史紅娟 李群鋒 趙華 劉瑞芳 姚水洪
摘 要:舒林酸作為一種非甾體類抗炎藥,近年來研究發現,非甾體類抗炎藥除了環氧合酶-2途徑外,其可以通過許多非COX-2依賴性途徑發揮抗腫瘤的作用,但具體機制尚不清楚。本文就舒林酸抗腫瘤的機制及臨床研究進行綜述。
關鍵詞:環氧合酶-2;舒林酸;腫瘤
中圖分類號:R730.5 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1006-1959.2018.12.012
文章編號:1006-1959(2018)12-0035-05
Abstract:As a non-steroidal anti-inflammatory drugs, sulindac has been found in recent years, in addition to the cyclooxygenase-2 pathway, non-steroidal anti-inflammatory drugs can exert anti-tumor through many non-COX-2 dependent pathways.But the specific mechanism is still unclear. This article reviews the mechanism and clinical research of sulindac anti-tumor.
Key words:Cyclooxygenase-2;Sulindac;Tumor
非甾體類抗炎藥(non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)是臨床上常用的抗炎鎮痛藥物,也是預防消化道腫瘤的常用藥物,分為兩大類:一類為選擇性類,其可抑制環氧合酶-2(cycloxygenase-2,COX-2),主要包括塞來昔布、NS-398等;另一類為非選擇性類,其不但可以抑制COX-2,還可以對環氧合酶-1(COX-1)有抑制作用,主要包括布洛芬、阿司匹林等,臨床上廣泛用于抗炎、解熱、鎮痛和抗血小板聚集,此外,長期服用非甾體類抗炎藥能減少和預防胃癌、食道癌等腫瘤的發生[1,2]。舒林酸(sulindac)為較新型的NSAIDs,對腎及胃腸道損傷較小,是環氧合酶的選擇性抑制劑,目前國內外對舒林酸防治腫瘤的研究較多,現對舒林酸抗腫瘤的機制及臨床研究進行總結。
1舒林酸可能的抗腫瘤機制
相關研究發現[3],舒林酸促進細胞凋亡與抑制細胞增殖的機制可能是通過COX-2、iNOS及NF-κB通路有關。環氧合酶存在于核膜和線粒體膜,是一種膜結合蛋白。環氧合酶是前列腺素合成的關鍵酶,主要功能是催化花生四烯酸轉化成前列腺素。COX-1與COX-2是其兩種形式的同工酶,COX-1催化合成的前列腺素可以調節正常生理功能,如保護胃腸粘膜、平衡腎臟血流量以及抗血栓等。COX-2正常情況下,大多數正常組織不表達,但當炎癥刺激細胞時,可產生大量的COX-2引起炎癥反應[4]。近年來研究發現,COX-2高表達提示炎癥或腫瘤的發生[5]。iNOS是一種關健性的限速酶,可催化底物左旋精氨酸的氨基上的氮與分子氧結合而生成NO,對NO的生成起決定作用。催化產物NO可以通過多種途徑發揮促腫瘤的作用,如引起DNA損傷、抑制DNA修復酶、抑制caspases酶活性,促進VEGF表達等[6,7]。