良性前列腺增生和前列腺癌中的热休克蛋白。

Heat Shock Proteins in Benign Prostatic Hyperplasia and Prostate Cancer

Ratajczak W, Lubkowski M, Lubkowska A. Heat Shock Proteins in Benign Prostatic Hyperplasia and Prostate Cancer. Int J Mol Sci. 2022 Jan 14;23(2):897. doi: 10.3390/ijms23020897. PMID: 35055079; PMCID: PMC8779911.

良性前列腺增生和前列腺癌中的热休克蛋白

三分之二的前列腺疾病会影响全世界的老年男性。良性前列腺增生 (BPH) 是一种影响数百万男性的非癌性增大。反过来，前列腺癌 (PCa) 是癌症死亡的第二大原因。影响BPH和PCa发生的因素不同；然而，在这两种疾病的过程中，观察到热休克蛋白的过度表达。热休克蛋白 (HSP) 是伴侣蛋白，已知是在维持细胞稳态中发挥作用的主要蛋白质之一。HSP参与新形成的蛋白质的正确折叠过程，并参与受损蛋白质的复性。此外，它们还参与将特定蛋白质转运至适当的细胞器并将受损蛋白质引导至蛋白酶体或溶酶体。它们的功能是保护蛋白质免受细胞应激期间产生的降解因子的影响。HSPs 还参与调节免疫反应和细胞凋亡过程。影响 HSP 的一个众所周知的因素是雄激素受体 (AR)，它是参与 BPH 发展和前列腺癌进展的主要参与者。HSP 发挥细胞保护作用并决定癌细胞的存活。这些分子伴侣通常在恶性肿瘤中上调，并在肿瘤进展中发挥不可或缺的作用。因此，HSPs被认为是抗癌治疗的治疗靶点之一。在这篇综述文章中，我们讨论了不同 HSP 在前列腺疾病中的作用，以及它们作为治疗靶点的潜力。HSPs 还参与调节免疫反应和细胞凋亡过程。影响 HSP 的一个众所周知的因素是雄激素受体 (AR)，它是参与 BPH 发展和前列腺癌进展的主要参与者。HSP 发挥细胞保护作用并决定癌细胞的存活。这些分子伴侣通常在恶性肿瘤中上调，并在肿瘤进展中发挥不可或缺的作用。因此，HSPs被认为是抗癌治疗的治疗靶点之一。在这篇综述文章中，我们讨论了不同 HSP 在前列腺疾病中的作用，以及它们作为治疗靶点的潜力。HSPs 还参与调节免疫反应和细胞凋亡过程。影响 HSP 的一个众所周知的因素是雄激素受体 (AR)，它是参与 BPH 发展和前列腺癌进展的主要参与者。HSP 发挥细胞保护作用并决定癌细胞的存活。这些分子伴侣通常在恶性肿瘤中上调，并在肿瘤进展中发挥不可或缺的作用。因此，HSPs被认为是抗癌治疗的治疗靶点之一。在这篇综述文章中，我们讨论了不同 HSP 在前列腺疾病中的作用，以及它们作为治疗靶点的潜力。影响 HSP 的一个众所周知的因素是雄激素受体 (AR)，它是参与 BPH 发展和前列腺癌进展的主要参与者。HSP 发挥细胞保护作用并决定癌细胞的存活。这些分子伴侣通常在恶性肿瘤中上调，并在肿瘤进展中发挥不可或缺的作用。因此，HSPs被认为是抗癌治疗的治疗靶点之一。在这篇综述文章中，我们讨论了不同 HSP 在前列腺疾病中的作用，以及它们作为治疗靶点的潜力。影响 HSP 的一个众所周知的因素是雄激素受体 (AR)，它是参与 BPH 发展和前列腺癌进展的主要参与者。HSP 发挥细胞保护作用并决定癌细胞的存活。这些分子伴侣通常在恶性肿瘤中上调，并在肿瘤进展中发挥不可或缺的作用。因此，HSPs被认为是抗癌治疗的治疗靶点之一。在这篇综述文章中，我们讨论了不同 HSP 在前列腺疾病中的作用，以及它们作为治疗靶点的潜力。HSP被认为是抗癌疗法中的治疗靶点之一。在这篇综述文章中，我们讨论了不同 HSP 在前列腺疾病中的作用，以及它们作为治疗靶点的潜力。HSP被认为是抗癌疗法中的治疗靶点之一。在这篇综述文章中，我们讨论了不同 HSP 在前列腺疾病中的作用，以及它们作为治疗靶点的潜力。

生物体的细胞不断地暴露于破坏它们的外部和内部因素。为响应环境和代谢因素以及病理生理应激条件的发生，包括高温、缺氧、感染因子（细菌和病毒）、紫外线、有毒物质以及炎症介质，热休克蛋白 (HSP) 的表达水平增加 [ 1]。HSPs的主要功能是控制蛋白质正确结构折叠的过程；由于它们的陪伴作用，它们能够与许多细胞因子结合并相互作用。由于分子量，这些在哺乳动物中发现的蛋白质已被分类并分配到六个主要家族：HspH（Hsp110，100 kDa 或更高）；HspC (Hsp90, 83–90 kDa); HspA (Hsp70, 70 kDa); DNAJ (Hsp40, 40 kDa); HspB（小 HSP、 sHSP、10–30 kDa）和伴侣蛋白家族：HspD/E (Hsp60/Hsp10) 和 CCT（胞质伴侣蛋白 TCP1 环复合物，TRiC）。HSP 普遍存在于各种细胞区室中。它们的功能根据 HSP 的类型和它们出现在细胞中的生理状态而有所不同。除了属于小 HSP 家族的 HSP 外，伴侣的作用是 ATP 依赖性的。在正常生理条件下，真核细胞具有基本水平的 HSP，称为组成型 HSP，在这些水平上，它们充当“管家”蛋白质。然而，在暴露于压力因素后，表达水平显着增加，有助于对相关因素产生生理反应，称为“热休克反应”（HSR）。调节 HSR 的因子是热休克因子 (HSF)、1、2、3、4 和 HSFY（位于人类 Y 染色体上），6 ]。主要 HSP 调节剂的作用归因于 HSF-1，它控制 HSP 基因的表达。检测到压力后，HSF-1 被激活，与 HSP 分离，通过与 DNA 的特定区域结合，HSP 基因启动子区域中的热休克元件 (HSE) 序列激活蛋白质转录。这个过程的结果是游离 HSP 水平的增加，这反过来又使 HSF-1 响应反馈响应而失活 [ 7 ]。重要的是，在各种类型的癌症中也观察到 HSF-1 表达增加，它调节各种类型细胞死亡的机制 [ 8 ]。此外，HSF-1 的活性也与肿瘤进展有关，并影响其转移潜能 [ 9, 10 ]。HSP 以不同的方式与参与程序性生存或死亡途径的分子相互作用，这发生在特定阶段。据推测，HSPs 的过表达可防止各种因素诱导的细胞凋亡 [ 11 , 12 ]，它们的内源性水平足以控制这一过程。此外，据信抑制大多数 HSP 成员的表达足以使细胞对凋亡“敏感”]。前列腺癌是第二常见的肿瘤疾病，是 2020 年全球男性癌症死亡的第五大常见原因 [ 16]。在存在转移的情况下，PCa 的药物治疗主要包括降低雄激素浓度，这在大多数情况下是有效的。然而，为了在患者中获得更好的生存率，化疗（多西他赛）被使用。高危非转移性前列腺癌患者的雄激素剥夺治疗持续三年，并额外与放射治疗相结合。三期临床试验的荟萃分析最新数据证明，有效的治疗方法是阿比特龙和泼尼松龙补充ADT，并联合恩杂鲁胺，应被视为高危非转移性前列腺的新标准治疗癌症。已经表明，与单独的 ADT 相比，联合治疗与显着更高的无转移生存率相关。17 ]。此外，新的治疗观点之一是使用 PPAR 抑制剂奥拉帕尼，它与 HSP90 抑制剂 (AT13387) 协同作用，迄今为止已在 mCRPC 患者的临床试验中得到证实 [ 18 ]。治疗前列腺癌的最大问题是这些细胞对旨在诱导细胞凋亡、控制负责细胞增殖的信号通路或调节雄激素受体活性的治疗的抗性。在患者的治疗中，使用最新技术的个性化治疗方法，在分子和表观遗传水平上调节肿瘤细胞功能机制的“组学”技术似乎很有帮助 [ 19]。前列腺癌细胞不断暴露于蛋白质毒性压力。这种状态迫使细胞激活细胞保护机制，其中包括热休克蛋白等，这些蛋白现在也是治疗靶点，包括 CRPC 癌症 。

