糖皮質激素抵抗機制的研究近況

梁燕

[摘要] 糖皮質激素抵抗是指部分個體對糖皮質激素無反應或反應性明顯降低。糖皮質激素抵抗能夠使外源性糖皮質激素不能達到預期的治療效果，內源性糖皮質激素不能完全發揮作用，導致患者疾病不斷進展。為了更好地認識糖皮質激素抵抗的原理和機制，使臨床能夠合理應用糖皮質激素，有效識別和避免糖皮質激素抵抗的發生，本文對近年來的相關研究進行綜述。

[關鍵詞] 糖皮質激素抵抗；糖皮質激素受體；基因多態性；基因突變

[中圖分類號] R977.1+1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721（2016）03（b）-0021-04

糖皮質激素又稱腎上腺皮質激素，是由腎上腺皮質束狀帶分泌的一種甾體類激素，主要為皮質醇（cortisol），具有調節糖類、脂肪和蛋白質生物合成和代謝的作用，還具有抗炎、抗休克、免疫抑制、刺激骨髓造血等功能，是治療自身免疫性疾病、過敏性疾病、血液系統疾病等的主要藥物。其分泌受下丘腦-垂體-腎上腺軸調節，也可由化學方法人工合成。糖皮質激素主要通過細胞膜擴散進入細胞質中，與胞質內的糖皮質激素受體（glucocorticoid receptor，GR）結合，通過增加或減少基因轉錄而發揮相應的作用。不同的個體對激素的反應狀況具有差異，部分個體對糖皮質激素無反應或者反應性明顯降低，稱為糖皮質激素抵抗（glucocorticoid resistant）。糖皮質激素抵抗不僅使外源性糖皮質激素治療不能達到預期的效果，也會使患者的內源性糖皮質激素不能完全發揮其相應的作用，這成為疾病發生、發展的一個重要誘因。糖皮質激素抵抗的發生機制已被關注多年，但具體機制目前尚不十分明確，本文就近年來關于糖皮質激素抵抗的相關研究進行綜述。

1 糖皮質激素的作用機制

糖皮質激素要想發揮生理學作用，首先需與激素受體結合。激素受體存在于細胞質內，與分子伴侶熱休克蛋白90等結合在一起，以維持正確構象。當激素和受體結合后，即形成激素-受體復合物，導致激素受體的構象發生改變，受體的DNA結合區（DNA-binding domain，DBD）暴露，激素-受體復合物向細胞核內轉運。受體通過結合靶基因的糖皮質激素反應元件（glucocorticoid response elements，GREs）對基因的轉錄進行調控[1]，激活的受體也可作用于其他轉錄因子，如核因子（NF）-κB、激活蛋白-1（AP-1）、信號轉導蛋白和轉錄激活子（STAT）[2]，共同調控基因轉錄。

2 GR亞型

1985年，人類首次克隆出了GR的cDNA[3]，人的GR基因位于5號染色體，含9個外顯子，目前發現有5個亞型，分別是GRα、GRβ、GRγ、GRP、GRA。GRα和GRβ的mRNA都包含外顯子1～8，外顯子9的翻譯不同，成為兩個可變的選擇性剪接體。Moalli等[4]在糖皮質激素抵抗多發性骨髓瘤患者的瘤細胞內發現了GRA和GRP，兩者由于外顯子5、6、7和外顯子8、9的缺失導致GR的LBD不完整，編碼精氨酸的3個堿基插入外顯子3和4之間[5]，成為GRγ，占總GR mRNA的3.8%～8.7%[6]。

激素受體蛋白質分子包含氨基端（N-terminal part，NTD）轉錄激活域、中心鋅指模體DNA結合域（DBD）、羧基端配體結合域（LBD）3個功能域，GRα和GRβ的分子量分別為97、94 kD，GRα含777個氨基酸，GRβ含742個氨基酸，兩者前727個氨基酸完全相同。

GRα通過鋅指模體與靶基因的GRE結合，參與GR二聚體的形成及向細胞核內轉移[7-8]。LBD含有配體依賴的激活功能區，參與GR二聚體的形成、細胞核內轉移，并可結合Hsp以及與共激活劑相互作用的序列[7-8]。

3 GR亞型與糖皮質激素抵抗的關系

研究顯示[9]，GRα能夠結合糖皮質激素，發揮生理學、藥理學作用，而GRβ沒有此生物學功能，且可抑制GRα介導的基因轉錄。此外，有研究顯示[10]，GRβ除負性調節作用外，還有其內在的、基因特異性的轉錄活性，可以正性或負性調節大多數基因的mRNA表達。

大部分研究顯示，GRβ表達水平低于GRα，但Longui等[11-12]的研究顯示，糖皮質激素抵抗型急性淋巴細胞白血病患者的GRβ mRNA量高于GRα。Haarman等[13]的研究顯示，激素抵抗型兒童急性淋巴細胞白血病外周血或骨髓單個核細胞內的GRγ mRNA表達升高。Tissing等[14]的研究顯示，糖皮質激素抵抗的急性淋巴細胞白血病患者白細胞的GRα表達水平較低，GRβ和GRP的mRNA表達水平與糖皮質激素抵抗無關。Beger等[15]的研究顯示，急性淋巴細胞白血病患者糖皮質激素抵抗與GRγ mRNA水平升高有關。有研究顯示，GRα和GRP具有協調作用，GRα與GRP比例平衡可能會導致激素反應性的改變。

