噻唑烷二酮类药物抑制肿瘤细胞作用研究进展(1)
中图分类号：R965.1； R73-361 文献标识码：A 文章编号：1006-1533(2013)01-0049-04
过氧化物增殖活化受体(PPARs)是核受体超家族成员，PPARs超家族有3个亚型：α、β/δ和γ，是细胞自我稳定的关键配体活化转录调节因子。PPAR-γ受刺激后可诱导细胞周期停止，也会促进脂肪细胞的末期分化。仅在PPAR：RXR (视黄醇X受体)异源二聚体的形式下，PPAR-γ激动剂才与DNA连接[1-2]。噻唑烷二酮类药物(thiazolidinediones， TZDs)是合成的PPAR-γ配体，临床上用于治疗2型糖尿病[3]；TZDs抑制有丝分裂原激活蛋白(mitogen-activated protein， MAP)激酶活性，使PPAR-γ磷酸化，诱导分化和生长抑制，对肿瘤可能发挥抑制作用。本文从体内外动物试验研究和临床试验研究两个方面，对其抑制肿瘤细胞的作用予以综述。
1 体内外动物实验研究
, 百拇医药
1.1 TZDs对前列腺细胞、滤泡癌细胞系的影响
促分化药物可能增强放疗对甲状腺癌的再敏感性。对于一些癌细胞系具有潜在分化作用，这些功能通过PPAR-γ进行调控。Frohlich等[4]观察了曲格列酮、罗格列酮和吡格列酮对于正常猪前列腺细胞、滤泡癌细胞系(FTC 133 和FTC 238)的分化作用。通过检测125I的吸收、碘-钠同向转移和甲状腺球蛋白的表达来观察其分化。TZDs和视黄醇、视黄醇酸一起进行检测。增殖选用膜蛋白V-labeling法，以[3H]-胸腺嘧啶脱氧核苷、细胞数量和凋亡等指标进行评估。对照药物包括维生素E、非候选TZDs和TZDs协同PPAR-γ拮抗剂GW9662。免疫组化、Western Blot和RT-PCR方法检测PPAR-γ和视黄醇X受体α(RXR)。研究发现，与原发肿瘤细胞相比，转移肿瘤细胞反应更为明显。与其它TZDs药物相比，曲格列酮效能更强，显著增加了125I吸收和凋亡，减少了[3H]-胸腺嘧啶脱氧核苷吸收和细胞数量。膜碎片的碘-钠同向转移数量明显增加，然而在治疗过程中甲状腺球蛋白未受影响，拮抗剂的加入并未阻止这些作用，视黄醇的协同作用并未检测到。所有转染的细胞表达PPAR-γ和PXR-α，但TZDs并未改变这些表达。因曲格列酮是其它药物作用的2倍，可能适于去分化前列腺癌的再分化治疗。
, 百拇医药
根据PPAR-γ激动剂——TZDs家族对前列腺癌潜在的治疗作用，Yang等[5]评估了这类药物抑制前列腺癌细胞分泌前列腺特异抗原(prostate specific antigen， PSA)的机制。他们的研究证实，TZDs对PSA的下调作用独立于PPAR-γ活化通路；不管PPAR-γ激动剂的效能如何，它对于PSA的下调作用是结构特异性的；与母化合物相比，曲格列酮和环格列酮的PPAR-γ非活性类似物△2TG和△2CG能够更强地抑制二氢睾酮(dihydrotestosterone， DHT)刺激的PSA分泌。尽管10 μM的曲格列酮和△2TG显著抑制PSA分泌，它们并没有改变雄激素受体(androgen receptor， AR)的表达水平，或没有影响到DHT活化的AR核易位。基因核染色免疫沉淀研究显示，曲格列酮和△2TG阻断了AR吸收PSA促进因子中的雄激素反应元素。该研究就提出了一个问题，曲格列酮降低前列腺癌患者PSA水平的作用是否具有临床治疗相关性。曲格列酮抗肿瘤作用的剂量数倍高于其下调PSA的剂量，很难达到治疗剂量；高剂量的曲格列酮和△2TG能够抑制AR的表达。从平行的角度来说，从PPAR-γ激动剂活性中分离出下调AR的功能，提供了一个应用曲格列酮设计AR抑制剂的平台。
, http://www.100md.com
1.2 TZDs对胰腺癌细胞系的影响
Galli等[6]分析了两种TZDs药物(罗格列酮和吡格列酮)对于人胰腺癌细胞系浸润的影响，以评价这些药物对于胰腺癌的潜在治疗作用。他们采用逆转录PCR检测人胰腺癌细胞系PPAR的表达，以western blot法进行确认。PPAR的活性用瞬时报告基因分析(transient reporter gene assay)，浸润分析用改良版Boyden小室(modified Boyden chamber)来进行，用明胶酶谱法评估明胶分解和纤维蛋白融解程度。结果发现，TZDs抑制胰腺癌细胞的浸润，影响明胶分解和纤维蛋白融解的活性，其机制独立于PPAR，与基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase-2， MMP-2)和纤溶酶原激活物抑制因子-1(plasminogen activator inhibitor-1， PAI-1)的表达有关。TZDs对于胰腺癌细胞的生长和浸润具有潜在的抑制作用，提示这些药物可能用于人类胰腺癌的防治。
