N-Myc促进前列腺癌神经内分泌转化的研究进展

吴大森　白金玲　张俊　张梦琦　李明凤　尹玉

[摘要] 前列腺癌早期对雄激素剥夺治疗（ADT）治疗敏感，表现为雄激素依赖性前列腺癌（ADPC），表达腺癌标记物，后可发展为去势抵抗性前列腺癌（CRPC）。前列腺癌经ADT治疗后易发生神经内分泌转化，甚至演变为前列腺神经内分泌癌（NEPC），表达神经内分泌标记物。研究表明，N-Myc为NEPC驱动基因，可促进前列腺癌的神经内分泌转化，且高表达N-Myc的患者生存率普遍较低，靶向N-Myc相关信号通路可以为治疗前列腺癌、延缓疾病进程提供新的方向和思路。

[关键词] N-Myc;前列腺癌;神经内分泌转化

[中图分类号] R737.25          [文献标识码] A          [文章编号] 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）是男性常见的恶性肿瘤。2019年美国癌症统计资料显示，前列腺癌的发病率位居男性恶性肿瘤第1位，病死率位居第2位[1]。随着我国人民生活方式的西化及前列腺癌筛查手段的普及，前列腺癌的发病率与检出率逐年升高。在前列腺癌的早期，雄激素剥脱疗法（androgen deprivation therapy， ADT）可抑制雄激素的产生或阻碍雄激素受体功能，以达到控制肿瘤进一步发展的目的。ADT对80%以上的患者有效，此时表现为雄激素依赖性前列腺癌（androgen-dependent prostate cancer， ADPC），但经过中位时间14～30个月后，大部分接受ADT治疗的患者发展为去势抵抗性前列腺癌（castration-resistance prostate cancer， CRPC）[2]。研究表明[3]，前列腺癌经ADT治疗后易发生神经内分泌转化，甚至演变为前列腺神经内分泌癌（neuroendocrine prostate cancer， NEPC），作为CRPC的极差预后亚型，在致死性CRPC中的发病率约为25%～30%，预后极差。该文通过对N-Myc在前列腺癌神经内分泌转化中的相关作用机制进行总结，旨在为NEPC的研究開拓思路，也期为这一致死性疾病找到新的诊断和治疗靶点。

1  N-Myc在前列腺癌中的表达

N-Myc于1983年被首次报道，因其典型的致癌活性及其与人类神经母细胞瘤癌基因的相关性而被认知[4]。N-Myc属于Myc原癌基因家族，Myc家族包括具有高度同源性的5种类别，分别为C-Myc、N-Myc、B-Myc、L-Myc、S-Myc，MYCN（编码N-Myc）最初被认为是人神经母细胞瘤和小细胞肺癌中扩增的Myc相关基因。MYCN基因位于人类2号染色体短臂远端（2p23～24），N-Myc蛋白大小为62～64 kDa，是基础螺旋-环-螺旋-拉链（bHLHZ）类的转录因子，在细胞的增殖、生长、凋亡、能量代谢和分化等方面起着调节作用[5]。N-Myc普遍存在于肺、心、神经系统、肾脏、皮肤、胃肠上皮中，也在多种类型肿瘤中发现异常增殖和过度表达，包括前列腺癌[5]。

近年来，研究者陆续报道了约40%NEPC、20%无神经内分泌表型的CRPC、5%前列腺腺癌[6]中存在N-Myc的基因扩增和过表达，与低表达N-Myc的患者相比，高表达N-Myc的患者總体生存率显著降低[7]。2016 年，Lee等[8]从正常前列腺组织分离基底细胞，发现过表达N-Myc和活化AKT1可诱导前列腺腺癌和神经内分泌表型的发生。

2  N-Myc促进前列腺癌细胞的增殖和侵袭能力

Lee等[8]在NEPC小鼠移植瘤模型中发现，利用shRNA敲低N-Myc的表达水平，可缩小肿瘤体积。N-Myc过表达前列腺癌的生长速度显著高于无N-Myc过表达肿瘤[3]。另有研究发现[2]，ADT诱导LNCaP细胞的衰老，而在ADPC阶段，过表达N-Myc可上调ATM，减弱ADT的诱导衰老作用。以上研究结果，均提示N-Myc促进前列腺癌细胞的增殖能力。

