神经降压素在前列腺癌的表达及其靶向作用的研究进展

王 江(综述)，牛远杰(审校)

(天津医科大学第二医院 1泌尿外科， 2天津市计划生育研究所，天津 300211)

前列腺癌是欧美各国最常见的男性恶性肿瘤，病死率仅次于肺癌居第二位，我国前列腺癌发病率虽远低于西方国家，但近年来病死率呈显著增长趋势。前列腺癌的治疗模式依然以外科治疗、放射治疗和内分泌治疗等传统治疗模式为主，多数患者在治疗1～2年后出现肿瘤复发和转移，目前对于前列腺癌的复发和转移尚无很好的治疗方法。但随着肿瘤分子生物学研究的不断深入，靶向抗肿瘤药物有望在前列腺癌的后期治疗中发挥日趋重要的作用。神经降压素(neurotensin，NT)是配体依赖性的转录因子，可以通过自分泌、旁分泌或内分泌作用对细胞发挥神经递质或局部激素的生理作用。近年来研究发现，NT可能与肿瘤细胞的生长及增殖存在相关性。现就NT及其受体在前列腺肿瘤的表达和肿瘤靶向研究进展予以综述。

1 NT的一般情况

1.1NT的来源 NT是从牛下丘脑分离获得的由13个氨基酸组成的多肽，因具有降压作用而得名。NT分子的排列顺序如下：焦谷-亮-酪-谷-门酰-赖-脯-精-精-脯-酪-异亮-亮-OH(PGluLeu-Tyr-Glu-Asn-Lys-Pro-Arg-Arg-Pro-Tyr-Ile-Leu)，后6个氨基酸残基具有其全部生物活性。1987年，Dobner等[1]成功克隆NT基因，进一步研究发现NT和神经介素是内切蛋白酶作用于同一前体不同切点的产物。

1.2神经降压素受体 已知的神经降压素受体(neurotensein receptor,NTSR)主要包括4个亚型：NTSR1、NTSR2、NTSR3、sorLA/LR1。NTSR1的分子质量为46 128，NTSR1和NTSR2受体基因分别位于染色体2p25.1和20q13。其中NTSR1和NTSR2属于G蛋白偶联受体，NTSR3和NTSR4属于单跨膜受体[2]。NTSR1广泛分布于中枢神经系统神经元的细胞膜和神经末稍上，同NT一样，很多肿瘤组织中也发现NTSR1的存在。与NTSR1比较，NT对NTSR2的作用可被左卡巴司汀拮抗，且与NTSR2的亲和力差。Griebel等[3]报道，NTSR2只存在于脑内的神经元上。NTSR3不同于NTSR1和NTSR2，能与NT、脑源性神经生长因子和脂蛋白脂肪酶结合[4]。第四种NTSR sorLA/LR1，分布在中枢神经系统神经元上[5]，其生理相关性及其NT的作用效应还有待研究。

1.3NT及其受体的激活和信号转导 NT既可以单独存储于大囊泡内，也可以与5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素等共存于小囊泡内，并与这些神经递质同时释放。在非激活状态下，各亚型NTSR均以蛋白单体形式表达于细胞膜上，配体与受体的细胞外区结合后激活受体。NTSR1和NTSR2结构上的共同特征是单一肽链7次穿越膜，构成7次跨膜受体。当受体被配体激活后，Gα上的GDP为GTP所取代，这是G蛋白激活的关键步骤[6]。此时G蛋白解离成GTP-Gα和Gβγ两部分，它们既可以分别与效应器作用，也可以直接改变自身功能，包括离子通道的开闭，产生第二信使等途径影响细胞的反应。研究显示，在缺乏NT的传入神经的区域发现大量NTSR2的存在，表明NTSR2可被多源性配体激活[7]；NTSR3也能被受体相关蛋白和脂蛋白脂酶等多源性配体激活[8]。NTSR2和NTSR3/Sortilin的激活与转导同NT的分布呈现非线性相关，相关作用机制有待深入研究。

1.4NT及其受体的下游信号转导和信号终止 NT生物学作用有赖于NT与靶细胞膜上的NTSR特异性结合，触发下游信号转导通路来实现。NTSR1和NTSR2相关信号转导机制主要包括腺苷酸环化酶活性的改变、肌酸磷脂系统激活及离子通道的开放或关闭等学说[9]。其他可能的信号转导途径包括血管生成信号通路、Ras信号转导通路、花生四烯酸的形成、Wnt信号通路以及Akt活性的抑制[10]。NTSR3的下游转导通路主要包括丝裂原活化蛋白激酶和磷脂酰肌醇3-激酶依赖途径[11]。以上信号转导通路之间均有联系且相互作用复杂，众多生物信号交织组成庞大的生物信息网，抑制单一靶点和通路很难达到生物抑制效果，因此多靶点联合作用机制的研究逐渐成为研究热点。

