GLP-1受體激動劑與腫瘤的研究進(jìn)展

賴依虹，朱超君，滕斕，賴秋華，李愛民，劉思德，蔡建群

【提要】 糖尿病和肥胖與多種癌癥的風(fēng)險增加有關(guān)。隨著糖尿病和肥胖在全球的發(fā)病率持續(xù)上升，腫瘤負(fù)擔(dān)的加重將有令人擔(dān)憂的趨勢。GLP-1受體激動劑具有良好的控制血糖、減輕體重的作用，近年來廣泛應(yīng)用于糖尿病及肥胖患者中，但其對糖尿病或肥胖患者的腫瘤風(fēng)險和獲益尚不明確。本文就GLP-1受體激動劑在甲狀腺癌、胰腺癌、前列腺癌及肥胖、糖尿病相關(guān)腫瘤中的研究及進(jìn)展做一綜述。

胰高血糖素樣肽-1(Glucagon like peptide-1，GLP-1)是在葡萄糖、氨基酸、長鏈脂肪酸等營養(yǎng)物質(zhì)刺激下，由腸道L細(xì)胞分泌的肽類激素。GLP-1與GLP-1受體結(jié)合發(fā)揮功能，可刺激胰島素分泌、抑制胰高血糖素分泌、抑制胃排空、抑制食欲、增加飽腹感，還具有心血管益處[1]。然而，生理狀態(tài)下GLP-1很快被水解失活。GLP-1受體激動劑(Glucagon like peptide-1 receptor agonists， GLP-1RAs)具有類似于GLP-1的作用，因其結(jié)構(gòu)與天然GLP-1存在差異，作用時間延長，在控制血糖方面具有良好的效果。此外，GLP-1RAs在超重和肥胖患者中可有助于減輕體重[2]；在有心血管疾病或心血管危險因素的患者中可減少心血管復(fù)合結(jié)局[3]，在臨床上得到了廣泛使用。

隨著GLP-1RAs在糖尿病和肥胖患者中的廣泛應(yīng)用，我們不得不思考一個嚴(yán)峻的問題，即GLP-1RAs的長期使用是否與腫瘤的風(fēng)險增加有關(guān)。一方面，嚙齒類動物和藥物不良事件的研究表明，GLP-1RAs的使用可能與胰腺炎、胰腺癌、甲狀腺癌的風(fēng)險增加有關(guān)[4-5]。此外，GLP-1RAs可促進(jìn)胰腺β細(xì)胞增殖和分化[6]，并可減少其凋亡[7]；這種促進(jìn)細(xì)胞增殖及抑制凋亡的作用是否在腫瘤中也存在，是值得探索和思考的問題。另一方面，肥胖和糖尿病的患病率持續(xù)上升，且與多種類型的癌癥風(fēng)險增加有關(guān)，包括結(jié)直腸癌，絕經(jīng)后乳腺癌，肝癌和胰腺癌等。在世界范圍內(nèi)，肥胖引起的癌癥負(fù)擔(dān)在男性中為11.9%，在女性中為13.1%。糖尿病和癌癥之間的風(fēng)險程度因癌癥部位而異。對于肝細(xì)胞癌、胰腺癌，糖尿病患者的腫瘤風(fēng)險可能增加高達(dá)兩倍，而對于結(jié)腸癌和乳腺癌，糖尿病患者的相對風(fēng)險可增加約20%～40%[8-10]。動物研究表明，通過熱量限制的飲食減輕小鼠體重，可以改變脂質(zhì)代謝并抑制腫瘤生長[11]；在絕經(jīng)后的肥胖女性中，有意減輕體重與子宮內(nèi)膜癌的風(fēng)險較低有關(guān)[12]。因此，GLP-1RAs在II型糖尿病患者及無糖尿病的肥胖人群中的廣泛應(yīng)用是否能降低肥胖與糖尿病相關(guān)癌癥的風(fēng)險，是一個重要的問題。本文系統(tǒng)闡述了GLP-1RAs的使用在甲狀腺腫瘤、胰腺癌、前列腺癌及與糖尿病、肥胖相關(guān)腫瘤的作用。

1 常見GLP-1RAs的類型和特點(diǎn)

