侯海琴 王晓珍 夏永宁 赵 刚

(吉林大学附属第一医院，吉林 长春 130021)

乳腺癌在所有女性恶性肿瘤中的发病率居于首位，近年还有明显升高趋势，而乳腺癌的死亡率居于第二，仅次于肺癌〔1〕，迫切需要寻找更多治疗方法减少乳腺癌的发病率，降低死亡率。雄激素受体(AR)在人体组织中表达广泛。相对于全身组织，AR在乳腺癌组织中的表达位于第三〔2〕。临床研究发现，高达80%～90%原发性乳腺癌组织中检测到AR表达，高于雌激素受体(ER)的表达(50%～80%)〔3〕。近年有研究表明雄激素及其受体对于乳腺癌的发生、发展及预后具有重要作用。多项研究〔2，4，5〕表明AR在不同乳腺癌亚型中具有差异表达：luminalA型AR表达占55%～92%，luminalB型45%～89%，人表皮生长因子受体(Her)-2过表达型28%～76%，三阴性乳腺癌(TNBC)22%～39%。由此可见，AR在luminal型乳腺癌中表达相对较高，所以，luminal型乳腺癌最有可能从AR的相关治疗中获益。

1 AR的结构和作用机制

AR与ER、孕激素受体(PR)、糖皮质激素同属类固醇激素受体家族。AR编码基因位于Xq11-12，其基因编码的多肽分子量为110 kD。AR作为一个核转录因子，由4个结构域构成，包括N-末端结构域、DNA结合域、铰链与配体结合域。未结合配体的AR在胞质中能与热休克蛋白(HSP)结合。按照AR被激活的方式，将AR的作用机制分为雄激素依赖性和非雄激素依赖性机制(活化)。雄激素依赖性机制：当配体如睾酮或5α双氢睾酮等与AR结合后，AR被激活，HSP解离，AR进入细胞核内形成二聚体，AR的DNA结合结构域与核内DNA雄激素应答元件结合，并招募其他辅助因子、抑制因子和转录调节因子，调节靶基因的转录。非雄激素依赖机制：当配体如睾酮或5α双氢睾酮等激活AR，AR通过诱导JANUS激酶(JAK)-信号转导与转录激活因子(STAT)3、丝裂原活化蛋白酶(MAPK)、NOTCH和磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/鼠胸腺瘤病毒癌基因同源物(AKT)信号通路〔6，7〕，激活下游信号转导蛋白并进入细胞核，调节靶基因的转录，此种调节方式下AR并没有进入细胞核直接调节基因的转录。AR还可引起细胞质信号级联快速启动，激活蛋白激酶A、蛋白激酶C和细胞外调节蛋白激酶(ERK)，细胞质内AR与膜结合蛋白如Src结合，通过磷酸级联反应间接调节基因的转录〔8〕。

2 AR和ER、PR在乳腺癌中的关系

虽然AR和ER在ER阳性乳腺癌中的相互作用仍在研究中，但可以肯定的是关于AR和ER在乳腺癌细胞系的相互作用有不同的作用机制。于琦等〔9〕对ER+的MCF-7和ER-的MDA-MB-453乳腺癌细胞经过雄激素二氢睾酮(DHT)作用后，检测AR蛋白表达均增加，结果表明DHT通过AR抑制ER+MCF-7和ER-MDA-MB-453乳腺癌细胞周期由G1期到S期转化，从而抑制乳腺癌细胞增殖。同时，朱蔼瑜等〔10〕通过检测抑癌基因 p53、p73 及p21在ER+MCF-7乳腺癌细胞株的表达也证明AR可通过上调抑癌基因p53、p73、p21 表达抑制ER+乳腺癌细胞增殖促进凋亡。在ER+/AR+乳腺癌细胞中，AR结合配体被激活后，与结合配体的ER竞争性结合核内雌激素相关的应答元件，抑制ER转录活性，导致细胞凋亡〔11〕；相反，在ER-/AR+细胞中，由转录因子FOXA1介导AR进入核内，促进下游基因转录，导致细胞增殖〔12〕。最初只是研究AR与ER表达阳性或阴性之间的相互作用，目前已有很多关于AR对不同形式ER调控作用的研究，产生了不同的生物学作用。