, 百拇医药
1.3 TZDs对卵巢癌细胞系的影响
近年来的体内和体外研究表明，在癌症治疗中，特异性的PPAR配体作为细胞周期的调控者而起作用。为研究TZDs对人卵巢癌的作用机制，Kim等对于多种人卵巢癌细胞系(NIH：OVCAR3， SKOV3， SNU8， SNU840， SNU251， 2774)进行观察。合成的PPAR配体曲格列酮诱导了癌细胞呈剂量依赖型的生长抑制，而且，其它的PPAR配体(吡格列酮，环格列酮)在多种浓度下也都有类似的效果。人卵巢癌细胞系PPAR-mRNA的表达用RT-PCR检测，但生长抑制作用与PPAR-mRNA水平并未构成依赖型。加入视黄醇酸受体的合成配体——视黄醇9-cis视黄酸后，TZDs调节的生长抑制作用并未增强。尽管这些化合物(曲格列酮)与PPAR转录因子结合后起到激动剂的作用，研究表明，TZDs在凋亡等诸多功能方面，独立于PPAR通路而起作用。流式细胞仪研究表明，细胞周期在G1期时即发生停止，随后伴以亚G1波峰的出现。曲格列酮增加了2774、SNU251的凋亡细胞数量，但在SKOV3、SNU840、SNU8和NIH：OVCAR3中，凋亡细胞数量并未增加。在曲格列酮或环格列酮用药24 h和48 h后，在2774和SNU251观测到了DNA 片段化。Western blotting显示，TZDs用药后，BAX蛋白表达增加。既往研究表明，p53参与TZDs调控的细胞周期、细胞分化、DNA修复、程序性细胞死亡。然而，在卵巢癌中，生长抑制作用并不依赖于p53蛋白的表达水平。本研究显示，PPAR配体诱导卵巢癌细胞的生长抑制作用，是独立于p53和PPAR通路的。PPAR配体的肿瘤抑制作用及其低毒性使得它们成为与化疗药物联合用药的候选药物。
, 百拇医药(尤文 张杰)
过氧化物增殖活化受体(PPARs)是核受体超家族成员，PPARs超家族有3个亚型：α、β/δ和γ，是细胞自我稳定的关键配体活化转录调节因子。PPAR-γ受刺激后可诱导细胞周期停止，也会促进脂肪细胞的末期分化。仅在PPAR：RXR (视黄醇X受体)异源二聚体的形式下，PPAR-γ激动剂才与DNA连接[1-2]。噻唑烷二酮类药物(thiazolidinediones， TZDs)是合成的PPAR-γ配体，临床上用于治疗2型糖尿病[3]；TZDs抑制有丝分裂原激活蛋白(mitogen-activated protein， MAP)激酶活性，使PPAR-γ磷酸化，诱导分化和生长抑制，对肿瘤可能发挥抑制作用。本文从体内外动物试验研究和临床试验研究两个方面，对其抑制肿瘤细胞的作用予以综述。
1 体内外动物实验研究
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1.1 TZDs对前列腺细胞、滤泡癌细胞系的影响
促分化药物可能增强放疗对甲状腺癌的再敏感性。对于一些癌细胞系具有潜在分化作用，这些功能通过PPAR-γ进行调控。Frohlich等[4]观察了曲格列酮、罗格列酮和吡格列酮对于正常猪前列腺细胞、滤泡癌细胞系(FTC 133 和FTC 238)的分化作用。通过检测125I的吸收、碘-钠同向转移和甲状腺球蛋白的表达来观察其分化。TZDs和视黄醇、视黄醇酸一起进行检测。增殖选用膜蛋白V-labeling法，以[3H]-胸腺嘧啶脱氧核苷、细胞数量和凋亡等指标进行评估。对照药物包括维生素E、非候选TZDs和TZDs协同PPAR-γ拮抗剂GW9662。免疫组化、Western Blot和RT-PCR方法检测PPAR-γ和视黄醇X受体α(RXR)。研究发现，与原发肿瘤细胞相比，转移肿瘤细胞反应更为明显。与其它TZDs药物相比，曲格列酮效能更强，显著增加了125I吸收和凋亡，减少了[3H]-胸腺嘧啶脱氧核苷吸收和细胞数量。膜碎片的碘-钠同向转移数量明显增加，然而在治疗过程中甲状腺球蛋白未受影响，拮抗剂的加入并未阻止这些作用，视黄醇的协同作用并未检测到。所有转染的细胞表达PPAR-γ和PXR-α，但TZDs并未改变这些表达。因曲格列酮是其它药物作用的2倍，可能适于去分化前列腺癌的再分化治疗。
