塞來昔布抗腫瘤作用的研究進(jìn)展*

劉保國

(天津市第四中心醫(yī)院，天津 300140)

到目前為止，人們對塞來昔布(celecoxib)的抗腫瘤機(jī)制還不是完全清楚，但是越來越多的研究集中于抑制環(huán)氧化酶－2(cyclooxygenase－2，COX－2)活性、降低腫瘤細(xì)胞內(nèi)前列腺素E2(PGE2)水平方面。COX－2是一種誘導(dǎo)型表達(dá)的蛋白酶，在正常組織中幾乎不表達(dá);但是在應(yīng)激條件或者細(xì)胞活素類物質(zhì)刺激，特別是在腫瘤細(xì)胞和組織中會過量表達(dá)，活性升高［1，2］，同時(shí)伴隨 PGE2含量的提高，腫瘤細(xì)胞給予過量的PGE2，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增生和浸潤［3］。目前多項(xiàng)試驗(yàn)對塞來昔布作用機(jī)制進(jìn)行研究，現(xiàn)綜述如下。

1 對腫瘤細(xì)胞增殖的抑制作用

近年來對COX－2的研究表明［4］，在上皮組織癌(包括胃癌、直結(jié)腸癌、前列腺癌、肺癌、胰腺癌、乳腺癌、頭頸部腫瘤、皮膚的鱗狀上皮細(xì)胞癌等)中普遍存在COX－2過度表達(dá)。COX－2選擇性抑制劑對多種腫瘤均有抑制作用，能夠顯著抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和誘導(dǎo)凋亡［5，6］，然而其相關(guān)機(jī)制仍不明確。

1.1 對肺癌細(xì)胞增殖的抑制作用 徐志剛等［7］通過體外和在體實(shí)驗(yàn)觀察塞來昔布對Lewis肺癌細(xì)胞增殖及其移植瘤生長的抑制作用。體外實(shí)驗(yàn)為將不同劑量(0、50、100 和 200 μmol/L)塞來昔布與 Lewis肺癌細(xì)胞共培養(yǎng)12、24、48和72 h，噻唑藍(lán)(MTT)比色法檢測細(xì)胞增殖抑制率，RP－HPLC法檢測24 h細(xì)胞培養(yǎng)上清液花生四稀酸含量，ELISA法檢測24 h細(xì)胞培養(yǎng)上清液PGE2含量。在體實(shí)驗(yàn)為小鼠隨機(jī)分為對照組和200 mg/kg劑量給藥組，于接種Lewis細(xì)胞后3 d塞來昔布灌胃給藥，連續(xù)用藥15 d后處死小鼠，計(jì)算腫瘤的體積和質(zhì)量。結(jié)果50、100和200μmol/L塞來昔布均可抑制Lewis細(xì)胞增殖，其細(xì)胞增殖抑制率高于對照組(P＜0.05);隨著劑量和作用時(shí)間的增加，腫瘤細(xì)胞增殖抑制率增加，72 h的 IC50值為(134.06±2.97)μmol/L。與對照組比較，50μmol/L塞來昔布組培養(yǎng)上清液中花生四烯酸含量無變化，PGE2含量降低(P＜0.05)，100和200μmol/L塞來昔布組隨著塞來昔布劑量的增加，培養(yǎng)上清液中花生四烯酸的含量增加(P＜0.01)，PGE2的含量降低(P ＜0.01)。塞來昔布給藥組小鼠的平均瘤質(zhì)量均低于對照組(P＜0.05)，抑瘤率為50%?？梢娫隗w內(nèi)及體外塞來昔布均可抑制Lewis肺癌細(xì)胞增殖，其機(jī)制可能是通過增加花生四烯酸及降低PGE2水平發(fā)揮其抗腫瘤作用。周丹等［8］用MTT比色法檢測塞來昔布對肺癌細(xì)胞的增殖抑制和流式細(xì)胞技術(shù)檢測藥物處理后A549的細(xì)胞周期，觀察塞來昔布對裸鼠A549細(xì)胞移植瘤的抑制作用，移植瘤切片TUNEL法檢測癌細(xì)胞凋亡。結(jié)果塞來昔布對肺癌細(xì)胞增殖有抑制作用，IC50為50μmol/L;阻滯G1期細(xì)胞進(jìn)入S期。稱量裸鼠移植腫瘤的瘤結(jié)節(jié)質(zhì)量，對照組(2.16 ±0.98)g，藥物組(0.98 ±0.51)g，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。TUNEL法移植瘤切片凋亡細(xì)胞染色與對照組凋亡指數(shù)(AI)比較，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。實(shí)驗(yàn)表明塞來昔布在體內(nèi)及體外均對肺癌細(xì)胞表現(xiàn)有抑制作用，將細(xì)胞周期阻滯在G1期并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡可能是抑制肺癌細(xì)胞增殖的重要機(jī)制。

