N-Myc促進(jìn)前列腺癌神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化的研究進(jìn)展

吳大森　白金玲　張俊　張夢琦　李明鳳　尹玉

[摘要] 前列腺癌早期對雄激素剝奪治療（ADT）治療敏感，表現(xiàn)為雄激素依賴性前列腺癌（ADPC），表達(dá)腺癌標(biāo)記物，后可發(fā)展為去勢抵抗性前列腺癌（CRPC）。前列腺癌經(jīng)ADT治療后易發(fā)生神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化，甚至演變?yōu)榍傲邢偕窠?jīng)內(nèi)分泌癌（NEPC），表達(dá)神經(jīng)內(nèi)分泌標(biāo)記物。研究表明，N-Myc為NEPC驅(qū)動基因，可促進(jìn)前列腺癌的神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化，且高表達(dá)N-Myc的患者生存率普遍較低，靶向N-Myc相關(guān)信號通路可以為治療前列腺癌、延緩疾病進(jìn)程提供新的方向和思路。

[關(guān)鍵詞] N-Myc;前列腺癌;神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化

[中圖分類號] R737.25? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 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）是男性常見的惡性腫瘤。2019年美國癌癥統(tǒng)計資料顯示，前列腺癌的發(fā)病率位居男性惡性腫瘤第1位，病死率位居第2位[1]。隨著我國人民生活方式的西化及前列腺癌篩查手段的普及，前列腺癌的發(fā)病率與檢出率逐年升高。在前列腺癌的早期，雄激素剝脫療法（androgen deprivation therapy， ADT）可抑制雄激素的產(chǎn)生或阻礙雄激素受體功能，以達(dá)到控制腫瘤進(jìn)一步發(fā)展的目的。ADT對80%以上的患者有效，此時表現(xiàn)為雄激素依賴性前列腺癌（androgen-dependent prostate cancer， ADPC），但經(jīng)過中位時間14～30個月后，大部分接受ADT治療的患者發(fā)展為去勢抵抗性前列腺癌（castration-resistance prostate cancer， CRPC）[2]。研究表明[3]，前列腺癌經(jīng)ADT治療后易發(fā)生神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化，甚至演變?yōu)榍傲邢偕窠?jīng)內(nèi)分泌癌（neuroendocrine prostate cancer， NEPC），作為CRPC的極差預(yù)后亞型，在致死性CRPC中的發(fā)病率約為25%～30%，預(yù)后極差。該文通過對N-Myc在前列腺癌神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化中的相關(guān)作用機(jī)制進(jìn)行總結(jié)，旨在為NEPC的研究開拓思路，也期為這一致死性疾病找到新的診斷和治療靶點。

1? N-Myc在前列腺癌中的表達(dá)

N-Myc于1983年被首次報道，因其典型的致癌活性及其與人類神經(jīng)母細(xì)胞瘤癌基因的相關(guān)性而被認(rèn)知[4]。N-Myc屬于Myc原癌基因家族，Myc家族包括具有高度同源性的5種類別，分別為C-Myc、N-Myc、B-Myc、L-Myc、S-Myc，MYCN（編碼N-Myc）最初被認(rèn)為是人神經(jīng)母細(xì)胞瘤和小細(xì)胞肺癌中擴(kuò)增的Myc相關(guān)基因。MYCN基因位于人類2號染色體短臂遠(yuǎn)端（2p23～24），N-Myc蛋白大小為62～64 kDa，是基礎(chǔ)螺旋-環(huán)-螺旋-拉鏈（bHLHZ）類的轉(zhuǎn)錄因子，在細(xì)胞的增殖、生長、凋亡、能量代謝和分化等方面起著調(diào)節(jié)作用[5]。N-Myc普遍存在于肺、心、神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟、皮膚、胃腸上皮中，也在多種類型腫瘤中發(fā)現(xiàn)異常增殖和過度表達(dá)，包括前列腺癌[5]。

近年來，研究者陸續(xù)報道了約40%NEPC、20%無神經(jīng)內(nèi)分泌表型的CRPC、5%前列腺腺癌[6]中存在N-Myc的基因擴(kuò)增和過表達(dá)，與低表達(dá)N-Myc的患者相比，高表達(dá)N-Myc的患者總體生存率顯著降低[7]。2016 年，Lee等[8]從正常前列腺組織分離基底細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)過表達(dá)N-Myc和活化AKT1可誘導(dǎo)前列腺腺癌和神經(jīng)內(nèi)分泌表型的發(fā)生。

2? N-Myc促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞的增殖和侵襲能力

Lee等[8]在NEPC小鼠移植瘤模型中發(fā)現(xiàn)，利用shRNA敲低N-Myc的表達(dá)水平，可縮小腫瘤體積。N-Myc過表達(dá)前列腺癌的生長速度顯著高于無N-Myc過表達(dá)腫瘤[3]。另有研究發(fā)現(xiàn)[2]，ADT誘導(dǎo)LNCaP細(xì)胞的衰老，而在ADPC階段，過表達(dá)N-Myc可上調(diào)ATM，減弱ADT的誘導(dǎo)衰老作用。以上研究結(jié)果，均提示N-Myc促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞的增殖能力。

