1、2-甲氧雌二醇作用机制研究进展*(1)摘要】2-甲氧雌二醇作为雌二醇代谢产物,具有抑制肿瘤生长和转移的作用。由于该药只对增殖活跃的细胞有作用,而对静止细胞无作用,因而不良反应较小,故近年来日益受到重视,细胞周期停滞、诱导细胞凋亡及抑制血管新生是其抗肿瘤作用的主要机制。目前 2-甲氧雌二醇已进入临床期试验阶段,并显示出了良好的应用前景。【关键词】2-甲氧雌二醇;细胞周期停滞;细胞凋亡;血管新生2-甲氧雌二醇(2-methoxyestradiol)为雌二醇的代谢产物,由雌二醇 2 位碳原子先羟化再甲基化形成。化学名为17-2-甲氧基雌-1,3,5(10)-三烯-3,17-二醇。因可以抑制血管新生,
2、且不良反应较小,而广泛用于肿瘤的治疗,目前处于临床 II 期研究中。研究表明 2-甲氧雌二醇对雌激素受体的亲和力较低,而且雌激素受体激动剂和拮抗剂对其作用也没有影响,表明 2-甲氧雌二醇似乎并不是通过影响雌激素受体通路而起作用1 。 1 药理作用特点近年来认为,2-甲氧雌二醇具有抗肿瘤的作用,且治疗耐受性较好。CushmanM 等2报道 2-甲氧雌二醇对 55 种不同肿瘤细胞株有抑制作用。在一项多中心、随机、双盲的II 期临床试验3中,33 名雄激素抵抗型前列腺癌患者随机给予 400mg/d,1200mg/d 的 2-甲氧雌二醇,发现400mg/d 剂量组患者在用药第 1 天和第 28 天的血
3、药浓度峰值(Cmax)分别为 ng/ml,/ml,1200mg/d 剂量组则分别为ng/ml,/ml。两个剂量组之间的生物利用度没有显著差异,表明该药吸收有限。2-甲氧雌二醇治疗后,患者的前列腺特异抗原(PSA)水平稳定和降低;血管内皮生长因子(VEGF)及成纤维细胞生长因子(bFGF)的水平在用药 1个月时较用药前下降 40%,而用药 3 个月时,则较用药 1 个月再下降 55%。研究表明 80%95%的 2-甲氧雌二醇在 17 位氧化,该代谢产物的活性不及原型药物的 1/10。在 33 名患者中有 3 人出现 AST 和 ALT 水平的升高(2 或 3 级肝功能异常) ,但停药后迅速回复到
4、正常水平,且血浆 2-甲氧雌二醇浓度和肝功能异常之间没有相关性,患者亦未出现 4 级肝功能异常。除了对肿瘤细胞的作用,2-甲氧雌二醇还可阻断卵巢颗粒细胞有丝分裂,促进其凋亡4 ,提示该药具有潜在的抑制卵泡血管生成的作用,故可进一步研究用于女性生殖系统血管相关性疾病的治疗。2 细胞周期停滞已证实 2-甲氧雌二醇可以使鼻咽癌细胞5 ,子宫颈癌细胞6和前列腺癌细胞7等很多肿瘤细胞的有丝分裂停滞于 G2/M 期,这可能与其抑制微管蛋白聚合以及对细胞周期的调节作用有关。抑制微管蛋白聚合 RobertW 等8采用微管蛋白聚合检测,即将微管蛋白与 2-甲氧雌二醇孵育(37)15min 后转移至试管中,冰浴。
5、加入 GTP 再恢复至室温,微管蛋白聚合开始,结果可见,3mol/L2-甲氧雌二醇可抑制微管蛋白聚合达 34%。对细胞周期的调节作用研究发现 2-甲氧雌二醇抑制骨肉瘤143B 细胞周期的作用是剂量依赖的,1mol/L 时 33%的细胞停滞在 G1 期,10mol/L 时则有 58%的细胞聚集在 G2/M期9 。2-甲氧雌二醇可通过细胞周期调节因子而发挥作用。P34cdc2 和 CyclinB 复合物是通过促进染色体浓缩、细胞骨架重构以及核膜降解来发挥调节细胞由 G2 期进入 M 期的进程的。而 2-甲氧雌二醇作用于 G2/M 期 MCF-7 细胞后,可以显著降低 P34cdc2 的水平10 。