1.2 對人惡性膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞增殖的影響 熊一峰等［9］觀察塞來昔布對人惡性膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞增殖的影響及分子機(jī)制。將對數(shù)生長期人膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞隨機(jī)分為塞來昔布組和腫瘤壞死因子(TNF)－α組，兩組均分別加入0、10、25、50和100 mol/L的塞來昔布，其中TNF－α組于1 h后加50 ng/ml TNF－α。其后采用MTT法檢測兩組U251細(xì)胞增殖水平及抑制率，采用免疫組化及 Westernblot檢測核因子 －κB(NF－κB)細(xì)胞內(nèi)分布及核內(nèi)表達(dá)情況。結(jié)果塞來昔布濃度為10～100 mol/L時(shí)兩組細(xì)胞增殖抑制率均顯著高于濃度為0者且呈濃度依賴性，增殖水平則相反，組間比較無顯著差異;塞來昔布濃度為50和100 mol/L時(shí)NF－κB蛋白在細(xì)胞核內(nèi)的表達(dá)顯著低于濃度為0者，且呈濃度依賴性?？梢娙麃砦舨伎梢种迫四z質(zhì)瘤U251細(xì)胞增殖，機(jī)制可能為間接抑制NF－κB向核內(nèi)移位。

1.3 對胃癌細(xì)胞生長的抑制作用 王瑞等［10］將36例胃癌患者在接受胃癌根治術(shù)或胃大部切除術(shù)前隨機(jī)分為兩組。塞來昔布組術(shù)前口服塞來昔布0.2 g，1次/d，連用7 d。對照組術(shù)前不用任何抗腫瘤藥物。術(shù)中切除標(biāo)本送組織病理學(xué)檢查;采用DNA末端原位標(biāo)記染色法檢測胃癌細(xì)胞凋亡;免疫組化法檢測胃癌細(xì)胞COX－2表達(dá);半定量RT－PCR技術(shù)檢測兩組胃癌組織活化基因(NAG－1)mRNA表達(dá)。結(jié)果塞來昔布組胃癌組織凋亡陽性細(xì)胞的積分光密度值高于對照組(P＜0.05)，塞來昔布組NAG－1 mRNA也較對照組上調(diào)(P＜0.05)。兩組 COX－2蛋白表達(dá)率(75.0%和87.6%)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？梢娙麃砦舨荚谌梭w內(nèi)通過誘導(dǎo)NAG－1基因轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡。該研究前期發(fā)現(xiàn)，選擇性COX－2抑制劑抗胃癌細(xì)胞作用強(qiáng)于非選擇性COX－2抑制劑，且選擇性越高，抑制胃癌細(xì)胞生長作用越強(qiáng)，塞來昔布作為一種高選擇性COX－2抑制劑對人胃癌細(xì)胞株SGC7901的生長呈現(xiàn)較強(qiáng)的抑制作用。此外，細(xì)胞學(xué)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均可見胃癌細(xì)胞漿內(nèi)表達(dá)有COX－2，3種COX－2抑制劑(美洛昔康、塞來昔布、羅非昔布)作用后，胃癌SGC7901細(xì)胞漿內(nèi)COX－2表達(dá)均明顯下降，裸鼠胃癌移植瘤的胃癌細(xì)胞內(nèi)COX－2表達(dá)也明顯被羅非昔布抑制［11］。

