COX-2抑制劑塞來昔布抗前列腺癌的研究進展

方文可，方克偉，吳 靜*

0 引言

前列腺癌是全球關(guān)注的重大健康問題，也是我國男性常見的惡性腫瘤之一。近年來我國男性的前列腺癌發(fā)病率呈上升趨勢[1]。據(jù)美國癌癥協(xié)會發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，新診斷的前列腺癌患者約占1/5，前列腺癌已成為美國男性發(fā)病率第一、死亡率第二的癌癥[2]。目前，前列腺癌在臨床上包含局限性、轉(zhuǎn)移性前列腺癌，治療方式有前列腺癌根治術(shù)、放療、化療、藥物和外科去勢術(shù)、免疫治療及姑息治療等。但是許多前列腺癌在去勢治療后2年內(nèi)轉(zhuǎn)化為去勢抵抗型前列腺癌(Castration-resistant prostate cance，CRPC)，療效欠佳，其發(fā)病機制尚未完全闡明。

研究發(fā)現(xiàn)，慢性炎癥在前列腺癌的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。其中，環(huán)氧合酶-2(Cyclooxygenase-2，COX-2)是一種關(guān)鍵的炎癥介質(zhì)，與正常組織相比，COX-2在前列腺癌組織中過表達，并可能參與前列腺癌的發(fā)生和發(fā)展[3]。COX-2是環(huán)氧合酶的2種主要誘導(dǎo)型異構(gòu)體之一，可以將花生四烯酸轉(zhuǎn)化為前列腺素、前列環(huán)素或血栓素A2。其與炎癥發(fā)生、促進細(xì)胞生長和抑制凋亡等機制有關(guān)[4]。研究證實，COX-2在前列腺中的表達顯著增加，從而促進前列腺素合成，促進腫瘤細(xì)胞增殖[5]。抑制COX-2可能是一種有效的治療前列腺癌的選擇。

塞來昔布作為非甾體抗炎藥(Non-steroidal anti-inflammatory drug，NSAID),是一種有效且特異的COX-2抑制劑。研究發(fā)現(xiàn)，塞來昔布對前列腺癌細(xì)胞具有抗增殖作用[6]。塞來昔布不僅可以作為一種抗增殖藥物減少腫瘤生長或誘導(dǎo)衰老，還可以通過不同的凋亡或壞死途徑誘導(dǎo)細(xì)胞死亡[4]。既往認(rèn)為，塞來昔布主要通過抑制COX-2途徑來干預(yù)腫瘤，但近年研究發(fā)現(xiàn)，塞來昔布的抗癌作用也可能與COX-2非依賴機制有關(guān)[7]。迄今為止，塞來昔布對前列腺癌患者的治療效果仍存在許多爭議。因此，本文主要闡述塞來昔布用于前列腺癌治療及相關(guān)分子機制的研究進展。

1 塞來昔布特性

塞來昔布是一種1，5-二芳基取代吡唑化合物，化學(xué)名稱為4-[5-(4-甲基苯基)-3-(三氟甲基)1H-吡唑基-1-基][8]。它是一種選擇性、非競爭性的COX-2抑制劑，常用于止痛、消炎。塞來昔布通過阻止底物花生四烯酸與COX-2的活性部位結(jié)合來抑制合成前列腺素、血栓素和前列環(huán)素的級聯(lián)反應(yīng)[9]。其中前列腺素E2(Prostaglandin E2,PGE2)對于控制炎癥過程，調(diào)節(jié)血管和平滑肌的收縮、血小板聚集、神經(jīng)元對疼痛的敏感性、細(xì)胞內(nèi)鈣調(diào)節(jié)、細(xì)胞分裂、凋亡至關(guān)重要[10]。目前塞來昔布已用于各種癌癥的預(yù)防及治療研究，如前列腺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌等[11]。

2 塞來昔布抗前列腺癌的分子機制

2.1 抑制細(xì)胞增殖，促進細(xì)胞凋亡 COX-2的表達與活性影響著腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。COX-2在前列腺素E2的介導(dǎo)下，可促進腫瘤細(xì)胞增殖、存活、血管生成和轉(zhuǎn)移。已有大量研究證明，塞來昔布抑制COX-2表達可以促進細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤細(xì)胞增殖。塞來昔布可通過抑制COX-2活性，滅活EP1受體信號途徑，下調(diào)與細(xì)胞有絲分裂相關(guān)的著絲粒/著絲粒組裝蛋白，使前列腺癌細(xì)胞的細(xì)胞周期進程阻滯在G2/M期，抑制癌細(xì)胞增殖[12]。塞來昔布可在短時間內(nèi)迅速增加轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞超氧化物的原位生成，使細(xì)胞呼吸減少及線粒體跨膜電位消失，繼而導(dǎo)致轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞廣泛的活性氧依賴性凋亡，抑制轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞的增殖[7]。

