AR-v7作为去势抵抗性前列腺癌治疗体液标志物的研究进展

孔祥辉 综述 黄晓军 吕伯东 审校

浙江中医药大学附属第二医院泌尿外科（浙江杭州 310000）

前列腺癌（PCa）是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一，美国2017年PCa新发患者数达到161 360人，占男性中所有恶性肿瘤的19%，成为男性发病率第一的癌症[1]。在欧洲，2008年的新发病例大约有382 000人[2]，亚洲PCa的发病率远远低于欧美国家，但近年来呈现上升趋势，且增长比欧美发达国家更为迅速[3-5]。

目前PCa的主要治疗方法：PCa放疗，PCa化疗，PCa根治术，单一抗雄激素治疗，雄激素剥夺疗法（ADT）。我国PCa患者因PCa筛查未普及，许多患者确诊时已进展为晚期PCa，ADT已成为晚期患者的主要治疗方法。在治疗初期，ADT可使绝大多数患者PSA血清浓度明显降低，但是大多数病人最终将发展成去势抵抗性前列腺癌（CRPC）。尽管血清PSA作为生物标志物在ADT治疗反应和疾病进展评估中起着重要的作用，但在CRPC中，预后和预测效果非常有限，不是ADT抗药性的标志物。而许多研究表明在CRPC中AR信号通路激活以及肿瘤细胞中AR蛋白表达持续上调[6]，AR剪接变异体7（AR-v7）在CRPC的发展及耐药性产生的过程中起着重要作用，其可能成为一种新的PCa的生物标志物。

一、AR与AR-v7的结构

图1 全长AR和主要剪接变体AR-V7的转录物结构

人类雄激素受体 (androgen receptor, AR)基因具有8个典型外显子（图1），与编码的AR蛋白结构域相关，包括N末端（NTD），它是转录共调节因子的结合点，具有自发的转录活化功能（AF），AF-1具有配体非依赖性活性，在缺失配体结合结构域（LBD）的突变体中可不依赖雄激素的结合而激活靶基因的转录。DNA结合结构域（DBD），DBD 也是由3个 α-螺旋形成两个富含半胱氨酸的锌指结构和一个 C-端延伸结构域，第一个锌指结构域包含保守的P-box基序，它作为特异碱基的接触位点可与DNA 沟槽相互作用，第二个锌指结构域包含保守的D-box基序，参与AR单体二聚作用。铰链区（hinge region）和LBD，LBD为雄激素结合的结构域，AR与雄激素结合后其构象发生变化，暴露出疏水腔，形成一个高度保守的蛋白-蛋白相互作用界面，称为AF-2。AR-v7 mRNA因基因重组仅保留前3个外显子，导致第16位变体特异性氨基酸的翻译过早终止，从而缺乏LBD。全长雄激素受体（full-length androgen receptor, AR-FL）与AR-v7之间的结构差异为AR-v7的检测提供了可能[7-9]。

二、AR及AR-v7在PCa中的作用机制

在没有雄激素的情况下，AR结合到伴侣蛋白（例如HSP90）的细胞质中，此时AR是无活性的。但当雄激素结合至AR的LBD区域，AR从分子伴侣复合物分离，然后进入细胞核，在那里它与另一个AR形成同源二聚化，并与雄激素反应元件（AREs）结合，从而调节雄激素依赖性的转录靶基因（如KLK3，其编码前列腺特异性抗原[PSA]）的表达，参与这些靶基因的转录调控。经过持续不断的AR信号，有助于PCa的增殖和存活[10-13]。而AR-v7具有完整的NTD和DBD区域和一个特殊的C 端，但是其缺失了LBD区，即缺失了LBD区对核定位序列（NLS）的抑制，AR-v7 可以在没有雄激素结合的状态下完成核转移，并招募辅助因子完成下游基因的转录激活。结果 AR 信号通路被AR-v7 异常激活，这也是CRPC发生的一个潜在的机制[14,15]。

三、mCRPC中的AR-v7的检测

目前已经有多种方法可以检测CRPC标本中的AR-v7，如表1所示。

表1 mCRPC中AR-V7的检测方法

当前最热门的方法为Luo和Antonarakis等采取的Adna Test平台[7,16,17]。其基础是使用PT-PCR来定量检测AR-FL和AR-v7的mRNA。但是有研究表明全血中mRNA检测因需要的预处理少，稳定性强，可能比CTC中的mRNA检测更具研究潜力[21]。