Panet-Raymond等〔13〕利用酵母和哺乳动物双杂交系统证明介导AR和ERα之间相互作用的区域是在ERα的C端配体结合区和AR的N端转录激活区或AR全长，而AR与ERβ之间无相互作用。Peters等〔3〕研究结果表明，雄激素对乳腺癌细胞增殖的抑制作用主要是通过AR而不是间接机制如激素代谢、非基因的类固醇信号传导或非配体的受体激活作用。体外研究中，DHT需要通过全长AR而非短截体AR抑制ERα。在目前研究〔3〕中的一个重要发现是，野生型AR或突变型AR，都可以抑制ERα活性，这意味着雄激素对乳腺癌细胞的影响主要来自抑制ERα的信号通路而不是通过激活AR靶基因。Lundin等〔14〕认为AR结构改变减少了对ERα信号通路的抑制，三苯氧胺(TAM)的应用抑制了雌激素依赖的乳腺癌细胞的增殖。目前更新的研究方向是AR在体外可以结合到雌激素反应元件(ERE)，在体内结合内源性ERα的一个调节位点，进而抑制ERα活性，并且AR的DNA结合结构域(DBD)是AR抑制ERα活性所必需的结构〔3〕。尽管确切的证据还没有，但前列腺癌细胞中AR结合的位点可以直接与乳腺癌细胞中ER结合位点重叠〔15〕。Lanzino等〔16〕利用免疫共沉淀法研究发现在MCF-7细胞中AR和ERα均可与共激活因子ARA70结合而被激活，但对控制细胞增殖的作用不同。ARA70作为共激活因子，在MCF-7(ER+)细胞中，ARA70与ERα结合，增强ERα转录活性，诱导细胞增殖，而在MCF7-AR过表达细胞中，ARA70转向结合AR，提高AR对ERα信号的抑制作用，增强AR的抗细胞增殖的能力。Lanzino等〔17〕研究发现MCF-7细胞中AR的抗增殖作用通过一个核受体DAX1介导直接下调细胞周期调节蛋白D1来实现。

一项研究〔18〕利用AR激动剂米勃龙(一种合成的非代谢雄激素)抑制ER+的MCF-7和Zr75乳腺癌细胞的增殖，同时上调ERβ mRNA和蛋白的表达，经AR拮抗剂羟基氟他胺处理后，MCF-7和Zr-75乳腺癌细胞中上调ERβ mRNA和蛋白表达的作用被完全逆转，故认为激活的AR上调ERβ mRNA和蛋白的表达。人类ERβ启动子区包含多个转录因子，如转录激活子蛋白(AP)-1、八聚体转录因子(OCT)-1、GATA和雄激素反应元件(ARE)等。利用瞬时转染技术发现激活的AR，通过ERβ启动子区的ARE,上调ERβ的表达和活性，而且对乳腺癌 MCF-7(AR+/ER+α) 和 MDA-MB-231(AR+/ER-α)细胞研究发现AR均可通过ARE上调ERβ的表达和活性，抑制肿瘤细胞增殖。当ERβ基因沉默后，米勃龙不再具有抗增殖作用，可见ERβ的表达水平与米勃龙抗增殖作用相关。ERβ已被证明通过抑制c-myc基因的转录抑制人乳腺癌细胞增殖，cyclinD1和cyclinA基因增加细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂p21WAF1/CIP1和p27Kip1的表达，导致细胞周期阻滞在G2期。沉默ERβ基因表达，降低p21蛋白和mRNA的表达，同时增加cyclinD1蛋白和mRNA的表达，说明雄激素抗增殖作用与ERβ的表达水平相关〔18〕。Cops等〔19〕研究米勃龙抗增殖作用是通过AR和PR介导产生。PRA和PRB在同一基因的不同的启动子区表达。PRB主要占据孕激素应答基因位点，PRA具有较强的阻遏类固醇激素受体转录的作用，包括ERα、PRB、AR。在AR+/PR-乳腺癌MCF-7细胞中，米勃龙抑制雌激素诱导的细胞增殖作用较小；但在AR+/PR+细胞MCF-7m11PRA中，米勃龙有很强的抑制细胞MCF-7m11PRA增殖的作用，并且使用AR拮抗剂比卡鲁胺处理MCF-7m11PRA后，并不能逆转米勃龙的抗增殖作用。因此PRA高表达可以增强米勃龙对乳腺癌细胞增殖的抑制作用，且米勃龙的抗增殖作用不被AR拮抗剂所逆转。

