環(huán)加氧酶-2及其抑制劑與卵巢癌關(guān)系的研究進(jìn)展

趙美璇，何秀萍

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院婦產(chǎn)科，哈爾濱 150001)

根據(jù)全球的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),發(fā)達(dá)國(guó)家的卵巢癌發(fā)病率為9.1/10萬(wàn),而發(fā)展中國(guó)家為5.0/10萬(wàn)[1]。2015年僅我國(guó)就約有52 100例女性罹患卵巢癌，大約22 500例患者死于卵巢癌[2]。由于卵巢癌早期常無(wú)明顯臨床癥狀，早期缺乏有效的診斷措施等原因，卵巢癌的死亡率為女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤的第1位。上皮性卵巢癌為卵巢癌最常見(jiàn)的病理類型。近年來(lái)，盡管對(duì)于卵巢癌各方面的研究不斷深入，但尚未有突破性的研究進(jìn)展?！俺掷m(xù)排卵假說(shuō)”是目前被人們普遍接受的卵巢癌發(fā)病原因，該假說(shuō)認(rèn)為持續(xù)性排卵使卵巢的表面上皮不斷發(fā)生損傷和修復(fù)過(guò)程，修復(fù)過(guò)程中卵巢上皮細(xì)胞可能發(fā)生突變，誘發(fā)卵巢癌，這些過(guò)程需要部分炎癥介質(zhì)的參與,說(shuō)明炎癥反應(yīng)可能是卵巢癌發(fā)生的重要因素之一[3]。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，慢性炎癥患者繼發(fā)各種腫瘤的概率更高[4]。炎癥因子對(duì)卵巢癌是否有影響引起了人們的注意。前列腺素是一種重要的炎癥介質(zhì)，由花生四烯酸轉(zhuǎn)化形成，環(huán)加氧酶-2(cyclooxygenase-2，COX-2)是此過(guò)程中的限速酶。COX-2在多種人類腫瘤中均存在異常表達(dá)，與卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展也有密切關(guān)系[5-7]。與此同時(shí)，COX-2抑制劑在卵巢癌的預(yù)防及治療方面的作用也引起了人們的關(guān)注。現(xiàn)就COX-2、COX-2抑制劑與卵巢癌的關(guān)系予以綜述。

1 COX-2的生物學(xué)特性

COX廣泛存在于大部分哺乳動(dòng)物體內(nèi)的各種組織及細(xì)胞中,是與前列腺素合成有關(guān)的一類酶,是將花生四烯酸轉(zhuǎn)化為前列腺素前體——前列腺素H2過(guò)程中重要的限速酶,而前列腺素是炎癥的一類重要介質(zhì)。COX家族包括，組成型酶COX-1以及誘導(dǎo)型酶COX-2兩種同工酶，這兩種酶目前研究較多。COX-1和COX-2分別由2個(gè)不同的基因編碼，但從結(jié)構(gòu)上來(lái)看兩者具有60%的同源性[8]。COX-1由管家基因編碼，其作用主要是在多數(shù)組織中穩(wěn)定表達(dá)，維持人體正常生理功能，如保護(hù)胃腸道、調(diào)節(jié)腎血流量等。COX-2為誘導(dǎo)型酶，主要分布在核膜，正常情況下在大多數(shù)正常組織中不表達(dá)，但可在被細(xì)胞內(nèi)外的刺激誘導(dǎo)下表達(dá)，如一些炎癥細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子、腫瘤促進(jìn)因子、癌基因等。人類的COX-2基因位于1q25.2～25.3，長(zhǎng)度為8.3 kb，包含10個(gè)外顯子和9個(gè)內(nèi)含子，主要由3部分組成，分別為5′端0.8 kb的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)區(qū)、1.5 kb的3′端非編碼區(qū)和6 kb的蛋白質(zhì)編碼區(qū)[9]。