前列腺的组织学变化，细胞数量的增加，因此其组织质量的增加，随着衰老过程而进展。腺体增大，结构变硬，对尿道施加压力并出现疾病的临床症状。良性前列腺增生（BPH）是男性下尿路症状（LUTS）最常见的病因之一。组织学 BPH 的患病率随着年龄的增长而增加，在 81-90 岁的男性中甚至高达 90%。反过来，40-59 岁男性中 LUTS 的患病率在 80 岁以上男性中从 40% 增加到 70%。LUTS/BPH 导致男性健康和生活质量显着恶化，是该人群中最常见的疾病 [ 21]。随着 BPH 发病率的增加，治疗选择也增加了，但仍不能完全令人满意 ]。

2. HSP 和癌细胞

在生理条件下的正常细胞中，在不受干扰的稳态状态下，细胞保护机制起作用，因此它们能够在压力条件下生存。未暴露于应激因素的细胞表现出足够的 HSP 表达以保护其蛋白质组并确保细胞稳态（蛋白质稳态）。肿瘤细胞中发生了许多显着变化，包括转录因子活性水平和代谢活性、糖酵解水平、脂质代谢或氨基酸代谢 。癌细胞暴露于高水平的蛋白毒性压力。它们进入应激反应途径以求生存和增殖，并依赖于应激诱导的 HSP。此外，肿瘤细胞的细胞内稳态受 HSP 表达增加的调节。在这种情况下，HSP介导的癌细胞的细胞保护作用是通过抑制细胞凋亡来实现的，这对肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移很重要[ 4 ]。此外，高水平的 HSP 表达促进了癌蛋白的折叠，从而确保了它们的稳定性并降低了它们蛋白水解降解的可能性。

响应多种生理和环境因素，包括抗癌化学疗法，可诱导 HSP 的表达。这种策略使细胞即使在致命的条件下也能存活。重要的是，在肿瘤疾病中，HSP 的表达通常会增加，这已在胃癌 [ 26 ]、乳腺癌 [ 27 ]、子宫内膜癌、卵巢癌 [ 28、29 ] 、胃肠道癌 [ 30 ]、肺癌 [ 31 ] 中得到证实] 和前列腺癌]。许多信号通路在肿瘤疾病的发病机制中发挥着重要作用，它们的不正确调节会导致细胞表型的改变和细胞周期、生长、死亡、分化和细胞粘附等重要过程的紊乱。33]。在真核细胞中，可以区分两个旨在降解天然细胞内蛋白质的互补过程：溶酶体降解，包括巨自噬和蛋白酶体降解。溶酶体主要分解通过内吞作用进入细胞的细胞外蛋白质，或者在巨自噬的情况下，还分解在强烈细胞应激下的细胞内蛋白质。反过来，蛋白酶体负责控制低分子量蛋白质的降解，包括半衰期短的信号蛋白和错误折叠的蛋白质 [ 34]。目前针对肿瘤疾病的治疗策略主要旨在通过基因毒性作用或抑制它们的增殖来诱导这些细胞凋亡。蛋白酶体抑制剂导致编码来自 HSP90、HSP70、HSP40、HSP28、HSP APG-1 和线粒体 HSP75 家族的蛋白质的基因转录增加。这些蛋白质在治疗性化合物抗性机制的发展中起重要作用。用蛋白酶体抑制剂处理的癌细胞旨在通过增加其合成和伴侣分子的合成来补偿这种蛋白酶的活性降低 。

