去勢(shì)抵抗性前列腺癌非AR相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及其靶向藥物的研究進(jìn)展

姚 剛，張立東，王玉杰，鄧小虎，安恒慶,3

(1.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿中心，烏魯木齊 830054；2.克拉瑪依市人民醫(yī)院泌尿外科，克拉瑪依 834000；3.新疆醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)博士后流動(dòng)站，烏魯木齊 830054)

前列腺癌是世界范圍內(nèi)男性最常見的惡性腫瘤之一，發(fā)病率位居第2[1]。在美國(guó)男性惡性腫瘤中前列腺癌發(fā)病率居第1位(19%)，病死率居第2(9%)，僅次于肺癌[2]。在過(guò)去的10年中，我國(guó)男性癌癥中前列腺癌的發(fā)病率顯著增高，居于第6位，并已成為發(fā)病率增長(zhǎng)最快的惡性腫瘤之一[3]。

對(duì)前列腺癌患者而言，目前臨床實(shí)踐中所使用的大多數(shù)治療方法都是對(duì)雄激素受體(androgen receptor，AR)信號(hào)通路進(jìn)行調(diào)節(jié)，雄激素剝奪治療(androgen deprive therapy，ADT)是其主要治療手段之一。然而在ADT治療18～36個(gè)月后，大多數(shù)患者不可避免地發(fā)展為去勢(shì)抵抗性前列腺癌(castration-resistant prostate cancer，CRPC)[4]。CRPC發(fā)生及進(jìn)展機(jī)制尚不明確，而除AR相關(guān)信號(hào)通路可能導(dǎo)致CRPC進(jìn)展外，某些情況下非AR相關(guān)信號(hào)通路在CRPC的進(jìn)展中亦發(fā)揮著重要作用。對(duì)這些信號(hào)通路及其靶向藥物的研究將為CRPC的治療提供新的方向。現(xiàn)就7種非AR相關(guān)信號(hào)通路(圖1)及其靶向藥物在CRPC中的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

圖1 7種非AR相關(guān)信號(hào)通路簡(jiǎn)明示意圖

1 PI3K-Akt-mTOR信號(hào)通路

PI3K-Akt-mTOR信號(hào)通路參與細(xì)胞的生存、增殖、分化和血管生成，該信號(hào)通路是推動(dòng)CRPC發(fā)展的重要途徑之一[5]。磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)由一個(gè)調(diào)節(jié)亞基(p85)和一個(gè)催化亞基(p110)組成；蛋白激酶B(protein kinase B，PKB，又稱為Akt)是PI3K重要的下游分子；哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)是一種絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶，屬于PI3K/Akt下游的重要成分。當(dāng)細(xì)胞受到如生長(zhǎng)因子等外來(lái)信號(hào)刺激時(shí)，處于胞質(zhì)中的PI3K被活化并聚集至胞膜，將其底物3,4-磷脂酰肌醇二磷酸磷酸化為3,4,5-磷脂酰肌醇三磷酸(phosphatidylinosital triphosphate，PIP3)，PIP3磷酸化并激活A(yù)kt，Akt進(jìn)而激活mTOR，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖和蛋白質(zhì)合成；人第10 號(hào)染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源物(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosometen，PTEN)是一種腫瘤抑制蛋白，當(dāng)PTEN下調(diào)時(shí)，可引起PI3K-Akt-mTOR途徑的激活[6]。相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，PI3K和AR信號(hào)通路在前列腺癌向CRPC進(jìn)展期間存在相互調(diào)節(jié)作用，并指出PTEN缺失和PI3K/Akt激活可抑制AR表達(dá)和激活[7]。而MULHOLLAND等[8]的分析發(fā)現(xiàn)，PTEN缺失所導(dǎo)致的前列腺癌細(xì)胞增殖，有時(shí)并不需要AR參與。這間接表明PI3K-Akt-mTOR信號(hào)通路可不依賴于AR來(lái)影響前列腺癌的發(fā)生和進(jìn)展。