1.4 對子宮內(nèi)膜腺癌的抑制作用 肖義濤等［12］建立人子宮內(nèi)膜腺癌HEC－1B細(xì)胞裸鼠荷瘤模型，待成瘤后隨機(jī)分為對照組與實(shí)驗(yàn)組，對照組予生理鹽水口服2周，實(shí)驗(yàn)組分別予塞來昔布4 mg/d和2 mg/d口服2周。從治療開始每3 d計(jì)算瘤體積1次，描繪腫瘤生長曲線，治療結(jié)束后處死裸鼠剝除瘤組織，計(jì)算抑瘤率，采用RT－PCR法測定移植瘤組織COX－2 mRNA的表達(dá)，免疫組化法測定COX－2蛋白的表達(dá)和微血管密度(MVD)。塞來昔布對裸鼠皮下移植瘤的生長具有明顯的抑制作用，且隨著藥物濃度的增加，抑瘤作用逐漸增強(qiáng)，RT－PCR結(jié)果顯示移植瘤組織COX－2 mRNA的表達(dá)逐漸減弱，免疫組化結(jié)果顯示移植瘤組織COX－2蛋白的表達(dá)及微血管密度(MVD)逐漸減少，實(shí)驗(yàn)組與對照組之間及各實(shí)驗(yàn)組之間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，COX－2蛋白的表達(dá)與MVD數(shù)量呈正相關(guān)(r=0.921，P＜0.01)。塞來昔布能夠抑制裸鼠荷人子宮內(nèi)膜腺癌的生長，其機(jī)制可能與降低COX－2的表達(dá)、減少微血管的生成有關(guān)。

1.5 對人舌鱗癌Tca8113細(xì)胞遷移的抑制作用 霍秋菊等［13］在塞來昔布抑制人舌鱗癌 Tca8113細(xì)胞遷移的試驗(yàn)中，觀察塞來昔布對Tca8113細(xì)胞遷移作用的影響。結(jié)果10 mol/L和20 mol/L塞來昔布處理細(xì)胞24 h后細(xì)胞遷移數(shù)與對照組相比減少，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。Tca8113細(xì)胞的遷移能力顯著減弱，不同濃度塞來昔布處理Tca8113細(xì)胞24 h后其與包被Fn基質(zhì)膠表面上的黏附情況呈劑量依賴關(guān)系，隨塞來昔布濃度的增加，Tca8113細(xì)胞在基質(zhì)表面的黏附顯著降低?？梢奀OX－2抑制劑塞來昔布具有抑制Tca8113細(xì)胞遷移的能力，但其機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

2 對放化療的輔助作用

大量體外研究表明，塞來昔布不僅對多種類型的腫瘤細(xì)胞有抑制生長并誘導(dǎo)凋亡的作用，而且能夠增強(qiáng)化療藥物的抗腫瘤活性，其機(jī)制可能與抑制核因子－κB的活化有關(guān)，同時(shí)還能增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞株的放射敏感性。

2.1 聯(lián)合吡柔比星對膀胱癌細(xì)胞株的作用 周斌等［14］觀察吡柔比星 (pirarubicin，THP)聯(lián)合塞來昔布對高危淺表性膀胱癌5637細(xì)胞株的增殖抑制作用及其可能機(jī)制。通過MTT法檢測不同濃度THP、塞來昔布以及二者間不同濃度組合對5637細(xì)胞的增殖抑制作用;FCM和Western印跡法檢測THP、塞來昔布以及兩藥聯(lián)合對5637細(xì)胞的誘導(dǎo)凋亡能力和對5637細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中NF－κB表達(dá)的影響。MTT法檢測結(jié)果顯示，當(dāng)?shù)蜐舛?≤5μmol/L)THP聯(lián)合塞來昔布時(shí)，能明顯增加其對5637細(xì)胞的增殖抑制作用;FCM檢測顯示，100μmol/L塞來昔布、1μmol/L THP和兩藥聯(lián)合應(yīng)用，對5637細(xì)胞均無明顯的誘導(dǎo)凋亡作用;Western印跡法檢測顯示，1μmol/L THP作用后，NF－κB大部分轉(zhuǎn)入細(xì)胞核中，細(xì)胞質(zhì)中僅有少量殘留，當(dāng)與100μmol/L塞來昔布聯(lián)合應(yīng)用后，NF－κB向細(xì)胞核內(nèi)遷移的現(xiàn)象受到抑制。由此可見膀胱癌5637細(xì)胞在THP作用后，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的NF－κB大部分轉(zhuǎn)入細(xì)胞核中，聯(lián)合塞來昔布后可以抑制這種遷移的現(xiàn)象，這可能是塞來昔布使THP藥效增強(qiáng)的機(jī)制之一。有研究表明［15，16］，塞來昔布能夠下調(diào)腫瘤細(xì)胞 MDR1基因的表達(dá)并抑制其產(chǎn)物P－糖蛋白(P－glycoprotein)的活性，從而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的化療敏感度。