NT的降解作用主要通过金属内切肽酶对精8-精9，脯10-酪11及脯7-精8三处肽键作用来实现。传统观念认为在受体亲和力和内在活性的影响下，许多受体-信号转导系统都有各自关闭受体激活的方法，对于NTSR1和NTSR2而言，当Gα-GTP被缓慢水解成Gα-GDP，Gα重新和Gβγ结合为Gαβγ导致受体失活或脱敏。而最近研究发现，受体失活或脱敏并非由受体与配体亲和力降低所造成，而应该是受体数目和活力的影响；磷酸化、蛋白激酶A、G蛋白偶联受体激酶和β抑制蛋白对NTSR1和NTSR2脱敏也起到一定的作用[12]。

2 NT对正常组织的调控作用

NT在神经、消化及心血管等系统中广泛且非均匀分布。在中枢神经系统，NT在脑分布广泛，具有降温、镇痛、调节神经传导和刺激激素分泌的作用；外周注射则不出现镇痛效果。有研究报道在下丘脑外侧区中，多数具有功能性瘦素受体的神经元含有NT，而这些神经元与orexin神经元和脑边缘多巴胺能系统存在某种联系；特别是没有瘦素受体并缺乏NT神经元的小鼠，表现出食物摄入量增加，易患早发性肥胖症，且自发活动也减少[13]。该研究结果表明，在下丘脑外侧区，含NT的瘦素神经元是通过orexin神经元的激活以及中脑边缘多巴胺能系统来调控有机体能量平衡。在消化系统，NT对大肠、小肠、结肠等胃肠道和胰腺组织均有促生长作用。在心血管系统，NT作为神经递质作用于含NT的神经纤维可以影响交感神经和胆碱能神经对循环血管的作用，而且NT与心、肾血管扩张呈正相关。低NT水平可以引起外周血管阻力升高诱发高血压甚至心、肾功能的损害[14]。

3 NT在前列腺肿瘤的表达及信号失调

NT及其受体被发现在肺癌、乳腺癌、结肠癌等众多肿瘤组织中都有异常表达，该文就NT在前列腺癌中的研究进展进行阐述。

有研究显示[15]，正常前列腺组织内没有发现NT，但原发性前列腺癌中存在NT，NT主要来源于前列腺癌的神经内分泌细胞，进一步研究发现神经内分泌细胞与肿瘤的恶性程度和预后差呈正相关。Yu等[16]指出，NT对体内和体外培养的前列腺癌细胞起到营养和刺激增长的作用。Amorino等[17]报道，NT对前列腺癌细胞的增殖作用需要基质金属蛋白酶介导的表皮生长因子受体转录，并与激活表皮生长因子受体磷酸化和Stat5b的下游信号通路相关。Vias等[18]也指出，NT/神经介素基因在前列腺癌LNCaP-Bic细胞中的转录和翻译水平都上调，细胞增殖率提高，侵袭力增强，提示NT对非激素依赖性前列腺癌的进展有作用。此外，雄激素敏感的LNCaP细胞中也发现NTSR1，在雄激素撤退后给予外源性NT能够发挥类似雄激素的作用刺激LNCaP细胞增殖。

Swift等[15]报道，在原发肿瘤细胞原代培养过程中，发现NTSR1上调表型为cytokeratin 1/5/10/14+，而NTSR2和NTSR3上调表型为cytokeratin 18+，类似的NTSR表达模式未发生在良性前列腺组织切片，细胞分化状态可作为观察肿瘤差异的基础。此研究结果支持利用NTRS作为靶点治疗低分化和高分化的前列腺癌。

Nalla等[19]发现，PC-3、DU-145和LNCaP细胞中有金属内肽酶3.4.24.15活动，而高水平的肽链内切酶3.4.24.11只有在LNCaP细胞中发现，因此NT在PC-3和D-145细胞中含量相对稳定，但在LNCaP细胞中迅速降解失活，磷酰二肽能抑制LNCaP细胞代谢NT。而雄激素依赖性前列腺癌LNCaP细胞，在经过激素剥夺治疗后，出现神经多肽水解酶的活性降低和NT含量增多，提示低雄激素水平可以抑制金属内切肽酶的活性，导致NT降解速度减慢，这也是NT在雄激素非依赖性前列腺癌中高表达的原因之一，而且NTSR的表达依靠NT浓度水平调节，不受雄激素浓度的影响。另一方面，LNCaP细胞在雄激素撤退后能产生和分泌NT。通过对雄激素非依赖性前列腺癌的深入研究发现，NT在前列腺癌对雄激素不敏感的条件下能刺激细胞增生。进一步研究发现[20]，利用基因芯片技术比较LNCaP-Bic、C4-2和C4-2b等雄激素非依赖性细胞系，NT在C4-2b有3500倍的增高。