Buparlisib(BKM120)是一種口服泛PI3K抑制劑，在轉(zhuǎn)移性去勢(shì)抵抗性前列腺癌(metastatic castration-resistant prostate cancer，mCRPC)進(jìn)展的患者中，無(wú)論是單獨(dú)使用該藥還是聯(lián)合AR抑制劑恩雜魯胺，均未體現(xiàn)無(wú)進(jìn)展生存期獲益[9]。Sonolisib (PX-866)是泛Ⅰ類PI3K抑制劑，在未經(jīng)化療的CRPC患者中表現(xiàn)出適度活性[10]。Dactolisib(NVP-BEZ235) 是一種 PI3K 和 mTOR 雙重信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制劑，YASUMIZU等[11]研究發(fā)現(xiàn)，NVP-BEZ235聯(lián)合多西他賽治療組雖具有較高的細(xì)胞毒性，但與單藥治療組相比，更能抑制CRPC細(xì)胞系C4-2AT6腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)；一項(xiàng)關(guān)于該藥聯(lián)合阿比特龍應(yīng)用于未經(jīng)化療mCRPC患者中的Ⅰ/Ⅱ期試驗(yàn)，因多種毒副作用在第一階段就已停止[12]。Ipatasertib(GDC-0068) 是一種Akt抑制劑，在Ⅱ期研究中[13]，對(duì)比評(píng)估了ipatasertib聯(lián)合阿比特龍與單獨(dú)使用阿比特龍?jiān)谝呀?jīng)過(guò)多西他賽化療后的mCRPC患者中的療效，結(jié)果顯示兩組在影像學(xué)無(wú)進(jìn)展生存期(radiologic Progress Free Survival，rPFS)獲益方面并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；但亞組分析顯示，與沒有PTEN缺失的患者相比，PTEN缺失的患者在不同劑量的ipatasertib聯(lián)合阿比特龍治療組中均具有rPFS獲益(ipatasertib 400 mg，rPFS：11.5vs.7.5個(gè)月；ipatasertib 200 mg，rPFS：11.1vs.4.6個(gè)月)。AZD5363屬于小分子高選擇性的口服Akt抑制劑，一項(xiàng)Ⅰ期研究結(jié)果表明，AZD5363可能能夠克服mCRPC對(duì)恩雜魯胺的耐藥性[14]。依維莫司(RAD001)是一種mTOR抑制劑，Ⅰ期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示[15]，在CRPC患者中采用10 mg/d依維莫司聯(lián)合60 mg/d多西他賽治療方案，可取得顯著療效，且安全性較好。而在兩項(xiàng)關(guān)于CRPC患者應(yīng)用依維莫司聯(lián)合比卡魯胺的Ⅱ期臨床試驗(yàn)中：一項(xiàng)36例未經(jīng)化療及已經(jīng)過(guò)化療的CRPC患者入組的試驗(yàn)結(jié)果[16]，并未顯示出該聯(lián)合治療方案的益處。原因可能在于這些患者在入組前已使用過(guò)比卡魯胺從而產(chǎn)生的獲得性耐藥有關(guān)。另一項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果顯示，依維莫司和比卡魯胺治療組中近半數(shù)患者出現(xiàn)3或4級(jí)不良反應(yīng)，但75%的患者PSA降低≥30%[17]。越來(lái)越多的研究表明，AR信號(hào)通路與PI3K-Akt-mTOR信號(hào)通路之間并非各自獨(dú)立，而是存在相互聯(lián)系，對(duì)于CRPC患者單藥治療可能并不盡如人意，而如何制定這些藥物最佳組合策略，仍是當(dāng)前所面臨的挑戰(zhàn)。