3. 雄激素受体在前列腺癌和良性前列腺增生中的发展

雄激素受体 (AR) 在组织中表达，例如前列腺、骨骼肌、肝脏和中枢神经系统 (CNS)。在生理条件下，在胎儿期，雄激素受体通过雄激素的作用，负责胎儿的性分化和青春期的变化。另一方面，在成年男性中，雄激素除了调节正常（健康）前列腺的功能外，还影响性欲、精子发生、肌肉质量和力量、骨矿物质密度和红细胞生成的维持 [ 36]。雄性激素通过一个轴起作用，该轴涉及睾丸间质细胞和肾上腺中少量睾酮 (T) 的合成，将其转运到靶组织，然后通过 5α-还原酶（及其两种同工酶）进行细胞内转化[ 37 ] 到更活跃的代谢物，5α-二氢睾酮 (DHT)。雄激素的合成受脑垂体产生的促黄体激素 (LH) 的作用调节。反过来，LH 的分泌受到下丘脑促性腺激素释放激素 (GnRH) 的刺激 [ 38 ]。雄激素的生物学效应是通过它们与 AR 的结合来介导的，AR 会诱导其转录活性。雄激素受体属于核受体，是一种特异性的配体依赖性转录因子。其结构类似于其他类固醇受体：雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）、糖皮质激素受体（GR）、盐皮质激素受体（MR）和甲状腺激素受体（TR）。此外，与其他类固醇受体类似，无配体 AR 定位于细胞质中，并通过与配体结合域相互作用与热休克蛋白形成复合物 [ 40]。雄激素受体是一种 11 kDa 的蛋白质。编码 AR 的基因位于 X 染色体 (Xq11-12) 上，由 8 个外显子组成。在 AR 的结构中，可以区分 4 个区域：由外显子 1 编码的 N 末端结构域 (NTD)（NH2 末端反式激活结构域）、DNA 结合结构域 (DBD)（外显子 2 和 3）、铰链区和C 末端结构域 LBD（配体结合结构域）（外显子 4-8）[ 41]。NTD 区域包含 19-25 个谷氨酰胺重复序列（CAG 重复序列），这些重复序列在男性之间有所不同，导致 AR 中的氨基酸变异。多态性 CAG 重复序列的长度影响 AR 的转录活性。已经证实，谷氨酰胺重复序列较短的男性虽然在正常范围内，但更有可能患上前列腺癌和有症状的良性前列腺增生 [ 42 ]。此外，最大 AR 活动所需的 AF-1 激活结构域在 NTD 区域中被区分。反过来，在 LBD 区域，一个 AF-2 激活域被区分，它形成了辅助调节器结合位点。此外，AF-2 还介导 N 端域和 C 端域之间的相互作用（N/C 相互作用）[ 43，44 ]。此外，LBD 区域是睾酮和二氢睾酮结合位点。LBD 与配体结合的结果是 AR 构象的变化及其向细胞核的易位，其中形成了一个二聚体，该二聚体连接到对生长和生长至关重要的基因的启动子区域中的 ARE（雄激素反应元件）。健康前列腺的发育以及前列腺癌细胞，也是 PSA（前列腺特异性抗原）或人激肽释放酶 2 (hK2) [ 41 ] 终末分化的重要因素。这种机制抑制前列腺细胞的增殖，尽管基质细胞分泌高水平的生长因子 [ 45]。前列腺的正常发育取决于 AR 活动。表达 AR 的间充质细胞（成纤维细胞和肌细胞）然后被雄激素刺激并分泌生长因子，例如胰岛素样生长因子 (IGF)、成纤维细胞生长因子 (FGF)、表皮生长因子 (EGF)，它们通过旁分泌信号传导，刺激邻近细胞生长和发育整个腺体 [ 46 , 47 ]。在生理条件下，雄激素刺激的前列腺基质细胞分泌生长因子，从而维持腺体上皮部分的稳态，从而防止前列腺退化和肿瘤过程的开始。雄激素受体在前列腺癌的发展中也起着关键作用 [ 41] 并且还被认为与 BPH 发展过程中观察到的前列腺细胞过度增殖有关 [ 48 ]。在肿瘤过程中，发生了变化，异常上皮细胞变得独立于基质细胞的调节，但仍然受到 AR 的自主刺激。然后，AR 不作为细胞增殖的抑制剂，而是起到致癌生长刺激剂的作用。

雄激素受体仅在前列腺细胞的细胞核中表达，这已在健康前列腺组织和良性增生组织中得到证实。已在管腔细胞、纤维肌基质细胞和血管上皮细胞中观察到 AR 的存在。然而，AR 在前列腺腺上皮基底细胞中的表达尚未得到证实 [ 50 ]。另一方面，在诊断为前列腺腺癌的前列腺组织中，在肿瘤细胞、非肿瘤腺上皮细胞、瘤周区和基质细胞的腺间部分中证实了显示 AR 免疫表达的细胞显着增加 [ 51]。Hyggins 和 Hodges [ 52 ]首次证明了前列腺癌 (PCa) 的发展对雄激素和 AR 影响的依赖性。这一发现影响了前列腺癌消融激素疗法的后续发展，支持抑制肿瘤性肿瘤的生长。大多数前列腺肿瘤是雄激素敏感性肿瘤，它们的生长取决于雄激素受体的转录活性。雄激素受体和调节其活性的因子在前列腺癌的发展中非常重要。大约 90% 的确诊前列腺癌是雄激素依赖性的，因此最有效的疗法之一是降低血清雄激素水平和雄激素受体抑制的激素疗法。然而，由于肿瘤进展过程中的突变和 AR 的持续表达，激素治疗经常失败 [ 39 , 55]。在对鼠模型的研究中，肌纤维基质细胞中 AR 的丢失导致抑制上皮内肿瘤过程 PIN（前列腺上皮内瘤变）的发展，减少上皮增殖和重塑细胞外基质（ECM）。促炎细胞的浸润和产生新血管的过程也减少了 。一个例子是去势抵抗性前列腺癌 (CRPC)，它显示了 AR 受体信号传导的重新激活。这种情况是由 AR 的过度表达引起的，这已在使用 ADT（雄激素剥夺疗法）[ 58 ] 时出现肿瘤进展的前列腺癌患者 [ 57 ] 中得到证实。

AR 受体信号的可变性和 ADT 失败所涉及的机制之一是 AR 剪接变体的存在。迄今为止，已鉴定出 20 多种不同的 AR 变体，其共同特征是 C 末端结构域片段的丢失，导致 LBD 缩短或丢失 [ 41 ]，这是 enzulamide 的治疗靶点。因此，尽管缺乏雄激素活性，但缺乏该结构域的 AR 变体仍具有活性。最常见的变体也是最重要的变体是剪接变体 AR-V7（雄激素受体剪接变体 7，也称为 AR3），它在激素难治性前列腺癌 (HRPC) 患者的细胞中显示出 20 - 比先前未接受过激素初治 PCa 治疗的患者的细胞中的表达高 1 倍 [ 59]。AR-V7 在 LBD 末端被截短，包含来自隐秘外显子 3b (CE3) 的 16 个氨基酸。所得蛋白质在没有雄激素的情况下具有组成性活性。此外，还证实 AR-V7 影响细胞系中 PCa 细胞的生长（图1) 。

图1 AR-FL 和 AR-V7 变体的结构。AR基因位于X染色体（Xq11-12）上，由8个外显子组成。外显子 1 编码氨基末端结构域 (NTD)，其中包含 AF1 激活结构域。外显子 2 和 3 编码 DNA 结合域 (DBD)。外显子 4 的 5' 区域形成铰链 (H) 区域，其中包含核定位信号，而外显子 4 和外显子 5-8 的 3' 区域编码包含 AF2 反式激活的配体结合域 (LBD)地区。AR-V7，也称为 AR3，在外显子 3 末端被截短。它缺少 LBD，并包含来自隐秘外显子 3 (CE3) 的 16 个独特氨基酸。AR-V7 具有组成型活性。

