潘壽華 閻家峻 鄭專
紹興市人民醫(yī)院泌尿外科,浙江 紹興 312000
雄激素阻斷是晚期前列腺癌首選治療方法,但一般經(jīng)12~18個月的治療后會轉(zhuǎn)變?yōu)樾奂に胤且蕾囆郧傲邢侔?,患者最終往往死于雄激素不敏感癌細胞的廣泛轉(zhuǎn)移[1]。前列腺癌這種雄激素依賴性轉(zhuǎn)化的機制目前尚不完全清楚,本研究主要從AR基因表達水平變化方面來探討前列腺癌雄激素依賴轉(zhuǎn)化的可能機制,為雄激素非依賴性前列腺癌的臨床治療提供理論基礎(chǔ)。
所有病例均為在本院治療的晚期前列腺癌患者,共33例,均符合以下條件:⑴治療前均經(jīng)病理和影像學(xué)檢查確診為C或D期的前列腺癌患者。⑵均接受正規(guī)抗雄激素治療,方法包括雙側(cè)睪丸切除或皮下注射醋酸亮丙瑞林(商品名抑那通,日本武田制藥公司生產(chǎn))、口服比卡魯胺(商品名康士得,英國阿斯利康公司生產(chǎn))。⑶隨訪期間根據(jù)需要能前后2次獲取前列腺癌組織標本。根據(jù)是否發(fā)生雄激素依賴轉(zhuǎn)化的標準[2]分為雄激素依賴轉(zhuǎn)化組和雄激素依賴無轉(zhuǎn)化組。雄激素依賴轉(zhuǎn)化組:18例,年齡59~82歲,平均年齡69歲。內(nèi)分泌治療時間為13~36個月,發(fā)生雄激素依賴轉(zhuǎn)化時間為12~24個月。雄激素依賴無轉(zhuǎn)化組:15例,年齡60~81歲,平均年齡70歲。內(nèi)分泌治療時間為12~35個月。
提取細胞總RNA,RT-PCR反應(yīng)步驟:0.5 mL離心管中加入4 μg總RNA,Oligo(dT)18 μL,加DEPC處理水至12 μL,70 ℃溫育5 min后取出冰浴,依次加入5×反應(yīng)緩沖液4 μL,10 mmol/L dNTP 2 μL,RNA酶抑制劑1 μL(20 U),37 ℃溫浴5 min后,加1 μL(200 U)M-MuLV逆轉(zhuǎn)錄酶,混勻后42 ℃ 溫浴1 h,70 ℃滅活10 min。PCR反應(yīng)體系為2×反應(yīng)緩沖液12.5 μL、引物正反義鏈各0.5 μL、模板DNA 2 μL以及DEPC處理水9.5 μL至終體積25 μL。AR的反應(yīng)參數(shù):93 ℃預(yù)變性3 min,93 ℃變性45 s,55 ℃退火45 s,72 ℃延伸45 s;29個循環(huán), 72 ℃終延伸10 min。β-actin的反應(yīng)參數(shù):94 ℃預(yù)變性3 min, 94 ℃變性45 s,58 ℃退火45 s,72 ℃延伸45 s;29個循環(huán),72 ℃終延伸5 min。AR引物正義鏈:5’-GCAATCATTTCTGCTGGCGCA-3’,反義鏈:5’-AGCTACTCCGGACCTTACG-3’。β-actin正義鏈:5’-GTGGGGCGCCCCAG GCACCA-3’,反義鏈:5’-CTTCCTTAATG TCACGCACGATTTC-3’,引物由上海生物工程公司合成。
兩組數(shù)據(jù)均數(shù)比較采用t檢驗,數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標準差()表示,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
33例前列腺癌患者在研究期間有18例患者發(fā)生了雄激素依賴轉(zhuǎn)化,發(fā)生時間為(18±5)個月,15例患者未發(fā)生雄激素依賴轉(zhuǎn)化。采用RT-PCR法檢測AR基因在雄激素依賴轉(zhuǎn)化組及無轉(zhuǎn)化組前列腺癌細胞內(nèi)表達情況,雄激素依賴轉(zhuǎn)化組轉(zhuǎn)化后AR基因表達水平明顯高于轉(zhuǎn)化前[(36.7±1.8) Ctvs(28.4±3.4) Ct,t=14.43,P<0.001],而雄激素依賴無轉(zhuǎn)化組AR基因表達水平無明顯變化[(29.1±3.2) Ctvs(29.5±3.1) Ct,t=0.409,P>0.05]。