目前已有7個GLP-1RAs經(jīng)美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)上市，包括艾塞那肽、利拉魯肽、艾塞那肽長效制劑、阿必魯肽、度拉糖肽、利西那肽和司美格魯肽；在國內(nèi)上市的有2種：貝那魯肽和洛塞那肽[13]。在結(jié)構(gòu)上，艾塞那肽、艾塞那肽長效制劑、利西那肽、貝那魯肽是基于Exendin-4分子，這個分子與天然GLP-1具有53%同源性；而利拉魯肽、阿必魯肽、度拉糖肽、司美格魯肽分別與天然GLP-1有97%、95%、90%、94%的同源性[13-14]。這些藥物根據(jù)GLP-1受體激活的持續(xù)時間分為短效和長效GLP-1RAs，前者包括艾塞那肽(每日2次)、貝那魯肽(每日三次)、利西那肽(每日一次)；相比于長效制劑，短效制劑對抑制胃排空更明顯，對胰島素分泌的影響較小，對餐后血漿葡萄糖濃度的影響更大。長效制劑包括了利拉魯肽(每日一次)及每周一次的艾塞那肽長效制劑、阿必魯肽、度拉糖肽、司美格魯肽及洛塞那肽；對胃排空的影響較小，主要是增加胰島素和減少胰高血糖素分泌[13-15]。

2 GLP-1RAs在不同腫瘤中的作用(表1)

2.1 甲狀腺腫瘤

在嚙齒類動物中，GLP-1受體在正常大鼠和小鼠甲狀腺的C細(xì)胞中表達(dá)。在大鼠C細(xì)胞增生和甲狀腺髓樣癌中，GLP-1受體的密度顯著增加[16]。研究表明，在嚙齒類動物中長期使用GLP-1RAs可激活甲狀腺C細(xì)胞，以GLP-1受體依賴的方式引起降鈣素釋放，并與甲狀腺C細(xì)胞局灶性增生和C細(xì)胞腫瘤形成有關(guān)[5]。這使人們對GLP-1RAs是否會在人體中引起甲狀腺腫瘤產(chǎn)生了擔(dān)憂，而其中之一的關(guān)鍵在于，人體甲狀腺及甲狀腺腫瘤中是否表達(dá)GLP-1受體。遺憾的是，由于正常人甲狀腺中C細(xì)胞數(shù)量很少[16]，GLP-1受體的檢測可能受到影響，不同的研究結(jié)果存在出入。多數(shù)研究通過放射自顯影及免疫組化的方式對GLP-1受體進(jìn)行檢測，認(rèn)為人類正常甲狀腺中不表達(dá)或僅表達(dá)極少量GLP-1受體，而甲狀腺髓樣癌中表達(dá)GLP-1受體[16-17]。此外，有研究認(rèn)為，在人體甲狀腺乳頭狀癌組織和細(xì)胞系中也表達(dá)GLP-1受體[18]。因此，人體甲狀腺及C細(xì)胞增生性病變中是否表達(dá)GLP-1受體，仍需進(jìn)一步的研究來明確，但可以確定的是，甲狀腺髓樣癌中表達(dá)GLP-1受體，GLP-1RAs在這類人群中的使用應(yīng)慎重。

降鈣素是一種由甲狀腺C細(xì)胞分泌的激素，是臨床上檢測甲狀腺髓樣癌的生物標(biāo)志物。一項(xiàng)薈萃分析表明，以10 pg/mL為血清基礎(chǔ)降鈣素的閾值來檢測甲狀腺髓樣癌，其靈敏度為100%，特異性為97.2%[19]。因此，為了探索GLP-1RAs的長期使用與甲狀腺髓樣癌的關(guān)系，許多研究對GLP-1RAs使用過程中的降鈣素變化進(jìn)行了監(jiān)測。在非人靈長類動物的研究中，每周注射8.15 mg/kg(約為人最大血漿暴露量500倍)度拉糖肽或?qū)φ?次，持續(xù)52周，不會增加雌性獼猴的血清降鈣素或影響甲狀腺重量、組織學(xué)、C細(xì)胞增殖，表明非人靈長類動物對GLP-1RAs誘導(dǎo)甲狀腺C細(xì)胞增殖變化的敏感性低于嚙齒動物[20]。此外，研究發(fā)現(xiàn)26例糖尿病患者使用利拉魯肽1年，不會導(dǎo)致血清降鈣素顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)變化[21]。進(jìn)一步的，在兩項(xiàng)大型的評估GLP-1RAs對心血管結(jié)局的研究EXSCEL、LEADER中，中位隨訪時間為3.2～5年，結(jié)果提示艾塞那肽、利拉魯肽和安慰劑組之間的降鈣素濃度無顯著差異，也沒有增加人體患甲狀腺髓樣癌的風(fēng)險[22-23]。這些數(shù)據(jù)表明，GLP-1RAs對人體血清降鈣素的影響較小，但長期的影響仍需進(jìn)一步證明。值得注意的是，仍有極少部分甲狀腺髓樣癌的降鈣素表達(dá)為陰性，這部分患者在術(shù)前的血清降鈣素為陰性，在術(shù)后降鈣素水平仍然很低[24]。因此，應(yīng)積極尋找降鈣素以外的其他標(biāo)志物進(jìn)行聯(lián)合檢測，以免遺漏重要的發(fā)現(xiàn)。