Valastyan等[9]用尾静脉注射分析方法，建立前列腺癌侵袭转移NSG小鼠模型。结果发现，注射N-Myc / myrAKT1-Luc的肿瘤出现高度侵袭性且多途径转移，而注射LNCaP-Luc的肿瘤仅局限于前列腺内。另有研究发现[2]，N-Myc通过下调miR-421再上调ATM，促进了CRPC细胞的迁移/侵袭。以上研究结果，均提示N-Myc促进前列腺癌的侵袭转移能力。

3  N-Myc促进前列腺癌细胞的神经内分泌转化

研究表明[7]，体外去雄处理后，过表达N-Myc的LNCaP细胞（LNCaP-N-Myc）中干细胞标记物及神经分化标记物显著上升，而AR表达下调，这种变化显示出N-Myc的依赖性;体内长期去雄处理，AR靶基因对雄激素刺激的反应性显著降低，N-Myc的表达也导致神经谱系和干细胞基因组的富集[10-13]。上皮细胞标志物的下降以及间质细胞标志物和神经标志物的上升表明N-Myc扩增的肿瘤向神经谱系不断分化。

N-Myc高表达的前列腺癌细胞有混杂的特性。在去势小鼠中发生的N-Myc/myrAKT1肿瘤，其组织学显示为神经内分泌癌与腺癌的混合成分[8]，病灶表现为发散性的低分化癌（如小肠癌、鳞状细胞癌、肉瘤样改变或软骨样分化），还包括大量神经节样细胞为特征的神经分化灶，这些细胞具有丰富的嗜酸性细胞质和细胞核，以及突出的位于中心的核仁，免疫组化染色显示病灶组织的上皮细胞（AR和KRT8）、间质细胞（VIM）和神经标志物（S100）阳性[7]，这种混杂的细胞可能表示一种谱系向另一种谱系的过渡与转化。

N-Myc高表达的前列腺癌细胞受到二价基因的调节。在去除雄激素的条件下，N-Myc上调的基因上有干细胞标记和神经谱系分化标记物的富集，44%的N-Myc结合位点是前列腺癌所特有的，且这些前列腺特异的N-Myc结合基因富含神经谱系基因[7]。N-Myc还促进神经谱系基因的二价性，基因的转录受到两大组蛋白标记物是H3K4me3（转录活化作用）和H3K27me3（抑制作用）的表观遗传修饰，N-Myc结合的神经谱系基因中也存在这两种标记物的二价基因，从PCA到NEPC的过程中，神经谱系基因中H3K4me3随N-Myc表达的上调而上调，使得神经谱系基因不断富集[7]。

N-Myc与EZH2在NEPC发展中具有协同作用。Dardenne等整合了基因工程小鼠模型和人类前列腺癌转录组数据，发现N-Myc过表达促进NEPC的发生，在CRPC中，N-Myc的表达与EZH2的协同作用可能通过关闭AR信号通路和建立其他有利于生存的信号通路，使肿瘤在AR指导的治疗中存活下来，驱动前列腺癌的神经内分泌转化[3]。

有研究表明[6]，AURKA（Aurora激酶A）和N-Myc协同作用促进前列腺癌的神经内分泌转化。研究结果显示，有患者在ADPC阶段即存在AURKA和MYCN的扩增，后逐渐转化为ADT治疗相关的NEPC，提示在疾病的初级阶段AURKA和MYCN扩增等与前列腺腺癌的神经内分泌转化有一定联系。

另有研究显示[14]，DNA损伤反应通路（DDR）在前列腺癌神经内分泌转化中起到重要作用，有丝分裂相关的DDR-M基因在NEPC中富集，且DDR-M基因（包括BRCA1、RMI2、POLE和TOPBP1）的增多与AR表达减少、N-Myc表达增多呈正相关。ADT治疗后ADPC会向CRPC转变，与CRPC的腺癌表型相比，CRPC的神经内分泌表型表现出N-Myc水平增加，且其中N-Myc与PARP1/2-DDR信号通路基因的关联性更高。N-MYC直接与PARP1、PARP2的启动子区域位点P1BS2、P1BS4和P2BS1结合，或通过E2F1调节PARP1/ 2和DDR基因，使得CRPC从腺癌表型向神经内分泌表型转化[13]。