在 Sharp 等人进行的免疫组织化学研究中。[ 61]，证实从原发性 PCa 患者收集的材料中 AR-V7 蛋白的表达非常罕见（<1%），而在接受雄激素治疗（ADT）的患者中，AR-V7 的表达为在 75% 的病例中得到证实。反过来，在 CRPC 癌症患者中，94% 的病例中发现了核蛋白表达，这与 AR-FL（全长雄激素受体）的表达有关。此外，AR-V7蛋白表达异质，这种差异主要见于同一患者的继发性肿瘤/转移灶。这些数据表明 AR-V7 表达与一名患者不同（药物）耐药机制的发生有关。这也表明需要对 PCa 患者的 AR-V7 激素抵抗进行替代治疗修改。人们还认为，AR-V7 变体可以作为前列腺细胞对可用激素治疗耐药的生物标志物，包括使用第二代雄激素受体信号抑制剂 (ARSi)，如醋酸阿比特龙 (Abi)和恩杂鲁胺 (Enza) [ 62 ]。同样重要的是，具有 AR-V7 变异并接受 Enza 或 Abi 的转移性去势抵抗性前列腺癌 (mCRPC) 患者的无进展生存期 (PFS) 和总生存期 (OS) 比没有的患者更差。AR-V7 表达。还发现 AR-V7 变体的存在与对紫杉烷的显着抗性无关 [ 63]。重要的是，除其他外，它也很容易在来自液体活检的材料（例如来自循环肿瘤细胞）和全血 RNA 中确定。由于在晚期前列腺癌个体中的高水平表达，该变体具有特别的临床重要性。雄激素受体是各种 HSP 的信号蛋白（底物，“客户”蛋白）。未与特定配体结合的 AR 存在于类固醇激素靶细胞的细胞质中，在那里它可以与伴侣蛋白（包括 HSP70 和 HSP90）和辅助伴侣蛋白相互作用]。

四、HSP90的特点

HSP90，分子伴侣，在细胞中在蛋白质折叠过程中发挥重要作用，此外还负责构象成熟和多种底物、客户蛋白（包括激酶、激素受体、转录因子）组装的过程和膜蛋白。HSP90 家族的蛋白质同工型分布在细胞的不同位置，包括细胞质（HSP90α、HSP90β）、内质网（ER）（GRP94）和线粒体（TRAP1）。HSP90 有一个 ATPase 结构域。此外，HSP90单体结构中存在三个高度保守的结构域：介导ATP结合的N端结构域（amino-terminal domain，NTD）[ 67 ]、参与ATP水解的中间结构域（MD）。并将 HSP90 与底物（客户蛋白）[ 68 ] 和负责 HSP90 二聚化的 C 端结构域（corboxy-terminal domain，CTD）结合，包含序列（基序）Met-Glu-Glu-Val-Asp (MEEVD) 或KDEL，对于与包含四肽重复 (TPR) 结构域的辅助伴侣蛋白相互作用很重要 [ 69]。氨基酸序列的存在取决于 HSP90 异构体，它们的细胞定位 MEEVD 存在于 HSP90 α 和 β（存在于细胞质中）和 GRP94 中的 KDEL（存在于 ER 中的糖蛋白）中。图 2) 。

图 2 HSP90 蛋白的结构域结构。N-末端结构域 (NTD) 介导 ATP 结合，中间结构域 (MD) 参与 ATP 的水解和 HSP90 与底物 (客户蛋白) 和 C-末端结构域 (corboxy-terminal domain, CTD) 的结合负责 HSP90 二聚化，包含 Met-Glu-Glu-Val-Asp (MEEVD) 基序。HSP90 的 N 端结构域包含一个 ATP 结合口袋，它与进化上保守的蛋白质结构域家族 GHKL（Gyrase 亚基 B、Hsp90、组氨酸激酶、MutL）高度相似[ 71 ]。ATP 结合位点对于执行依赖于 ATP 酶活性的客户蛋白与 HSP90 的附着是必需的。NTD 结构域的 ATP 酶功能和活性受 MD 结构域的调节，MD 结构域与 NTD 特异性 ATP γ-磷酸盐结合。此外，它是客户蛋白和共同伴侣的结合位点。在真核生物中，HSP90s 的结构包括一个长度可变的区域和连接 NTD 和 MD 结构域的氨基酸组成，即带电荷的接头区 (CR) [ 72 ]。CR 区域对于这两个结构域的结构灵活性特别重要；它参与了 NTD 域对 MD 域稳定的停靠状态的生成，但也调解了 NTD 域可以改变其位置的非停靠域位置的生成。此外，CR 区域影响客户蛋白的激活、细胞活力及其压力耐受性 。C-末端结构域在 HSP90 二聚化过程中是必需的。在这个过程中，两个 C 末端螺旋形成一个四螺旋束 [ 73 ]。除了参与同二聚化的区域外，还有一个钙调蛋白结合位点（calmodulin-binding domain），它可以以Ca 2+依赖的方式结合各种类型的蛋白质。此外，该结构域可以调节 HSP90 [ 74 ] 的结构和功能。

此外，CTD 域也被证明是第二个 ATP 结合位点，只是该位点只有在占据 NTD 域中的 ATP 结合位点后才能访问。此外，该位点结合嘌呤和嘧啶核苷酸；C端特异性核苷酸有：UTP和GTP，它们影响HSP90的自磷酸化。与 CTD 结合位点结合的核苷酸是 TNP 核苷酸和焦磷酸盐 [ 75 ] ，不需要预先占据 N 端位点。HSP90的活性和功能的调节是精确控制的，发生在不同的水平上，包括转录调节、翻译后修饰和辅助伴侣蛋白的作用。图 3) 。