此外，在最近的研究中，研究者發(fā)現(xiàn)GLP-1RAs的使用可能與甲狀腺癌的風(fēng)險增加有關(guān)。研究者通過法國國家醫(yī)療保險系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了巢氏病例對照分析，發(fā)現(xiàn)使用GLP-1RAs會增加甲狀腺癌和甲狀腺髓樣癌的風(fēng)險，特別是在治療1～3年后[25]。還有研究者通過FDA不良事件報(bào)告系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了真實(shí)世界研究，探索了GLP-1RAs與各類腫瘤的關(guān)聯(lián)，通過不相稱性分析發(fā)現(xiàn)，GLP-1RAs與甲狀腺良、惡性腫瘤，胰腺惡性腫瘤病例增加有關(guān)[26]。盡管這些研究結(jié)果可能存在歸因偏倚，即由于之前的研究提示GLP-1RAs的使用可能與甲狀腺癌風(fēng)險增加有關(guān)[5]，研究者可能把患甲狀腺腫瘤這一結(jié)果更多地歸因于GLP-1RAs。但是，以上結(jié)果提示GLP-1RAs的使用與甲狀腺腫瘤，尤其是與甲狀腺髓樣癌間的關(guān)系仍存在爭議。因此，有甲狀腺髓樣癌個人史或家族史的患者，應(yīng)禁用GLP-1RAs，在長期使用GLP-1RAs時應(yīng)定期監(jiān)測降鈣素的變化進(jìn)行隨訪。

2.2 胰腺癌

在大鼠模型中，Exendin- 4治療組具有更多的胰腺腺泡炎癥，核固縮更常見，且血清脂肪酶高于對照組[27]，提示GLP-1RAs在大鼠中可能引起了急性胰腺炎，而后者反復(fù)發(fā)作可使胰腺癌風(fēng)險增加[28]。在對藥物不良事件分析的研究中，發(fā)現(xiàn)使用艾塞那肽的糖尿病患者更常報(bào)告胰腺炎和胰腺癌[4]；進(jìn)一步的隊(duì)列研究和對隨機(jī)對照試驗(yàn)的薈萃分析顯示，與其他口服降糖藥物相比，GLP-1RAs與胰腺炎、胰腺癌發(fā)病風(fēng)險增加無關(guān)[29-31]。此外，更有臨床前的研究表明，GLP-1RAs可抑制人類胰腺癌細(xì)胞的生長，促進(jìn)其凋亡[32]，并抑制腫瘤形成和轉(zhuǎn)移[33]， GLP-1受體的激活還可提高胰腺癌細(xì)胞的化療敏感性[34]。由于以上研究結(jié)果相互矛盾，GLP-1RAs與胰腺癌之間的關(guān)系仍無法得出確切的結(jié)論，仍需要更深入的研究來進(jìn)一步確定。

