性激素受体及其靶向治疗在肝细胞癌中的应用前景

万 昕(综述)，林 喆，陈 云(审校)

(南京医科大学，南京 210029)

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是世界上高发的一种可致死恶性肿瘤。由于缺乏有效的治疗手段，HCC患者的年病死率也很高，居世界第三位[1]。HCC的致病风险因子主要存在于多项可引发肝脏硬化的慢性肝脏疾病，包括乙型肝炎、丙型肝炎、酒精性以及非酒精性脂肪肝等[2-3]。流行病报告显示，HCC男、女发病比例平均处于2∶1和4∶1，说明HCC的发生存在明显的性别差异，研究显示这种现象的产生和个体中性激素的水平有一定的关联性[4]。目前针对性激素类和HCC发生所进行的众多体内外实验都显示雄激素有诱导和促进HCC的作用。相反，雌激素被认为对肝脏发挥一定的抗癌和保护作用。在对HCC进行的临床治疗中，单独使用相关的抗性激素药物仅能起到一定的缓解作用，可见还有其他因素对HCC形成发展起着更加关键的调节作用。后经研究发现，通过对性激素类受体相关位点进行的靶向调控可以更加有效地影响HCC的发生、发展过程[5]。虽然当前的研究进展都还没有完全明确其相互作用的机制，但这无疑为临床治疗HCC开辟了一条崭新的思路。

1 雌激素受体和雄激素受体与HCC的相互关系

雌激素和雄激素都是通过结合其高亲和力的特异性受体发挥相应的生物功能。雄激素受体(androgen receptor，AR)和雌激素受体(estrogen receptor，ER)大都属于核受体家族，通过扮演转录因子的角色来调节相关基因的表达，进而影响细胞中免疫应答发生、细胞增殖和凋亡等过程。新的分子研究进展显示，AR和ER的表达及功能水平在所有激素敏感器官的致癌机制中都起着重要的作用[6]。虽然对于肝脏中性激素及其受体的研究相对较少，但是也有报道显示野生型及不同单位的ER及AR的表达在正常及HCC患者肝脏中有差异，说明HCC的致癌机制和性激素类及其受体之间也存在密切的联系[7]。

1.1ER及对HCC的作用 ER具有N端结合域(NTD)、DNA结合域(DBD)以及配体结合域(LBD)三大基本结构区域，其中激活功能(AF)区域：AF-1和AF-2分别位于NTD和LBD，可调节ER的转录活性。雌激素功能发挥ERα和ERβ两种受体亚型介导，ERα结构由595个氨基酸组成，ERβ所含530的氨基酸结构则相对较短，两者在DBD段具有高度的同源性(95%)，而在HBD中同源性仅为53%[8]，一般认为后者在结肠、乳房等多种器官中发挥着更加显著的肿瘤抑制作用。现已证实，ERβ共有1，2，4，5四个亚型，在人类不同组织细胞中呈差异性表达，各亚型仅存在最后一个外显子的差异，从而编码出特异性的C末端。而仅ERβ1含有全长的螺旋11，12结构，可以与其他各亚基组成二聚体形式发挥功能，是唯一的全功能亚基[9]。检测ER的信使RNA水平发现在不同性别及病毒感染情况下，ER的表达模式明显不同，且ERβ在丙型肝炎病毒所致HCC中表达更加明显。有实验显示，对比肝脏中HCC癌和癌旁样本时可以发现仅有少数的胞质ER表达水平有所提高,而所有的核ER表达水平都呈明显下降状态，说明ER对于HCC的发展在某种程度上具有一定的抑制作用[10]。