2 Wnt信號(hào)通路

Wnt信號(hào)通路影響細(xì)胞的增殖和極性，促進(jìn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化樣改變，調(diào)控著金屬蛋白酶和細(xì)胞外基質(zhì)所屬調(diào)控因子等與腫瘤轉(zhuǎn)移和進(jìn)展相關(guān)因子的表達(dá)[18]。ROBINSON等[19]發(fā)現(xiàn)，18%的mCRPC患者Wnt通路存在異常，其通路中腺瘤息肉病基因(adenomatous polyposis coli，APC)、β-連環(huán)蛋白(β-catenin)、R-spondins存在周期性變化，表明該通路的改變或許在CRPC的進(jìn)展中發(fā)揮著重要作用。當(dāng)Wnt配體缺失時(shí)，APC和軸蛋白組成的復(fù)合物通過(guò)酪蛋白激酶1和糖原合成酶激酶3磷酸化β-catenin并使其降解；當(dāng)Wnt經(jīng)典信號(hào)通路激活時(shí)，β-catenin避免了被蛋白酶體降解，從而在細(xì)胞質(zhì)中累積，并隨后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)激活Wnt靶基因的轉(zhuǎn)錄[20]。在此過(guò)程中Wnt家族分泌蛋白R(shí)-spondins，既可作為增強(qiáng)Wnt配體活性的輔激活劑，又能作為阻止Wnt信號(hào)受體降解的抑制劑[21]。非經(jīng)典Wnt信號(hào)通路在單一前列腺循環(huán)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序中顯示，能強(qiáng)烈抑制腫瘤細(xì)胞的抗雄藥物耐藥性[22]。經(jīng)典和非經(jīng)典的Wnt信號(hào)通路的異常參與構(gòu)成了CRPC復(fù)雜發(fā)生機(jī)制的一部分，而研發(fā)出針對(duì)該通路的非選擇性的靶向藥物或許能為CRPC的治療提供新方向。目前發(fā)現(xiàn)熊果酸是一種Wnt抑制劑，具有體外抗腫瘤活性，也被認(rèn)為是前列腺癌患者的化療藥物[23]。另有研究表明，一些多酚類物質(zhì)(如槲皮素、姜黃素和白藜蘆醇等)可通過(guò)抑制Wnt信號(hào)傳導(dǎo)通路來(lái)限制前列腺癌細(xì)胞的增殖[24]。但遺憾的是并未發(fā)現(xiàn)這些藥物在CRPC患者中的顯著獲益，其潛在臨床意義仍存在爭(zhēng)議。針對(duì)Wnt通路的小分子治療及生物制劑的研究仍處于初步階段，尚需進(jìn)一步研究來(lái)了解Wnt通路受抑制后的潛在抗腫瘤機(jī)制，從而推動(dòng)這些藥物的研發(fā)。

3 Hippo信號(hào)通路

Hippo信號(hào)通路調(diào)控組織生長(zhǎng)，并調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化和凋亡。轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子YAP和TAZ是Hippo信號(hào)通路的主要效應(yīng)器，可以將腫瘤細(xì)胞重新編程為腫瘤干細(xì)胞，并刺激腫瘤的發(fā)生、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移[25]。YAP蛋白功能體分YAP1和YAP2，現(xiàn)已有相關(guān)證據(jù)表明YAP蛋白水平在前列腺癌組織中明顯升高，在CRPC中YAP1升高尤為顯著[26]。針對(duì)YAP和TAZ靶點(diǎn)進(jìn)行阻斷治療，也許能夠抑制前列腺癌腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展。端錨聚合酶抑制劑、他汀類藥物、二磷酸鹽、香葉酰香葉酰轉(zhuǎn)化酶-1和G-蛋白抑制劑被認(rèn)為是YAP/TAZ通路的調(diào)節(jié)劑，然而這些藥物抑制該信號(hào)通路的藥理作用機(jī)制尚不完全清楚[27]。可能是因?yàn)殡y以確定這些藥物是否參與了調(diào)控YAP/TAZ活性的特異性交互作用，從而阻礙了這些藥物在前列腺癌中的應(yīng)用研究。總而言之，仍需對(duì)Hippo 信號(hào)通路在前列腺癌發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制進(jìn)行深層次了解，進(jìn)而為前列腺癌的靶向治療提供新的方向。