Mohammed等〔20〕研究发现孕酮缺乏诱导肿瘤细胞增殖的潜能，相反在雌激素驱动的情况下孕激素有抗增殖作用。进一步将T-47D细胞(ER+α/PR+)给予孕酮和他莫昔芬处理，发现雌激素诱导的T-47D细胞的生长获得最大限度的抑制，肿瘤明显缩小,证明孕激素可以拮抗雌激素诱导的肿瘤细胞增殖。

根据上述研究，ER受体形式不同，AR的调节作用也不同，AR通过不同作用机制抑制ERα的表达，促进ERβ的表达，同时PR也抑制ERα的表达，其中PRA的表达也增强了AR抗增殖作用。

3 AR诱导激素治疗产生耐药的机制

目前对原发性ER+乳腺癌，标准的治疗方案主要是采用TAM或芳香化酶抑制剂(AIs)。但不幸的是，30%～50%的病例显示内分泌治疗起初就有原发耐药或随时间推移出现继发性耐药〔21，22〕。第2版晚期乳腺癌国际指南共识(ABC2)〔23〕将原发性内分泌耐药定义为辅助内分泌治疗不超过2年或者晚期一线内分泌治疗不超过6个月即出现复发转移或进展。继发性内分泌耐药定义为辅助内分泌治疗超过2年或者结束后1年内出现复发转移，或者一线内分泌治疗超过6个月出现进展。

值得注意的是，研究表明无论是体内或体外实验，AIs或TAM治疗管腔型乳腺癌产生耐药的过程与AR有关。AR在乳腺癌细胞系中的表达均可导致TAM和AIs耐药〔24，25〕。研究〔26〕发现，与TAM敏感的原发肿瘤组相比，在TAM耐药转移瘤组中检测到高表达AR(P=0.001 7)。利用mRNA荧光定量PCR(qRT-PCR)技术，检测了AR在TAM敏感和耐药肿瘤细胞组中的表达水平，表明TAM耐药组中AR表达水平往往更高，尽管定量分析没有统计学意义(P=0.11)，但ERα在TAM耐药组中表达水平均明显降低(P<0.05)。Cochrane等〔27〕研究了AR在辅助TAM治疗患者中的作用，发现对TAM耐药的患者中ER+的中位数为62.5%，AR+的中位数为70%。相反，治疗有效的患者中ER+率显著增高(92.5%，P=0.001)，AR+率降低(57.5%)。此外，当AR∶ER≥2时患者的无病生存期较AR∶ER<2时更短，更容易因TAM耐药出现复发。临床前研究证明他莫昔芬耐药肿瘤中AR表达高于他莫昔芬敏感肿瘤。这项研究表明，AR和ER信号之间的交叉通路是继发性TAM耐药的主要原因。随后的研究又进一步证实〔21〕ER+乳腺癌新辅助内分泌治疗敏感的肿瘤细胞中AR表达下降，但对新辅助内分泌治疗耐药的肿瘤AR表达是增加的，而且体内和体外实验均证实相对于TAM敏感细胞，AR在TAM耐药细胞中表达水平增加。这些结果表明，AR的表达不利于TAM对ER+乳腺癌的内分泌治疗，反而AR高表达可能提高TAM的激动活性。因此，使用AR抑制剂是克服内分泌治疗耐药性的一个很有前途的策略。

比卡鲁胺和恩扎鲁胺分别是第一代和第二代AR拮抗剂，均可以抑制雄激素介导的乳腺癌细胞增殖。Cochrane等〔27〕研究发现恩扎鲁胺能抑制AR阻止AR易位到核内，抑制AR的转录活性，同时可以抑制雌激素诱导的MCF-7细胞的增殖，抑制雌激素诱导的PR表达，促进细胞凋亡。但比卡鲁胺却能促进雌激素诱导的乳腺癌细胞增殖和PR表达。因此，恩扎鲁胺不仅抑制了雄激素介导的肿瘤生长，而且抑制了雌激素介导的肿瘤生长。

