端粒酶-雄激素非依赖性前列腺癌治疗的新靶点

高晓东 陈一戎甘肃省中医院血液净化中心（兰州 730050）

端粒酶-雄激素非依赖性前列腺癌治疗的新靶点

高晓东 陈一戎
甘肃省中医院血液净化中心（兰州 730050）

前列腺癌是男性癌症死亡的主要原因之一。雄激素阻断疗法是治疗晚期前列腺癌的主要方法。这种方法在治疗雄激素依赖性前列腺癌非常有效。然而，这种恶性肿瘤最终会成为雄激素非依赖性，抗雄激素药物逐渐失去作用，对于雄激素非依赖性前列腺癌的治疗，目前没有一个行之有效的方法，是临床上最棘手的问题之一。如何有效治疗雄激素非依赖性前列腺癌成为目前医学研究的重点之一。

端粒作为染色体末端的保护帽，是染色质的专门结构。在多数肿瘤细胞中，端粒的维持是通过端粒酶逆转录酶催化合成端粒DNA实现的。端粒酶出现在大多数恶性肿瘤组织中，在雄激素非依赖性前列腺癌中表现为高表达，在正常或良性前列腺增生组织中检测不到。此外，人端粒酶逆转录酶基因、端粒酶催化亚单位（hTERT），是受雄激素以及不同的癌基因包括Her-2、Ras、c-Myc和Bcl-2的调控，这些基因在前列腺癌进展中发挥重要的作用。因此，端粒酶是雄激素非依赖性前列腺癌治疗新的靶点。

一、端粒酶与雄激素非依赖性前列腺癌

（一）前言

前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤之一。在发达国家是男性死亡的主要原因之一，在我国其发病率逐年提高，且初诊时已有30%～50%的前列腺癌患者发生转移[1]。前列腺癌的风险随着年龄的增长而增加，每年大约4%的患者死于心血管病变。雄激素阻断疗法是该疾病有效的治疗方法。然而，由于雄激素非依赖性癌细胞的出现，肿瘤会对这种治疗不敏感[2]，因此对雄激素非依赖性前列腺癌的治疗需要寻找新的靶点。雄激素非依赖性前列腺癌最常见的原因是前列腺肿瘤的雄激素受体基因的扩增。据报道，大约30%的前列腺癌患者通过雄激素阻断疗法后由于雄激素受体的扩增表现出雄激素非依赖性[3]。刺激雄激素非依赖性癌细胞增殖的雄激素剂量低于雄激素依赖性肿瘤细胞[4]。由雄激素依赖性向雄激素非依赖性前列腺癌的转变同时与雄激素受体突变频率的增加有关。受体的突变可以通过氟他胺等抗雄药物的刺激完成[5]。雄激素受体的转录活性通常是由共同调节蛋白调制的。雄激素阻断治疗后复发性前列腺癌的发病可能与生长因子的表达，如两个核受体辅活化子（proline richnuclear receptor coactivator protein, PNRC），转录中介因子2（transcriptional intermediary factor 2, TIF2）和类固醇受体共激活因子1（Steroid Receptor Coactivator-1, SRC1）有关[4]。这些共激活因子的表达增加雄激素受体转录功能以及提高肿瘤细胞对低水平雄激素的反应。

（二）端粒酶与雄激素非依赖性前列腺癌的关系

端粒作为染色体末端的保护帽是专门的染色质结构。人类端粒由双链的六核苷酸序列TTAGGG串联重复序列组成[6]。在正常的细胞中，端粒缩短每一轮的细胞分裂到达一个临界长度时，细胞退出细胞周期同时进行衰老复制。永久性细胞以及生殖细胞采用一些机制来避免细胞的衰老。80%～95%肿瘤细胞的端粒的维持是通过端粒酶逆转录酶，催化合成端粒DNA重复序列完成的。

端粒酶活性在正常的人体细胞缺乏表达，在大多数恶性肿瘤及细胞株端粒酶活性高表达，表明端粒酶活性与人类恶性肿瘤密切相关。良性前列腺增生组织中未发现端粒酶活性表达，而雄激素非依赖性前列腺癌表现出高水平的端粒酶活性[7]，表明端粒酶激活与雄激素非依赖型前列腺癌发生过程关系密切,是雄激素非依赖性前列腺癌治疗的新靶点。人类端粒酶主要由3部分组成：人类端粒酶RNA成分（hTR）、人类端粒酶相关蛋白（TEP1）和人类端粒酶反转录酶催化亚单位（human telomerase reverse transcriptase，hTERT）[8]。Zhu[9]克隆了hTERT核酸序列，发现hTERT基因含有逆转录酶高度保守特异序列。现已证明hTERT基因mRNA与端粒酶活性表达一致，其上游表达对端粒酶活性表达起重要作用，被认为是端粒酶活性表达的关键组分和限速因子[7]。端粒酶活性与端粒，端粒酶的结构和组分基因及其调控基因关系密切。与这些结果一致的是，高分化前列腺肿瘤中发现端粒酶hTERT基因免疫活性（格里森评分＞4）[10]。端粒酶活性与前列腺肿瘤的侵袭性也有密切的关系。与低分化肿瘤相比，高分化肿瘤可以最大限度激活端粒酶活性，端粒酶活性与前列腺癌格里森评分之间存在极显著的相关性[11]。通过免疫组化染色观察人类雄激素阻断治疗后前列腺癌标本可以看到端粒酶活性在最高分化的前列腺肿瘤中减少最为明显[12]。动物实验研究表明，雄激素阻断激活了猴子前列腺端粒酶的活性，雄激素对端粒酶活性的负调控可能在前列腺恶性肿瘤中失去作用[13]。