Hausmann等[16]通過熒光實時定量聚合酶鏈反應檢測21例正常受試者、16例新診斷潰瘍性結腸炎、35例已停藥以及35例疾病活動期患者的GRα和GRβ mRNA表達水平，結果顯示，4組的GR表達水平無顯著性差異，推測患者的糖皮質激素敏感性與GR mRNA水平無關，可能與激素和激素受體的親和力下降有關。Jakie？覥a等[17]檢測了不同病情程度哮喘患者的GRα和GRβ mRNA，結果顯示，GRα表達均高于GRβ，且GRα/β比值與哮喘患者的糖皮質激素敏感性無明顯相關性。

4 GR雜合物

糖皮質激素結合GR后，其轉錄反應要求成熟完整的GR雜合物，構成激素受體雜合物的分子伴侶異常可能會改變糖皮質激素的敏感性。

Lauten等[18]的研究顯示，糖皮質激素抵抗的急性淋巴細胞患者的白細胞內熱休克蛋白90和熱休克蛋白70異常。相關研究顯示，患者熱休克蛋白90的表達水平改變可能參與了哮喘、多發性硬化以及先天性腎病綜合征的激素抵抗。Denny等[19]的研究顯示，FKBP52為糖皮質激素正性調節蛋白，FKBP51為糖皮質激素活性負性調節蛋白，FKBP51可降低GR的親和力，兩者的相對表達水平可能與激素敏感性的改變有關。Tissing等[20]的研究顯示，在急性淋巴細胞白血病患者中，激素敏感組和抵抗組的FKBP51或FKBP52 mRNA水平比較，差異無統計學意義。Hawkins等[21]的研究顯示，哮喘患者激素敏感性的改變與FKBP5基因多態性無關，而編碼HSP70/90組裝蛋白（STIP1）的基因變異卻提高了哮喘患者的激素敏感性。

5 基因多態性

從國立生物技術信息中心收錄的數據可知，激素受體基因包含1152個變異體，包括Tth111Ⅰ（rs1005 2957）、ER22/23EK（rs6189/rs6190）、N363S（rs6195）和Bcl1（rs41423247），激素受體的改變及激素敏感性的改變可能與這些基因變異體有關。ER22/23EK位于激素受體的氨基端激活區，導致改變的元件有外顯子2、密碼子22和密碼子23（GAG AGG→GAA AAG），進而使氨基酸序列發生改變（谷氨酸精氨酸→谷氨酸賴氨酸），影響下游基因的轉錄調控。相關體外實驗研究顯示[22]，人類外周血單個核細胞內N363S有較高的反式激活能力。

6 GR基因突變

基因突變擾亂了糖皮質激素的信號轉導過程，降低了組織細胞與激素之間的敏感性。Hillmann等[23]在1例激素抵抗的急性淋巴細胞白血病患者細胞內發現了一個激素受體基因的突變體（L753F），該突變體5′端缺失，外顯子6無義突變，GR表達量下降。Irving等[24]在1例復發的激素抵抗的急性淋巴細胞白血病患者中發現，其激素受體基因的外顯子8缺失29個堿基對，激素受體蛋白配體結合區不完整，推測GR基因突變可能與糖皮質激素抵抗有關。Charmandari等[25]在1例發生激素抵抗的患者體內檢測到激素受體基因的9號外顯子突變，GRα配體結合區第773個氨基酸的亮氨酸被脯氨酸代替，該突變體降低了激素受體與糖皮質激素的親和力，進而影響激素發揮作用。

7 miRNA異常

近年來，國內外有學者陸續報道，激素抵抗的產生可能與某些miRNA異常有關。Kotani等[26]在1例MLL-AF4急性淋巴細胞白血病患者體內發現了基因突變miRNA128b，其減少了miRNA128b的表達量，進而發生激素抵抗。研究顯示，T-ALL患者T細胞miRNA142-3p可降低GR的蛋白表達量，由于抑制劑miRNA142-3p轉入了T細胞，導致GRα的表達升高，進而活化了蛋白激酶A，提高了激素敏感性。

8 小結

本文對GR基因的結構與功能，激素抵抗可能與激素受體表達量、各亞型之間的比例、基因突變、基因多態性等多種因素有關等進行了綜述。GRα能夠結合糖皮質激素發揮生理學、藥理學作用，而GRβ可以抑制GRα的作用，從而阻止GRα發揮作用，兩者之間的比例也會影響糖皮質激素的作用。糖皮質激素結合GR后，其轉錄反應要求成熟完整的GR雜合物，而構成激素受體雜合物的分子伴侶異常可能會改變糖皮質激素的敏感性，激素基因受體發生突變會使激素受體改變及激素敏感性發生改變。另外，基因突變擾亂了糖皮質激素的信號轉導過程，降低了組織細胞與激素之間的敏感性，從而使糖皮質激素的作用降低甚至不發揮作用。糖皮質激素在臨床治療中應用廣泛，激素抵抗可降低臨床療效。關于糖皮質激素抵抗的機制還需進一步研究，在激素治療前，通過預測患者對激素的敏感性，采取合理的干預措施降低激素抵抗，能夠改善糖皮質激素抵抗患者的療效。

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