1.2AR及对HCC的作用 AR有多种功能性转录片段结构，最常见的AR转录产物具有8个外显子，含有编码110×103蛋白的四个主要功能区域，包括N端反式激活区域(NTD)、DNA结合区域(DBD)、铰链区(H)以及C端配体结合区域(LBD)，其中编码外显子4～8的LBD和转录活性相关不大[11]。雄激素主要通过AR介导发挥作用，雄激素/AR信号能够通过和各种AR共调节因子相互作用来调控多项生物学事件。有研究显示，与邻近的正常肝组织对比，肝脏肿瘤的AR会产生明显的过表达状态，且AR水平与肝脏肿瘤的发生有明显的相关性[12]。这些现象说明AR的上调对于HCC的发生有促进作用。但另外有研究显示，肝脏AR缺乏小鼠会形成更多未分化的肿瘤，并且在转移阶段时肿瘤更大，表明肝脏AR可能也发挥着抑制HCC转移的第二重作用[13]。

2 ER和AR致HCC的相关机制

2.1ER对HCC的作用 雌激素的作用以及ER在癌发生时的角色都已经被频繁的研究记录，一般认为雌激素通过其受体介导对细胞进程中的各种事件进行调节。这种包括基因组和非基因组层面的多种应答作用的融合为ER有效的调控转录提供了基础。

2.1.1基因组机制 该种机制是雌激素发挥功能的经典模式，其中ERs主要扮演着一个需配体激活的转录因子角色，经配体激活的ERs会转移到细胞核内并进一步调节靶基因的表达[14]。这些转录调节是通过与靶基因启动子区域的雌激素应答元件(estrogen response element，ERE)相互作用引发的，但O′Lone等[15]研究证实,人类受ER调节的1/3的基因都不包含ERE样序列，部分雌激素控制基因具有ERE位点，或单核激素受体1结合位点，从而可以代替缺少的ERE作用。ERs调节转录和改变应答元件的分子机制已经逐渐清晰，研究发现ERs也可以不直接结合DNA而是通过与核内其他转录因子蛋白间的相互作用来调节基因的表达，如在雌二醇的诱导下ER可以与激活蛋白1转录因子复合物相互作用影响下游基因的表达；与特异性蛋白Sp1转录因子相互作用形成复合体可以调节富含GC启动子的相关基因；同时与核因子κB及CCAAT/增强子结合蛋白β两个转录因子相互作用介导白细胞介素6基因表达抑制等，这些ER的基因调节作用依赖于配体、细胞类型以及受体亚型等，而并不依赖于ERE的存在[16]。同时，这种替换应答元件的转录控制方式也受到了非基因组依赖机制的促进。

2.1.2非基因组机制 雌激素也发挥着非基因组的作用，作用过程非常迅速。此类机制是由膜上定位的ER引发，依赖于不同细胞类型雌激素的特异性，并且与多种信号通路尤其是蛋白激酶相关信号通路有紧密的联系。许多转录因子的功能是由蛋白激酶介导的磷酸化调节的，包括环腺苷酸应答元件结合蛋白、核因子κB及激活蛋白1等，这些转录因子因此也可作为此类机制的作用靶点[17]。在肝脏中和ER调控相关的因子参与调控细胞周期、细胞增殖凋亡以及氧化应激等相关的多项信号通路，如三磷酸肌醇/蛋白激酶C、丝裂原活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶、Bcl-2家族、核因子κB、活性氧类等，从而在多个阶段影响HCC的发展[18]。

2.1.3其他机制 除了ER介导的雌激素基因组和非基因组两种活化机制外，线粒体也被发现为雌激素和ER的重要靶位[19]。由于线粒体基因中包含了与ERE部分同源的序列，从而使得ERα及ERβ均可与线粒体DNA发生结合。研究显示，线粒体中雌激素及其受体所调节的凋亡与氧化应激对肝脏HCC的发展都有重要影响[19]。

2.2AR对HCC的作用 相对于ER，在肝脏中关于AR的基因组及非基因组作用机制的资料相对有限，特别是雄激素的非基因组信号作用方面，目前仍然需要进一步的研究来探索AR对此类机制的介导作用。

