N-Myc促進前列腺癌神經內分泌轉化的研究進展

吳大森　白金玲　張俊　張夢琦　李明鳳　尹玉

[摘要] 前列腺癌早期對雄激素剝奪治療（ADT）治療敏感，表現為雄激素依賴性前列腺癌（ADPC），表達腺癌標記物，后可發展為去勢抵抗性前列腺癌（CRPC）。前列腺癌經ADT治療后易發生神經內分泌轉化，甚至演變為前列腺神經內分泌癌（NEPC），表達神經內分泌標記物。研究表明，N-Myc為NEPC驅動基因，可促進前列腺癌的神經內分泌轉化，且高表達N-Myc的患者生存率普遍較低，靶向N-Myc相關信號通路可以為治療前列腺癌、延緩疾病進程提供新的方向和思路。

[關鍵詞] N-Myc;前列腺癌;神經內分泌轉化

[中圖分類號] R737.25? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-0742（2020）09（b）-0196-03

Research Progress of N-Myc in Promoting Neuroendocrine Transformation of Prostate Cancer

WU Da-sen1， BAI Jin-ling1， ZHANG Jun1， ZHANG Meng-qi1， LI Ming-feng2， YIN Yu2

1.Anhui Medical University， Hefei， Anhui Province， 230032 China; 2.Department of Pathology， Anhui Medical University， Hefei， Anhui Province， 230032 China

[Abstract] Prostate cancer is sensitive to androgen deprivation therapy （ADT） in the early stage. It manifests as androgen-dependent prostate cancer （ADPC）， expressing adenocarcinoma markers， and can later develop into castration-resistant prostate cancer （CRPC）. Prostate cancer is prone to neuroendocrine transformation after ADT treatment， and even evolves into neuroendocrine carcinoma of the prostate （NEPC）， which expresses neuroendocrine markers. Studies have shown that N-Myc is a NEPC driving gene， which can promote the neuroendocrine transformation of prostate cancer， and the survival rate of patients with high expression of N-Myc is generally low. Targeting N-Myc related signaling pathways can be used to provide new directions and ideas for treating prostate cancer and delay disease.

[Key words] N-Myc; Prostate cancer; Neuroendocrine transformation

前列腺癌（prostate cancer， PCa）是男性常見的惡性腫瘤。2019年美國癌癥統計資料顯示，前列腺癌的發病率位居男性惡性腫瘤第1位，病死率位居第2位[1]。隨著我國人民生活方式的西化及前列腺癌篩查手段的普及，前列腺癌的發病率與檢出率逐年升高。在前列腺癌的早期，雄激素剝脫療法（androgen deprivation therapy， ADT）可抑制雄激素的產生或阻礙雄激素受體功能，以達到控制腫瘤進一步發展的目的。ADT對80%以上的患者有效，此時表現為雄激素依賴性前列腺癌（androgen-dependent prostate cancer， ADPC），但經過中位時間14～30個月后，大部分接受ADT治療的患者發展為去勢抵抗性前列腺癌（castration-resistance prostate cancer， CRPC）[2]。研究表明[3]，前列腺癌經ADT治療后易發生神經內分泌轉化，甚至演變為前列腺神經內分泌癌（neuroendocrine prostate cancer， NEPC），作為CRPC的極差預后亞型，在致死性CRPC中的發病率約為25%～30%，預后極差。該文通過對N-Myc在前列腺癌神經內分泌轉化中的相關作用機制進行總結，旨在為NEPC的研究開拓思路，也期為這一致死性疾病找到新的診斷和治療靶點。

1? N-Myc在前列腺癌中的表達

N-Myc于1983年被首次報道，因其典型的致癌活性及其與人類神經母細胞瘤癌基因的相關性而被認知[4]。N-Myc屬于Myc原癌基因家族，Myc家族包括具有高度同源性的5種類別，分別為C-Myc、N-Myc、B-Myc、L-Myc、S-Myc，MYCN（編碼N-Myc）最初被認為是人神經母細胞瘤和小細胞肺癌中擴增的Myc相關基因。MYCN基因位于人類2號染色體短臂遠端（2p23～24），N-Myc蛋白大小為62～64 kDa，是基礎螺旋-環-螺旋-拉鏈（bHLHZ）類的轉錄因子，在細胞的增殖、生長、凋亡、能量代謝和分化等方面起著調節作用[5]。N-Myc普遍存在于肺、心、神經系統、腎臟、皮膚、胃腸上皮中，也在多種類型腫瘤中發現異常增殖和過度表達，包括前列腺癌[5]。