雄激素受體(Androgen Receptor，AR)對前列腺癌的進展至關(guān)重要。抑制COX-2可減少AR和雄激素誘導(dǎo)基因的表達，促進癌細(xì)胞的凋亡。塞來昔布能阻斷EP2信號來抑制CREB/AR和CREB/COX-2通路，從而抑制雄激素依賴性、雄激素非依賴性和去勢耐藥前列腺癌的生長及誘導(dǎo)凋亡[13]。炎癥對COX2-ErbB家族受體網(wǎng)絡(luò)和AR-EGFR信號通路之間的顯著干擾，在前列腺癌的發(fā)生發(fā)展中起著核心作用[14]。有研究顯示，塞來昔布降低AR功能可以不依賴PI3K/AKT的激活，而是通過上調(diào)E3泛素連接酶Nrdp1表達后下調(diào)ErbB3的表達實現(xiàn)[14]。Benelli等[15]研究發(fā)現(xiàn)，塞來昔布可通過阻斷AKT、裂解多聚ADP-核糖聚合酶-1(PARP-1)、上調(diào)抗凋亡蛋白Mcl-1，抑制細(xì)胞生長、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，延緩激素敏感型前列腺癌向雄激素非依賴性發(fā)展。同時，塞來昔布通過降解表皮生長因子受體(EGFR)、ErbB2、ErbB3以及下調(diào)異質(zhì)性核糖核蛋白K水平，增強了對雄激素信號的抑制作用[14-15]。

此外，雄激素依賴性前列腺癌細(xì)胞向雄激素非依賴性進展與白介素6(Interleukin-6，IL-6)的表達增加有關(guān)，在雄激素剝奪過程中，增加IL-6水平可能會促進前列腺癌細(xì)胞的存活和增殖。在SCID小鼠前列腺癌細(xì)胞LNCaP異種移植瘤中單獨或聯(lián)合使用塞來昔布，均可降低IL-6和生存蛋白(Survivin)的表達水平，托伐他汀和塞來昔布聯(lián)合應(yīng)用能抑制雄激素剝奪(Androgen-deprivation，AD)培養(yǎng)的LNCaP細(xì)胞的生長并促進其凋亡，其作用與降低IL-6水平有關(guān)[16]。

2.2 自噬 自噬在塞來昔布誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡中的作用較為復(fù)雜。塞來昔布激活c-jun-N-末端激酶 (c-jun-N-terminal kinase，JNK) 介導(dǎo)的自噬，對前列腺癌細(xì)胞具有保護作用。抑制JNK可以減少自噬和增加凋亡，通過JNK介導(dǎo)的途徑阻斷自噬可能為前列腺癌的治療提供一種新的策略[17]。在胃癌中，塞來昔布可能通過PI3K/AKT信號通路途徑增加胃癌細(xì)胞的凋亡與自噬，自噬小體、凋亡小體的增加誘導(dǎo)了胃癌細(xì)胞的凋亡[18]。在骨肉瘤中，塞來昔布誘導(dǎo)LC3-I向LC3-II轉(zhuǎn)化，并以劑量依賴方式誘導(dǎo)骨肉瘤細(xì)胞自噬[19]。塞來昔布可通過抑制溶酶體功能抑制自噬通量，增加自噬相關(guān)蛋白LC3-II和p62的水平，并作為自噬抑制劑誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡和壞死[20]。在前列腺中是否也存在上述變化，還有待進一步的研究。

2.3 抑制腫瘤組織血管的生成 塞來昔布可以抑制癌組織中血管的生成。通過抑制COX-2，塞來昔布降低了促血管生成因子(Vascular endothelial growth factor，VEGF)、腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor，TNF)的水平[21]。在不同類型的癌細(xì)胞系和動物模型上的研究結(jié)果證明，塞來昔布誘導(dǎo)的VEGF和金屬基質(zhì)蛋白酶2(Matrix metalloproteinase 2，MMP-2)、金屬基質(zhì)蛋白酶9(Matrix metalloproteinase 9，MMP-9)水平的降低與抑制血管生成、降低微血管密度、減少淋巴結(jié)和其他器官的轉(zhuǎn)移形成有關(guān)[22-23]。在結(jié)直腸癌中，Xu等[24]發(fā)現(xiàn)，塞來昔布增加了VEGF水平，這一過程與COX-2活性無關(guān)，但與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活有關(guān)。在前列腺癌中，抑制腫瘤組織血管生成的具體機制，還需進一步研究。