（三）端粒酶活性抑制剂治疗雄激素非依赖性前列腺癌

最新研究表明[14]，雄激素可以调节端粒酶的活性，hTERT基因表达受雄激素调控。雄激素敏感的NCaP前列腺癌细胞激活hTERT启动子，而雄激素阻断会导致肿瘤细胞hTERT基因的表达受到抑制伴有端粒酶活性的降低。因而通过端粒酶抑制剂替代抗雄药物抑制雄激素非依赖性前列腺癌细胞hTERT基因的表达，降低肿瘤细胞端粒酶的活性，达到治疗雄激素非依赖性前列腺癌的目的，为临床治疗雄激素非依赖性前列腺癌提供新的途径。因此，端粒酶成为雄激素非依赖性前列腺癌治疗的新靶点。

（四）反义核酸技术在雄激素非依赖性前列腺癌治疗中的应用

反义核酸技术封闭目的基因的转录和翻译达到抑制端粒酶活性和基因治疗肿瘤的目的，是最常用的端粒酶活性抑制剂之一。硫代是指硫元素代替磷酸基团自由氧，是目前反义核酸应用最多的一种修饰,它可以增强反义核酸的稳定性，提高反义核酸对核酸酶的耐受性，使其药物半衰期增加10倍，增强反义核酸对肿瘤细胞的亲核性，使反义核酸更容易进入肿瘤细胞核内发挥抗肿瘤作用。有实验通过构建hTERT基因显性失活载体病毒将其转染入膀胱肿瘤细胞以降低细胞端粒酶的活性。实验研究证明[15]：13～30bp寡核苷酸通过硫代修饰可以直接被细胞吸收并且能与mRNA稳定结合，从而激活核糖酸酶H，同时防止细胞内外核酸酶的水解；构建病毒载体有可能破坏细胞本身正常基因，包括抑癌基因、激活原癌基因，导致肿瘤的发生；病毒基因可以和正常细胞基因发生重组，产生有活力的逆病毒，使正常细胞感染病毒。反义核酸没有上述问题的发生，有理由发展成为一种新的基因治疗药物。

（五）雄激素非依赖性前列腺癌进展的其他因素

大量分子遗传学证据表明：前列腺癌由雄激素依赖性向雄激素非依赖性转变与抑制前列腺肿瘤细胞凋亡的雄激素和雄激素受体缺乏有关。实验证明，

er-2过度表达增强雄激素受体和辅助因子之间的相互作用，从而表明Her-2在前列腺癌中的异常表达以及前列腺肿瘤细胞在雄激素非依赖性生长中的作用[16]。Ras / MAPK通路的激活与雄激素非依赖性前列腺癌生长有关[17]，与高分化前列腺癌的发生相关[18]。通过Bcl-2基因对细胞凋亡的抑制是前列腺肿瘤抵抗雄激素阻断治疗的另一种机制[19]。Bcl-2在良性前列腺增生中发现阴性染色，而在癌前病变的前列腺上皮内瘤变观察Bcl-2染色阳性，被认为是人类前列腺癌的主要前体[20]。最后，c-Myc基因在70%雄激素非依赖性前列腺癌中表现为过度表达或增殖[21]。c-Myc基因依赖的前列腺癌细胞增殖是雄激素非依赖性的，减少雄激素受体表达对前列腺肿瘤c-Myc基因过度表达无效[22]。研究结果表明，除了雄激素依赖性途径的改变，端粒酶hTERT基因是由不同的癌基因调控，包括c-Myc基因、Bcl-2、Her-2基因和Ras基因[23]，这些基因在前列腺癌进展中发挥重要的作用。

结 论

许多学者将端粒酶作为直接或间接靶点治疗恶性肿瘤。但是端粒酶活性抑制剂只能降低肿瘤细胞端粒酶活性，并不影响其增殖。只有肿瘤细胞端粒缩短到一个域值（1-2 kb），细胞的增殖才会受到影响。而且，端粒酶抑制剂和其他肿瘤药物一样会产生耐药性，端粒酶抑制剂在抑制肿瘤活性的同时，非端粒酶依赖性端粒调节机制有可能会代偿性激活，从而使其对肿瘤的治疗失去作用。从肿瘤细胞端粒酶活性降低到其增殖受到抑制这一阶段是端粒酶活性抑制剂应用的主要障碍[24]。因此，将前列腺癌反义核酸的基因治疗和常规放疗、化疗及免疫治疗结合起来，解决端粒酶活性抑制剂应用的主要障碍，为端粒酶活性抑制剂的应用提供新的方法，为临床治疗雄激素非依赖性前列腺癌提供科学的理论依据。

关键词端粒, 末端转移酶; 前列腺肿瘤/治疗

参 考 文 献

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（2014-03-08收稿）

doi:10.3969/j.issn.1008-0848.2015.01.018

中图分类号R 737.25