近年來，研究者陸續報道了約40%NEPC、20%無神經內分泌表型的CRPC、5%前列腺腺癌[6]中存在N-Myc的基因擴增和過表達，與低表達N-Myc的患者相比，高表達N-Myc的患者總體生存率顯著降低[7]。2016 年，Lee等[8]從正常前列腺組織分離基底細胞，發現過表達N-Myc和活化AKT1可誘導前列腺腺癌和神經內分泌表型的發生。

2? N-Myc促進前列腺癌細胞的增殖和侵襲能力

Lee等[8]在NEPC小鼠移植瘤模型中發現，利用shRNA敲低N-Myc的表達水平，可縮小腫瘤體積。N-Myc過表達前列腺癌的生長速度顯著高于無N-Myc過表達腫瘤[3]。另有研究發現[2]，ADT誘導LNCaP細胞的衰老，而在ADPC階段，過表達N-Myc可上調ATM，減弱ADT的誘導衰老作用。以上研究結果，均提示N-Myc促進前列腺癌細胞的增殖能力。

Valastyan等[9]用尾靜脈注射分析方法，建立前列腺癌侵襲轉移NSG小鼠模型。結果發現，注射N-Myc / myrAKT1-Luc的腫瘤出現高度侵襲性且多途徑轉移，而注射LNCaP-Luc的腫瘤僅局限于前列腺內。另有研究發現[2]，N-Myc通過下調miR-421再上調ATM，促進了CRPC細胞的遷移/侵襲。以上研究結果，均提示N-Myc促進前列腺癌的侵襲轉移能力。

3? N-Myc促進前列腺癌細胞的神經內分泌轉化

研究表明[7]，體外去雄處理后，過表達N-Myc的LNCaP細胞（LNCaP-N-Myc）中干細胞標記物及神經分化標記物顯著上升，而AR表達下調，這種變化顯示出N-Myc的依賴性;體內長期去雄處理，AR靶基因對雄激素刺激的反應性顯著降低，N-Myc的表達也導致神經譜系和干細胞基因組的富集[10-13]。上皮細胞標志物的下降以及間質細胞標志物和神經標志物的上升表明N-Myc擴增的腫瘤向神經譜系不斷分化。

N-Myc高表達的前列腺癌細胞有混雜的特性。在去勢小鼠中發生的N-Myc/myrAKT1腫瘤，其組織學顯示為神經內分泌癌與腺癌的混合成分[8]，病灶表現為發散性的低分化癌（如小腸癌、鱗狀細胞癌、肉瘤樣改變或軟骨樣分化），還包括大量神經節樣細胞為特征的神經分化灶，這些細胞具有豐富的嗜酸性細胞質和細胞核，以及突出的位于中心的核仁，免疫組化染色顯示病灶組織的上皮細胞（AR和KRT8）、間質細胞（VIM）和神經標志物（S100）陽性[7]，這種混雜的細胞可能表示一種譜系向另一種譜系的過渡與轉化。

N-Myc高表達的前列腺癌細胞受到二價基因的調節。在去除雄激素的條件下，N-Myc上調的基因上有干細胞標記和神經譜系分化標記物的富集，44%的N-Myc結合位點是前列腺癌所特有的，且這些前列腺特異的N-Myc結合基因富含神經譜系基因[7]。N-Myc還促進神經譜系基因的二價性，基因的轉錄受到兩大組蛋白標記物是H3K4me3（轉錄活化作用）和H3K27me3（抑制作用）的表觀遺傳修飾，N-Myc結合的神經譜系基因中也存在這兩種標記物的二價基因，從PCA到NEPC的過程中，神經譜系基因中H3K4me3隨N-Myc表達的上調而上調，使得神經譜系基因不斷富集[7]。

N-Myc與EZH2在NEPC發展中具有協同作用。Dardenne等整合了基因工程小鼠模型和人類前列腺癌轉錄組數據，發現N-Myc過表達促進NEPC的發生，在CRPC中，N-Myc的表達與EZH2的協同作用可能通過關閉AR信號通路和建立其他有利于生存的信號通路，使腫瘤在AR指導的治療中存活下來，驅動前列腺癌的神經內分泌轉化[3]。

有研究表明[6]，AURKA（Aurora激酶A）和N-Myc協同作用促進前列腺癌的神經內分泌轉化。研究結果顯示，有患者在ADPC階段即存在AURKA和MYCN的擴增，后逐漸轉化為ADT治療相關的NEPC，提示在疾病的初級階段AURKA和MYCN擴增等與前列腺腺癌的神經內分泌轉化有一定聯系。

