姜 濤 綜述 張 旭 審校
前列腺癌(PCa)是最常見的男性惡性腫瘤之一,發(fā)病年齡在55~65歲以上,隨著老齡化時代的到來,PCa的發(fā)病率明顯增加,晚期容易發(fā)生骨轉(zhuǎn)移,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。雖然近年來PCa的早期篩查和多學(xué)科治療已取得不錯的進(jìn)展,但中晚期的PCa患者往往預(yù)后欠佳,人們迫切需要新的生物標(biāo)志物來實現(xiàn)針對PCa的個體化治療。孤兒核受體(Orphan nuclear receptor,ONRs)為一種未鑒定出特異性配體的轉(zhuǎn)錄因子,不僅在癌癥的發(fā)生發(fā)展方面有著至關(guān)重要的作用,其靶點效應(yīng)也是新興藥物開發(fā)可能性的基礎(chǔ)。研究表明孤兒核受體ERRα可作為皮膚鱗狀細(xì)胞癌(CSCC)中的癌蛋白起作用,通過纖連蛋白(FN)和STAT3途徑促進(jìn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)增強腫瘤侵襲性,并且它可能是CSCC治療的新靶點[1];2-亞氨基-6-甲氧基-2H-色烯-3-硫代甲酰胺(IMCA)作為治療甲狀腺癌的潛在藥物是通過增加孤兒核受體NR4A1對腫瘤蛋白53(p53)-雌激素-AMPK-mTOR信號傳導(dǎo)途徑的核輸出而起作用[2]。
核受體超家族(Nuclear receptor superfamily)是一組配體激活的轉(zhuǎn)錄因子家族,通過在信號分子與轉(zhuǎn)錄應(yīng)答間建立密切聯(lián)系,與機體生長發(fā)育、細(xì)胞分化以及體內(nèi)許多生理、病理代謝過程密切相關(guān)。主要包括固醇類激素、維生素D、蛻化素、9-順式和全反式視黃酸、甲狀腺激素、脂肪酸、氧化甾醇、前列腺素等;其中有一部分因內(nèi)源性生理學(xué)配體未知或可能不存在稱之為ONRs。第一次被發(fā)現(xiàn)是在1988年,主要分為2類:同二聚類ONRs和單體類ONRs,至今為止已發(fā)現(xiàn)超過150余種的ONRs。作為核受體家族中的獨特成員,其轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)活性不依賴于配體,而是通過細(xì)胞特異性和刺激特異性的基因誘導(dǎo)及蛋白磷酸化的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
研究發(fā)現(xiàn)ONRs是哺乳動物生殖功能的基本調(diào)節(jié)劑,不僅參與了糖類、脂類、膽固醇和類固醇激素的代謝,還可能是體內(nèi)細(xì)胞基本功能的重要調(diào)節(jié)因子[3];它還可以通過改變基因表達(dá)和翻譯后修飾來調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、凋亡、分化和應(yīng)激反應(yīng);其表達(dá)功能異常還影響著包括神經(jīng)功能、炎癥、體內(nèi)脂質(zhì)平衡、代謝功能和癌癥等相關(guān)疾病的病理生理變化過程,作為關(guān)鍵靶點為治療性小分子藥物的研發(fā)提供了多種可能。如有研究表明ONRs在肝細(xì)胞癌(HCC)的發(fā)生、發(fā)展過程中起著重要作用[4];ONRs在胰腺癌中高表達(dá),并且與胰腺癌的侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[5];ONRs調(diào)節(jié)劑的篩選和開發(fā)具有重要的臨床應(yīng)用價值,可以作為治療過度表達(dá)一種或多種ONRs癌癥患者的新藥[6]。