前列腺癌雄激素依賴發(fā)生轉(zhuǎn)化的分子生物學(xué)機制仍不十分明了,但目前比較一致的看法是AR在這一過程中有著重要的作用[3]。過去人們曾通過研究前列腺癌的體外模型發(fā)現(xiàn)前列腺癌雄激素依賴發(fā)生轉(zhuǎn)化后常伴有AR蛋白表達下調(diào)或缺失,認為晚期前列腺癌經(jīng)內(nèi)分泌治療一段時間后表達AR的腫瘤細胞發(fā)生凋亡,而缺乏AR表達的腫瘤細胞選擇性的過度克隆增殖是導(dǎo)致前列腺癌雄激素依賴發(fā)生轉(zhuǎn)化的重要原因[4]。Chodak等[5]用半定量方法檢測AR在前列腺癌中的表達發(fā)現(xiàn),AR的表達量與前列腺癌分化程度呈負相關(guān),Greenberg等[6]在前列腺癌轉(zhuǎn)基因鼠動物模型中亦觀察到相似的結(jié)果。國內(nèi)張秉鴻等[7]使用免疫組化及圖像分析技術(shù)檢測前列腺癌中AR的含量也發(fā)現(xiàn),隨著前列腺癌惡性程度增加,AR表達減少,發(fā)生雄激素依賴轉(zhuǎn)化后AR表達較轉(zhuǎn)化前明顯下降,而AR表達與前列腺癌的臨床分期無明顯相關(guān)性。
隨著分子生物學(xué)技術(shù)及AR基因檢測技術(shù)的不斷進展,近年來許多研究卻發(fā)現(xiàn)了與過去截然不同的結(jié)果。Linja等[8]使用實時RT-PCR法檢測一組前列腺癌標本發(fā)現(xiàn),雄激素依賴轉(zhuǎn)化的病例AR轉(zhuǎn)錄水平較抗雄激素治療有效的病例高6倍,Brown等[9]應(yīng)用FISH法檢查18例雄激素依賴轉(zhuǎn)化前列腺癌中的AR基因和9例原發(fā)腫瘤AR基因情況,發(fā)現(xiàn)9/18的雄激素依賴轉(zhuǎn)化前列腺癌有AR基因的擴增,而未治療的原發(fā)前列腺癌中無AR基因的擴增,Chen等[10]證實雄激素依賴轉(zhuǎn)化的前列腺癌中AR cDNA、mRNA、蛋白的表達均高于雄激素依賴前列腺癌,Koivisto等[11]使用比較基因組雜交技術(shù)發(fā)現(xiàn)有30%雄激素依賴轉(zhuǎn)化前列腺癌有AR基因擴增,國內(nèi)張勇等[12]采用RBA法研究證實,雄激素依賴轉(zhuǎn)化前列腺癌患者的AR表達量高于雄激素依賴患者的AR表達量,甘道舉等[13]用免疫組化兩步法檢測15例中國人雄激素依賴抵抗性前列腺癌AR表達發(fā)現(xiàn),僅1例AR表達陰性,其余表達均為強陽性,AR染色的平均光密度值較雄激素依賴性前列腺癌明顯升高,表明雄激素依賴轉(zhuǎn)化前列腺癌有更高的AR基因擴增率。我們通過33例病理確診并能接受正規(guī)抗雄激素治療的晚期前列腺癌患者進行較長時間隨訪,在相同隨訪時間內(nèi)共有18例患者出現(xiàn)雄激素依賴轉(zhuǎn)化,15例患者雄激素依賴無轉(zhuǎn)化。我們對前列腺癌患者在雄激素依賴轉(zhuǎn)化前后的前列腺癌組織標本行實時RT-PCR方法測定細胞內(nèi)AR基因的表達,與同時期內(nèi)雄激素依賴無轉(zhuǎn)化的前列腺癌患者標本作為對照。在雄激素治療前后標本利用實時RT-PCR方法測定細胞內(nèi)AR基因的表達,也有同樣的發(fā)現(xiàn),雄激素依賴轉(zhuǎn)化組轉(zhuǎn)化后AR基因表達水平明顯高于轉(zhuǎn)化前[(36.7±1.8)ctvs(28.4±3.4)ct,P<0.001],而雄激素依賴無轉(zhuǎn)化組AR基因表達水平無明顯變化[(29.1±3.2)ctvs(29.5±3.1)ct,P>0.05]。我們認為經(jīng)過內(nèi)分泌治療后前列腺癌細胞適應(yīng)了低水平的雄激素環(huán)境,AR轉(zhuǎn)錄水平升高,使AR對低濃度雄激素的敏感性增強,前列腺癌細胞失去對生長的調(diào)控,在極低濃度雄激素環(huán)境下仍能無限增殖,這可能是前列腺癌產(chǎn)生雄激素依賴轉(zhuǎn)化的重要機制之一。
AR因存在著組織學(xué)標本的體內(nèi)生物學(xué)差異,或體內(nèi)與體外細胞中的生物學(xué)差異,或非親本細胞株之間的基因差異等因素影響,對于前列腺癌生物學(xué)特性轉(zhuǎn)變機制的研究,由于缺乏準確模擬其臨床特點的細胞和動物模型,從而限制了相關(guān)研究的進展[14]。
本研究發(fā)現(xiàn)前列腺癌發(fā)生雄激素轉(zhuǎn)化后細胞內(nèi)AR基因表達明顯增加,提示前列腺癌發(fā)生雄激素轉(zhuǎn)化機制與AR基因擴增有關(guān)。AR作為雄激素非依賴前列腺癌治療的靶點,是以后臨床治療及藥物研制的方向。
[1]H??g P, Bektic J, Bartsch G, et al.Androgen receptor down regulation by small interference RNA induces cell growth inhibition in androgen sensitive as well as in androgen independent prostate cancer cells[J].J Steroid Biochem Mol Biol, 2005, 96(3-4): 251-258..