图 3 HSP90 伴侣循环。在循环开始时，HSP90 具有开放构象，只有 C 结构域二聚化。ATP 结合和一系列有序的构象变化使其能够采用 N 末端二聚体的闭合构象。ATP 水解后，HSP90 恢复开放构象并准备开始另一个 ATP 酶循环。在伴侣周期中，客户蛋白被激活。这个循环受到各种翻译后修饰和辅助伴侣蛋白的作用的严格调节。在转录水平，HSP90 的表达是由 HSF-1 的作用诱导的，HSF-1 也是其客户蛋白。现在表明，与 HSP70 一起，HSP90 与 HSF-1 结合并使其保持不活动状态。当细胞中需要分子伴侣来执行其功能时，它们会与 HSF-1 断开，从而能够诱导 HSP 编码基因的转录并增加它们的表达 [ 77]。在前列腺癌的情况下，HSF-1 表达的强烈减弱会降低前列腺癌细胞的增殖。使用直接靶向 HSF-1 的抑制剂（直接靶向 HSF1 抑制剂 (DTHIB)）会影响核 HSF-1 的降解。此外，可以抑制与 AR 及其剪接变体 (AR-V7) 相关的信号通路。DTHIB 还可以独立于 AR 发挥作用并减少小鼠模型中 PCa 的进展，包括高度侵袭性的 NEPC（神经内分泌前列腺癌）。调节 HSP90 功能的翻译后修饰 (PTM) 包括磷酸化、SUMO 化、乙酰化、甲基化、O-GlcNAcylation、泛素化和 S-亚硝基化 [ 79 ]。HSP90 的磷酸化主要发生在丝氨酸 (Ser) 残基上，但也发生在苏氨酸 (Thr) 和酪氨酸 (Tyr) 残基上。磷酸化的目标是减缓构象周期。此外，它还影响客户蛋白质的成熟以及与特定的共同伴侣的相互作用 [ 79 , 80 ]。磷酸化过程被蛋白磷酸酶 5（人体中的 PP5，酵母细胞中的 Ppt1）修饰，这会影响 HSP90 对客户蛋白的构象和特异性 [ 81]。在没有这种蛋白质的情况下，会发生 HSP90 过度磷酸化，从而导致客户蛋白质成熟的抑制和损害，这在酵母细胞的体内和体外研究中得到了证实 [ 82 ]。S-亚硝基化过程通过 CTD 结构域内的一氧化氮 (NO) 在半胱氨酸 (Cys) 残基上发生。其任务是抑制 HSP90α ATPase 的活性并削弱内皮一氧化氮合酶 (eNOS) 的活化。此外，这种类型的修饰会影响 HSP90 的伴侣活性。反过来，泛素化抑制 HSP90 功能并导致客户蛋白解离。SUMO 化，即与 SUMO（小泛素样修饰剂）HSP90 分子的结合，发生在 N 结构域中的赖氨酸 (Lys) 残基上 [ 83 ]。这个过程虽然鲜为人知，但促进了 HSP90 募集 AHA1 共伴侣，激活 ATP 酶，并促进 HSP90 与特定抑制剂（包括药物）的结合，这些抑制剂共同影响伴侣循环 [ 84 , 85 ]。重要的是，HSP90 SUMOylation 在经历肿瘤转化的细胞中增加，这显示出增加的 ATP 酶活性和对抑制剂的更大亲和力，这解释了肿瘤细胞对药物的敏感性 。除了表观遗传修饰外，共伴侣是 HSP90 功能的重要调节剂。它们的结合位点已在 HSP90 的所有三个结构域中被确定，其中占很大比例。辅助伴侣是与 HSP90 相互作用并支持其功能的蛋白质，但它们的折叠过程和稳定性独立于 HSP90。迄今为止，已经确定了 20 多种不同的共同伴侣，它们参与了 HSP90 循环的不同阶段。此外，它们对 HSP90 ATPase 产生不同的作用效果，并对客户蛋白表现出特异性。由于一些结构上的相似性，它们被分为两种类型：含有四肽重复 (TPR) 结构域的共伴侣和不含 TPR 的共伴侣 。在其结构中包含 TPR 结构域的共伴侣通过其 α-螺旋结构域与 HSP90 C 端的 MEEVD 基序相互作用。最著名的共同伴侣之一是衔接蛋白 HOP（酵母中的 Sti1）（HSP70/HSP90 组织蛋白），它充当 HSP70 和 HSP90 蛋白系统之间的特定接头。它的作用也已被证实为朊病毒蛋白的受体蛋白。HOP 的主要任务是折叠、稳定和介导客户蛋白在两种蛋白质之间的转移。客户蛋白的转移发生在 HSP70 与包含 HSP40 共伴侣蛋白的 J 结构域合作后，初始识别和结合客户蛋白 [ 88 , 89]。此外，HOP 可防止 HSP90 构象的关闭，从而使其准备好接受并有效结合客户蛋白。这表明 HOP 是 ATP 酶的非竞争性抑制剂 [ 89 , 90 ]。另一种辅助伴侣蛋白是磷酸蛋白 5（PP5；在酵母 Ppt1 中），它使 HSP90 去磷酸化 [ 82 , 91]。另一组含有 TPR 的辅助伴侣是亲免蛋白——结构中具有肽基-脯氨酰顺反异构酶 (PPIase) 结构域的蛋白质——亲环蛋白 (Cyp)（脊椎动物中的 CYP40，酵母中的 Cpr6 和 Cpr7）和 FKBP 家族蛋白—— FKBP51 和 FKBP52 他克莫司结合蛋白 (FK506)–（FK506 结合蛋白）。这些蛋白质参与 HSP90 构象循环的调节，另外还具有伴侣活性，因此参与客户蛋白质的选择和募集 [ 76]。此外，FKBP51和FKBP52参与类固醇受体的调节，影响蛋白质的转录活性、构象和转运。此外，它们参与细胞分化和凋亡，还参与与肿瘤进展或端粒酶活性相关的过程 。不含 TPR 的辅助伴侣蛋白的结合位点是 HSP90 的 NTD 和 MD 结构域。其中，必需的 CDC37 蛋白尤为突出，其任务是参与激酶的成熟。CDC37 还参与抑制/限制 HSP90 三维结构的闭合及其二聚化。由于 HSP90 在 NTD 结构域中的附着，它部分抑制了 ATP 酶的活性 [ 93 ]。HSP90 活性的另一种抑制剂是 p23 蛋白（酵母中的 Sba1），它可以稳定 HSP90 二聚体的封闭结构，从而影响对客户蛋白成熟很重要的 ATP 酶活性 。属于该组的另一种蛋白质是 HSP90 ATPase 活性的有效激活剂，AHA1 因子。ATP 酶活性的刺激通过 HSP90 MD 结构域中的催化环以三步机制发生 [ 96 ]。因此，AHA1 的活性可以调节 HSP90 和客户蛋白之间相互作用时间的长度。反过来，不影响 ATPase 活性的辅助伴侣蛋白是富含谷氨酰胺的小四三肽重复蛋白 α (SGTA)，它通过折叠的 Chord 和 Sgt1 与 NTD HSP90 和 HSP70 结构域相互作用。CS) 域。这种蛋白质在调节雄激素受体的活性中起重要作用。HSP90 和 HSP70 与 SGTA 的相互作用通过其在细胞质中的保留和配体敏感性的调节来促进 AR 信号的减少 [ 97]。在前列腺癌进展期间观察到 SGTA 表达降低，其中 SGTA 参与肿瘤细胞对激素信号传导的敏感性。与原发性 PCa 肿瘤细胞相比，转移性前列腺癌细胞中 AR/SGTA 比率的增加可导致 AR 功能控制降低，从而通过受体加剧 PCa 进展。

5. HSP90 与前列腺癌、良性前列腺增生

迄今为止，已经为 HSP90 鉴定了 200 多种客户蛋白。其中，有癌蛋白，例如参与肿瘤过程的起始和肿瘤生长的激酶和转录因子。在肿瘤细胞中，HSP90 的客户蛋白参与致癌信号的传递，其中包括通过上皮生长受体。此外，它们还参与血管生成过程（通过 VEGF（血管内皮生长因子）受体），具有抗凋亡作用（PKB，蛋白激酶 B）并能介导肿瘤细胞的转移过程（参与MMP2，基质金属肽酶 2) [ 99]。HSP90 家族蛋白在肿瘤过程中的主要作用是控制致癌客户蛋白的稳定和活性状态的调节 [ 100 , 101 ]。此外，依赖于 HSP90，肿瘤细胞保持其致癌活性；此外，这种蛋白质作为细胞应激的缓冲剂，在肿瘤过程中增加 [ 102 ]。HSP90 还影响稳定癌细胞对激素治疗的抵抗力，这一点在人类乳腺癌模型的研究中得到证实 [ 103]。HSP90 表达的增加与肿瘤疾病的进展有关，并降低了乳腺癌和肺癌以及胃肠道肿瘤的存活机会 [ 101 ]。另一方面，位于不同细胞区室的 HSP90 旁系同源物的受刺激失活具有抗肿瘤作用并调节钙稳态。HSP90 的基本功能是保护 AR 免受可能的降解，因此它有助于维持正确的构象和该受体对配体的高度亲和力。与 HSP 90 复合的 AR 采用的构象对配体显示出高亲和力而对 DNA 显示出低亲和力。进入靶细胞的睾酮或二氢睾酮与 AR 结合，这导致许多细胞内事件的开始，例如 HSP90 从 AR 上脱离、AR 的磷酸化和两个 AR 的二聚化。AR 同源二聚体复合物从细胞质迁移到细胞核，然后在那里寻找特定的核苷酸序列 ARE（雄激素反应元件）并与 DNA 结合。图 4）。