另有研究顯示[14]，DNA損傷反應通路（DDR）在前列腺癌神經內分泌轉化中起到重要作用，有絲分裂相關的DDR-M基因在NEPC中富集，且DDR-M基因（包括BRCA1、RMI2、POLE和TOPBP1）的增多與AR表達減少、N-Myc表達增多呈正相關。ADT治療后ADPC會向CRPC轉變，與CRPC的腺癌表型相比，CRPC的神經內分泌表型表現出N-Myc水平增加，且其中N-Myc與PARP1/2-DDR信號通路基因的關聯性更高。N-MYC直接與PARP1、PARP2的啟動子區域位點P1BS2、P1BS4和P2BS1結合，或通過E2F1調節PARP1/ 2和DDR基因，使得CRPC從腺癌表型向神經內分泌表型轉化[13]。

Yin等[2]證實N-Myc在ADPC時期，N-Myc上調miR-421后下調ATM以減輕ADT誘導的細胞衰老（ADIS），使ADPC發展成為CRPC。在CRPC中，N-Myc通過下調miR-421來上調ATM，促使腫瘤向NEPC發展。

CDK5R1和CDK5R2是常見的DDR-M基因。新的研究證明[2]，GR-MYCN-CDK5-RB1-E2F1信號通路是NEPC從恩雜魯胺治療抵抗向神經內分泌分化（neuroendocrine differentiation，NED）進展的一個轉錄調控機制。敲除GR基因會導致MYCN mRNA和蛋白質下調，提示GR在轉錄水平上調節MYCN的表達。長期的恩雜魯胺治療可以增強GR-MYCN軸的信號轉導，N-Myc的高表達上調CDK5R1和CDK5R2，激活了CDK5，轉而通過CDK5促進Rb1過度磷酸化，從而激活E2F1介導NED基因的表達，包括嗜鉻粒蛋白A（chromogranin A，CgA），神經元特異性烯醇化酶（neuron-specific enolase，NSE）和突觸素（Synaptophysin，SYP）。

4? N-Myc相關的前列腺癌治療靶點

研究者[13]采用可調控N-Myc的AURKA抑制劑和PARP抑制劑，作為NEPC的聯合治療方案，結果發現N-Myc驅動的腫瘤生長得到抑制，并增強了療效、縮短了療程。Yin等[2]發現N-Myc對不同階段前列腺癌miR-421/ATM信號通路的不同調控在ADT和恩雜魯胺抵抗中發揮作用，與ATM抑制劑聯合用藥可再次增強N-Myc過表達CRPC細胞對恩雜魯胺的敏感性，提示ATM抑制劑和恩雜魯胺聯合治療方案或可用于N-Myc過表達的轉移性CRPC（約占CRPC的20%）。Liu等[15]基于對GR-MYCN-CDK5-RB1-E2F1信號通路的研究，證明了聯合應用PARP抑制劑（例如OLA）和CDK抑制劑（如DIHA）可以顯著提高NEPC的治療效率。

研究表明EZH2與N-Myc協同下調N-Myc靶基因的表達，對EZH2的抑制可以逆轉N-Myc基因的調控。由于Gsk3β直接調節N-myc的磷酸化，并通過PI3K/Akt/mTOR通路的上游信號間接調節，靶向PI3K/Akt/mTOR可能是一種有效的治療方法[4]。

5? 展望

前列腺癌如何由ADPC臨床進展為CRPC，進而為NEPC，是目前前列腺癌研究的熱點和難點，我們對此仍然知之甚少。N-Myc與前列腺癌的神經內分泌轉化關系密切，充分探尋N-Myc誘導前列腺癌神經內分泌轉化的相關分子機制，針對AURKA、PARP等N-Myc相關靶點進行阻斷，對前列腺癌進行精準的病理分型、確定組織學形態和分子特征，可為前列腺癌尤其是NEPC的臨床診斷、早期干預和治療提供新的思路。

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（收稿日期：2020-06-15）

[基金項目] 國家自然科學基金：N-Myc通過ANTXR1促進前列腺癌惡性進展的機制研究（81972414）;國家級大學生創新創業訓練計劃項目：MYCN/miR-421/ATM信號通路在中國人群前列腺癌進展及療效中的作用及機制研究（201810366005）。

[作者簡介] 吳大森（1998-），女，本科在讀，研究方向：臨床腫瘤學。