肺癌藥物靶點與Nur77的研究進展

潘莉分，李禎燁，勞茹陽，胡瓊瑩

（臺州學院醫學院，浙江 臺州 318000）

0 引言

肺癌是對人類健康造成重大影響的重要公共衛生問題，數據顯示：2020 年全球肺癌發病率約22.4%，死亡率高達18%，其死亡人數居癌癥死亡人數之首［1］。我國是肺癌高發國家，2020 年肺癌患者數量達到80 萬，近30 年，肺癌死亡率提高了46.5%，肺癌已經成為我國致死惡性腫瘤中死亡率排名第一的疾?。?］。非小細胞肺癌是肺癌最常見的類型，約占肺癌病例的85%［3］。肺癌的治療手段主要包括手術治療、放療、化療（包括靶向治療）和免疫治療等［4］。這些治療手段各有局限性：手術治療生存率低且易復發和轉移；放療不良反應大；以鉑為基礎的化療方案毒副作用大，靶向性低且易復發［5-7］；免疫治療費用高，僅有約20%的患者能從中獲益，且毒副作用較大［3，8-9］。而小分子靶向治療是不同藥物作用于不同靶點，具有藥物用量少、特異性強等優點，因此小分子靶向藥物的研發已成為抗肺癌藥物研發的主要趨勢［10-11］。孤兒核受體Nur77 能夠影響腫瘤細胞的生長、凋亡和自噬等生理調控過程［12］，有望成為治療的新靶點。本文簡要介紹了部分抗肺癌藥物靶點，并綜述了Nur77 及其相關化合物。

1 國內外抗肺癌靶向藥物市場分析及發展趨勢

目前報道較多的藥物靶點包括間變性淋巴瘤激酶（Anaplastic Lymphoma Kinase，ALK）、表皮生長因子受體（Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR）、肉瘤致癌因子-受體酪氨酸激酶（c-Ros oncogene 1，Receptor Tyrosine Kinase，ROS1）、血管內皮細胞生長因子（Vascular Endothelial Growth Factor，VEGF）、間質表皮轉化因子（Mesenchymal Epithelial Transition Factor，MET）、鼠類肉瘤病毒癌基因同源物B1（v-Raf Murine Sarcoma Viral Oncogene Homologue B1，BRAF）、泛人表皮生長因子受體（Human Epidermal Growth Factor Receptor 2，HER2）等［13-14］，各靶點以及相關藥物具體情況介紹見表1。其中ALK 藥物在國內市場銷售額預測為96.44 億，EGFR 藥物國內市場銷售額預測為226.51 億元，具有廣闊的市場前景［2］。

表1 抗肺癌藥物靶點及相關藥物

目前國外市場上靶向藥物主要包括吉非替尼、?？颂婺?、厄洛替尼等；國內市場上推出的治療肺癌的小分子靶向藥物主要包括吉非替尼、?？颂婺?、克唑替尼等［2］。從表1 中列舉的各藥物特點可以看出，目前上市的肺癌小分子靶向藥物仍然存在耐藥及副反應較大等缺點，因此仍需進一步研究肺癌的分子機制以及開發更有效的新靶向藥物［13，18］。

下面我們對在機體代謝與發育以及穩態維持等方面發揮重要功能的孤兒核受體家族成員Nur77 進行討論［19-20］，探討其相關的作用機制與治療前景。

2 Nur77及其靶點相關的化合物

核受體超家族至少包含48 個轉錄因子成員，它們通過調控靶基因的表達來影響不同的生命活動過程，是主要的藥物靶點［12，21-22］。Hazel 等［18］于1988 年首次發現的一個細胞核受體超家族的孤兒成員Nur77（也稱為NR4A1/TR3/NGFI-B），在維持細胞內穩態和在疾病中起著重要作用［19，21，23］。

2.1 Nur77的分子結構特點

Nur77 cDNA 序列能夠編碼598 個氨基酸的蛋白質［24］。Nur77 具有典型的核受體結構，包括N 端結構域、DNA 結合結構域（DNA binding domain，DBD）和配體結合結構域（Ligand binding domain，LBD）［25］（如圖1 所示）。其N 端區域包含配體獨立的激活功能1（Activation function-1，AF-1）反式激活域（Transactivation domain，TAD），是與其他轉錄因子相互作用和進行反轉錄激活所必需的［12］。DBD 區域能夠識別特定的NGFI-B 響應元件（NGFI-B response element，NBRE），Nur77 通常通過與靶基因啟動子區域的NBRE 結合而起作用［26-27］；而LBD 區域在轉錄活性和/或二聚過程中有重要作用［28］。

