段紅莉徐東東石 宏王紹波*

(1.云南省第一人民醫(yī)院PET/CT 中心,昆明 650100;2.大理大學臨床醫(yī)學院,云南大理 671000;3.昆明理工大學靈長類轉化醫(yī)學研究院,昆明 650100)

近年來,前列腺癌(prostate cancer,PCa)發(fā)病率不斷上升。 根據最新全球癌癥數據庫(GLOBOCAN)估算,2018 年全球PCa 新發(fā)130 萬例,PCa 相關死亡35.9 萬例,是男性第二大高發(fā)癌癥,也是導致男性癌癥死亡的第五大原因[1]。 PCa 在以往發(fā)病率較低的亞洲國家亦有增長[2]。 早期PCa 的治療方法包括積極監(jiān)測、根治性前列腺切除和放療等。 然而,PCa一旦發(fā)展到具有侵襲性或轉移性,其治療難度便會增大。 轉移性或高危局限性PCa 的患者通常采用針對雄激素受體(androgen receptor,AR)信號的雄激素剝奪治療(androgen deprivation therapy,ADT)。盡管大多數患者ADT 治療初期反應良好,但平均只能維持18~20 個月[3]。 激素治療后,該病極有可能發(fā)展為去勢抵抗性前列腺癌(castration resistant prostate cancer,CRPC),進一步發(fā)展可為轉移性去勢抵抗性前列腺癌( metastatic castration-resistant prostate cancer,mCRPC),其中位生存期約1 ~ 2年[4]。 因此,進一步探究PCa 發(fā)生、發(fā)展及治療過程中復雜的分子作用機制,以尋找新的藥物作用靶點及治療策略具有重要的臨床意義。 近年來,PCa潛在治療靶點睪丸孤核受體4(TR4),逐漸進入研究者的視野,本文旨在對TR4 在PCa 發(fā)生發(fā)展和治療中的研究現狀和相關進展進行綜述。

1 TR4 簡介

TR4 是核受體(nuclear receptor,NR)超家族成員之一,首次從人類前列腺和睪丸cDNA 庫中克隆出來,在人類由NR2C2 基因編碼,因其內源性生理配體未知或不存在而得名[5]。 TR4 作為一種重要的轉錄調控因子,可與多種核受體相互作用,通過其多種下游靶基因影響細胞內活性氧、抗氧化應激和DNA 損傷修復等;在腫瘤、多種代謝綜合征、心血管疾病、衰老過程和生育能力中發(fā)揮著重要作用[6-7]。

2 TR4 在 PCa 發(fā)生、發(fā)展中的應用

2.1 TR4 在 PCa 啟動中的作用

前列腺上皮內瘤變(prostatic intraepithelial neoplasia,PIN)是 PCa 重要的獨立危險因素,Lin等[8]發(fā)現TR4-/-小鼠在12 個月時出現PIN,并進一步發(fā)展為 PCa,而 TR4+/+小鼠沒有出現 PIN 和PCa,。 進一步機制研究證實TR4 缺失導致DNA 損傷修復基因ATM表達水平降低、DNA 損傷加重,促進PCa 啟動;這一致病機制在人類PCa 臨床樣本免疫組化實驗中也得到印證,ATM的表達隨著TR4 表達減少而減少[8]。 因此,可以認為 TR4 通過促進DNA 修復和維持基因完整性,作為看守性抑癌基因抑制PCa 的啟動,TR4 缺失是PCa 啟動的重要因素之一。

但TR4 在PCa 中的抑癌作用可以被PPARγ 扭轉。 PPARγ 也屬于核受體NR 超家族成員,與TR4共享相似的配體/激活體,但具有不同的病理生理功能[9],PPAR 信號的中斷會導致小鼠發(fā)生PIN[10]。PPARγ 缺失或被抑制時,TR4 可以通過干細胞群和上皮-間質轉化來促進 PCa 啟動。 用 PPAR 缺失(mPrE-/-)的前列腺上皮細胞進行誘導轉化實驗,結果顯示敲低TR4 的細胞增殖受到抑制,而TR4 的過表達促進了mPrE-/-細胞的增殖[8],與敲低TR4相比,高表達TR4 的裸鼠腫瘤體積更大。

