AR
AR(Androgen Receptor),编码雄激素受体,属于核受体超家族中的类固醇激素受体(NR3C4)。作为一种配体依赖性转录因子,AR 在睾酮(Testosterone)或其更强效的代谢产物双氢睾酮(DHT)的激活下,调控男性性征的发育及维持。在临床肿瘤学中,AR 是前列腺癌发生发展的绝对核心驱动力。即便在去势抵抗性前列腺癌(CRPC)阶段,AR 信号通路依然通过基因扩增、配体结合域突变或剪接变异(如 AR-V7)保持活跃,这使得 AR 成为内分泌治疗(ADT)及新型抗雄药物(如恩杂鲁胺)的终身靶点。
分子机制:核易位与转录激活
AR 的激活是一个精密的多步骤过程,涉及从胞浆到胞核的穿梭:
- 静息状态: 未结合配体的 AR 位于细胞质中,与热休克蛋白(HSP90, HSP70)形成复合物,处于非活性构象,这防止了其被降解并维持了配体结合口袋的开放。
- 配体结合与二聚化: 雄激素(主要是 DHT)结合 AR 的配体结合域(LBD),导致构象改变和 HSP 解离。AR 随后发生磷酸化并形成同源二聚体(Homodimer)。
- 核易位与转录: AR 二聚体暴露核定位信号(NLS),进入细胞核。在核内,AR 的 DNA 结合域(DBD)识别并结合靶基因启动子或增强子上的雄激素反应元件 (AREs),招募共激活因子(如 SRC-1, p300),启动下游基因(如 KLK3/PSA, TMPRSS2)的转录,促进细胞存活和增殖。
临床景观:前列腺癌的进化
AR 不仅是前列腺癌的致病元凶,也是其产生耐药性的核心场所。AR 基因的变异反映了肿瘤在抗雄治疗压力下的进化。
| 疾病状态 | 变异机制 | 临床意义 |
|---|---|---|
| 去势抵抗性前列腺癌 (CRPC) | 基因扩增 / 过表达 | 约 30-50% 的 CRPC 患者存在 AR 基因扩增。通过增加受体密度,肿瘤细胞能在极低浓度的雄激素环境下维持生存,导致对一线 ADT 耐药。 |
| 药物结合域突变 | L702H, T877A, F876L | 配体乱交 (Promiscuity):突变使 AR 能够被非雄激素配体(如糖皮质激素、孕酮,甚至抗雄药物本身)激活。例如,F876L 突变会导致 AR 将恩杂鲁胺识别为激动剂,而非拮抗剂。 |
| AR 剪接变异体 | AR-V7 | AR-V7 缺失了配体结合域(LBD),因此不再依赖雄激素,呈组成性激活状态。携带 AR-V7 的患者对恩杂鲁胺和阿比特龙产生原发性耐药,通常预后极差,可能需转向紫杉烷类化疗。 |
| 雄激素不敏感综合征 (AIS) | 生殖系功能丧失突变 | 遗传病。46,XY 个体因 AR 失活导致男性性征发育受阻,表现为女性表型(完全型 CAIS)或两性畸形(部分型 PAIS)。 |
治疗策略:全面封锁 AR 轴
前列腺癌的治疗历史就是一部与 AR 信号博弈的历史,从切断来源到阻断受体,再到降解蛋白。
- 雄激素剥夺疗法 (ADT):
使用 GnRH 激动剂(如亮丙瑞林)或拮抗剂,抑制睾丸产生睾酮。是前列腺癌的基础疗法。 - 新型 AR 信号抑制剂 (ARSI):
Enzalutamide (恩杂鲁胺), Apalutamide, Darolutamide。
*机制:高亲和力竞争性结合 AR 的 LBD,抑制核转位,并阻止 AR 与 DNA 结合。 - 雄激素合成抑制剂:
Abiraterone (阿比特龙)。抑制 CYP17A1 酶,切断肿瘤微环境和肾上腺来源的雄激素合成。 - 针对 AR-V7 的策略:
由于 AR-V7 缺乏 LBD,上述药物均无效。目前正在探索靶向 AR N 端结构域(NTD)的小分子药物或 PROTAC(蛋白降解靶向嵌合体,如 ARV-110)来降解全长 AR 和变异体。
关键关联概念
- PSA (KLK3): 前列腺特异性抗原,AR 直接调控的下游基因,临床最常用的肿瘤标志物。
- AR-V7: 导致配体结合域缺失的剪接变异体,耐药的“鬼牌”。
- 肯尼迪病 (SBMA): 由 AR 基因 CAG 三核苷酸重复扩增引起的神经退行性疾病。
- FOXA1: AR 的关键先驱因子(Pioneer Factor),协助 AR 结合致密的染色质。
学术参考文献与权威点评
[1] Tran C, et al. (2009). Development of a second-generation antiandrogen for treatment of advanced prostate cancer. Science.
[学术点评]:Enzalutamide (MDV3100) 的奠基性论文。Charles Sawyers 团队阐明了第一代抗雄药物(如比卡鲁胺)失效是因为 AR 核转位未被完全阻断,并开发了能强效阻断这一过程的新药。
[2] Antonarakis ES, et al. (2014). AR-V7 and resistance to enzalutamide and abiraterone in prostate cancer. New England Journal of Medicine (NEJM).
[学术点评]:临床转化里程碑。首次证实循环肿瘤细胞(CTC)中的 AR-V7 是预测 CRPC 患者对恩杂鲁胺和阿比特龙耐药的可靠生物标志物。
[3] Visakorpi T, et al. (1995). In vivo amplification of the androgen receptor gene and progression of human prostate cancer. Nature Genetics.
[学术点评]:早期关键发现。揭示了 AR 基因扩增是激素难治性前列腺癌在低雄激素环境下维持 AR 信号活性的主要机制。
[4] de Bono JS, et al. (2011). Abiraterone and increased survival in metastatic prostate cancer. New England Journal of Medicine (NEJM).
[学术点评]:COU-AA-301 研究。证明了通过抑制 CYP17A1 切断雄激素合成能显著延长化疗后 mCRPC 患者的生存期,确立了阿比特龙的地位。
[5] Robinson D, et al. (2015). Integrative clinical genomics of advanced prostate cancer. Cell.
[学术点评]:mCRPC 的基因组全景图。指出 AR 通路异常(扩增/突变)存在于 60% 以上的转移性病例中,强调了 AR 仍是晚期疾病的核心靶点。