Valastyan等[9]用尾靜脈注射分析方法，建立前列腺癌侵襲轉(zhuǎn)移NSG小鼠模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，注射N-Myc / myrAKT1-Luc的腫瘤出現(xiàn)高度侵襲性且多途徑轉(zhuǎn)移，而注射LNCaP-Luc的腫瘤僅局限于前列腺內(nèi)。另有研究發(fā)現(xiàn)[2]，N-Myc通過下調(diào)miR-421再上調(diào)ATM，促進(jìn)了CRPC細(xì)胞的遷移/侵襲。以上研究結(jié)果，均提示N-Myc促進(jìn)前列腺癌的侵襲轉(zhuǎn)移能力。

3? N-Myc促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞的神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化

研究表明[7]，體外去雄處理后，過表達(dá)N-Myc的LNCaP細(xì)胞（LNCaP-N-Myc）中干細(xì)胞標(biāo)記物及神經(jīng)分化標(biāo)記物顯著上升，而AR表達(dá)下調(diào)，這種變化顯示出N-Myc的依賴性;體內(nèi)長期去雄處理，AR靶基因?qū)π奂に卮碳さ姆磻?yīng)性顯著降低，N-Myc的表達(dá)也導(dǎo)致神經(jīng)譜系和干細(xì)胞基因組的富集[10-13]。上皮細(xì)胞標(biāo)志物的下降以及間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物和神經(jīng)標(biāo)志物的上升表明N-Myc擴(kuò)增的腫瘤向神經(jīng)譜系不斷分化。

N-Myc高表達(dá)的前列腺癌細(xì)胞有混雜的特性。在去勢小鼠中發(fā)生的N-Myc/myrAKT1腫瘤，其組織學(xué)顯示為神經(jīng)內(nèi)分泌癌與腺癌的混合成分[8]，病灶表現(xiàn)為發(fā)散性的低分化癌（如小腸癌、鱗狀細(xì)胞癌、肉瘤樣改變或軟骨樣分化），還包括大量神經(jīng)節(jié)樣細(xì)胞為特征的神經(jīng)分化灶，這些細(xì)胞具有豐富的嗜酸性細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，以及突出的位于中心的核仁，免疫組化染色顯示病灶組織的上皮細(xì)胞（AR和KRT8）、間質(zhì)細(xì)胞（VIM）和神經(jīng)標(biāo)志物（S100）陽性[7]，這種混雜的細(xì)胞可能表示一種譜系向另一種譜系的過渡與轉(zhuǎn)化。

N-Myc高表達(dá)的前列腺癌細(xì)胞受到二價基因的調(diào)節(jié)。在去除雄激素的條件下，N-Myc上調(diào)的基因上有干細(xì)胞標(biāo)記和神經(jīng)譜系分化標(biāo)記物的富集，44%的N-Myc結(jié)合位點是前列腺癌所特有的，且這些前列腺特異的N-Myc結(jié)合基因富含神經(jīng)譜系基因[7]。N-Myc還促進(jìn)神經(jīng)譜系基因的二價性，基因的轉(zhuǎn)錄受到兩大組蛋白標(biāo)記物是H3K4me3（轉(zhuǎn)錄活化作用）和H3K27me3（抑制作用）的表觀遺傳修飾，N-Myc結(jié)合的神經(jīng)譜系基因中也存在這兩種標(biāo)記物的二價基因，從PCA到NEPC的過程中，神經(jīng)譜系基因中H3K4me3隨N-Myc表達(dá)的上調(diào)而上調(diào)，使得神經(jīng)譜系基因不斷富集[7]。

N-Myc與EZH2在NEPC發(fā)展中具有協(xié)同作用。Dardenne等整合了基因工程小鼠模型和人類前列腺癌轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)N-Myc過表達(dá)促進(jìn)NEPC的發(fā)生，在CRPC中，N-Myc的表達(dá)與EZH2的協(xié)同作用可能通過關(guān)閉AR信號通路和建立其他有利于生存的信號通路，使腫瘤在AR指導(dǎo)的治療中存活下來，驅(qū)動前列腺癌的神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化[3]。

有研究表明[6]，AURKA（Aurora激酶A）和N-Myc協(xié)同作用促進(jìn)前列腺癌的神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化。研究結(jié)果顯示，有患者在ADPC階段即存在AURKA和MYCN的擴(kuò)增，后逐漸轉(zhuǎn)化為ADT治療相關(guān)的NEPC，提示在疾病的初級階段AURKA和MYCN擴(kuò)增等與前列腺腺癌的神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化有一定聯(lián)系。