孤兒核受體TLX也稱為NR2E1,是轉(zhuǎn)錄因子超家族的亞組成員之一,可調(diào)節(jié)神經(jīng)干細(xì)胞的維持和自我更新,促進(jìn)腫瘤發(fā)生。作為基因轉(zhuǎn)錄的激活劑,它主要通過抑制或激活靶基因以及控制蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的相互作用來發(fā)揮潛能;TLX也可以直接與雄激素受體(AR)啟動子結(jié)合,并通過招募組蛋白修飾物(包括HDAC1、HDAC3和LSD1)抑制AR轉(zhuǎn)錄,而抑制AR基因轉(zhuǎn)錄和信號傳導(dǎo)將導(dǎo)致前列腺癌中的雄激素不敏感。最新研究表明TLX可以通過抑制癌基因誘導(dǎo)的衰老作為PCa發(fā)生的啟動因子,主要途徑之一是通過異位表達(dá)或配體刺激增強TLX活性來預(yù)防PCa細(xì)胞中阿霉素誘導(dǎo)的衰老,二是激活癌基因H-RasG12V誘導(dǎo)的衰老和形成腫瘤敲低抑制劑PTEN[7];大量的研究表明TLX可能是PCa潛在的治療靶點,如Jia等研究認(rèn)為TLX的靶向藥物可能在PCa方面具有潛在的治療意義,特別是在治療神經(jīng)內(nèi)分泌前列腺癌(NEPC)和前列腺癌干細(xì)胞樣細(xì)胞(PCSC)中[8];因此ONRs有可能成為未來藥物開發(fā)的原型,特別是在免疫化療藥物靶向治療晚期激素抵抗型前列腺癌方面[9]。
DAX-1是獨特的配體非依賴性孤兒核受體,具有與其他核受體(NR)不同的轉(zhuǎn)錄共遏物和激活物。DAX-1主要是在腎上腺和性腺發(fā)育中發(fā)揮重要作用,但是研究發(fā)現(xiàn)DAX-1可作為轉(zhuǎn)錄抑制因子調(diào)節(jié)不同類型癌癥的進(jìn)展過程;如DAX-1過表達(dá)與宮頸癌發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),DAX-1基因的沉默顯著抑制癌細(xì)胞生長和腫瘤球體的形成[10]。在PCa中DAX-1主要是通過抑制AR的活性發(fā)揮作用,AR的激活可導(dǎo)致激素依賴性前列腺癌細(xì)胞中DAX-1表達(dá)的上調(diào),DAX-1在PCa細(xì)胞中的過度表達(dá)可抑制細(xì)胞的增殖和生長能力;DAX-1還可抑制ERRα誘導(dǎo)的VEGFA的反式激活來調(diào)控PCa。如Jia等研究表明DAX-1可能在PCa細(xì)胞中發(fā)揮抑制性生長調(diào)節(jié)作用,其抑制PCa的侵襲轉(zhuǎn)移能力是通過抑制AR表達(dá)實現(xiàn)的[11];Tong的研究也進(jìn)一步證明DAX-1作為一種雄激素誘導(dǎo)的孤兒核受體在PCa細(xì)胞的增殖、凋亡和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用,DAX-1被抑制是前列腺癌發(fā)生的關(guān)鍵點,可能是PCa的新治療靶點[12]。
Nur77和Nurr1是NR4A孤兒核受體家族的成員,Nur77和Nurr1活性的增加可以特異性調(diào)節(jié)局部免疫應(yīng)答,并且增強間充質(zhì)細(xì)胞的遷移潛力。在PCa方面沉默內(nèi)源性Nurr1可減弱細(xì)胞增殖、遷移和侵襲并誘導(dǎo)PCa細(xì)胞凋亡;Nurr1的過表達(dá)則可以上調(diào)PCa細(xì)胞表面的干性標(biāo)記物,增強多細(xì)胞球形成的能力。Nur77通過選擇性的抑制TGF-β靶基因(Snail和MMP9)的轉(zhuǎn)錄,從而抑制雄激素拮抗后TGF-β介導(dǎo)的PCa細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移能力。如胡七一等研究發(fā)現(xiàn)孤兒核受體Nurr1基因的上調(diào)表達(dá)明顯促進(jìn)PCa細(xì)胞的惡性進(jìn)展,認(rèn)為Nurr1有可能作為一個潛在的標(biāo)記物和治療靶點[13];Wang等[14]通過特異性抑制劑CREB和NF-κB可抑制PCa細(xì)胞中Nurr1基因的轉(zhuǎn)錄激活,反向證明Nurr1表達(dá)增加在PCa的發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用;而且Nur77作為調(diào)控PCa發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵靶點,其有可能成為經(jīng)典雄激素剝奪療法治療PCa的補充治療策略[15]。