2 COX-2與卵巢癌

研究顯示，COX-2在多種腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)[10-12]，因此推測(cè)COX-2可能在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起一定作用，但具體作用機(jī)制仍未明確。孫麗麗和林濤[13]研究發(fā)現(xiàn)卵巢癌組織中COX-2蛋白陽(yáng)性表達(dá)率高于正常卵巢和卵巢良性腫瘤組織，表明COX-2可能參與卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展。李碩和梅晶晶[14]研究結(jié)果顯示，COX-2蛋白在卵巢癌組織中呈陽(yáng)性表達(dá)，而在卵巢良性腫瘤組織中幾乎不存在陽(yáng)性表達(dá)。多項(xiàng)研究表明，COX-2在卵巢癌中明顯高表達(dá)，進(jìn)而推測(cè)COX-2在卵巢癌發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用[15-17]。但COX-2參與卵巢癌發(fā)生、發(fā)展的具體機(jī)制暫不明確，若明確該作用機(jī)制可能發(fā)現(xiàn)卵巢癌的病因及治療方法。根據(jù)目前的研究結(jié)論，COX-2可能通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞凋亡，促進(jìn)腫瘤血管生成，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移及抑制機(jī)體的免疫監(jiān)視4個(gè)方面參與卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展[15，18-20]。

2.1抑制腫瘤細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡是指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的在一系列凋亡刺激信號(hào)作用下引起的細(xì)胞程序性變性和死亡，在維持生長(zhǎng)發(fā)育及生殖衰老等過(guò)程中有重要作用。細(xì)胞凋亡涉及一系列基因的激活、表達(dá)以及調(diào)控，它并不是病理?xiàng)l件下自體損傷的一種現(xiàn)象，而是為適應(yīng)生存環(huán)境而主動(dòng)爭(zhēng)取的一種死亡過(guò)程。機(jī)體可通過(guò)細(xì)胞凋亡及時(shí)清除受損的細(xì)胞和癌前細(xì)胞。腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中細(xì)胞無(wú)限制地增殖、積累，這一過(guò)程中細(xì)胞凋亡被抑制。細(xì)胞凋亡被抑制是腫瘤發(fā)生、發(fā)展的一種重要機(jī)制。caspase-3和caspase-9均為細(xì)胞凋亡調(diào)控因子，參與細(xì)胞凋亡過(guò)程?，F(xiàn)在普遍認(rèn)為細(xì)胞凋亡是一系列高度調(diào)控的caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)事件的結(jié)果。經(jīng)典的細(xì)胞凋亡途徑有兩條，分別為細(xì)胞外途徑和細(xì)胞內(nèi)途徑。在細(xì)胞外途徑中，死亡信號(hào)的傳導(dǎo)依賴于死亡受體與配體的結(jié)合(如Fas與FasL的結(jié)合)，然后，死亡受體的死亡結(jié)構(gòu)域與信號(hào)傳導(dǎo)分子(如Fas相關(guān)死亡域蛋白等)結(jié)合，而Fas相關(guān)死亡域蛋白又可與caspase-8酶原的死亡效應(yīng)結(jié)構(gòu)域相連接，形成死亡誘導(dǎo)信號(hào)復(fù)合物，隨后caspase-8被激活，之后通過(guò)裂解促細(xì)胞凋亡成員BH3交叉域死亡受體激動(dòng)劑使線粒體釋放細(xì)胞色素C，或者直接作用于caspase-3及其他下游的caspase。在細(xì)胞內(nèi)途徑中，細(xì)胞內(nèi)的死亡信號(hào)，如DNA損傷、毒素等均可以誘發(fā)線粒體釋放細(xì)胞色素C。細(xì)胞色素C和caspase-9酶原結(jié)合形成凋亡復(fù)合體，caspase-9被釋放和激活，接著下游的caspase-3、7等被激活降解底物使細(xì)胞凋亡[21]。Kim等[15]研究發(fā)現(xiàn)COX-2抑制劑可通過(guò)調(diào)節(jié)caspase-3和caspase-9的表達(dá)抑制細(xì)胞生長(zhǎng)，進(jìn)而達(dá)到促進(jìn)細(xì)胞凋亡的目的。而Lin等[22]研究發(fā)現(xiàn)COX-2表達(dá)水平降低的同時(shí)，卵巢癌細(xì)胞的生長(zhǎng)也被顯著抑制，說(shuō)明COX-2與卵巢癌細(xì)胞的生長(zhǎng)有關(guān)，該研究還證實(shí)COX-2可能通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞凋亡達(dá)到促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞生長(zhǎng)的目的。目前，COX-2抑制細(xì)胞凋亡的具體機(jī)制尚未明確，其可能涉及多種凋亡基因、多種凋亡調(diào)控因子的表達(dá)。Bcl-2是較早發(fā)現(xiàn)的凋亡相關(guān)基因之一，是參與細(xì)胞凋亡的主要原癌基因，能夠延長(zhǎng)細(xì)胞周期，抑制細(xì)胞凋亡，其蛋白產(chǎn)物是一種重要的抗凋亡蛋白，主要分布在內(nèi)膜上，包括線粒體、核膜等，主要通過(guò)內(nèi)源通路發(fā)揮抗細(xì)胞凋亡作用。Bcl-2的過(guò)表達(dá)可能導(dǎo)致細(xì)胞持續(xù)增殖，從而引起腫瘤發(fā)生。因此有研究推測(cè)，COX-2可能通過(guò)上調(diào)Bcl-2的表達(dá)抑制腫瘤細(xì)胞凋亡[23]。