在ER+/AR-细胞中，他莫昔芬抑制ERα的活性，但在ER+/AR+中，他莫昔芬增加ERα的转录活性。可见他莫昔芬在AR过表达细胞中发挥一个激动剂的作用〔26〕。比卡鲁胺不能抑制ERα的转录活性，却可以恢复AR过表达肿瘤细胞对TAM的敏感性。对于芳香化酶抑制剂获得性耐药机制有研究认为是AR和ER信号通路的共同作用导致，因此通过AIs联合ER下调剂氟维司群或AIs联合阿比特龙可以完全阻断ER信号通路，抑制肿瘤的增殖。研究发现PR也参与乳腺癌细胞内分泌治疗耐药〔28〕。Wu等〔29〕研究发现激活的孕激素通过与PR形成复合物并与乳腺癌耐药蛋白(BCRP)启动子区的孕激素反应元件(PRE)结合，进而使BCRP基因的转录失活，最终逆转BCRP介导的乳腺癌细胞耐药。

4 AR对乳腺癌预后的影响

Jiang等〔30〕研究表明AR在luminal型乳腺癌的表达提示有一个较好的预后，相反的在TNBC中AR过表达的患者预后较差。同时也比较AR根据激素受体(HR)表达情况的不同与无病生存(DFS)的关系，结果显示相比于HR-(ER-/PR-)且AR低表达，HR+(ER+/PR+)且AR高表达时DFS更长，预后更好。此结果和Elebro等〔31〕的研究结果一致。Elebro等〔31〕通过一个包括913例患者的前瞻性研究表明,相比于AR和ER表达一致(ER+/AR+或者ER-/AR-)的患者，两激素受体表达不一致(ER+/AR-或者ER-/AR+)的患者预后更差〔校正后风险比(HR),1.99;95%CI,1.28～3.10;P=0.002〕。该研究还得出肿瘤AR表达缺乏是绝经后未接受化疗的AIs治疗早期失败的预测因素。有一项关于355例绝经后乳腺癌妇女AR中CAG重复序列长度和ER表达情况与预后关系的研究〔32〕，发现CAG重复序列较短的AR在ER-乳腺癌中明显增加疾病死亡风险，相反地，ER+中表达的AR有较短的CAG重复序列提示预后较好。进而推测，CAG重复序列短的AR抑制ER+肿瘤细胞的增殖，促进ER-乳腺肿瘤细胞的增殖。Cochrane 等〔27〕在192例辅助他莫昔芬治疗ER+乳腺癌的研究表明，与ER+乳腺癌疾病进展和他莫昔芬治疗反应相关的并不是AR的表达水平，而是AR+和ER+的比值。当AR∶ER≥2时这些患者的DFS(HR=4.04,95%CI2.47～7.83,P<0.001)和疾病特殊生存期 (HR=2.75,95%CI1.11～6.86,P=0.03)更短，更容易发生淋巴结转移和TAM耐药。有研究〔33〕者发现接受过化疗和内分泌治疗的患者，AR表达阳性有更长复发时间(TTR)和疾病特异生存时间(DSS)。尤其在接受过化疗的ER+的luminalB型乳腺癌中，表达AR的患者的TTR(P=0.017,HR0.521,95%CI0.306～0.888)和DSS(P=0.001,HR0.276,95%CI0.130～0.588)均提示预后较好。结果证明在ER+乳腺癌中AR的表达是良好的独立预测指标。但是也有学者〔25〕认为相比于正常乳腺上皮细胞内AR和ER阳性率相等，两者阳性的比值越高的乳腺癌患者在接受他莫昔芬治疗时更易出现复发，且预后更差〔27〕。与原发瘤相比，局部复发的乳腺癌或转移瘤中AR和ER阳性比值增高〔25〕。因此乳腺癌的患者可能受益于联合抗雄激素治疗和抗雌激素治疗，并且对传统的抗雌激素治疗耐药的肿瘤可能对抗雄激素治疗敏感。

综上，随着对AR生物学作用的新认识提示其对ER+乳腺癌患者的内分泌治疗耐药机制可能具有重要意义。此外，利用AR抑制剂，如比卡鲁胺和恩扎鲁胺，恢复内分泌治疗的敏感性。AR抑制剂的使用正成为一种新的治疗策略。在这样的背景下，研究的重点是识别能从AR靶向治疗中获益的更个体化的患者。尤其对长期通过芳香化酶抑制剂耗尽全身雌激素导致复发的患者，AR靶向治疗药物将使这些患者得到极大的获益。综合考虑，可以将AR的表达加入到乳腺癌的分子分型，使更多的患者从辅助内分泌治疗中受益。将AR包含到风险评估模型中，通过基因检测，获得更精准的预测，提高个体化治疗效果及改善个体化治疗结局。