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根据PPAR-γ激动剂——TZDs家族对前列腺癌潜在的治疗作用，Yang等[5]评估了这类药物抑制前列腺癌细胞分泌前列腺特异抗原(prostate specific antigen， PSA)的机制。他们的研究证实，TZDs对PSA的下调作用独立于PPAR-γ活化通路；不管PPAR-γ激动剂的效能如何，它对于PSA的下调作用是结构特异性的；与母化合物相比，曲格列酮和环格列酮的PPAR-γ非活性类似物△2TG和△2CG能够更强地抑制二氢睾酮(dihydrotestosterone， DHT)刺激的PSA分泌。尽管10 μM的曲格列酮和△2TG显著抑制PSA分泌，它们并没有改变雄激素受体(androgen receptor， AR)的表达水平，或没有影响到DHT活化的AR核易位。基因核染色免疫沉淀研究显示，曲格列酮和△2TG阻断了AR吸收PSA促进因子中的雄激素反应元素。该研究就提出了一个问题，曲格列酮降低前列腺癌患者PSA水平的作用是否具有临床治疗相关性。曲格列酮抗肿瘤作用的剂量数倍高于其下调PSA的剂量，很难达到治疗剂量；高剂量的曲格列酮和△2TG能够抑制AR的表达。从平行的角度来说，从PPAR-γ激动剂活性中分离出下调AR的功能，提供了一个应用曲格列酮设计AR抑制剂的平台。
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1.2 TZDs对胰腺癌细胞系的影响
Galli等[6]分析了两种TZDs药物(罗格列酮和吡格列酮)对于人胰腺癌细胞系浸润的影响，以评价这些药物对于胰腺癌的潜在治疗作用。他们采用逆转录PCR检测人胰腺癌细胞系PPAR的表达，以western blot法进行确认。PPAR的活性用瞬时报告基因分析(transient reporter gene assay)，浸润分析用改良版Boyden小室(modified Boyden chamber)来进行，用明胶酶谱法评估明胶分解和纤维蛋白融解程度。结果发现，TZDs抑制胰腺癌细胞的浸润，影响明胶分解和纤维蛋白融解的活性，其机制独立于PPAR，与基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase-2， MMP-2)和纤溶酶原激活物抑制因子-1(plasminogen activator inhibitor-1， PAI-1)的表达有关。TZDs对于胰腺癌细胞的生长和浸润具有潜在的抑制作用，提示这些药物可能用于人类胰腺癌的防治。
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1.3 TZDs对卵巢癌细胞系的影响
近年来的体内和体外研究表明，在癌症治疗中，特异性的PPAR配体作为细胞周期的调控者而起作用。为研究TZDs对人卵巢癌的作用机制，Kim等对于多种人卵巢癌细胞系(NIH：OVCAR3， SKOV3， SNU8， SNU840， SNU251， 2774)进行观察。合成的PPAR配体曲格列酮诱导了癌细胞呈剂量依赖型的生长抑制，而且，其它的PPAR配体(吡格列酮，环格列酮)在多种浓度下也都有类似的效果。人卵巢癌细胞系PPAR-mRNA的表达用RT-PCR检测，但生长抑制作用与PPAR-mRNA水平并未构成依赖型。加入视黄醇酸受体的合成配体——视黄醇9-cis视黄酸后，TZDs调节的生长抑制作用并未增强。尽管这些化合物(曲格列酮)与PPAR转录因子结合后起到激动剂的作用，研究表明，TZDs在凋亡等诸多功能方面，独立于PPAR通路而起作用。流式细胞仪研究表明，细胞周期在G1期时即发生停止，随后伴以亚G1波峰的出现。曲格列酮增加了2774、SNU251的凋亡细胞数量，但在SKOV3、SNU840、SNU8和NIH：OVCAR3中，凋亡细胞数量并未增加。在曲格列酮或环格列酮用药24 h和48 h后，在2774和SNU251观测到了DNA 片段化。Western blotting显示，TZDs用药后，BAX蛋白表达增加。既往研究表明，p53参与TZDs调控的细胞周期、细胞分化、DNA修复、程序性细胞死亡。然而，在卵巢癌中，生长抑制作用并不依赖于p53蛋白的表达水平。本研究显示，PPAR配体诱导卵巢癌细胞的生长抑制作用，是独立于p53和PPAR通路的。PPAR配体的肿瘤抑制作用及其低毒性使得它们成为与化疗药物联合用药的候选药物。
, 百拇医药(尤文 张杰)