[2]Autorino R, Di Lorenzo G, Damiano R, et al.Role of chemotherapy in hormone-refractory prostate cancer.Old issues, recent advances and new perspectives [J].Urol Int,2003, 70(1): 1-14.
[3]Gregory CW, He B, Johnson RT, et al.A mechanism for androgen receptor-mediated prostate cancer recurrence after androgen deprivation therapy [J].Cancer Res, 2001, 1,61(11): 4315-4319.
[4]Adiga SK, Andritsch I, Rao RV, et al.Androgen receptor expression and DNA content of paraffin-embedded archival human prostate tumors [J].Cytometry, 2002, 15, 50(1): 25-30.
[5]Chodak GW, Kranc DM, Puy LA, et al.Nuclear localization of androgen receptor in heterogeneous samples of normal,hyperplastic and neoplastic human prostate [J].J Urol,1992, 147(3 Pt 2): 798-803.
[6]Greenberg NM, DeMayo F, Finegold MJ, et al.Prostate cancer in a transgenic mouse [J].Proc Natl Acad Sci U S A, 1995,92(8): 3439-3443.
[7]張秉鴻, 南勛義, 陳昭頡.前列腺癌組織雄激素受體表達的意義[J].現(xiàn)代泌尿外科雜志, 2003, 8(3): 166-167.
[8]Linja MJ, Savinainen KJ, Saram?ki OR, et al.Amplification and overexpression of androgen receptor gene in hormone refractory prostate cancer [J].Cancer Res, 2001, 61(9):3550-3555.
[9]Brown RS, Edwards J, Dogan A, et al.Amplification of the androgen receptor gene in bone metastases from hormone refractory prostate cancer [J].J Pathol, 2002, 198(2): 237-244.
[10]Chen CD, Welsbie DS, Tran C, et al.Molecular determinants of resistance to antiandrogen therapy[J].Nat Med, 2004,10(1): 33-39.
[11]Koivisto P, Kononen J, Palmberg C, et al.Androgen receptor gene amplification: a possible molecular mechanism for androgen deprivation therapy failure in prostate cancer.[J].Cancer Res, 1997, 57(2): 314-319.
[12]張勇, 陳煒, 胡笑克, 等.激素難治性前列腺癌組織中雄激素受體蛋白表達的研究[J].癌癥, 2003, 22(1): 95-97.
[13]甘道舉, 江軍, 陳善勤, 等.雄激素受體在雄激素非依賴性前列腺癌的表達[J].臨床泌尿外科雜志, 2006, 21(4):279-281.
[14]韓毅力, 羅勇, 賀大林, 等.雄激素受體在不同激素依賴特性的前列腺癌細胞株中的表達及活性[J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報, 2007, 28(23): 2119-2121.