2.2 TR4 在 PCa 進展中的作用

TR4 在PCa 進展中的作用與多種因素有關,目前的研究主要集中在信號通路與細胞所在環(huán)境兩個方面。

2.2.1 信號通路

PPARγ 信號扭轉TR4 的抑癌作用在PCa 進展中發(fā)揮著重要的作用。 有報道顯示通過PPARγ 發(fā)揮作用的降糖藥物噻唑烷二酮(thiazolidinedione,TZD)可以激活 TR4[7]。 Lin 等[11]發(fā)現 TZD 促進PCa 進展與TR4 的表達水平有關,當TR4 低表達時則促進PCa 進展,相反則影響不大。 國際糖尿病聯合會(International Diabetes Federation,IDF)最新數據顯示,2019 年全球糖尿病患病人數為4.63 億[12]。因此,對于伴發(fā)PCa 的糖尿病患者,選擇TZD 治療糖尿病時應注意檢測TR4 的表達量,高表達TR4 的患者應避免使用TZD,否則將促進PCa 進展。

TR4 在轉錄水平上調控CCL2 的表達,從而促進 PCa 轉移。 Ding 等[6]發(fā)現與低 Gleason 評分的PCa 組織相比,高Gleason 評分的組織中 TR4 的表達更高;并在CWR22Rv1 細胞體外遷移/侵襲實驗中發(fā)現TR4 對PCa 細胞的遷移/侵襲有促進作用,在原位異種移植小鼠模型中CCR2 拮抗劑通過阻斷CCL2/CCR2 軸發(fā)揮抑制TR4 的作用,從而抑制PCa轉移。

Walter 等[13]發(fā)現miRNA 的差異可能與 PCa 的侵襲行為有關。 Qiu 等[14]進一步發(fā)現TR4 通過下調 miR-373-3p 導致 TGFβR2/p-Smad3 表達降低,從而促進PCa 轉移。 TGFβ/Smad3 信號在腫瘤惡化的監(jiān)管中發(fā)揮重要作用[15],在三種PCa 細胞實驗中添加 miR-373-3p 后,Western blot 顯示 TGFβR2 及其下游Smad3 表達降低,體內實驗顯示TR4 過表達(overexpressed,OE)的小鼠比用載體轉導和OETR4+OE-miR-373-3p 的PCa 原位移植的小鼠轉移灶更多。

研究表明CRPC 可通過增加S/P 細胞數量來促進CRPC 轉移[16],而CD133+干細胞負責癌細胞的遷移和轉移[17-18],包括 PCa[19-20]。 Zhu 等[21]研究發(fā)現前列腺癌CD133+S/P 細胞中TR4 的高表達導致EZH2 及其下游轉移相關靶基因高表達,從而促進PCa 進展。 敲除 CD133+S/P 細胞中的 TR4,PCa 細胞形態(tài)發(fā)生改變,分化程度增高;敲低TR4的小鼠比干擾控制組發(fā)生轉移的數目少,當添加EZH*2 時可以逆轉TR4 介導的前列腺癌S/P 細胞的侵襲性。

此外,陶偉[22]研究發(fā)現 TR4 可以通過上調circPLCL2 促進 PCa 轉移。 circPLCL2 為環(huán)狀 RNA,通過海綿樣作用與miR-425-5P 結合,從而抑制miR-425-5P 表達,而miR-425-5P 可以與下游靶基因FGF9 的 3′UTR 結合,調控FGF9 的表達。 TCGA數據庫也顯示與局限性PCa 相比,mCRPC 中FGF9更高,細胞侵襲實驗也證實過表達miR-425-5P 和FGF9 時可以部分逆轉 TR4 促進的PCa 侵襲轉移能力。

2.2.2 細胞環(huán)境

大約1/4 腫瘤可歸因于慢性感染和其他不明原因炎癥[23],在眾多的浸潤性免疫細胞中,巨噬細胞被證實在促進PCa 啟動[24]和侵襲[25-26]方面發(fā)揮重要作用。 Ding 等[27]發(fā)現TR4 通過增加金屬肽酶抑制劑1(metallopeptidase inhibitor 1,TIMP-1)的表達來抑制肌基質金屬肽酶2(matrix metallopeptidase 2,MMP2)/肌基質金屬肽酶9(MMP9)的表達,從而增加巨噬細胞向 PCa 組織浸潤來促進 PCa 進展。TIMP-1 是 MMP2 和 MMP9 的抑制因子[28-29],在PCa siTR4/THP-1 siTR4 共培養(yǎng)體系的PCa 細胞中高表達 TIMP-1 mRNA,而 MMP2 和 MMP9 表達降低,同樣在高Gleason 分的PCa 組織樣本中TIMP-1表達更高,MMP2/MMP9 表達較低,巨噬細胞浸潤也更多。 當添加抗TIMP-1 抗體時可抑制TR4、促進C4-4-2 細胞侵襲的能力。

