亡功能。因此,降低PCa細(xì)胞c-FLIP過表達(dá)水平,可能會提高腫瘤細(xì)胞的凋亡敏感性。
雄激素受體(androgen receptor,AR)信號通路存在于前列腺組織,被認(rèn)為與前列腺生長、PCa細(xì)胞存活及AIPC進(jìn)程均有一定聯(lián)系。AR信號通路主要從兩方面調(diào)控c-FLIP表達(dá):(1)當(dāng)內(nèi)源性雄激素配體如睪丸激素、二氫睪酮活化AR,活化的AR進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi),通過 INNP4B/Akt/NF - κB/FBX10/c - Fos[6-8]通路使c-FLIP表達(dá);(2)此外作為AR靶向基因的c- FLIP[9-11],其非編碼區(qū)存在雄激素反應(yīng)元件(androgen response elements,AREs),能夠與活化的AR的DNA區(qū)域(DNA-binding domain,DBD)結(jié)合,形成復(fù)合物c-FLIP(AREs)-DBD(AR),此復(fù)合物也可使c-FLIP表達(dá)上調(diào)[11]。AR的輔調(diào)節(jié)因子如FOXO3a等在調(diào)控AR與其靶向基因結(jié)合的同時,也可調(diào)控c-FLIP的表達(dá)[12]。ADT時:一方面上述信號通路被阻斷,Akt/PI3K途徑受到抑制,c-Fos上調(diào),c-FLIP表達(dá)下降;另一方面也影響AR的活化,從而不能與c-FLIP的DBD結(jié)合,抑制了c-FLIP表達(dá)??梢哉J(rèn)為,活化的AR可調(diào)控c-FLIP的表達(dá)水平。
細(xì)胞凋亡是機體正常細(xì)胞在生理和病理性刺激后,高度有序基因調(diào)控下,一系列酶參與的引起自發(fā)死亡過程。當(dāng)前列腺細(xì)胞發(fā)生癌變時,基因調(diào)控紊亂,表現(xiàn)為抗凋亡基因表達(dá)上調(diào),促凋亡基因表達(dá)下降。Kim 等[13]發(fā)現(xiàn) 96.3%(103/107)PCa 患者組織存在抗凋亡蛋白c-FLIP的強陽性表達(dá)。Christian等[14]發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)染c-FLIP表達(dá)質(zhì)粒至PC-3細(xì)胞荷瘤鼠能影響蛋白酶小體(proteosome)抑制劑硼替佐米(bortezomib)的治療效果,54%的PC-3細(xì)胞荷瘤鼠腫瘤體積并沒有明顯變化,而對陰性對照組有治療作用。蛋白酶抑制劑雖能誘發(fā)處于快速分裂中的癌細(xì)胞的凋亡,但主要途徑仍是通過細(xì)胞外凋亡途徑即caspase途徑,而表達(dá)的c-FLIP能夠抑制procaspase-8的激活,阻斷caspase凋亡途徑,因此轉(zhuǎn)染c-FLIP表達(dá)質(zhì)粒至PC-3細(xì)胞荷瘤鼠對硼替佐米的治療具有抵抗作用。
ADPC和AIPC細(xì)胞的生長和存活均需要一定的c-FLIP表達(dá):當(dāng)ADT作用于雄激素依賴的LNCaP細(xì)胞時,c-FLIP表達(dá)下調(diào),誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。如再繼續(xù)ADT時,AR受體有可能會發(fā)生突變,其機制尚不明確。突變后的AR受體對雄激素異常敏感,表現(xiàn)為異常活化,而此時LNCaP細(xì)胞的c-FLIP表達(dá)水平升高,LNCaP細(xì)胞雖對ADT有抗性,但生長仍依賴于雄激素信號通路,只是此時雄激素信號通路的激活并不依賴于雄激素的存在,而是由于發(fā)生包括雄激素受體突變在內(nèi)的改變導(dǎo)致該雄激素信號增強,此時單一的ADT對于AIPC效果往往較差。如使用低劑量12-O-十四烷酰佛波乙酸酯-13(12-O -tetradecanoylphorbol-13-acetate,TPA)降低LNCaP細(xì)胞的c-FLIP水平,可使LNCaP細(xì)胞重新對凋亡敏感化[15]。AIPC細(xì)胞的存活也同樣需要c-FLIP過表達(dá)的維持[16]:體外實驗發(fā)現(xiàn)低表達(dá)的PC-3細(xì)胞易受TRAIL誘導(dǎo)凋亡的影響;c-FLIP表達(dá)上調(diào)時,PC-3細(xì)胞對TRAIL誘導(dǎo)的凋亡不敏感。可能c-FLIP同時通過抑制介導(dǎo)激活細(xì)胞內(nèi)源性線粒體途徑,維持 PCa細(xì)胞的存活[17]。有理由相信,高表達(dá)的c-FLIP在維持ADPC和AIPC的細(xì)胞生長與繁殖有著重要的地位。