TR4孤兒核受體主要是從睪丸和前列腺中分離出來的,是類固醇/甲狀腺激素受體超家族的成員,其基因定位于3號染色體短臂25區(qū);TR4可與位于其下游靶基因啟動子中的類似激素應(yīng)答元件(HRE)結(jié)合,在抗氧化應(yīng)激反應(yīng)、調(diào)節(jié)DNA損傷修復(fù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用;還可與CD133(+)干/祖細(xì)胞結(jié)合從而顯著降低化療藥物的IC50值并增加細(xì)胞凋亡和降低腫瘤化療時的化學(xué)耐藥性。在PCa中TR4在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)CCL2和PLCL2的表達(dá)從而調(diào)節(jié)PCa遷移和侵襲;敲低PCa細(xì)胞中的TR4將導(dǎo)致其放射敏感性增加,還可延遲PCa細(xì)胞的DNA損傷修復(fù),從而增強放射敏感性;通過TR4/Malat1/AR-v7信號通路還可介導(dǎo)PCa細(xì)胞的耐藥性,從而增加化療的敏感性。研究認(rèn)為TR4上調(diào)可明顯促進(jìn)PCa的侵襲轉(zhuǎn)移[16];TR4可能介導(dǎo)PCa細(xì)胞的放射敏感性,并可能成為接受放療的PCa患者的預(yù)后指標(biāo)[17];最新研究還認(rèn)為靶向TR4作用可作為克服PCa化療藥物中化療耐藥問題的新方法[18];TR4靶向PCa微環(huán)境的治療可能是一種不同于以往的潛在的新的治療方法,能更好地戰(zhàn)勝PCa轉(zhuǎn)移[19]。
ERR是孤兒核受體家族的成員之一,主要包括三個亞型(ERRα、ERRβ、ERRγ),是細(xì)胞能量代謝和許多生物合成途徑的關(guān)鍵調(diào)控因子。在腫瘤方面ERR可干擾雌激素信號通路,上調(diào)介導(dǎo)雌二醇的致癌作用。在PCa方面ERR通過增強HIF-1蛋白表達(dá)和HIF-1信號傳導(dǎo)改善PCa對缺氧的耐受性,調(diào)整癌細(xì)胞以適應(yīng)缺氧應(yīng)激,并且可以促使PCa發(fā)生的主要因素TMPRSS2-ERG融合體的形成[20]。其中研究最為廣泛的為ERRα,以ARE依賴性方式激活含有雄激素應(yīng)答元件(ARE)的啟動子(如PCa標(biāo)志物PSA)的表達(dá)來促進(jìn)PCa的發(fā)生發(fā)展;研究發(fā)現(xiàn)ERRα可減弱E-鈣黏蛋白表達(dá)來促進(jìn)PCa的侵襲與轉(zhuǎn)移[21];上調(diào)PCa細(xì)胞ERRα的表達(dá)水平可促進(jìn)其能量代謝和轉(zhuǎn)化[22];在ERRβ和ERRγ方面則只有少量研究表明ERRβ可以直接反式激活p21基因啟動子、過氧化物酶來激活受體γ調(diào)控PCa,穩(wěn)定的ERRβ表達(dá)顯著抑制PCa細(xì)胞的增殖和致瘤性[23];ERRγ則有著與ERRβ相似的作用可以抑制PCa細(xì)胞的增殖、侵襲與轉(zhuǎn)移[24-25]。
NR6A1是癌癥-睪丸(CT)孤兒核家族的新成員。NR6A1的主要功能是逆轉(zhuǎn)細(xì)胞系中的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程,其基因沉默還可導(dǎo)致G0/G1期細(xì)胞周期停滯,減少癌細(xì)胞增殖。張磊等[26]研究發(fā)現(xiàn)下調(diào)NR6A1表達(dá)水平可影響PCa細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力,認(rèn)為NR6A1有可能作為PCa根治術(shù)后預(yù)測生化復(fù)發(fā)的新標(biāo)志物;Cheng 等研究也認(rèn)為NR6A1可作為PCa根治術(shù)后復(fù)發(fā)的標(biāo)志物,有助于術(shù)后監(jiān)測預(yù)防治療[27]。
作為男性最常見的惡性腫瘤之一,目前在PCa的治療方面以手術(shù)、放療、內(nèi)分泌治療為主,化療也越來越主張盡早使用。雖然近年來內(nèi)分泌治療取得了不錯的進(jìn)展,但最終都會走向惡性程度更高的去勢抵抗性前列腺癌。作為晚期PCa的標(biāo)準(zhǔn)療法,雄激素剝奪治療(ADT)嚴(yán)重影響患者身心健康,因此尋找針對基因突變的特異性藥物進(jìn)行治療是刻不容緩的。ONRs作為多功能的基因關(guān)鍵靶點不僅在PCa的侵襲、轉(zhuǎn)移機制方面有助于對PCa的早期診斷、預(yù)防;在治療方面也將提供了一種新的可行性。相信隨著ONRs在PCa方面功能的不斷深入研究,ONRs將會成為有可能挑戰(zhàn)經(jīng)典的、新的有效的PCa治療方向。