4 Hh信號(hào)通路

Hedgehog(Hh)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在前列腺癌的發(fā)生和進(jìn)展中具有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，在前列腺癌中，Hh蛋白與其受體PTCH結(jié)合，導(dǎo)致原本受抑制的G蛋白偶聯(lián)樣受體Smo被激活，從而產(chǎn)生級(jí)聯(lián)信號(hào)參與調(diào)節(jié)上皮-間質(zhì)相互作用、細(xì)胞存活、細(xì)胞轉(zhuǎn)移和血管生成[28]。伊曲康唑是一種Hh信號(hào)通路抑制劑，一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高劑量的伊曲康唑能夠延長(zhǎng)未經(jīng)化療的mCRPC患者的 PFS時(shí)間，且毒性反應(yīng)較輕[29]。TAK-441是高效的Smo抑制劑，通過(guò)干擾Hh信號(hào)通路，延緩體內(nèi)試驗(yàn)中前列腺癌模型的進(jìn)展[30]。維莫德吉是具有選擇性的Hh信號(hào)通路抑制劑，MIMEAULT等[31]的研究表明，維莫德吉可以協(xié)同促進(jìn)多西他賽所誘導(dǎo)的前列腺腫瘤細(xì)胞凋亡作用。目前對(duì)于維莫德吉在mCRPC患者中的療效評(píng)估試驗(yàn)仍在進(jìn)行中。上述研究結(jié)果提示，Hh信號(hào)通路的異常活化可能與CRPC的發(fā)生和進(jìn)展有關(guān)，Hh通路誘導(dǎo)前列腺癌發(fā)生的機(jī)制及其作為前列腺癌治療靶點(diǎn)的臨床意義，仍需進(jìn)一步的研究來(lái)明確。

5 Notch信號(hào)通路

Notch信號(hào)通路由4個(gè)Notch受體、5個(gè)配體及下游靶基因構(gòu)成，該信號(hào)通路參與調(diào)控細(xì)胞生存、增殖、分化、凋亡及組織器官形成等多個(gè)過(guò)程[32]。Notch信號(hào)通路功能多樣，在前列腺癌中同時(shí)具有致癌和抑癌作用，且其作用機(jī)制較為復(fù)雜[33]。研究發(fā)現(xiàn)，在前列腺癌組織中Notch信號(hào)通路相關(guān)蛋白Notch 1、Notch 3及其下游靶基因Hes 1表達(dá)上調(diào)，在CRPC細(xì)胞系中Notch和Hh信號(hào)明顯增強(qiáng)，提示Notch信號(hào)通路的激活可能與前列腺癌的發(fā)生和進(jìn)展有關(guān)[34-35]。然而另有研究發(fā)現(xiàn)，前列腺癌細(xì)胞中Notch1過(guò)表達(dá)時(shí)可促使細(xì)胞發(fā)生G0/G1期阻滯，抑制細(xì)胞增殖能力，從而發(fā)揮其抑癌作用[36]。因Notch信號(hào)通路在前列腺癌中扮演的角色不明，將其作為治療靶點(diǎn)尚存在爭(zhēng)議，還需要更多研究來(lái)了解這一信號(hào)通路的治療潛力。

6 HOXB13信號(hào)通路

HOXB13是一種特異性表達(dá)于前列腺的同源框蛋白[37]，除通過(guò)調(diào)節(jié)AR靶基因的轉(zhuǎn)錄，介導(dǎo)雄激素發(fā)揮促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞的增殖、分化和轉(zhuǎn)移等作用外，還可不依賴于雄激素而導(dǎo)致CRPC的發(fā)生，其機(jī)制可能在于：HOXB13通過(guò)抑制p21蛋白的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)2活化，促使其下游底物RB蛋白磷酸化，之后導(dǎo)致E2F1轉(zhuǎn)錄因子被釋放，進(jìn)而導(dǎo)致E2Fs、p107和c-myc等癌基因表達(dá)，致使CRPC發(fā)生[38]。NERLAKANTI等[39]近期發(fā)現(xiàn)，BET溴結(jié)構(gòu)域激酶抑制劑能夠抑制 HOXB13蛋白的表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制CRPC腫瘤細(xì)胞的增殖，但其具體藥理機(jī)制目前仍需進(jìn)一步研究來(lái)明確。