AIPC的形成機制較為復(fù)雜,可能與腫瘤的異質(zhì)性、AR異常變異及凋亡基因調(diào)控失調(diào)等方面有關(guān)。近幾年發(fā)現(xiàn)c-FLIP與雄激素非依賴性PCa形成有一定聯(lián)系:(1)ADT時,ADPC的c-FLIP表達(dá)上調(diào),而在AIPC中無變化[18];(2)動物實驗通過轉(zhuǎn)染c-FLIP基因至LNCaP細(xì)胞的荷瘤鼠發(fā)現(xiàn)耐受ADT時間短于對照組[11]。這可能是由于長時間治療ADPC時,引起AR受體突變后的異?;罨?,同時也在加速AIPC的形成,此外,也會引起c-FLIP表達(dá)上調(diào)。因此認(rèn)為,c-FLIP的過表達(dá)參與了AIPC的進(jìn)程,這對于治療AIPC或延緩其進(jìn)程具有重要臨床意義。
上述已介紹c-FLIP對于維持PCa細(xì)胞的存活、生長及促進(jìn)AIPC均有一定聯(lián)系,有效調(diào)節(jié)c-FLIP的過表達(dá)水平對于延緩AIPC及促進(jìn)凋亡有一定作用。體外實驗發(fā)現(xiàn)第4代促性腺激素釋放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)拮抗劑Ozarelix對于PC-3、DU-145細(xì)胞具有抑制其增殖作用,其機制是降低腫瘤細(xì)胞的c-FLIP的表達(dá),誘導(dǎo) PCa 細(xì)胞凋亡敏感化[19]。Yasukochi等[20]研究發(fā)現(xiàn)在體外實驗中組織蛋白酶E對于PCa細(xì)胞增殖具有抑制作用,并且不受耐阿霉素治療PCa細(xì)胞作用的影響。他們認(rèn)為組織蛋白酶E對PCa細(xì)胞的抑制作用是通過降低腫瘤細(xì)胞的c-FLIP表達(dá)水平,聯(lián)合使用組織蛋白酶E和阿霉素對于治療化療抵抗性的PCa是有效的。Jung等[21]迅速激活DU-145細(xì)胞的腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)后發(fā)現(xiàn),DU145能抵抗Fas介導(dǎo)的DR信號通路,而抑制DU145的 AMPK會降低c-FLIP的表達(dá)水平,激活 DR信號通路。Symes等[22]發(fā)現(xiàn)米托蒽醌和多西紫杉醇能夠殺死PCa細(xì)胞的作用機制同樣也是因為降低c-FLIP的表達(dá)水平,此外,白細(xì)胞介素-8及MG-132通過降低c-FLIP表達(dá)誘導(dǎo)PCa細(xì)胞凋亡敏感化[23-24]。因此抑制 PCa細(xì)胞的c-FLIP表達(dá)對治療PCa具有一定作用[25]。
c-FLIP作為抗凋亡蛋白,通過競爭性抑制DR的 Fas/CD95、TNFR -1、DR3/AP0-3、DR4/5與 procaspase-8結(jié)合,抑制細(xì)胞凋亡。研究證實了AIPC的組織中存在c-FLIP過表達(dá)的情況,進(jìn)而對DR介導(dǎo)的凋亡信號產(chǎn)生抵抗作用。體內(nèi)、外實驗發(fā)現(xiàn)直接或間接抑制PCa細(xì)胞的c-FLIP表達(dá)能誘導(dǎo)PCa細(xì)胞凋亡敏感化。本文作者認(rèn)為c-FLIP可能是PCa有效的基因治療靶點,如何有效、特異地降低腫瘤組織c-FLIP水平可能將成為雄激素非依賴性(或難治性)PCa的治療重點之一。降低腫瘤組織的c-FLIP不僅能誘導(dǎo)PCa細(xì)胞凋亡,還能延緩甚至逆轉(zhuǎn)AIPC形成,在PCa基因治療的基礎(chǔ)研究中具有積極意義。
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