2.3 TR4 在PCa 化療和放療中的作用

絕大多數ADT 治療的PCa 患者難于避免進展為CRPC[30]。 化療藥物多西他賽(docetaxel,DTX)是CRPC 的一線藥物。 然而,52%的 CRPC 患者在接受治療后出現了不同程度的耐藥性[31]。 Yu等[32]首次通過檢測接受DTX 治療患者的活檢樣本細胞實驗發(fā)現 TR4 與 PCa 耐 DTX 相關,陳彼得等[33]實驗結果與之一致。 Hu 等[34]進一步驗證TR4 的過表達可導致lincRNA-p21 及其下游靶基因低氧誘導因子-1α(hypoxia inducible factor-1 alpha,HIF-1α) 和血管內皮細胞生長因子-A(vascular endothelial growth factor,VEGF-A)的高表達,導致DTX 抗性增加。 早期報道提示lincRNA-p21 可能與HIF-1α 在調節(jié)癌癥中的Warburg 效應有關[35],應用GPL8300 和GDS4109 數據庫分析發(fā)現TR4 與HIF-1α 和 VEGF-A 正相關,對同一 PCa 患者 DTX 治療前后行活檢,接受治療后HIF-1α 和VEGF-A 明顯表達增高。 同樣,高躍等[36]在 PCa 細胞 DU145 的研究中發(fā)現TR4 可與miR-145 的啟動子結合,抑制其表達,從而降低 PCa 對 DTX 的敏感性。 在 DTX 為PCa 一線用藥前,依托泊苷也是PCa 化療藥物之一,陳彼得等[37]研究發(fā)現高表達TR4 的PC3 細胞對依托泊苷化療有抵抗作用。

此外,依據早期報道提示,PCa CD133 S/P 細胞比非S/P 細胞具有更高的耐藥性[38],Yang 等[39]進一步研究發(fā)現TR4 在PCa C4-2 細胞系的CD133+S/P 中高表達。 據報Oct4 在耐藥癌癥患者中高表達,包括 PCa[40]、口腔鱗癌[41]、直腸癌[42]。 而 TR4在轉錄水平上調控Oct4 也得到證實[43],將Oct4 加入PCSC siRNA 細胞逆轉了TR4 敲低介導的藥物敏感性增加,同樣,在C4-2siTR4-CD133 細胞培養(yǎng)中加入IL1Ra 得到相似的結果,以上結果表明TR4 通過上調Oct4-IL1Ra 信號來促進PCa S/P 細胞耐藥。

放療是局限性PCa 的標準治療方法之一[30-31],然而,相當數量的PCa 對放療有不同程度的抵抗。Yu 等[32]通過細胞輻照實驗發(fā)現TR4 上調可以增強PCa 細胞的耐輻射能力,進一步使用gH2AX 聚焦動力學分析發(fā)現敲除PCa 細胞中的TR4 會損害DNA雙鏈斷裂(DNA double-strand breaks,DSBs)的再連接修復,而DSBs 是DNA 損傷最有害的類型。 Yan等[44]人對電離輻射反應分子的檢測發(fā)現敲除TR4使Gadd45a 的表達缺失,并增加了電離輻射誘導的細胞毒性。

3 總結與展望

在NR 超家族中,AR 被廣泛研究,是PCa 治療中最成熟的靶點。 然而,絕大多數所有接受以AR軸為靶點的激素治療患者均難以避免地產生耐藥性,因此,靶向替代信號通路有望成為PCa 尤其是晚期mCRPC 治療的有效方法之一。 TR4 在PCa 的發(fā)生、發(fā)展、耐藥及放療抵抗中起重要作用。 貝沙羅汀[34]、TRA16 蛋白[45]等靶向抑制 TR4 的反式激活,具有增加化療敏感性的潛能,但相關臨床證據尚不充分,有待進一步研究。

NR 超家族的成員具有相似或同一轉錄因子或配體,存在復雜的共調節(jié)機制。 盡管目前對這些調節(jié)機制仍知之甚少,相信深入探究其與TR4 在PCa的交叉作用,將為發(fā)現新的腫瘤調節(jié)機制及新的藥物作用靶點打開新天地,從而為臨床提供更多、更為有效的PCa 治療策略,特別是對于常規(guī)治療耐藥的PCa 患者。