7 Jak2-Stat5a/b信號(hào)通路

Jak2-Stat5a/b信號(hào)通路在CRPC中發(fā)揮著重要作用。Stat5a/b是一種潛在的細(xì)胞質(zhì)蛋白，它既是信號(hào)分子又是核轉(zhuǎn)錄因子，對(duì)于前列腺癌細(xì)胞在體外試驗(yàn)的生存及其在體內(nèi)試驗(yàn)異種移植腫瘤的生長(zhǎng)至關(guān)重要[40]。Jak2-Stat5a/b途徑的信號(hào)傳導(dǎo)通過(guò)催乳素與催乳素受體結(jié)合，并隨后通過(guò)自身磷酸化，激活與該受體相關(guān)的Jak2激酶而啟動(dòng)，進(jìn)而參與調(diào)控包括調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、凋亡和轉(zhuǎn)移過(guò)程的靶基因[41]。相關(guān)研究表明，Stat5a/b與AR之間存在功能相互作用，Stat5a/b的激活增加了前列腺癌細(xì)胞中AR的核定位和轉(zhuǎn)錄活性[42]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，阻斷Stat5a/b可誘導(dǎo)AR陰性的前列腺癌細(xì)胞凋亡[43]。這些發(fā)現(xiàn)表明Stat5a/b除了具有直接影響AR功能的機(jī)制外，還可通過(guò)不依賴于AR的機(jī)制發(fā)揮促進(jìn)前列腺癌生長(zhǎng)的作用。

不同程度抑制Stat5a/b級(jí)聯(lián)信號(hào)，可能會(huì)阻斷包括對(duì)細(xì)胞因子受體激活、Jak2激酶介導(dǎo)的磷酸化以及Stat5a/b二聚化、DNA結(jié)合和轉(zhuǎn)錄活性等在內(nèi)的Stat5a/b靶基因的表達(dá)，從而發(fā)揮抑制腫瘤細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用；AZD1480是強(qiáng)效的Jak2激酶抑制劑，通過(guò)抑制Jak2激酶活化，阻斷Stat5a/b信號(hào)傳導(dǎo)，從而抑制CRPC異種移植小鼠模型腫瘤的生長(zhǎng)[44]。研究這一信號(hào)通路將為CRPC的治療策略提供新方向，而了解Stat5a/b能夠不依賴于AR維持和促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞生存的特定機(jī)制，以及確定抑制Stat5是否能夠誘導(dǎo)CRPC中AR陰性的細(xì)胞凋亡，正是我們目前所面臨的挑戰(zhàn)。

8 總結(jié)與展望

前列腺癌的危害程度與其疾病進(jìn)程呈正相關(guān)，一旦進(jìn)入到CRPC階段，患者的病情往往短時(shí)間內(nèi)急劇惡化。CRPC的發(fā)生和進(jìn)展機(jī)制較為復(fù)雜，多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路改變、多種基因突變及長(zhǎng)鏈非編碼RNA異常表達(dá)等可能均參與其中。已有大量研究證實(shí)，AR在CRPC中的表達(dá)水平明顯升高，提示AR在CRPC的發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要；AR信號(hào)通路在CRPC演變過(guò)程中的作用機(jī)制可能在于：AR參與上調(diào)腫瘤內(nèi)雄激素的產(chǎn)生、AR過(guò)表達(dá)和AR基因突變等所導(dǎo)致的信號(hào)通路活化；目前靶向該信號(hào)通路的諸如阿比特龍、恩雜魯胺等療效確切的藥物已被美國(guó)食品與藥品管理局(Food and Drug Administration,FDA)批準(zhǔn)，且已在CRPC的臨床治療中廣泛應(yīng)用。

此外，非AR相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在CRPC發(fā)生發(fā)展中亦扮演著重要角色。對(duì)于非AR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路介導(dǎo)的增殖和生存治療靶點(diǎn)的識(shí)別，是一個(gè)改善晚期前列腺癌患者治療效果的機(jī)會(huì)。上述非AR相關(guān)信號(hào)通路的諸多靶向藥物的臨床試驗(yàn)已取得初步成果，為CRPC的治療帶來(lái)了新的曙光，但較為遺憾的是目前尚未有既安全又有效、能夠?qū)嶋H應(yīng)用于臨床的非AR信號(hào)通路靶向藥物。故我們亟需對(duì)這些分子生物學(xué)機(jī)制進(jìn)行深入了解，進(jìn)而推動(dòng)癌癥研究的發(fā)展，促使CRPC的治療前景得到實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，以便研發(fā)出越來(lái)越多的用于治療CRPC的特效藥。此外將這些新的及正在開發(fā)的治療方法與現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)治療方案的合理組合應(yīng)用，對(duì)于CRPC患者的預(yù)后改善具有重大意義。