アンドロゲン受容体の新しい変異：ビカルタミド離脱症候群の可能なメカニズム

ほとんどの前立腺がん（PC）は、数年後に外科的または医学的去勢および抗アンドロゲンを伴うアンドロゲン遮断療法に耐性があります。これらの難治性PCの一部は、抗アンドロゲン投与の中止後に退行します[抗アンドロゲン離脱症候群（AWS）]。AWSの分子メカニズムは、適切な実験モデルの欠如のために完全には理解されていませんが、メカニズムの1つの仮説はアンドロゲン受容体（AR）の変異です。しかし、最も一般的な純粋な抗アンドロゲンになったビカルタミドは、PCでこれまで検出された突然変異体ARのアゴニストとしては機能しません。AWSのメカニズムを解明するために、アンドロゲン依存性のLNCAP-FGCヒトPC細胞をアンドロゲン誘導培地でビカルタミドと培養することによりin vitroで生成された新規LNCAP細胞サブリン、LNCAP-CXDを確立および特徴付けました。治療。LNCAP-FGC細胞は最初は成長しませんでしたが、6〜13週間の培養後に成長し始めました。ビカルタミドは、in vitroおよびin vivoの両方でLNCAP-CXD細胞からのLNCAP-CXD細胞の成長を刺激し、前立腺特異的抗原分泌を増加させました。AR転写産物のシーケンスにより、LNCAP-CXD細胞のARには、コドン741、TGG（トリプトファン）からTGT（システイン; W741C）、またはコドン741、またはTGGからTTG（Leucine; W741L）の新規突然変異があることが明らかになりました。 - バインディングドメイン。トランス活性化アッセイにより、ビカルタミドはW741CとW741L変異ARの両方のアゴニストとして機能したことが示されました。重要なことに、別の抗アンドロゲンであるヒドロキシフルタミドは、これらの変異ARの拮抗薬として働いていました。要約すると、ビカルタミドへのin vitro曝露からわずか6〜13週間以内に、成長が最初に抑制されていたLNCAP-FGC細胞が、BicalutamideをW741 AR変異を介して生き残るためにARアゴニストとして使用するようになったことを初めて示します。私たちのデータは、AR変異がAWSの可能なメカニズムの1つであるという仮説を強く支持し、以前にビカルタミドで治療された耐火性PCの第二行療法としてフルタミドが効果的である可能性があることを示唆しています。

Most prostate cancers (PCs) become resistant to combined androgen blockade therapy with surgical or medical castration and antiandrogens after several years. Some of these refractory PCs regress after discontinuation of antiandrogen administration [antiandrogen withdrawal syndrome (AWS)]. Although the molecular mechanisms of the AWS are not fully understood because of the lack of suitable experimental models, one hypothesis of the mechanism is mutation of androgen receptor (AR). However, bicalutamide, which has become the most prevalent pure antiandrogen, does not work as an agonist for any mutant AR detected thus far in PC. To elucidate the mechanisms of the AWS, we established and characterized novel LNCaP cell sublines, LNCaP-cxDs, which were generated in vitro by culturing androgen-dependent LNCaP-FGC human PC cells in androgen-depleted medium with bicalutamide to mimic the combined androgen blockade therapy. LNCaP-FGC cells did not grow at first, but they started to grow after 6-13 weeks of culture. Bicalutamide stimulated LNCaP-cxD cell growth and increased prostate-specific antigen secretion from LNCaP-cxD cells both in vitro and in vivo. Sequencing of AR transcripts revealed that the AR in LNCaP-cxD cells harbors a novel mutation in codon 741, TGG (tryptophan) to TGT (cysteine; W741C), or in codon 741, TGG to TTG (leucine; W741L), in the ligand-binding domain. Transactivation assays showed that bicalutamide worked as an agonist for both W741C and W741L mutant ARs. Importantly, another antiandrogen, hydroxyflutamide, worked as an antagonist for these mutant ARs. In summary, we demonstrate for the first time that within only 6-13 weeks of in vitro exposure to bicalutamide, LNCaP-FGC cells, whose growth had initially been suppressed, came to use bicalutamide as an AR agonist via W741 AR mutation to survive. Our data strongly support the hypothesis that AR mutation is one possible mechanism of the AWS and suggest that flutamide might be effective as a second-line therapy for refractory PC previously treated with bicalutamide.