有報道顯示[8],非甾體類抗炎藥可以通過抑制NF-кB的活性而抑制iNOS的表達。NF-кB為一轉錄因子家族,在多種腫瘤中呈異常活化狀態,與細胞凋亡、細胞周期調控、細胞分化、腫瘤的發生、浸潤及轉移有密切關系[9]。Wnt/β-catenin信號通路與腫瘤有著密切關系,異常活化參與調控細胞增殖、分化、凋亡及人類多種癌癥的發病過程。β-catenin是Wnt信號通路的主要效應分子,細胞中尤其是細胞核中β-catenin的聚集是Wnt/β-catenin信號通路激活的標志。有學者研究發現[10],非甾體類抗炎藥可以通過Wnt/β-catenin信號通路發揮抗腫瘤的作用。舒林酸能夠通過Wnt/β-catenin信號通路來抑制細胞的增殖和遷移,達到促進腫瘤細胞凋亡的作用[11]。
2舒林酸與腫瘤的防治
2.1對胃癌作用的研究 周蕾等[12]研究舒林酸對胃癌細胞株BGC-823作用中發現,舒林酸可以抑制胃癌細胞株BGC-823增殖并誘導凋亡,流式細胞術檢測到舒林酸作用后,胃癌細胞株BGC-823周期發生改變,S期比例下降,G0/G1期細胞比例增高,舒林酸可以影響細胞周期的進程,從而抑制細胞增殖。費素娟等[13]將舒林酸作用于人胃癌SGC-7901細胞,研究發現先舒林酸可以劑量時間依賴性抑制人胃癌SGC-7901細胞的生長,并用免疫組織化學和Western blot方法檢測人胃SGC-7901細胞中COX-2及iNOS表達量,與對照組相比,舒林酸實驗中COX-2及iNOS蛋白表達均明顯降低,證明舒林酸抑制人胃癌SGC-7901細胞增殖可能的機制除抑制COX-2外,還可以與iNOS蛋白表達與活性相關。蔡紅星等[14]研究發現舒林酸可以促進人胃癌SGC-7901細胞凋亡,通過伊紅染色和電鏡觀察舒林酸可以引起人胃癌SGC-7901細胞形態學變化,如細胞核固縮、核碎裂、染色質邊集以及凋亡小體的出現,免疫組織化學和Western blot結果顯示,舒林酸作用48 h后,細胞中NF-кB和bcl-2表達逞劑量依賴性下降,bax表達逞劑量依賴性上升,研究證實舒林酸可以通過NF-кB途徑促進人胃癌SGC-7901細胞凋亡。
2.2對結直腸癌作用的研究 吳志剛等[15]探討舒林酸對結直腸癌發生、發展的研究中,發現舒林酸能使結腸癌細胞SW480FasL蛋白表達明顯降低,并且呈劑量依賴性,實驗中還研究了將不用濃度舒林酸作用后SW480細胞誘導細胞凋亡的變化,流式細胞術檢測結果顯示隨著舒林酸濃度升高,SW480細胞誘導淋巴細胞凋亡的作用明顯下降。聶家艷等[16]觀察舒林酸對人結腸癌Lovo細胞株凋亡的及相關基因表達譜的影響研究中,透射電鏡觀察發現舒林酸實驗組細胞體積縮小、核解體、核仁消失、凋亡小體出現等,應用流式細胞儀檢測舒林酸實驗組細胞凋亡率呈時間劑量依賴性上升,基因芯片雜交篩選出差異表達基因1013條,舒林酸誘導人結腸癌Lovo細胞凋亡的作用可能是上調或者某些凋亡相關基因的表達。有關研究顯示[17,18],舒林酸作用于結腸癌細胞株HT-29,可以抑制結腸癌細胞株HT-29增殖并誘導凋亡,改變細胞周期分布,細胞周期阻滯可能是使細胞凋亡的機制。Tai WP等[19]證實舒林酸能夠劑量和時間依賴性方式誘導人結腸癌細胞株HT-29細胞凋亡并抑制Wnt/β-catenin信號通路。劉軍等[20]研究舒林酸對人結腸癌細胞miRNA-17和miRNA-21表達抑制作用機制探討中發現,舒林酸能夠抑制裸鼠腫瘤的生長,其可能的機制是抑制NF-кB的活性,繼而抑制NF-кB介導的miRNA-17和miRNA-21的轉錄水平,從而抑制腫瘤細胞的侵襲。