4 针对 NT及其受体的靶向治疗的研究进展

4.1针对NT及其配体/受体复合物的靶向研究 NT对NTSR1的作用可以被拮抗剂SR48692和142948阻断，使用Gö6976可以诱导前列腺癌、肺癌、结肠癌和胰腺癌细胞系出现NTSR1的过度表达，而这种作用可以被SR48692抑制[21]。虽然阻断受体配体结合已经成为辅助治疗策略的一部分，但是剂量毒性问题限制了SR48692和142948的靶向使用。有报道显示，左卡巴司汀可以抑制NTSR2在前列腺腺癌的表达[22]。此外，White等[23]对大鼠NTSR N端和C端进行蛋白替代和融合研究发现，将麦芽糖结合蛋白代替NTSR的N端，可以得到高活性的麦芽糖结合蛋白-NTSR融合蛋白。如果将C端同时融合thioredoxin A的缺失突变体，NTSR的稳定性和表达效率将有大幅提高。

4.2针对NT下游信号的靶向研究 肿瘤组织生长、发育和进展是细胞生长失去正常调控而引起的多靶点、多信号的调控过程。因此在前列腺肿瘤中，NT与其受体结合后会出现异常的下游信号转导，进而引起基因表达的改变和一系列异常的细胞应答(如过度增殖、分化等)。显然抑制单一信号转导往往不足以遏制肿瘤的进展，因此针对NT及其受体信号下游的多靶点联合阻断研究也是当今肿瘤治疗和药物开发的研究方向。

有研究指出[24]，丝裂原活化蛋白激酶信号通路下的Raf/MEK/ERK旁路在雄激素非依赖性前列腺癌转变过程中起重要作用。NTSR1和NTSR2可以触发细胞外信号调节蛋白激酶通路使p44/p42丝裂原活化蛋白激酶磷酸化进而活化或抑制涉及前列腺癌细胞增殖、凋零和细胞侵袭等生命活动相关的蛋白。Rick等[25]报道，生长激素释放激素拮抗剂JMR-132在雄激素非依赖性前列腺癌的体内外实验中,可以发挥抑制PC-3和DU-145细胞分泌生长激素释放激素和细胞外信号调节蛋白激酶通路活化的作用，从而发挥抑制肿瘤细胞增殖和诱发细胞凋亡的作用。

Sutherland等[26]指出，同为跨膜蛋白的NTSR1和αvβ3在前列腺癌LNCaP、C4-2和PC-3细胞系出现过度表达且存在相关性，而拮抗剂S247可以直接抑制两者过度表达，减少肿瘤细胞的增殖和骨转移的发生。

Vinall等[27]报道，在利用LNCaP细胞制造的雄激素非依赖性前列腺癌模型上，NT通路下游的蛋白激酶A和核因子κB信号通道，可被松弛肽H2拮抗剂阻断，引起的肿瘤细胞增殖减少50%。

4.3针对miRNA的靶向研究 研究发现[28]，miRNA在正常细胞和肿瘤细胞中的表达情况相差很大，显示miRNA可能与癌基因、抑癌基因、表观遗传学异常相关且发挥转录调控作用，而这一切均与miRNA表达异常相关。有研究指出，在前列腺癌、结肠癌和大肠癌中，甲基氧化偶氮甲醇不仅可以抑制miR-1的信号通路实现对肿瘤细胞DNA损伤的作用，而且还可以抑制NT及其受体通过表皮生长因子受体通路激活肿瘤细胞的增殖作用。与正常前列腺细胞比较发现，具有细胞凋亡作用的miR-330，在前列腺癌的表达水平明显降低[29]。Formosa等[30]发现，miR-16和miR-132具有肿瘤抑制作用，在前列腺癌出现miR-16下调和miR-132被甲基化沉默，Akt和核因子κB信号通路刺激肿瘤细胞生长，且Akt也可通过磷酸化激活核因子κB抑制蛋白(IκB)激酶导致IκB降解，从而使核因子κB从胞质中释放出来，由静止转向活化，抑制细胞的凋亡。

5 展 望

NT及其受体作为肿瘤细胞内重要的标志物，在体内外试验均证实对肿瘤的发生、发展过程起重要作用，并与癌症等相关信号通路之间有紧密联系。NTSR作为药物设计的靶点，有十分广阔的应用前景，在前列腺肿瘤的研究中扮演着越来越重要的角色。就目前而言，对于NT及其受体的了解只是冰山一角，许多机制仍有待继续研究，有理由相信，随着NT及其受体的相关机制被不断阐明，NT及其受体可以为前列腺肿瘤的靶向治疗提供新途径。

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