图 4 雄激素-AR 在前列腺细胞中的作用。HSP 调节 AR 信号。包括 HSP90 在内的伴侣复合物与 AR 结合以加速和维持其高亲和力结合构象，从而允许 DHT 相互作用。睾酮 (T) 和 DHT 与 AR 结合并促进 AR 辅助调节剂的结合。然后AR二聚体易位至细胞核并与靶基因启动子区域中的AREs序列结合以诱导细胞增殖和凋亡。IGF，胰岛素样生长因子；FGF，成纤维细胞生长因子和EGF，表皮生长因子。

HSP90 的客户是蛋白质，例如蛋白激酶 B (AKT)、激酶 ERK1（细胞外调节激酶）和 ERK2、受体酪氨酸蛋白激酶 erbB-2 (ERBB2)、原癌基因酪氨酸蛋白激酶 Src (p60-Src) 、细胞周期蛋白依赖性激酶 (CDKs) 和生存素 [ 20 ]。在免疫组化研究中，根据 Gleason 量表和 pTNM 分类，显示 HSP90 在 PCa 患者前列腺组织中的免疫表达与前列腺癌的分期显着相关。此外，HSP90 表达的增加伴随着 IL-10 免疫表达的增加，IL-10 由肿瘤细胞产生，以诱导免疫抑制和避免免疫监视。在对细胞模型（鼠和人类）进行的研究中，表明 [ 106 ] 在不同的 CRPC 基因型和表型中使用 HSP90 抑制剂（ganetespib 和 onalespib）会影响对调节肿瘤生长和发育的致癌细胞信号传导机制的抑制。ganetespib 的使用直接降低了 HSP90 客户-AKT 蛋白的稳定性，该蛋白是 PI3K/AKT/mTOR 通路的关键成分。此外，这种抑制剂降低了 AR 的表达水平。总之，这些数据表明同时抑制两种途径（AR 和 PI3K）可以积极影响预防 PCa 细胞的治疗抗性。属于 HSP90 家族的热休克蛋白是线粒体肿瘤坏死因子受体相关蛋白 1 (TRAP1)，已被表征为肿瘤细胞中的关键代谢调节因子。此外，它还参与细胞凋亡的过程，此外，它还参与细胞内的许多信号通路；它作为一种蛋白质，可破坏细胞周期，增加细胞流动性并促进肿瘤细胞的转移。因此，TRAP1 被证明是肿瘤治疗中的一个重要治疗靶点 [ 107 ]。在 Leav 等人的研究中。[ 108]，TRAP1 已被证明在前列腺癌（人类高级别前列腺上皮内瘤变、Gleason 3-5 级前列腺腺癌和转移性前列腺癌）中高表达，但在健康前列腺或良性前列腺增生中无法检测到。TRAP1 诱导的抑制增加了前列腺癌细胞的凋亡过程，这表明 TRAP1 抑制剂（加米替尼 (GA)、线粒体基质抑制剂）可用于治疗晚期前列腺腺体患者。

在前列腺癌细胞中表达的另一种 HSP90 同种型是在细胞 ER 中发现的蛋白 GRP94（葡萄糖调节蛋白 94 kDa）。这种蛋白质参与蛋白质折叠、运输、降解的正确过程，并确保内质网应激期间的细胞存活 [ 109 ]。此外，它还参与了许多与细胞凋亡和增殖过程相关的信号通路（MAPK 和 AKT/S6 信号通路）。在 Lu 等人的研究中。[ 110]，已显示 GRP94 与另一种伴侣蛋白 GRP78 在前列腺癌组织细胞的细胞质和细胞膜中表达，而在良性前列腺增生组织中表达可忽略不计。已经证明，在 PCa 细胞中使用小干扰 RNA (siRNA) 同时沉默 GRP78 和 GRP94 表达，通过增加 Bax 蛋白的表达和显着抑制测试癌细胞的迁移来增加细胞凋亡过程，由于波形蛋白表达的显着抑制。在前列腺癌细胞中，HSP90 正向调节 AR 的稳定性和活性，其抑制会诱导雄激素受体降解。在 CRPC 患者中，AR-FL 受体及其剪接变体 AR-V7 的信号传导在激素治疗耐药性的发展中起重要作用。将治疗靶向 AR-FL 和 AR-V7 可以证明是帮助克服 ADT 的策略。在 Moon 等人的研究中。[ 111]，发现具有抗疟特性的天然物质 bruceantin (BCT) 可作为 AR 转录活性的抑制剂。BCT 的活性基于通过直接结合 HSP90 破坏 HSP90 与 AR-FL/AR-V7 相互作用的机制。这种复合物形成的结果是抑制了 HSP90 的伴侣功能，导致 AR-FL/AR-V7 通过泛素-蛋白酶体系统降解。在 Ferraldeschi 等人的研究中。[ 112]，还分析了 HSP90 抑制对显示 AR-V7 表达的前列腺癌细胞的影响。体外研究证实，第一代 HSP90 抑制剂（tanespimycin 和 alvespimycin）和第二代（onalespib）抑制肿瘤细胞生长并诱导客户蛋白降解，包括 AR-FL、AKT 和 GR（糖皮质激素受体）。还发现抑制 HSP90 会降低 AR-V7 变体的表达。然而，要使 AR-V7 发挥作用，与 AR-FL 不同，不需要与 HSP90 直接交互。然而，已经观察到 HSP90 的抑制会破坏前体 mRNA 剪接并损害 ADT 抗性细胞中 AR-V7 mRNA 的形成。这表明 HSP90 的抑制可以阻断 CRPC 细胞中 AR-V7 的产生和上调 ]。