2.3 結(jié)直腸癌

肥胖和糖尿病是結(jié)直腸癌發(fā)生的危險因素[8-35]。GLP-1RAs在控制血糖和減輕體重中的出色表現(xiàn)，使我們對其在結(jié)直腸癌中的作用產(chǎn)生了極大的興趣。有研究者通過真實(shí)世界數(shù)據(jù)庫分析，提示GLP-1RAs與前列腺癌、肺癌和結(jié)腸癌的風(fēng)險較低有關(guān)，隨著GLP-1RAs使用時間的延長，前列腺癌、肺癌和結(jié)腸癌的風(fēng)險進(jìn)一步降低[36]，這也得到了一些臨床前研究的支持。例如，Exendin- 4可在體外誘導(dǎo)小鼠結(jié)腸癌細(xì)胞CT26凋亡，并抑制CT26細(xì)胞的增殖[37]。在人結(jié)直腸癌細(xì)胞系的研究中，利拉魯肽可通過抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路阻斷結(jié)直腸癌細(xì)胞周期，減少細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，促進(jìn)細(xì)胞凋亡[38]。

然而，也有研究表明，Exendin- 4不促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞系在體內(nèi)的繁殖，在體外也沒有增強(qiáng)癌細(xì)胞的增殖和遷移[39]。此外，GLP-1RAs可通過增強(qiáng)Wnt信號通路促進(jìn)胰腺β細(xì)胞的增殖[40]。由于Wnt信號通路是公認(rèn)的結(jié)腸癌驅(qū)動因素[41]，提示GLP1-RAs可能促進(jìn)在結(jié)直腸癌發(fā)展中具有潛在作用的途徑。這些結(jié)果尚未能得出定性的結(jié)論，在機(jī)制上需要進(jìn)一步的闡明，而研究過程中使用不同類型的結(jié)直腸癌細(xì)胞系，GLP-1受體的單克隆與否，臨床研究中的納入與排除標(biāo)準(zhǔn)，不同組之間偏倚是否平衡等，都需要謹(jǐn)慎認(rèn)真地考慮。

2.4 乳腺癌

臨床前的研究表明，GLP-1受體在人乳腺癌組織和乳腺癌細(xì)胞系MCF-7、MDA-MB-231和KPL-1中表達(dá)；GLP-1可以在激活GLP-1R后抑制NF-κB激活，進(jìn)而減弱乳腺癌細(xì)胞增殖[42]。使用Exendin- 4可促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的凋亡，并減弱無胸腺小鼠中乳腺腫瘤的形成[43]，提示GLP1-RAs對乳腺癌可能具有抑制作用。然而，基于2型糖尿病人群的隊(duì)列研究顯示，使用GLP-1RAs與乳腺癌總體風(fēng)險增加無關(guān)；但隨著使用時間的延長，風(fēng)險逐漸增加，在GLP-1RAs使用2至3年達(dá)到峰值[44]。也有研究表明，糖尿病患者中，僅在浸潤性乳腺癌中觀察到GLP-1受體的免疫反應(yīng)性高于癌旁組織，在非浸潤性乳腺癌中并未檢測到這一結(jié)果[45]。此外，利拉魯肽在乳腺癌細(xì)胞和移植腫瘤中激活GLP-1受體后，在濃度較高時，可通過NOX4/ROS/VEGF信號通路加速體外和體內(nèi)乳腺癌的進(jìn)展，提示在近似毒理學(xué)背景下，利拉魯肽可能促進(jìn)三陰性乳腺癌的惡性進(jìn)展，而乳腺癌的表型和利拉魯肽的劑量應(yīng)被視為抗糖尿病藥物選擇的重要因素[46]。

2.5 肝癌

在糖尿病和非酒精性脂肪性肝炎的動物模型中，通過對小鼠皮下注射利拉魯肽或?qū)φ?4周，結(jié)果提示利拉魯肽可改善非酒精性脂肪性肝炎的進(jìn)展并抑制糖尿病小鼠肝癌的發(fā)生[47]。研究者還發(fā)現(xiàn)，Exendin- 4可通過cAMP-PKA-EGFR-STAT3信號軸，介導(dǎo)對非酒精性脂肪性肝病和肥胖相關(guān)的肝細(xì)胞癌的保護(hù)功能，表明其給藥是降低糖尿病患者肝細(xì)胞癌風(fēng)險的潛在新方法[48]。在對膽管癌細(xì)胞系和小鼠模型的研究中，奧沙利鉑和Exendin- 4聯(lián)合治療可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡[49]。在基于人群的隊(duì)列研究中，與磺脲類藥物相比，使用GLP1-RAs與膽管癌風(fēng)險顯著增加無關(guān)[50]。