另有研究顯示[14]，DNA損傷反應(yīng)通路（DDR）在前列腺癌神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化中起到重要作用，有絲分裂相關(guān)的DDR-M基因在NEPC中富集，且DDR-M基因（包括BRCA1、RMI2、POLE和TOPBP1）的增多與AR表達(dá)減少、N-Myc表達(dá)增多呈正相關(guān)。ADT治療后ADPC會向CRPC轉(zhuǎn)變，與CRPC的腺癌表型相比，CRPC的神經(jīng)內(nèi)分泌表型表現(xiàn)出N-Myc水平增加，且其中N-Myc與PARP1/2-DDR信號通路基因的關(guān)聯(lián)性更高。N-MYC直接與PARP1、PARP2的啟動子區(qū)域位點P1BS2、P1BS4和P2BS1結(jié)合，或通過E2F1調(diào)節(jié)PARP1/ 2和DDR基因，使得CRPC從腺癌表型向神經(jīng)內(nèi)分泌表型轉(zhuǎn)化[13]。

Yin等[2]證實N-Myc在ADPC時期，N-Myc上調(diào)miR-421后下調(diào)ATM以減輕ADT誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老（ADIS），使ADPC發(fā)展成為CRPC。在CRPC中，N-Myc通過下調(diào)miR-421來上調(diào)ATM，促使腫瘤向NEPC發(fā)展。

CDK5R1和CDK5R2是常見的DDR-M基因。新的研究證明[2]，GR-MYCN-CDK5-RB1-E2F1信號通路是NEPC從恩雜魯胺治療抵抗向神經(jīng)內(nèi)分泌分化（neuroendocrine differentiation，NED）進(jìn)展的一個轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制。敲除GR基因會導(dǎo)致MYCN mRNA和蛋白質(zhì)下調(diào)，提示GR在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)MYCN的表達(dá)。長期的恩雜魯胺治療可以增強(qiáng)GR-MYCN軸的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，N-Myc的高表達(dá)上調(diào)CDK5R1和CDK5R2，激活了CDK5，轉(zhuǎn)而通過CDK5促進(jìn)Rb1過度磷酸化，從而激活E2F1介導(dǎo)NED基因的表達(dá)，包括嗜鉻粒蛋白A（chromogranin A，CgA），神經(jīng)元特異性烯醇化酶（neuron-specific enolase，NSE）和突觸素（Synaptophysin，SYP）。

4? N-Myc相關(guān)的前列腺癌治療靶點

研究者[13]采用可調(diào)控N-Myc的AURKA抑制劑和PARP抑制劑，作為NEPC的聯(lián)合治療方案，結(jié)果發(fā)現(xiàn)N-Myc驅(qū)動的腫瘤生長得到抑制，并增強(qiáng)了療效、縮短了療程。Yin等[2]發(fā)現(xiàn)N-Myc對不同階段前列腺癌miR-421/ATM信號通路的不同調(diào)控在ADT和恩雜魯胺抵抗中發(fā)揮作用，與ATM抑制劑聯(lián)合用藥可再次增強(qiáng)N-Myc過表達(dá)CRPC細(xì)胞對恩雜魯胺的敏感性，提示ATM抑制劑和恩雜魯胺聯(lián)合治療方案或可用于N-Myc過表達(dá)的轉(zhuǎn)移性CRPC（約占CRPC的20%）。Liu等[15]基于對GR-MYCN-CDK5-RB1-E2F1信號通路的研究，證明了聯(lián)合應(yīng)用PARP抑制劑（例如OLA）和CDK抑制劑（如DIHA）可以顯著提高NEPC的治療效率。

研究表明EZH2與N-Myc協(xié)同下調(diào)N-Myc靶基因的表達(dá)，對EZH2的抑制可以逆轉(zhuǎn)N-Myc基因的調(diào)控。由于Gsk3β直接調(diào)節(jié)N-myc的磷酸化，并通過PI3K/Akt/mTOR通路的上游信號間接調(diào)節(jié)，靶向PI3K/Akt/mTOR可能是一種有效的治療方法[4]。

5? 展望

前列腺癌如何由ADPC臨床進(jìn)展為CRPC，進(jìn)而為NEPC，是目前前列腺癌研究的熱點和難點，我們對此仍然知之甚少。N-Myc與前列腺癌的神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化關(guān)系密切，充分探尋N-Myc誘導(dǎo)前列腺癌神經(jīng)內(nèi)分泌轉(zhuǎn)化的相關(guān)分子機(jī)制，針對AURKA、PARP等N-Myc相關(guān)靶點進(jìn)行阻斷，對前列腺癌進(jìn)行精準(zhǔn)的病理分型、確定組織學(xué)形態(tài)和分子特征，可為前列腺癌尤其是NEPC的臨床診斷、早期干預(yù)和治療提供新的思路。

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（收稿日期：2020-06-15）

[基金項目] 國家自然科學(xué)基金：N-Myc通過ANTXR1促進(jìn)前列腺癌惡性進(jìn)展的機(jī)制研究（81972414）;國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目：MYCN/miR-421/ATM信號通路在中國人群前列腺癌進(jìn)展及療效中的作用及機(jī)制研究（201810366005）。

[作者簡介] 吳大森（1998-），女，本科在讀，研究方向：臨床腫瘤學(xué)。