关于良性前列腺增生，很少有研究调查 HSP90 对 BPH 发展的影响。文献中的一项分析是在大鼠模型和人类前列腺组织中进行的一项研究 [ 113 ]，描述了 HSP90 作为一种自身抗原的活性，它与 IgG 自身抗体结合并形成一种抗原-抗体复合物，与C1q 因子，从而激活经典补体途径。Hata 等人的研究结果。]表明补体系统激活参与促进前列腺增生的过程。另一项关于 HSP90 在 BPH 发展中的作用的研究是在具有诱导前列腺增生的小鼠模型和人类细胞系 (LNCaP、BPH-1、WPMY-1) 上进行的，其中 NAD(P)H-分析了醌氧化还原酶 1 (NQO1)，一种 FAD 依赖性黄素蛋白，参与细胞中的防御过程并防止 p53 蛋白降解，加剧前列腺组织细胞增生 [ 114 ]。这项研究表明，NQO1 酶的缺乏会增加 HSP90 的表达，从而增加 AR 对睾酮的亲和力，并可能导致 NQO1–/– 小鼠的前列腺增大。

六、HSP70和HSP40的特点

6.1。热休克蛋白70

HSP70 是分子伴侣蛋白细胞网络的关键组成部分。它们参与细胞中新合成蛋白质的各种类型的折叠。此外，错误折叠和聚集的蛋白质被重新折叠。HSP70还参与细胞器蛋白和分泌蛋白的膜转运，控制调节蛋白的活性。折叠是通过 HSP 结合结构域与 ATP 依赖性途径中的短疏水肽片段（片段）的瞬时结合来完成的。人类基因组编码 13 个属于 HSP70 家族的 HSP，这些 HSP 根据其表达机制分为诱导型或组成型蛋白。最强烈诱导的蛋白质是 HSPA1A、HSPA1B 和 HSPA6，而 HSC70 (HSPA8) 被区分为管家或组成性蛋白质。在 HSP70 家族中，五种蛋白质与肿瘤过程的起始和进展密切相关：应激诱导的 HSP70–HSPA1 和 HSPA2、KHSA6 (HSP70B) 和组成型表达的 HSC70 (HSPA8)，以及 mortalin (HSPA9) 和 GRP78 (HSPA5 ) 。

HSP70 家族蛋白同源物的结构和序列高度保守。它们的结构中有两个主要结构域：45 kDa N 端 ATP 酶结构域（核苷酸结合结构域，NBD），负责调节这些分子伴侣的活性，以及 C 端底物结合蛋白结构域。SBD) 大小为 25 kDa。NBD 由四个子域组成：叶 I 中的 IA 和 IB 以及叶 II 中的 IIA 和 IIB。在子域IIA和IIB的交界处，两叶之间有一个裂口，是ATP结合的位点。SBD 细分为 β-夹心亚结构域 (15 kDa) 和 C 端 α-螺旋亚结构域 (10 kDa) (图 5)。

图 5 Hsp70 的域组织。N 端、核苷酸结合域 (NBD)、底物结合域 (SBDβ)、螺旋盖域 (SBDα) 和可变长度的无序 C 端域 (CTD)。在真核细胞溶质和核 Hsp70s 中，无序尾部通常以与特定辅因子相互作用的保守带电基序 (Glu-Glu-Val-Asp；EEVD) 结束。两个结构域都基于通过 ATP 水解为 ADP 的变构效应来调节彼此的活性。N端结构域的ATP水解增加了SBD对底物的结合亲和力，从而降低了底物交换率。另一方面，在 ATP 水解过程中产生的 ADP 的解离和新 ATP 的置换会触发 SBD 释放底物，这反过来又增加了底物交换的速率。然而，底物的刺激太低，HSP70 的作用循环由两个共同伴侣蛋白家族的作用支持：JDP 家族蛋白（J 域蛋白）和核苷酸交换因子（NEFs）。JDPs（在文献中以 DnaJ 蛋白的替代名称出现，HSP40 蛋白和 J 蛋白）是一类异质的多域蛋白，通常位于 N 端。JDPs的活性是催化ATP水解所必需的。另一方面，NEFs 参与了用 ATP 取代 ADP，这显着加速了 ADP 的解离。。

6.2. 热休克蛋白40

HSP40，在文献中也称为 DnaJ 或 J 域蛋白，是在许多生物过程中与 HSP70 合作的伴侣蛋白；除其他外，这种复合物参与蛋白质的合成、它们在细胞膜上的易位和折叠过程。这些蛋白质是通过高度保守的 70 个氨基酸 J 结构域的存在来鉴定的，该结构域可刺激 HSP70 的 ATP 酶活性。HSP40s 表现出抗聚集伴侣活性。据推测，由于不同的底物偏好，HSP40 作为 HSP70 的底物扫描因子和肽底物的载体发挥作用。在 HSP40 中，分为三类：I 类（在文献中描述为 A 类）、II 类（B 类）和 III 类（C 类）。到目前为止，从不同物种分离的蛋白质，即嗜热栖热菌 B 型 Hsp40 (ttHsp40)、大肠杆菌B 型 Hsp40 (CbpA)、酵母 A 型 (Ydj1) 和 B 型 Hsp40s (Sis1)，以及人类 B 型Hsp40 (DNAJB1)，已被研究 [ 120 ]。相比之下，在人类中已鉴定出来自 DNAJ 家族的 49 种蛋白质，它们分为 3 个亚类：I 型（DNAJA，包含 4 种蛋白质）、II 型（DNAJB，13 种蛋白质）和 III 型（DNAJC，32 种蛋白质） [ 121]。每个类都由特征域组成。第一类由 5 个结构域组成：N 末端的 J 结构域、富含甘氨酸/苯丙氨酸的区域 (G/F)、第一个羧基末端 (CTD1) 和第二个羧基末端 (CTD2) 与锌指 (ZFLR) , 和二聚化域 (D)。I 类和 II 类之间的区别在于第一个羧基末端结构域中缺少锌指。两类中的两个羧基末端结构域对于肽底物的正确转移都是必需的。III 类 HSP40 仅与其他类共享 J 域（图 6）。

图 6 三个 HSP40 (DnaJ) 的域结构。亚科：I类、II类和III类。不同域的标注方式如下：JD、J域；G/F，Gly-Phe 富集区；ZF，锌指（Zn 2+ -结合域）；CTD，C 末端结构域和 DD，二聚化结构域。