6、3 促进细胞凋亡细胞凋亡的途径通常有两条,一条是通过细胞外信号激活细胞内的凋亡蛋白酶 caspase;一条是细胞应激反应或凋亡信号首先引起线粒体细胞色素 c 释放,然后作为凋亡诱导因子,细胞色素 c 与凋亡蛋白酶激活因子(Apaf-1) 、caspase-9 前体、ATP/dATP 形成凋亡酶体复合物,召集并激活 caspase-3,进而引发 caspase 级联反应,这些活化的caspase 可将细胞内的重要蛋白降解,导致细胞凋亡。2-甲氧雌二醇促进细胞凋亡的效应正是通过这两条途径发挥作用的11 ,具体机制如下。促进活性氧(ROS)生成目前普遍认为细胞色素 c 是通过线粒体膜通透性转运孔(M
7、PT)释放到胞质中的,而当各种因素导致线粒体功能紊乱时,MPT 的开放与细胞中 ROS 的堆积密切相关12 ,后者又产生大量超氧阴离子自由基,使细胞凋亡呈现不可逆状态。2-甲氧雌二醇 1mol/L 处理后的大鼠 DS 肉瘤细胞,过氧化脂质生成增高倍,而浓度升至5mol/L 时,过氧化脂质生成增高倍13 。这一结果提示2-甲氧雌二醇可促进 ROS 的生成,进而引起该肿瘤细胞凋亡。促进 p53 表达 p53 是一种抗癌基因,其生物学功能为在 G期监测 DNA 的完整性。如出现 DNA 损伤,即抑制细胞增殖,直到 DNA 修复完成;如果 DNA 不能被修复,p53 则是通过上调促凋亡基因 Bax 的
8、表达,激活线粒体释放细胞色素 c 而诱导其凋亡。CarothersA 等14分析 2-甲氧雌二醇处理过的结肠癌细胞,显示 p53 蛋白的表达随 2-甲氧雌二醇的浓度增加而增强。另一项研究也表明 2-甲氧雌二醇可上调p53mRNA 及蛋白的表达,但若采用 p53 反义寡核苷酸转染细胞,则该药促细胞凋亡的效应受到抑制15 ,进一步提示p53 在 2-甲氧雌二醇诱导细胞凋亡过程发挥着重要的作用。活化 SAPK/JNK 和 Bcl-2 家族研究证实 c-Jun 氨基末端激酶(JNK)又被称为应激活化蛋白激酶(SAPK)信号转导通路在细胞增殖、分化及凋亡等过程中具有至关重要的作用。ShizhongBu
9、等162-甲氧雌二醇 10mol/L 处理人前列腺癌细胞(PC-3、LNCaP)和乳腺癌细胞(MDA-MB-468、MCF-7) ,可诱导 SAPK/JNK 磷酸化而使其活化,从而导致凋亡发生。同时由于 Bcl-2 在调节细胞存活和凋亡中发挥较为关键的作用,研究人员又将敲除 Bcl-2 的前列腺癌细胞(DU-145)用 2-甲氧雌二醇处理,仍可诱导 SAPK/JNK 磷酸化而使其活化,但却不发生凋亡16 。由此推测 2-甲氧雌二醇的促凋亡效应与 JNK 活化及 Bcl-2 的磷酸化有关。抑制核转录因子 NFB 近来发现成神经管细胞瘤 DAOY 细胞株中 NFB 启动子的活性增高,而经 2-甲氧雌二醇(3mol/L)处理后,NFB 启动子的转录活性降低78%17 。目前已证明 NFB 参与细胞凋亡过程的调控,但其抑制凋亡或促进凋亡的效应取决于所作用细胞类型和凋亡刺激物的不同。在另一项口腔癌细胞的实验中观察到2-甲氧雌二醇治疗后,NFB 的转录活性亦明显降低18 。(作者:3COME 未知本文来源于爬虫自动抓取,如有侵犯权益请联系 service立即删除)