圖1 Nur77 結構示意圖

2.2 Nur77作為肺癌靶點的可能性

2.2.1 Nur77 在癌癥中的表達及預后

有研究統計，與正常組織細胞相比，Nur77 在結腸癌、胰腺癌、乳腺癌和肺癌等多種腫瘤中過表達，其在肺癌、乳腺癌和結腸癌等中的表達水平與患者的生存或預后息息相關。Nur77 相關腫瘤的預后和功能隨腫瘤類型、腫瘤環境和化合物或配體的不同效應而變化［20］。有隊列研究結果顯示，Nur77 蛋白高水平表達會降低患者生存期的預后［29］。也有研究發現，部分化合物如厚樸酚、馬來毒箭木苷等能夠通過調節Nur77 信號通路來抑制腫瘤的生長［30-31］。

2.2.2 Nur77 與腫瘤相關的生物學功能

Nur77 在腫瘤細胞的生長、凋亡和自噬等生理調控過程中發揮著重要的作用［12］。Nur77 作為轉錄因子能夠調控多種基因的表達，也能夠作為與不同細胞間的伙伴直接相互作用的蛋白質，發揮與細胞存活和死亡相關的多種功能［32］。

作為一種轉錄因子，Nur77 通過與其同源基因結合的特異性蛋白1（Sp1）轉錄因子相互作用，或通過Nur77/Sp1 共同作用發揮轉激活功能來調控基因［33-34］。已有研究證明：Nur77 通過其啟動子區域的NBRE調節絲氨酸蛋白酶抑制劑家族成員SerpinA3，這可能與Nur77 在炎癥疾病中的作用有關［35］。Nur77 還能夠招募并作用輔抑制因子SWI/SNF 復合物到CD36 和FABP4 的啟動子上，來抑制它們的轉錄，從而阻礙脂肪酸的攝取，抑制乳腺癌細胞增殖［36］。

Nur77 磷酸化能夠誘導Nur77 從細胞核轉移到線粒體，進而在線粒體中通過LBD 與Bcl-2 相互作用，暴露Bcl-2 的BH3 結構域，使其從抗凋亡分子轉變為促凋亡分子，并觸發癌細胞中細胞色素C（Cyt C）的釋放，激活Caspase-9 和Caspase-3，誘導腫瘤細胞凋亡［12，23，37］。在THPN（1（-3，4，5-trihydroxyphenyl）nonan-1-one）的誘導下，Nur77 在線粒體內膜（MIM）通過TAD 與腺嘌呤核苷酸轉位酶1（Adenine nucleotide translocase 1，ANT1）相互作用，導致ANT1-VDAC1 復合物消耗線粒體膜電位并誘導黑色素瘤細胞自噬［38］。除線粒體外，在CD437 等化合物的作用下，Nur77 還可轉移到內質網，并與Bcl-2 或轉介子相關蛋白亞單位γ（Translocon-associated protein subunit γ，TRAPγ）相互作用，引起內質網應激誘導的細胞凋亡［39］。

在不同化合物的作用下，Nur77 在多種腫瘤細胞中過表達并誘導凋亡，如肺癌［37］、乳腺癌［36］、結腸癌［40］、胃癌［41］、食管癌［42］、胰腺癌［43］和前列腺癌［44］等。除了具有促凋亡功能以外，Nur77 還可以抑制膀胱癌［45］、子宮平滑肌瘤［46］等腫瘤細胞的生長和細胞周期。

2.2.3 Nur77 配體

Nur77 在腫瘤中的表達和功能顯示，其配體作為激動劑或拮抗劑代表了一種潛在的新型選擇性受體調節劑用于癌癥治療［47］。Nur77 的受體激動劑如殼囊孢酮B（Cytosporone B，Csn-B）和1,1-二（3′-吲哚基）-1-（p-取代苯基）甲烷（C-DIMs）等可與Nur77 直接結合并激活Nur77，誘導Nur77 出核，從而引發凋亡并抑制腫瘤細胞生長［48-49］。此外，而后發現的C-DIMs 衍生物BI1071 以及Csn-B 相關化合物、三萜類青藤酚和許多其他化合物，包括多不飽和脂肪酸也有類似的作用［23，50］。這幾種不同類型的化合物已被證實為結合受體Nur77 的配體，由此可見Nur77 配體化合物的有效性，以及Nur77 作為肺癌治療靶點的可能性。