2.4 改變腫瘤的免疫微環(huán)境 塞來昔布能通過對腫瘤免疫微環(huán)境的調(diào)節(jié)產(chǎn)生抗前列腺癌作用。一部分患者經(jīng)雄激素剝奪治療后，疾病往往會復(fù)發(fā)，并對去勢具有抵抗力。而免疫細(xì)胞參與了CRPC的發(fā)展[25]。CD8+T細(xì)胞可以用來預(yù)測癌癥患者臨床結(jié)果的改善。塞來昔布可以增加前列腺癌微環(huán)境中CD8+T細(xì)胞的浸潤，改變腫瘤微環(huán)境，改善患者預(yù)后。未經(jīng)治療的前列腺腫瘤缺乏CD8+T細(xì)胞趨化因子，持續(xù)產(chǎn)生抑制性細(xì)胞趨化因子。塞來昔布、IFN-α、多聚肌苷酸聯(lián)合治療增加了促CD8+T趨化因子CXCL10的產(chǎn)生，降低抑制性細(xì)胞趨化因子CCL22和CXCL12的生成；改變前列腺癌的趨化因子內(nèi)環(huán)境，增加患者的免疫能力，提高患者對免疫治療的反應(yīng)[26]。Wang等[27]發(fā)現(xiàn)，CD4lowHLA-G+T細(xì)胞群也參與了CRPC的發(fā)展，在雄激素去勢治療(Androgen deprivation therapy，ADT)后的前列腺癌患者和小鼠模型中，PGE2誘導(dǎo)CD4lowHLA-G+T細(xì)胞群增加，破壞了宿主的免疫監(jiān)視，使腫瘤微環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橛H腫瘤狀態(tài)，但在雄激素剝奪治療的第8周后使用塞來昔布治療，則可有效地抑制PGE2與EP2信號通路，減少CD4lowHLA-G+T細(xì)胞的生成，改變腫瘤免疫微環(huán)境。與在雄激素剝奪后立即用塞來昔布滅活PGE2信號相比，塞來昔布通過上述途徑可以顯著抑制CRPC的發(fā)生[27]。

2.5 抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移 COX-2在前列腺癌中過度表達，不僅可以引起炎癥，還與前列腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。塞來昔布可通過抑制COX-2介導(dǎo)的絲氨酸蛋白酶Matriptase的激活來抑制雄激素非依賴性、COX2過表達的前列腺癌 PC3細(xì)胞在異種原位移植模型中的侵襲、腫瘤生長及肺轉(zhuǎn)移[3]。在小鼠前列腺癌模型中，小鼠癌細(xì)胞異位表達催乳素受體可促進轉(zhuǎn)移，塞來昔布可抑制成纖維細(xì)胞分泌催乳素，減少腫瘤的發(fā)生與轉(zhuǎn)移[28]。這一旁分泌可能成為抗腫瘤治療潛在的靶點。

鈣黏蛋白-11(Cadherin-11，CDH-11)影響上皮向間充質(zhì)轉(zhuǎn)化及惡性腫瘤預(yù)后，參與癌細(xì)胞的生長和遷移。在體外及動物體內(nèi)，塞來昔布結(jié)合CDH-11，影響CDH-11陽性癌細(xì)胞的生長。CDH-11基因敲除后的PC3前列腺癌細(xì)胞，生長和遷移都顯著減少，CDH-11可能是一個潛在的前列腺癌治療靶點[29]。

2.6 腫瘤微環(huán)境的變化 腫瘤的發(fā)生發(fā)展往往伴隨微環(huán)境的變化，塞來昔布可以改變腫瘤微環(huán)境，阻礙腫瘤的生長進程。腫瘤微環(huán)境中的低氧決定了腫瘤的侵襲性，也是腫瘤預(yù)后不良的指標(biāo)。低氧誘導(dǎo)了前列腺內(nèi)三酰甘油的堆積，塞來昔布可阻斷花生四烯酸代謝途徑來降低暴露在低氧環(huán)境下的前列腺癌細(xì)胞的增殖及侵襲能力[30]。在衰老小鼠前列腺疾病的研究中，發(fā)現(xiàn)塞來昔布不僅降低了COX-2的水平，還降低了促炎介質(zhì)TNF-α和iNOS水平。塞來昔布可作為前列腺癌的化學(xué)預(yù)防藥物，延緩癌前病變的發(fā)生及腫瘤進展[31]。