Yin等[2]证实N-Myc在ADPC时期，N-Myc上调miR-421后下调ATM以减轻ADT诱导的细胞衰老（ADIS），使ADPC发展成为CRPC。在CRPC中，N-Myc通过下调miR-421来上调ATM，促使肿瘤向NEPC发展。

CDK5R1和CDK5R2是常见的DDR-M基因。新的研究证明[2]，GR-MYCN-CDK5-RB1-E2F1信号通路是NEPC从恩杂鲁胺治疗抵抗向神经内分泌分化（neuroendocrine differentiation，NED）进展的一个转录调控机制。敲除GR基因会导致MYCN mRNA和蛋白质下调，提示GR在转录水平上调节MYCN的表达。长期的恩杂鲁胺治疗可以增强GR-MYCN轴的信号转导，N-Myc的高表达上调CDK5R1和CDK5R2，激活了CDK5，转而通过CDK5促进Rb1过度磷酸化，从而激活E2F1介导NED基因的表达，包括嗜铬粒蛋白A（chromogranin A，CgA），神经元特异性烯醇化酶（neuron-specific enolase，NSE）和突触素（Synaptophysin，SYP）。

4  N-Myc相关的前列腺癌治疗靶点

研究者[13]采用可调控N-Myc的AURKA抑制剂和PARP抑制剂，作为NEPC的联合治疗方案，结果发现N-Myc驱动的肿瘤生长得到抑制，并增强了疗效、缩短了疗程。Yin等[2]发现N-Myc对不同阶段前列腺癌miR-421/ATM信号通路的不同调控在ADT和恩杂鲁胺抵抗中发挥作用，与ATM抑制剂联合用药可再次增强N-Myc过表达CRPC细胞对恩杂鲁胺的敏感性，提示ATM抑制剂和恩杂鲁胺联合治疗方案或可用于N-Myc过表达的转移性CRPC（约占CRPC的20%）。Liu等[15]基于对GR-MYCN-CDK5-RB1-E2F1信号通路的研究，证明了联合应用PARP抑制剂（例如OLA）和CDK抑制剂（如DIHA）可以显著提高NEPC的治疗效率。

研究表明EZH2与N-Myc协同下调N-Myc靶基因的表达，对EZH2的抑制可以逆转N-Myc基因的调控。由于Gsk3β直接调节N-myc的磷酸化，并通过PI3K/Akt/mTOR通路的上游信号间接调节，靶向PI3K/Akt/mTOR可能是一种有效的治疗方法[4]。

5  展望

前列腺癌如何由ADPC临床进展为CRPC，进而为NEPC，是目前前列腺癌研究的热点和难点，我们对此仍然知之甚少。N-Myc與前列腺癌的神经内分泌转化关系密切，充分探寻N-Myc诱导前列腺癌神经内分泌转化的相关分子机制，针对AURKA、PARP等N-Myc相关靶点进行阻断，对前列腺癌进行精准的病理分型、确定组织学形态和分子特征，可为前列腺癌尤其是NEPC的临床诊断、早期干预和治疗提供新的思路。

[参考文献]

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[15]  Liu B，Li L，Yang G，et al.PARP Inhibition Suppresses GR–MYCN–CDK5–RB1–E2F1 Signaling and Neuroendocrine Differentiation in Castration-Resistant Prostate Cancer[J].Clinical Cancer Research，2019，25（22）：6839-6851.

（收稿日期：2020-06-15）

[基金項目] 国家自然科学基金：N-Myc通过ANTXR1促进前列腺癌恶性进展的机制研究（81972414）;国家级大学生创新创业训练计划项目：MYCN/miR-421/ATM信号通路在中国人群前列腺癌进展及疗效中的作用及机制研究（201810366005）。

[作者简介] 吴大森（1998-），女，本科在读，研究方向：临床肿瘤学。