2.2 對3種不同腫瘤細(xì)胞株的放射增敏作用 李曉慶［17］觀察塞來昔布對3種不同腫瘤細(xì)胞株(肺腺癌細(xì)胞株A549、宮頸癌細(xì)胞株HeLa、鼻咽癌細(xì)胞株CNE)的放射增敏作用。選擇適當(dāng)濃度的塞來昔布設(shè)置對照組(C)、藥物組(D)、單純照射組(R)和照射+藥物組(R+D)，采用集落形成法分別檢測塞來昔布對肺腺癌細(xì)胞株A549、宮頸癌細(xì)胞株HeLa、鼻咽癌細(xì)胞株CNE的放射增敏效應(yīng)，并繪制細(xì)胞存活曲線。結(jié)果塞來昔布對3種腫瘤細(xì)胞株均顯示出放射增敏效應(yīng)，R+D組與R組相比較，放射敏感性指標(biāo)出現(xiàn)不同程度的下調(diào)，呈濃度依賴性。塞來昔布在體外實(shí)驗(yàn)中可提高3種腫瘤細(xì)胞株的放射敏感性。

3 與表皮生長因子受體抑制劑聯(lián)合使用

近年研究表明［18］，表皮生長因子受體(EGFR)和COX－2信號途徑相互促進(jìn)，共同參與了肺癌的發(fā)生、發(fā)展，EGFR抑制劑和COX－2抑制劑聯(lián)用對肺癌的生長與繁殖具有協(xié)同抑制作用。王亞麗等［19］應(yīng)用EGFR抑制劑吉非替尼聯(lián)合COX－2抑制劑塞來昔布干預(yù)肺腺癌A549細(xì)胞株，探討兩種藥物對細(xì)胞增殖和凋亡的作用以及其內(nèi)在機(jī)制。結(jié)果吉非替尼和塞來昔布對A549細(xì)胞增殖有明顯的抑制作用，呈劑量依賴性，兩制劑聯(lián)合作用時(shí)抑制作用更強(qiáng)(P＜0.01)。吉非替尼和塞來昔布均可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，聯(lián)合作用后細(xì)胞凋亡率更高(P＜0.01);聯(lián)合用藥與單獨(dú)用藥相比，可使細(xì)胞發(fā)生明顯的G1期阻滯(P＜0.01)，進(jìn)一步下調(diào)了EGFR和COX－2蛋白的表達(dá)(P＜0.05)?？梢娂翘婺崤c塞來昔布聯(lián)合應(yīng)用具有協(xié)同作用，能顯著抑制A549細(xì)胞的生長，機(jī)制是促進(jìn)A549細(xì)胞凋亡、增強(qiáng)G0/G1期阻滯和進(jìn)一步下調(diào)活化的EGFR和COX－2蛋白的表達(dá)，可進(jìn)一步抑制細(xì)胞的生長。Zhang等［20］研究表明，在裸鼠頭頸部腫瘤模型實(shí)驗(yàn)中，吉非替尼聯(lián)合塞來昔布能減少PGE代謝產(chǎn)物生成，減少EGFR和細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶磷酸化，抑制轉(zhuǎn)錄因子活化，從而顯著抑制腫瘤增長。

大量研究結(jié)果提示:塞來昔布可能是重要的預(yù)防和治療癌癥候選藥物。實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果為COX－2選擇性抑制劑應(yīng)用于癌癥的防治乃至新藥研發(fā)提供理論依據(jù)。

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