3 塞來昔布的臨床應(yīng)用

3.1 單獨應(yīng)用 研究顯示，塞來昔布可以通過多種機制產(chǎn)生抗腫瘤的作用。然而，塞來昔布應(yīng)用于臨床的效果尚不明確[21]。有研究者納入171例非轉(zhuǎn)移性前列腺癌放療患者，與對照組相比，塞來昔布組的復(fù)發(fā)率有所降低，生化復(fù)發(fā)時間延長了11個月，降低了前列腺癌特異性抗原(PSA)指標(biāo)升高的速度。研究表明，COX-2抑制劑對局限性前列腺癌患者的放療反應(yīng)有潛在影響，也為COX-2抑制劑在前列腺癌放射治療中的潛在輔助作用提供了一個初步見解[32]。然而，也有研究結(jié)果顯示，對于接受雄激素去勢療法的晚期前列腺癌患者，服用塞來昔布與改善癌癥無關(guān)，但該研究具有局限性，存在多種混雜因素[33]。

3.2 與其他藥物的聯(lián)合應(yīng)用 目前，關(guān)于塞來昔布的臨床研究集中在聯(lián)合療法上。新的研究提出了不同的結(jié)論。一項臨床研究對60例轉(zhuǎn)移性去勢抵抗前列腺癌患者進行了由環(huán)磷腺苷(50 mg/d)、地塞米松(1 mg/d)和塞來昔布(200 mg/d)組成的口服節(jié)律化療，發(fā)現(xiàn)該治療安全、有效，耐受性良好，顯示出良好的抗轉(zhuǎn)移性去勢抵抗前列腺癌的活性[34]。相反，有研究納入長期接受激素治療的高危、局部晚期或轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者，將1 245例患者進行隨機組合，結(jié)果顯示，激素剝奪療法+塞來昔布或激素剝奪療法+塞來昔布+唑來膦酸治療并未明顯改善晚期或轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者生存率[35]。針對轉(zhuǎn)基因小鼠前列腺癌模型上進行塞來昔布和尼達尼布聯(lián)合治療的研究發(fā)現(xiàn)，塞來昔布聯(lián)合尼達尼布是一種有效的抗前列腺癌的藥物組合。與單獨治療相比，這種組合顯示出了更加顯著的療效，為前列腺癌的化學(xué)預(yù)防和治療指出了新的途徑[36]。

3.3 不良反應(yīng) 雖然塞來昔布顯示出抗癌的潛力，但目前的臨床研究發(fā)現(xiàn)，長期使用塞來昔布會對重要器官造成損害[37]。塞來昔布可以減少PGI2的合成，從而影響血管擴張和血小板激活，導(dǎo)致心血管系統(tǒng)的不良反應(yīng)[38]。同樣，塞來昔布可以減少PGE2和PGI2的合成，而PGE2主要參與水和離子轉(zhuǎn)運的調(diào)節(jié)，PGI2參與腎血管張力、腎小球濾過率和腎素釋放的動態(tài)平衡，這兩種物質(zhì)合成受到影響，因此導(dǎo)致腎臟損害[39]。但是，與其他非甾體抗炎藥相比，塞來昔布表現(xiàn)出的胃腸道不良反應(yīng)較少[40]。

4 討論

COX-2在前列腺癌中過表達并可能參與前列腺癌的發(fā)生發(fā)展。塞來昔布作為一種COX-2抑制劑，在抗前列腺癌治療中起重要作用。目前研究顯示，塞來昔布能夠通過多種機制抑制前列腺癌細(xì)胞的生長，延緩前列腺癌的進展，顯示了塞來昔布抗前列腺癌的潛能。在臨床上，塞來昔布對前列腺癌的化學(xué)預(yù)防及療效上也顯示出了一些較好的結(jié)果，但仍然存在爭議。塞來昔布的不良反應(yīng)也不容忽視，雖然有研究提出了聯(lián)合塞來昔布抗前列腺癌藥物的新組合，但是對于塞來昔布的臨床治療效果及使用仍需要更多的臨床試驗來證明。