2.2促進(jìn)腫瘤血管生成 大量新生血管在腫瘤發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程中生成，新生血管不僅可以為腫瘤的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)成分，還能向機(jī)體其他部位擴(kuò)散腫瘤細(xì)胞，以致除腫瘤原發(fā)病灶外，機(jī)體的其他部位也能形成腫瘤。腫瘤生成必不可少的一個(gè)條件是新生血管生成。事實(shí)上，F(xiàn)olkman早在1971年即提出了“腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移依賴于新生血管生成”的理論[24]。在腫瘤不斷生長(zhǎng)的過(guò)程中所需的營(yíng)養(yǎng)成分來(lái)源于腫瘤的新生血管。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)在腫瘤血管生成過(guò)程中起重要作用。研究表明，VEGF具有使血管通透性增加、使細(xì)胞外基質(zhì)變性、促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移、增殖以及促進(jìn)血管形成等作用[25]。研究表明COX-2可能是通過(guò)前列腺素E2產(chǎn)生致癌作用，因?yàn)榍傲邢偎谽2能刺激腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生VEGF[23]，而VEGF能促進(jìn)腫瘤的血管不斷生成[26-27]。張香玲等[18]研究顯示，卵巢癌組織中COX-2與VEGF-C的表達(dá)呈正相關(guān)，說(shuō)明COX-2可通過(guò)刺激VEGF的產(chǎn)生促進(jìn)腫瘤新生血管不斷生成，進(jìn)而參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程。

2.3促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移 腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，該過(guò)程在卵巢癌中的研究尚未明確。卵巢癌發(fā)生、發(fā)展的重要基礎(chǔ)是血管生成，活躍的血管生成影響腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。內(nèi)皮祖細(xì)胞在血管生成過(guò)程中屬于重要環(huán)節(jié)，內(nèi)皮細(xì)胞的前體細(xì)胞即為內(nèi)皮祖細(xì)胞，主要參與血管內(nèi)皮修復(fù)過(guò)程、維持內(nèi)皮功能的完整性。VEGF是內(nèi)皮祖細(xì)胞激活的一類重要因子。張龍輝[19]研究顯示，卵巢癌的腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮祖細(xì)胞共處于局部微環(huán)境中，COX-2、VEGF與內(nèi)皮祖細(xì)胞的遷移數(shù)量相關(guān)，且COX-2表達(dá)與VEGF表達(dá)呈正相關(guān)，如果卵巢癌細(xì)胞中的COX-2被抑制，則內(nèi)皮祖細(xì)胞遷移趨化能力明顯降低，而該作用可能與微環(huán)境中的VEGF水平降低有關(guān)。朱勇杰等[28]研究表明，VEGF-C和VEGF-D過(guò)表達(dá)可促進(jìn)卵巢癌組織的淋巴管生成，進(jìn)而促進(jìn)卵巢癌發(fā)生淋巴管的侵襲和轉(zhuǎn)移。綜上所述，COX-2可能是通過(guò)調(diào)控VEGF的表達(dá)使新生血管不斷生成，進(jìn)而使腫瘤細(xì)胞能夠不斷侵襲和轉(zhuǎn)移。