四、AR-v7对AR靶向治疗（恩杂鲁胺和阿比特龙）的影响

有研究对以前接受化疗治疗的CRPC患者（n =1195）进行了阿比特龙的疗效实验，观察的终点为总生存期（overall survival, OS）和影像学无进展生存期（progression-free-survival, PFS），结果表明与安慰剂相比，在阿比特龙治疗的患者中，死亡风险降低了25%，并且有47%患者进展风险降级，影像学PFS增长（16.5 vs 8.2个月）。OS也有一个明显的提升（34.7 vs 30.3个月）[26-28]。另还有研究对以前接受化疗治疗的CRPC患者（n = 1717）进行了恩杂鲁胺的疗效实验，观察的终点同样为OS和影像学 PFS，结果表明与安慰剂组相比，在恩杂鲁胺治疗的患者中，死亡风险降低了29%，有81%患者进展风险降级，OS提升2.2个月（32.4 vs 30.2个月），影像学无进展生存期达1年者比例提高（65% vs 14%）[28,29]。因此，美国FDA近年来批准恩杂鲁胺和阿比特龙作为mCRPC患者的一线治疗方案，然而在Antonarakis等[16]的一项研究中，研究者纳入了对去势治疗抵抗的PCa患者，这些患者的初始治疗为恩杂鲁胺或阿比特龙，之后他们采用定量反转录聚合酶链反应测定序列来评估AR-v7 在循环肿瘤细胞中的存在情况。研究的主要终点事件为PSA应答率，同时研究者探究了AR-v7状态（阳性及阴性）和主要终点事件之间是否存在联系，并且还探究了AR-v7状态和 PSA 无进展生存期、临床或影像学无进展生存期和总体生存期之间是否存在联系。研究者共纳入31例接受恩杂鲁胺治疗的患者和31例接受阿比特龙治疗的患者，其中在循环肿瘤细胞中检测出AR-v7 的患者所占的比例分别为39% 和19%。在接受恩杂鲁胺治疗的男性中，与 AR-v7 阴性受试者的53%相比，AR-v7 阳性的受试者PSA应答率只有0%，两者间的差异具有统计学显著意义，并且 AR-v7 阳性受试者的PSA无进展生存期更短（阴性/阳性：6.0月/1.4 月）、临床或影像学无进展生存期更短（阴性/阳性：6.1 月/2.1月），同时总体生存期也更短（阴性/阳性：未观察到/5.5 月）；相似的结果也出现在接受阿比特龙的受试者中，与 AR-v7 阴性的受试者相比，AR-v7 阳性的受试者 PSA 应答率更低，前者为68%，后者为0%，并且 AR-v7 阳性受试者的PSA无进展生存期更短（阴性/阳性：未观察到/1.3 月）、临床或影像学无进展生存期更短（阴性/阳性：未观察到/2.3 月），同时总体生存期也更短（阴性/阳性：未观察到 /10.6 月）。这些数据表明，对于用恩杂鲁胺和阿比特龙治疗的患者，AR-v7可能可以预测两种药物的耐药性，为AR-v7作为PCa疗效预测的生物标志物提供了有力证据。并且有研究表明PCa患者对恩杂鲁胺抗性提升的同时伴随着AR和AR-v7 mRNA和蛋白表达的增加以及AR基因扩增[30]。

五、AR-v7对于紫杉烷化疗的PCa的影响

PCa的紫杉烷化疗主要包括两种药物：多西他赛[31]和卡巴他赛[32]。Antonarakis等的一项研究[17]中发现AR-v7阳性和AR-v7阴性患者中，PSA都有应答（41% vs 65%；P=0.19）。同样，PSA PFS（危险比[HR]，1.7，95%Cl，0.6-5.0；P=0.32）和PFS（HR，2.7，95%Cl，0.8-8.8；P=0.11），在多次调整变量后，发现上述数据无明显统计学意义。但是17名AR-v7阳性患者使用紫杉烷化疗的PSA应答率较AR靶向治疗者高（41% vs 0%；P＜0.001），并且PSA PFS 与影像学 PFS都有显著的延长。而在对剩余的20名AR-v7阴性患者的观察中，并未发现紫杉烷化疗与AR靶向治疗在PSA应答率、PSA PFS、影像学PFS方面有显著差异。而有趣的是在这项研究过程中有7例患者在使用紫杉烷化疗后出现了AR-v7阳性到阴性的转变，这是在AR靶向治疗中未观察到的。并且此项研究表明CRPC患者的CTCs中检测到AR-v7与紫杉烷类化疗原发性耐药无关。但是Thadani-Mulero及其同事们率先发现了支持AR-v7抗紫杉烷化疗疗效的证据[33]，Martin等的研究 显示在携带AR-Vs的细胞中，用小分子抑制剂靶向AR N末端结构域增强了多西紫杉醇的治疗效果[34]，Gan等表明AR-v7的表达在紫杉烷抗性PCa细胞中增多[9]。结合上述研究可以大胆猜测：AR-v7与紫杉烷治疗的继发性耐药有关。

六、结论

尽管目前CRPC有多种治疗方法，但是尚无分子生物标志物来帮助指导不同患者的选择最佳治疗。最近研究集中在检测AR-v7及其与治疗结果的关联，已经产生了一些有意义的数据，支持AR-v7进一步发展作为CRPC患者的治疗方案选择生物标志物。并且上述研究中已经发现了CRPC患者的AR-v7水平可在CTC中得到精准的测量，以及AR-v7阳性患者使用紫杉烷化疗的疗效可能优于AR靶向药物。目前的研究提示AR-v7作为生物标志物具有以下优点：（1）在活体组织或体液标本中即可检测；（2）AR-v7阳性可基本确诊前列腺癌；（3）AR-v7与PSA等多种PCa标志物有关联，可以进行相互对照。但也应承认，目前的数据统计只是初步的，目前的标本量是不足的，并且其潜力可能受到可用于检测的CTC的限制，而目前有许多的研究现在也在努力探索使用更多的标本（如全血RNA）来进行AR-v7的检测。一旦检测技术得到解决，并且有大规模临床试验来证实AR-v7阳性患者使用紫杉烷化疗的疗效优于AR靶向药物，届时AR-v7可能会成为CRPC首选的治疗选择生物标志物。