研究显示，雄激素可以通过AR与肿瘤坏死因子β1启动子中雄激素应答元件的结合直接调节肿瘤坏死因子β1的表达，在人类HCC细胞系中AR结合配体激活，之后已活化的AR可通过直接结合细胞周期相关激酶启动子上的雄激素应答元件来激活细胞周期相关激酶的转录及蛋白表达，而细胞周期相关激酶则又可以通过上调一个依赖于β联蛋白以及T细胞因子的信号通路引发HCC形成[20]。这些结果可知AR介导雄激素基因组作用广泛，可以通过多种信号途径促进HCC的发生。

3 靶向治疗进展

众多基础及临床的研究得出性激素和HCC发生、发展具有一定的关联性，从而促使临床上开展了多种利用激素治疗HCC的相关试验。由于雄激素和HCC的发生相关性比较显著，针对于雄激素及其受体的拮抗剂被广泛使用，然而所有的抗雄激素临床治疗在早期HCC中几乎都宣告失败，单一的雄激素阻断疗法治疗HCC的结果也不尽统一。这些现象说明雄激素对HCC的影响可能并非是单个方面的，再加上大多数临床试验中缺乏完善的患者亚型标准，且无法监控肿瘤AR及ER的表达情况，所以激素治疗HCC仍然存在很大的争议，临床上也不得不进一步探索其他更加有效的治疗途径。

靶向治疗是在细胞分子水平上针对已经明确的致癌位点来设计相应的治疗药物，药物进入体内会特异地选择致癌位点相结合发挥作用，使肿瘤细胞特异性死亡，而不会波及肿瘤周围的正常组织细胞。近年越来越多的研究发现，针对AR和ER的调控手段能够更加明显地改变HCC的状态，有体外实验证明无论是肝脏AR剔除小鼠还是转染了AR-小分子干扰RNA或功能性AR的人类HCC细胞都显示了AR比雄激素对HCC发展的影响更为直接[5]，之后乙型肝炎病毒X蛋白和雄激素通路的相互作用也被发现，HBx蛋白可以通过c-Src 和糖原合成酶激酶-3β激酶通路配体浓度依赖性的提高AR的转录活性进一步影响HCC的发生。因此，靶向作用AR可以成为一个潜在的、新型的针对雄激素/AR促进HCC的治疗措施。同样ER的相应作用也被发现，研究显示通过过表达miR-18a可以抑制ERα蛋白，成为女性HCC中阻断雌激素肿瘤保护作用的新机制[21]。以上研究可以说明HCC形成发展和雌雄激素通路有关，所以在考虑HCC患病风险及控制治疗HCC时多个通路上的配体以及受体因子都可以成为作用和评估的特定对象，这为HCC的靶向治疗提供了很大的发展空间。

4 问题与展望

靶向治疗因为其作用的特异性和有效性决定了其在治疗HCC方面具有的广泛前景，应用靶向技术向肿瘤区域精确递送药物的“靶向治疗”和利用肿瘤特异的信号转导或特异代谢途径控制的“靶点治疗”是近年来肿瘤研究的热点，可能在日后成为治疗众多癌症的首选方案。然而，目前来说靶向治疗也存在着一定的局限性。尽管目前研究报道的靶向给药载体较多，但真正用于临床且取得肯定疗效的并不多，因为在HCC以及其他癌症发展进程中综合了很多基因间的相互作用，可影响靶点众多且作用复杂，有效地筛选主要的作用基因也相对困难，肿瘤发展的动态监测技术也不够完善使得靶向治疗所需的相应调整也不好判定，这些无疑都是靶向治疗要应用临床时迫切需要解决的问题[22]。许多靶向给药系统尚需进一步发展和完善，才能最终用于临床。相信随着科学的发展，关于HCC的致病机制也将逐渐完善，靶向治疗技术也一定会真正的应用于多种临床治疗，发挥其应有的作用。

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