2.4抑制機(jī)體的免疫監(jiān)視 機(jī)體抗腫瘤的免疫監(jiān)視機(jī)制非常復(fù)雜，不僅涉及多種免疫因子，還涉及不同的免疫機(jī)制，其中主要包括細(xì)胞免疫和體液免疫，這兩種機(jī)制并非是單獨(dú)存在和獨(dú)立發(fā)揮作用的。一般認(rèn)為細(xì)胞免疫在機(jī)體免疫監(jiān)視過(guò)程中起主體作用，而體液免疫則在某些特定情況下起協(xié)同作用。在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中，機(jī)體可以分別通過(guò)固有免疫和獲得性免疫兩種途徑識(shí)別和清除腫瘤細(xì)胞，同時(shí)腫瘤細(xì)胞也可通過(guò)多種途徑逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell，Treg細(xì)胞)是一類可以控制機(jī)體自身免疫反應(yīng)性的T細(xì)胞亞群，具有抑制效應(yīng),能夠保護(hù)機(jī)體免受自身免疫性疾病的侵害，并且可以抑制機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)。Treg細(xì)胞可分為自然產(chǎn)生的自然Treg細(xì)胞和誘導(dǎo)產(chǎn)生的適應(yīng)性Treg細(xì)胞。CD4+CD25+Treg細(xì)胞是自然調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的一種，具有免疫調(diào)節(jié)功能，同時(shí)可以介導(dǎo)腫瘤免疫，是腫瘤免疫的主要效應(yīng)細(xì)胞[29]。盧永剛等[30]研究顯示，卵巢癌患者的外周血和腫瘤細(xì)胞局部微環(huán)境中CD4+CD25+Treg細(xì)胞的比例均增高，并且其數(shù)量與卵巢癌疾病的進(jìn)展、預(yù)后呈負(fù)相關(guān)，去除CD4+CD25+Treg細(xì)胞或封閉其抑制功能可使機(jī)體的免疫監(jiān)視功能恢復(fù)。以上研究證實(shí)，CD4+CD25+Treg細(xì)胞與卵巢癌細(xì)胞的抗腫瘤免疫密切相關(guān)，但CD4+CD25+Treg細(xì)胞參與這一作用的相關(guān)機(jī)制并未明確。強(qiáng)光亮和郭永慶[20]研究顯示，VEGF和COX-2可以直接或間接地參與Treg細(xì)胞的誘導(dǎo)和轉(zhuǎn)化過(guò)程，使Treg細(xì)胞數(shù)量增多。由此推測(cè)，卵巢癌細(xì)胞中COX-2通過(guò)參與Treg細(xì)胞的誘導(dǎo)和轉(zhuǎn)化，使Treg細(xì)胞不斷增多，從而使腫瘤細(xì)胞逃脫機(jī)體的免疫監(jiān)視作用。