2.3 調節Nur77信號通路抗腫瘤化合物

已有研究發現，某些化合物能夠通過調節Nur77 信號通路來抑制腫瘤的生長［20］。課題組曾綜述了某些真菌聚酮及其類似物、化療藥物順鉑、植物提取物丁烯基苯酞（BP）、模擬肽紫杉醇等Nur77 相關抗腫瘤化合物［51］。下面將綜述近年來發現的氧雜蒽酮類、萜類化合物、植物提取衍生物等能夠通過調節Nur77信號通路的抗腫瘤化合物，如表2 所示。

表2 調節Nur77 信號通路的抗腫瘤化合物

2.3.1 氧化性二吲哚甲烷

3,3′-二吲哚甲烷（DIM）衍生物（二（1H-吲哚-3-基）（4-（三氟甲基）苯基）甲烷）的鹽形式（也就是BI1071）被認為是第一個促進Nur77-Bcl-2 凋亡途徑的Nur77 結合小分子［23］。相較其他DIM 衍生物，BI1071 能夠直接與Nur77 高親和力結合，促進Nur77 的線粒體靶向及其與Bcl-2 的相互作用，從而誘導腫瘤細胞凋亡，凋亡率為對照的30 倍。BI1071 在動物體內也具有顯著地抑制腫瘤細胞的生長的作用，其對正常細胞的影響較小，因此可能具有較高的治療指數。

2.3.2 萜類化合物

角鯊烷萜類化合物是一種獨特的萜類化合物，已被報道在體外或體內有出顯著的抗腫瘤活性。12-deacetyl-12-epi-scalaradial 是提取自西沙海綿的角鯊烷萜類化合物，對肝細胞癌細胞、乳腺癌細胞和結腸直腸癌細胞的生長具有抑制活性［52］。12-deacetyl-12- epi-scalaradial 在HeLa 細胞中通過誘導PARP裂解與Caspase 通路激活，并抑制MAPK/ERK 通路的激活，誘導Nur77 磷酸化，以及與Nur77-LBD 的相互作用，從而觸發HeLa 細胞凋亡。在12-deacetyl-12- epi-scalaradial 處理下，HeLa 細胞凋亡率可達61.4%。這進一步證明了角鯊烷萜類化合物具有抗腫瘤活性，并顯示出其作為治療宮頸癌化合物的前景。

2.3.3 氧雜蒽酮類

氧雜蒽酮是一類主要在高等植物和微生物中作為次級代謝產物發現的三元雜環化合物，具有降壓降脂、清熱解毒、抗血栓形成和抗癌等作用［53，56］。1，3，7-三羥基-2，4 二戊基氧雜蒽酮（CCE9）是一種從中藥植物越南黃牛木的變種紅芽木中分離出的氧雜蒽酮化合物，可誘導乳腺癌、結直腸癌、肝癌、小細胞肺癌等腫瘤細胞凋亡［53］。CCE9 通過p38α MAPK 依賴性的方式誘導Nur77 表達和Bcl-2 磷酸化，從而導致Nur77 與Bcl-2 相互作用和Nur77 的細胞質定位以及線粒體靶向，最終誘導癌細胞凋亡。在CCE9 處理下，HeLa229 細胞發生廣泛的早期凋亡率達19.85%。

2.3.4 真菌聚酮類似物

β-1,3-葡聚糖（LNT）是一種提取自香菇的香菇多糖，具有顯著的抗腫瘤生物活性［54］。在體外實驗中，缺氧誘導乳腺癌細胞中缺氧誘導因子-1α（HIF-1α）和Nur77 的表達；而在無氧環境中添加LNT 能夠下調HIF-1α 的表達，該過程呈Nur77 依賴性，涉及Nur77 介導的泛素蛋白酶體途徑。在體內實驗中，LNT對乳腺腫瘤組織的生長也有顯著的抑制作用。臨床研究表明：LNT 單獨或與其他化療藥物聯合使用可用于治療卵巢癌、胃癌、肝癌和肺癌。作為免疫調節劑，潛在的抗腫瘤機制可能是激活免疫反應以誘導細胞凋亡。