2.6 前列腺癌

在臨床前的研究中，研究者發(fā)現(xiàn)GLP-1受體在前列腺癌細(xì)胞系LNCap中大量表達(dá)，使用Exendin- 4可通過抑制ERK-MAPK激活顯著降低LNCap細(xì)胞的增殖，而GLP-1受體拮抗劑可消除Exendin- 4的增殖抑制作用[51]。研究還發(fā)現(xiàn)Exendin- 4與雄激素受體拮抗劑恩雜魯胺聯(lián)合使用，可顯著抑制前列腺癌細(xì)胞的腫瘤生長，同時降低了恩雜魯胺給藥觸發(fā)的Akt和mTOR水平；此外，Exendin- 4減輕了對恩雜魯胺的耐藥性，提示Exendin- 4聯(lián)合恩雜魯胺可能是晚期前列腺癌患者潛在的有效治療方式[52]。在基于人群的研究中，通過對英國臨床實(shí)踐研究數(shù)據(jù)中的隊(duì)列分析顯示，與磺脲類藥物相比，GLP1-RAs與前列腺癌風(fēng)險降低相關(guān)[53]；以上研究表明GLP1-RAs在前列腺癌中具有潛在的抑癌作用。

2.7 宮頸癌

在糖尿病小鼠中，Exendin- 4可以劑量依賴性方式抑制小鼠宮頸癌皮下瘤的生長，同時伴隨著免疫調(diào)節(jié)的改變[54]。在一項(xiàng)宮頸癌轉(zhuǎn)化研究中，Exendin- 4可減弱高血糖促進(jìn)的腫瘤生長。以上結(jié)果提示GLP1-RAs在宮頸癌中具有潛在的抗腫瘤作用[55]。

3 總結(jié)與展望

GLP1-RAs的廣泛使用引起了研究者的關(guān)注，其在人體中的長期使用是否會促進(jìn)腫瘤的發(fā)生及進(jìn)展，或是在腫瘤患者中會有額外的抗腫瘤功能，是值得探討的問題。本文綜述了GLP1-RAs的使用與甲狀腺癌、胰腺癌、前列腺癌及肥胖和糖尿病相關(guān)腫瘤的風(fēng)險的研究，這些研究還存在以下的局限性。首先，在臨床前的研究中，多數(shù)研究者使用了與天然的GLP-1有53%同源性的Exendin- 4作為GLP1-RAs，其在動物模型及腫瘤細(xì)胞系中的作用機(jī)制是否有廣泛性及代表性，尚未可知；因此，未來的研究中，應(yīng)選用與天然GLP-1同源性更高的利拉魯肽等藥物進(jìn)行研究。其次，在肥胖和糖尿病相關(guān)腫瘤中常發(fā)生代謝重編程，GLP1-RAs的使用是否能影響代謝重編程，進(jìn)而影響腫瘤的發(fā)生及進(jìn)展，鮮少有研究涉及；除此之外，GLP1-RAs對腫瘤影響的其他機(jī)制也需要進(jìn)一步深入地闡明。

在基于人群的研究中，部分臨床隨機(jī)對照試驗(yàn)的隨訪時間僅為1～2年，而腫瘤為罕見事件且潛伏期長，只能得出短期的效應(yīng)，長期的影響仍需進(jìn)一步研究。在隨訪時間較長的臨床研究中，如EXSCEL、LEADER研究的中位隨訪時間為3.2～5年，但其研究設(shè)計(jì)的目的并非探討腫瘤的發(fā)生率。此外，通過不良事件報(bào)告系統(tǒng)、臨床研究數(shù)據(jù)庫、國家醫(yī)療保險系統(tǒng)等數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的隊(duì)列研究、真實(shí)世界研究等，其數(shù)據(jù)報(bào)告的準(zhǔn)確性、真實(shí)性、是否存在歸因偏倚等有待考究，其結(jié)果也需謹(jǐn)慎解釋。因此，仍需要設(shè)計(jì)大型、長期的以探討GLP1-RAs使用與腫瘤發(fā)生為目的隨機(jī)對照研究，在更高證據(jù)級別上給予支持。