3 COX-2抑制劑與卵巢癌

COX-2與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有密切關(guān)系，這使研究者們將研究目光投向了COX-2抑制劑。其非甾體抗炎藥分為COX-1抑制劑、非選擇性抑制劑和COX-2抑制劑。其中COX-2抑制劑又可分為兩類：選擇性COX-2抑制劑，如美洛昔康、尼美舒利、依托度酸等，對(duì)COX-2的作用較COX-1強(qiáng)約20倍；特異性COX-2抑制劑，如塞來(lái)昔布、羅非昔布、伐地昔布等，對(duì)COX-2的作用較COX-1強(qiáng)約100倍[31]。已有研究表明，COX-2抑制劑對(duì)卵巢癌有一定的抑制作用，其可通過(guò)多種途徑促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移、抑制新生血管生成，從而發(fā)揮抗卵巢癌的效果[32]。但其具體的抗腫瘤機(jī)制仍未完全明確。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，COX-2抑制劑對(duì)多種惡性腫瘤的預(yù)防和治療有一定作用，而且可以避免因?yàn)橐种艭OX-1對(duì)胃腸、腎臟及血小板產(chǎn)生的不良反應(yīng)，較COX-1抑制劑和非選擇性抑制劑安全性更高，是目前最具臨床應(yīng)用價(jià)值的抗癌藥物之一[33]。目前卵巢癌的一線化療方案是紫杉醇聯(lián)合鉑類，卵巢癌患者應(yīng)用這種化療方案有明顯效果，但據(jù)統(tǒng)計(jì)約有20%的卵巢癌患者在首次治療時(shí)對(duì)鉑類化療藥物并不敏感，即使是對(duì)鉑類化療藥物敏感的患者中也有至少75%的患者在不同時(shí)期對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥性，導(dǎo)致患者預(yù)后不良[34]。因此，有效的化療方案對(duì)卵巢癌患者的治療和預(yù)后非常重要。辛兵和王敏[35]的體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，美洛昔康對(duì)卵巢癌細(xì)胞有抑制作用，且這種抑制作用的強(qiáng)度與美洛昔康的劑量呈正相關(guān)。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明美洛昔康可以明顯抑制卵巢癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。該研究還發(fā)現(xiàn)，美洛昔康對(duì)卵巢癌細(xì)胞的抗腫瘤效果優(yōu)于順鉑，該結(jié)論目前也在多個(gè)實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí),且美洛昔康抑制卵巢癌的效果也優(yōu)于非選擇性COX-2抑制劑[36-37]。有研究表明，美洛昔康和順鉑聯(lián)合使用對(duì)卵巢癌細(xì)胞的抑制作用較單獨(dú)使用美洛昔康或順鉑的抑制作用強(qiáng)[38]。在抑制卵巢癌細(xì)胞方面，COX-2抑制劑不僅可以單獨(dú)使用，還可以聯(lián)合其他藥物使用，且聯(lián)合藥物使用的效果更佳[39]。李梅和陳奎生[40]研究發(fā)現(xiàn)塞來(lái)昔布對(duì)卵巢癌細(xì)胞的生長(zhǎng)具有抑制作用，塞來(lái)昔布抑制卵巢癌細(xì)胞生長(zhǎng)的作用強(qiáng)度具有時(shí)間-劑量依賴性，塞來(lái)昔布在達(dá)到一定的作用時(shí)間和藥物使用劑量時(shí)能使前列腺素E2、白細(xì)胞介素6的蛋白表達(dá)量明顯降低，表明塞來(lái)昔布可能是通過(guò)抑制COX-2及其相關(guān)的炎癥因子(前列腺素E2、白細(xì)胞介素6等)實(shí)現(xiàn)對(duì)卵巢癌細(xì)胞的抑制作用。

4 小 結(jié)

惡性腫瘤的發(fā)生和發(fā)展是一個(gè)多基因參與、多步驟形成的過(guò)程，涉及原癌基因的激活、抑癌基因的失活等[41-44]。人們發(fā)現(xiàn)COX-2在卵巢癌組織中呈高表達(dá)，眾多的研究成果證明了COX-2在卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起重要作用。目前卵巢癌的一線化療方案紫杉醇聯(lián)合鉑類對(duì)卵巢癌患者具有較好的療效，但仍有對(duì)化療藥物耐藥的情況發(fā)生，因此有效的化療方案有利于卵巢癌患者的治療和預(yù)后。近年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)COX-2抑制劑對(duì)卵巢癌的治療具有很好的療效。COX-2抑制劑抗腫瘤的具體作用機(jī)制尚未完全明確，但根據(jù)大量的流行病學(xué)資料和基礎(chǔ)研究，COX-2抑制劑可能通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤血管生成達(dá)到抗腫瘤的目的。COX-2抑制劑在抑制卵巢癌細(xì)胞時(shí)具有對(duì)時(shí)間-劑量依賴性，因此未來(lái)需要進(jìn)一步研究將COX-2抑制劑用于卵巢癌治療時(shí)的時(shí)間、劑量、安全性及適宜的人群，為抗腫瘤治療提供可行的方案。同時(shí)，COX-2抑制劑的不良反應(yīng)也應(yīng)引起人們的足夠重視，這需要不斷地進(jìn)行臨床研究。總之，COX-2抑制劑具有可觀的臨床應(yīng)用前景，可能成為今后預(yù)防和治療腫瘤的研究熱點(diǎn)。但COX-2、COX-2抑制劑與卵巢癌的關(guān)系仍有待進(jìn)一步研究。