2.3.5 其他

5-（（8-甲氧基-2-甲基喹啉-4-基）氨基）-1H-吲哚-2-碳酰肼衍生物是一種有效的Nur77 調節劑［55］。其先導化合物之一10g 具有低細胞毒性，對肝癌細胞具有廣譜的抗增殖活性。10g 能夠與Nur77 結合，并上調Nur77 的表達，促使Nur77 向內質網（ER）和線粒體的易位。10g 誘導的內質膜應激可以促進細胞自噬，通過內質網應激和自噬途徑誘導細胞凋亡。10g 處理后，HepG2 細胞凋亡率可達91.3%。體內試驗證實，10g 可顯著抑制異種移植瘤的生長且具有良好的耐受性，腫瘤生長抑制率（TGI）可達62.38%。

厚樸酚（Honokiol）是一種從日本厚樸木蘭中提取的酚類化合物。最近有研究表明，這種天然存在的小分子在多種腫瘤細胞中發揮著抗侵襲和抗增殖活性等作用［30］。Honokiol 通過抑制IκB 激酶（Inhibitor of kappa B kinase，IKK）和c-Jun 氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）或干擾腫瘤壞死因子受體超家族成員1A（Tumor Necrosis Factor Receptor 1，TNFR1）對其連接蛋白受體相互作用蛋白激酶1（Receptor-interacting protein kinase 1，RIPK1）的募集來抑制TNF-α 誘導的Nur77 表達，促使MCF-7 乳腺癌細胞對TNF-α 的殺傷作用更敏感。在體內，Honokiol 有效地抑制了MCF-7 荷瘤小鼠內腫瘤的生長，治療2 周后抑制率超過50%。這些結果表明：Nur77 是一種有潛力的乳腺癌治療干預藥物靶點，并將Honokiol 確定為有治療乳腺癌前景的先導物。

此外，課題組研究發現，從中藥見血封喉中提取出的強心苷馬來毒箭木苷（Malayoside）能夠通過調節Nur77 信號通路來抑制肺癌的生長［31］。Malayoside 通過激活MAPK 信號通路（如p38 和ERK1/2），促使Nur77 保留于細胞質中，定位于線粒體，并誘導Cyt C 釋放，激活Caspase-3，顯著抑制NSCLC 細胞的生長并誘導細胞凋亡。在NCI-H460 荷瘤小鼠中，馬來毒箭木苷處理后的腫瘤生長抑制率可達55.2%?；贛alayoside 在NSCLC 發生發展中的重要作用，研究結果表明：Malayoside 可能成為一種高效、低毒的潛在抗癌化合物，為治療非小細胞肺癌提供了新的思路和見解。

針對上述Nur77 相關的抗腫瘤化合物，我們對其所涉及的信號通路進行綜合，如圖2 所示。

圖2 Nur77 介導的抗腫瘤信號通路

3 結語

在過去的幾十年里，盡管在化療、分子靶向治療以及免疫治療等方面均取得了重大進展，但肺癌仍然是全球和中國重要公共衛生負擔。免疫治療的出現使肺癌的治療進入新時代，然而只有部分患者能夠從中得到很好的治療，且與其相關的不良反應、耐藥等問題還需要未來的科研實驗進一步探索和解決。小分子靶向藥物治療較其他治療方法具有藥物用量少、特異性強、低毒性以及效果明顯等優點，為抗肺癌藥物研發提供了方向，也給肺癌患者帶來了福音。對此，我們綜述了目前報道較多的藥物靶點及其相關藥物，得出目前上市的肺癌小分子靶向藥物不可避免地存在耐藥及副反應較大等缺點，因此仍需進一步研究肺癌的分子機制以及開發更有效的新靶向藥物。此外，我們從Nur77 在癌癥中的表達、預后、與腫瘤相關的生物學功能及其配體3 個方面重點探討了孤兒核受體Nur77 成為肺癌靶點的可能性，對調節Nur77 信號通路抗腫瘤化合物也作了進一步闡述。在不同化合物的作用下，Nur77 在多種腫瘤細胞的生長、侵襲、凋亡和自噬等生理調控過程中發揮著重要的作用。

綜上所述，研發更安全有效的新靶向藥物，進一步明確肺癌藥物靶點出現耐藥現象的原因，研發針對不同耐藥機制的新型藥物，制定針對不同肺癌類型患者的實際情況與藥物耐受性的治療新方案，提高肺癌患者生存率，減輕患者痛苦，等等，這些仍是醫學研究需要不斷深入的課題。