Li等[21]研究報道舒林酸及代謝產物能抑制結腸癌細胞生長,并下調特異性蛋白Sp轉錄因子和Sp轉錄因子調節的致癌基因產物,包括bcl-2、表皮生長因子受體(EGFR)、細胞周期蛋白D1、NF-кB的p65亞基以及血管內皮生長因子(VEGF), 林酸及代謝產物還誘導活性氧(ROS),降低結腸癌細胞中microRNA-27a的水平,導致Sp蛋白的下調。Mladenova[22]等將舒林酸作用于結腸癌細胞系,研究對其影響及可能的機制,研究結果顯示舒林酸硫化物能夠促細胞凋亡以及誘導促炎性NF-кB和AP-1信號傳導。
2.3對家族性腺瘤性息肉作用的研究 家族性腺瘤性息肉(familial adenomatous poliposis,FAP)是常染色體顯性遺傳病,如不予以治療可發展成大腸癌,然而經典治療方法如結腸次全切、全結腸切除、回腸造瘺等手術會嚴重影響患者的生活質量,而且直腸粘膜仍可能發生腺瘤或癌變。安燕芳等[23]探討舒林酸對家族性腺瘤性息肉病的臨床療效及可能的作用機制,10例家族性腺瘤性息肉患者服用舒林酸400 mg/d,2、6、9、12個月觀察腺瘤的數目、大小的變化以及檢測用藥前后腺瘤及平坦黏膜中增殖細胞核抗原(PCNA)和Bcl-2的表達。實驗結果顯示,舒林酸對家族性腺瘤性息肉療效顯著,服用舒林酸后可使腺瘤明顯消退。進一步探討其機制可能是抑制腺瘤細胞中Bcl-2的表達,導致腺瘤細胞凋亡增加。李軍等[24]觀察長期服用舒林酸對家族性腺瘤性息肉患者腺瘤消退的作用以及對腺瘤病理學表現的影響中,發現長期服用舒林酸可使家族性腺瘤性息肉患者腺瘤處于消退狀態,并可以使絨毛管狀腺瘤減少,腺瘤異型程度降低。Kim KY等[25]報告中發現,長期使用舒林酸可有效減少家族性腺瘤性息肉患者結腸息肉的大小和數量,而無需預防性結腸切除術和息肉切除術。
2.4對肝癌作用的研究 肝癌是病死率僅次于胃癌、食管癌的第三大常見的消化系統惡性腫瘤,在我國,乙型肝炎病毒(HBV)慢性感染是導致肝細胞癌發生的主要危險因素,黃偉平等[26]用脂質體轉染方法將HBV X基因轉染到人肝癌SMMC7721細胞系中,蛋白免疫印跡結果顯示瞬時轉染HBV X基因能夠上調人肝癌SMMC7721細胞β-catenin和cyclinD1,應用一定濃度的舒林酸可以抑制HBV X基因作用,使β-catenin和cyclinD1的表達下調,并使β-catenin在核內聚集減少,表明舒林酸可以通過Wnt信號通路起到抑制肝癌細胞的作用。孫波等[27]研究報道舒林酸可以劑量時間依賴性抑制肝細胞癌細胞的生長,通過電鏡觀察舒林酸實驗組細胞核固縮、染色質凝集、胞漿空泡及新月形小體等典型的凋亡形態學改變,并且發現不同濃度舒林酸作用細胞24 h后,與對照組相比,細胞內COX-2及Bcl-2表達顯著降低。
2.5對胰腺癌作用的研究 引起胰腺癌的病因多樣,病情復雜,目前治療效果沒有顯著改善,五年生存率較低,是高致死率腫瘤之一。卞保祥等[28]將舒林酸作用于人胰腺癌細胞PANC-1,MTT法檢測不同濃度及時間舒林酸作用后均可使人胰腺癌細胞PANC-1細胞生長受到抑制,流式細胞術檢測隨著舒林酸濃度的增加,細胞早期凋亡率不斷增加,RT-PCR結果顯示隨著舒林酸濃度增加β-catenin mRNA表達量降低,免疫組織化學發現β-catenin蛋白隨著舒林酸干預濃度增加和時間延長而逐漸降低。Murray OT 等[29]研究發現磷酸化舒林酸在體外能強烈抑制人胰腺癌細胞的生長,有效抑制裸鼠胰腺移植瘤的生長,并且具有極好的安全性,微陣列分析顯示其可能的機制與誘導活化的T細胞的核因子, NFATc1基因的表達有關。
