摘要
核受体(NRs)是配体-激活超家族转录因子超家族一员,是一种与各种机制组合在时空上精准负调控基因表达的一类生物传感器。一些NRs具有精准调节许多不同类型细胞增殖、分化和凋亡的作用。几种NRs的合成配体一直是癌症干预措施的广泛药物研究的焦点。本文综述几个相关NR家族成员在肿瘤生长和转移中的作用,即雄激素受体(AR)、雌激素受体(ER)、糖皮质激素受体(GR)、甲状腺激素受体(TR)、维甲酸受体(RARs)、维甲酸X受体(RXRs)、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)和肝X受体(LXRs)。这些研究是开发、改进基于新作用模式,减少副作用和克服耐药性治疗药物的关键。
前言
核受体(NRS)是配体激活转录因子的超家族,在发育、代谢、生殖、衰老和癌症等许多生物过程的生理和病理过程中起着重要作用。NRs构成了一个连接环境与激素信号与基因组反应、它支配着基因表达水平上的各种细胞命运决定的完整体系。由于这一核心作用,NRs药占了所有药的近15%。
多年来随着基因组测序发展,在人类和小鼠基因组分别鉴定到了48和49NRs。超家族的成员有一个有4个主要功能结构域的分子结构,这导致了四元结构的多样性。NR组成模块很长,有无需的N-端结构域,具有高度保守的DNA结构结构域(DBD),一个铰链结构域和C-端配体结合域(LBD)。
这个超家族可以通过他们的细胞定位和配体基因组反应细分为亚家族。一类NRs是存在于细胞质类固醇激素高亲和受体。这个亚家族包括雄激素受体(AR)、雌激素受体(ER)和糖皮质激素受体(GR)。配体结合后释放伴侣形成同二聚体后进入细胞核。一旦进入细胞核内,配体受体与转录调节因子结合促进靶基因的表达调控。
第二类超家族组成受体通常存在于细胞核中,在没有配体的情况下他们也与同源DNA结合。以NRs为例的这些成员结合饮食衍生配体或代谢途径的中间体,如:如维生素D受体(VDR)、视*酸受体(RAR)、过氧化物异构酶体激活受体(PPAR)或者肝脏X受体(LXRs)。甲状腺激素受体(TR)也是这个亚家族的一部分,它们通常与视*X受体(RXR)形成异质二聚体。如果没有配体,与NR辅抑制因子和(或)视网膜和甲状腺受体的沉默介质(SMRT/NCOR2)相互作用,形成组蛋白脱乙酰化酶相关的共抑制子复合物的一部分,从而抑制转录。配体结合的构象变化导致辅抑制物的解离和NR与辅激活剂配合物的结合,它通常包括具有组蛋白乙酰转移酶活性的蛋白质,促进开放的染色质构象的靶基因表达激活。
NRs通过多种机制来调节转录。如上所述,NRs能够通过DBD结合反应元件直接激活靶基因,这种结合要么是同源要么是异源。配体通过影响AF-2域的C端螺旋(螺旋12、H12)的折叠或位移以变构方式控制NR与共调节蛋白(共激活剂和共抑制剂)的相互作用。与协同激活剂的相互作用,促进转录和染色质的重塑。然而,最近解析AR结构的全长提供了证据,一个共调节元件可以独立于AF-2域进行结合。这是个例外,还是其他NRs规则有待进一步研究。
此外,一些NRs在有或无配体都能够有效抑制基因表达,其中一些已被报道以配体依赖的方式通过紧密连接或拮抗其他转录因子的活性抑制转录(被统称为交叉抑制作用的机制)。NRS的功能也可以通过翻译后修饰来调节,包括磷酸化、泛素化和SUMO化等。
几种NRs在癌症发展和进展中启动关键作用早已得到承认。一些NRs在控制增殖、分化和凋亡中的生物学作用表明NRS及其配体对肿瘤进展的潜在影响。事实上,几种针对NRs的有效干预癌症的药物一直是药物发现工作的重点。在这篇综述中,我们总结了选定在调节肿瘤生长作用的药物NRs亚家族成员。这篇综述不包含VDR,它已经被广泛单独报道。
雄激素受体作为前列腺癌的治疗靶点
雄激素是男性生殖系统发育和第二性特征所需的类固醇激素。AR(NR3C4)是介导雄激素生物学效应的主要转录因子。除了男性生殖系统,AR也在其他组织中表达,如骨骼、肌肉、脂肪组织、大脑和造血细胞。与AR结合的内源性配体是5α-二氢睾酮(DHT)和睾酮。在前列腺细胞中,睾酮可直接作用于AR或通过5α还原酶转地转化为DHT。
一些病例已经被报道与AR和雄激素有关,包括雄激素不敏感综合征和前列腺癌等。在本节中,我们将重点