在 HSP40s 中发现的 J 结构域是该蛋白质与 HSP70 相互作用所必需的；它是由 4 个螺旋和一个包含三肽组氨酸、脯氨酸和抗坏血酸的环区域组成的 70 个氨基酸序列，称为 HPD 基序。在大鼠模型中的实验中，已显示 N 末端 HSP70 末端包含一个 DnaJ 连接部分，该部分通过 HPD 基序连接到 HSP70 。由于这种复合物，可以调节 HSP70 的 ATP 酶活性。一旦 ATP 与 N 端结构域结合，该结构域就处于开放构象，对非天然多肽具有低亲和力。当发生 ATP 到 ADP 水解时，N 末端结构域变为闭合构象，对非天然多肽具有高亲和力 [ 123 ]。不同类别的 HSP40 可以通过根据附加类别改变其活动来影响 HSP70。I 类 HSP40 能够正确折叠 HSP70。III 类伴随 HSP70 的蛋白质稳态。HSP40 对 HSP70 功能的分化至关重要。HSP40 伴随 HSP70 主要在两个平面上折叠：通过刺激 ATP 水解和为 HSP70 提供底物。HSP40 和 HSP70 形成一个复合物，其中 HSP40 充当辅伴侣。在该复合物中，HSP40 通过诱导其 ATP 酶活性来调节 HSP70，从而稳定 HSP70-肽复合物 [ 124 ]。发现细胞中存在比 HSP70 更多的 HSP40 同种型。同时，需要低于 HSP70 浓度的 DnaJ 才能充分启动 HSP70 末端结构的折叠过程。然而，HSP40 在肿瘤生长中的作用并没有明确定义，因此最重要的是 HSP40 对 HSP70 活性的影响及其靶向癌症研究中特定位置的调节剂的开发 [ 125]。HSP40 亚类可以独立于 HSP70 发挥作用，以防止蛋白质聚集。研究表明，各种 HSP40 亚类的上调与高级别上皮内瘤变和客户蛋白稳定性的维持有关 。HSP40 和 HSP70 之间的相互作用机制也涉及调节 AR 的活性。首先，HSP40 与 AR 结合，然后通过 J 域招募 HSP70。随后，在细胞中，J 结构域的结合通过 HSP70 影响 ATP 循环，然后导致形成具有非常高亲和力的客户-伴侣复合物 [ 126 ]。HSP40 支持 HSP70 在细胞中定位 AR 并加速其催化循环。

7. HSP70 和 HSP40 与前列腺癌

属于 HSP70 家族的伴侣蛋白是 GRP78（也称为 HSPA5 或结合免疫球蛋白 (BiP)），它在肿瘤环境中的应激条件下组成型表达。Pootrakul 等人的研究结果。[ 128] 对人前列腺癌组织和细胞系的研究表明，与局部 PCa 相比，转移性去势抵抗性前列腺癌中 GRP78 的表达显着升高。此外，与在富含雄激素的条件下生长的相同细胞相比，在 LNCaP 衍生的细胞系 C42B 去势抗性细胞和在雄激素缺乏条件下生长的 LNCaP 细胞中 GPR78 表达增加。这表明 GPR78 的过表达使肿瘤细胞对细胞凋亡和激素治疗具有抵抗力，从而导致去势抵抗性肿瘤的生长。此外，这项研究的结果还表明，GPR78 的表达增加是早期被诊断患有癌症的患者前列腺癌复发的预测因素 [ 128]。Cultara 等人的研究也证实了 GRP78 在前列腺癌细胞功能中的作用。[ 129 ]。在前列腺癌细胞（骨转移性 PCa 细胞系，PC3）中通过 siRNA 沉默 GPR78 表达降低了粘附蛋白 N-钙粘蛋白 (N-cad) 的水平，其参与转移和去势抵抗性已经得到证实PCa 细胞。GPR78 抑制 N-cad 已显示显着降低前列腺癌细胞对成骨细胞的粘附。这些数据表明，抑制 GRP78 可能是治疗转移到骨微环境中的 PCa 癌的合适策略。此外，细胞中强烈的 GRP78 沉默不会增加细胞毒性。HSP70 对前列腺癌细胞的作用机制是基于该蛋白的底物结合结构域与 AR 的 NTD 结构域的直接相互作用，这已被 Dong 等人的研究证实。[ 130]。HSP70与AR的结合，调节前列腺细胞内源性受体的表达，抑制HSP会降低AR的表达并降低其转录活性。该研究表明，HSP70 及其抑制剂的使用可以成为 PCa 的新治疗靶点。目前使用的药物 enzulamide 通过与受体的 LBD 结构域相互作用来抑制 AR 的作用，这是一种治疗失败，癌细胞表达的 AR 变体在其结构中不包含该结构域。当细胞对可用的治疗产生抗性时，定义一种降低 AR 及其变体活性的新方法和机制至关重要。

HSP70 也被认为是 CRPC 的治疗靶点，其中抗肿瘤活性是通过使用这种蛋白质的抑制剂来实现的。在 Kit 等人的研究中。] 对表达 AR-V7 受体的 LNCaP95 细胞进行了分析，分析了 HSP70 抑制剂（槲皮素和 VER155008）如何影响受试细胞。这项研究的结果清楚地表明，抑制 HSP70 会降低 YB-1 的磷酸化，从而调节 AR-FL 和 AR-V7 的转录，从而导致 AR 变体的表达水平降低，而CRPC 治疗的有效性。此外，这些抑制剂还可以减少细胞增殖并增加凋亡细胞的百分比。在摩西等人的研究中。，HSP40s和HSP70s已被证明是缺乏LBD结构域的AR变体的伴侣，从而确保了它们的稳定性和功能，这对CRPC患者的治疗是不利的。此外，分子伴侣 HSP40/HSP70 轴负责调节 GR 受体，其表达显着增加已在耐恩珠酰胺 CRPC 中得到证实，这是肿瘤细胞对 AR 靶向治疗产生耐药性的另一种机制。该研究证实，针对前列腺癌的有效疗法应针对 HSP40 和 HSP70 的抑制。通过这种方式，FL-AR、ARv7 和 GR 的转录活性将受到限制，它们的表达增加会导致 CRPC 中耐药性和治疗失败的发展。

另一项研究 [ 127]，在细胞模型中进行，描述了伴侣蛋白 HSP40 和 HSP70 调节 AR 的聚集、激活和控制的机制。这些蛋白质伴侣使 AR 处于非活性构象中。在雄激素存在的情况下，它们会被释放，从而使受体激活并变得易于聚集。HSP40 和 HSP70 识别 AR 受体的 NTD 结构域区域，包括 FQNLF 基序，其在激活后与 AR 配体结合结构域 (LBD) 相互作用。这表明 AR 激活的调节是由伴侣蛋白和 LBD 之间竞争结合 FQNLF 基序介导的。这些数据表明，将治疗靶向 HSP70，同时靶向 HSP40，将促进错误折叠蛋白的清除。

8. 结论

许多研究的结果表明，客户蛋白与前列腺癌细胞（包括 CRPC）中的 HSP40/HSP70/HSP90 伴侣机制之间存在许多动态相互作用，这与分子伴侣的多效性相一致。重要的是，这些数据还支持需要进一步研究以将 HSP40/HSP70 伴侣轴作为治疗 CRPC 的替代多变量治疗策略。了解编码类固醇受体的基因（包括 AR 和 GR）在伴侣蛋白的参与下的调控机制，可以更好地了解它们在受体依赖性疾病中的作用。这在前列腺疾病（主要是前列腺癌）的背景下尤其重要，其中AR是一个重要的治疗靶点，因为BPH中与肿瘤细胞增殖和细胞增殖相关的基因的表达是通过该受体控制的。因此，最近越来越多的研究集中在热休克蛋白抑制剂 HSP90、HSP70 和 HSP40 上，它们可以同时抑制全长 AR 及其剪接变体，作为对恩杂鲁胺耐药的前列腺癌的潜在癌症治疗靶点。严峻的临床挑战。