2.6對卵巢癌作用的研究 卵巢癌是嚴重威脅婦女生命的惡性腫瘤之一,其病死率居婦產科惡性腫瘤的首位,具有起病隱匿、診斷困難、已轉移易復發的特點,目前對于卵巢癌的發病機制尚不明確。邵娟等[30]研究舒林酸對卵巢癌細胞系CP70順鉑耐藥性的逆轉錄作用中,發現舒林酸可以抑制卵巢癌耐順鉑細胞CP70增殖的作用,聯合組可增強耐順鉑卵巢癌細胞CP70的生長抑制作用,蛋白免疫印跡顯示聯合順鉑與舒林酸作用耐藥卵巢癌細胞系CP70 48 h后,與單一順鉑處理組相比,β-catenin蛋白表達量明顯降低,提示β-catenin可能與卵巢癌耐藥細胞CP70耐藥存在一定的關系。
2.7對乳腺癌作用的研究 乳腺癌死亡率居女性惡性腫瘤之首,是最常見的惡性腫瘤之一,乳腺癌在我國發生率呈上升趨勢、趨向年輕化[31,32]。周運江等[33]探討舒林酸硫化物對人乳腺癌細胞SKBR-3增殖與凋亡的影響研究中,舒林酸硫化物作用24 h,48 h,72 h后,人乳腺癌細胞SKBR-3增殖均受到明顯抑制,且具有計量時間依賴性,蛋白免疫印跡檢測結果顯示舒林酸硫化物可以下調Bcl-2蛋白水平,上調Bax蛋白水平,抑制線粒體細胞色素C水平,升高胞質細胞色素C水平,上調細胞中Cleaved Caspase-3蛋白表達,進而促進人乳腺癌細胞SKBR-3的凋亡。
2.8對宮頸癌作用的研究 研究發現NF-кB的異常激活可能是某些腫瘤對化療、放療不敏感的機制。舒林酸為NF-кB的抑制性藥物[34]。將舒林酸處理體外培養的宮頸癌SiHa細胞株,再加入順鉑刺激,TUNEL和流式細胞術檢測細胞凋亡增加,使用舒林酸預處理可使S期細胞的數量減少,蛋白免疫印跡結果顯示舒林酸可以抑制順鉑誘導的P65表達,表明舒林酸能抑制順鉑對宮頸癌SiHa細胞的NF-кB激活, 進而增加宮頸癌SiHa細胞對順鉑化療的敏感性[35]。
2.9對肺癌作用的研究 肺癌是全球癌癥相關死亡的主要原因,b-lapachone是樹皮乙醇提取物中主要成分,對于各種腫瘤包括肺癌是一種有前途的潛在治療藥物,相關研究發現舒林酸及代謝產物能夠通過增加氧化還原酶(NQO1)活性和表達來協同增加b-lapachone的抗癌作用,有望為肺癌提供新的組合療法[36]。非甾體類抗炎藥(NSAIDs)舒林酸已被報道抑制肺癌遷移和入侵。舒林酸能夠抑制TGF-β1誘導的上皮-間質轉化(EMT)并通過去乙酰化酶sirtuin 1(SIRT1)的下調抑制肺癌細胞遷移和侵襲[37]。
3展望
盡管舒林酸預防腫瘤的發生及抑制腫瘤的生長、轉移在動物實驗中取得了一定的效果,臨床預防消化道腫瘤也取得了一定的成績,可能是重要的預防和治療癌癥候選藥物。但舒林酸真正在臨床上要有更廣泛的應用,還要面臨許多問題,如舒林酸用于腫瘤治療還缺乏臨床資料和經驗;舒林酸對腫瘤的作用機制還有待于進一步證實;應用臨床腫瘤的防治需要循證醫學的支持;舒林酸所帶來的具體毒副作用也不具體等,因此還需要更多深入工作要做。
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收稿日期:2018-5-21;修回日期:2018-5-30
編輯/楊倩