向婷,張艷,朱英,張陸勇,2,江振洲*(.中國藥科大學,新藥篩選中心,江蘇省藥效研究與評價服務中心,南京 20009;2.廣東藥科大學,新藥研發中心,廣州 50006)
他莫昔芬(tamoxifen,TAM)屬于非甾體類雌激素類似物,通常用于雌激素受體陽性乳腺癌患者的內分泌輔助治療,在乳腺癌治療中發揮重要作用。作為小分子親脂性化合物,他莫昔芬在機體中主要富集于肝、肺等器官,同時在腦、脂肪、骨、肌肉等組織中廣泛分布[1]。他莫昔芬通過與不同的靶點結合產生多樣化的生物效應,包括傳統的作用靶點如雌激素受體(estrogen receptor)α/β和一些新發現的靶點如蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)、鈣調蛋白等[2]。在乳腺癌的治療中,他莫昔芬通過與雌激素受體結合抑制乳腺癌的發生發展[3];而在腦膠質瘤(glioblastoma)的治療中,他莫昔芬通過抑制PKC激酶活性阻滯惡性膠質細胞周期以及抑制增殖,發揮藥效作用[4]。
近年來,隨著對他莫昔芬藥理作用研究的深入,他莫昔芬不斷被拓展用于除乳腺癌之外的其他疾病的治療。研究發現他莫昔芬對腦膠質瘤[5]、心血管系統疾?。╟ardiovascular disease)[6]、杜氏肌營養不良(duchenne muscular dystrophy)[7]、雙相情感障礙(bipolar disorder)[8]等多種疾病均有治療作用。本文總結了近年來他莫昔芬的臨床研究進展,并從分子機制方面探討其藥理作用,為他莫昔芬開拓新的適應證和臨床合理應用提供參考。
腦膠質瘤是病死率較高的腫瘤,患者預后生存較差[9]。主要治療手段為手術切除聯合放化療治療,常用化療藥物為DNA烷化劑替莫唑胺(temozolomide,TMZ)。
PKC在細胞增殖、分化、凋亡等方面起著重要作用,是一系列細胞信號轉導途徑中的關鍵蛋白[10]。惡性膠質細胞中PKC及其下游增殖調控蛋白核因子(nuclei factor,NF)-κB的高表達提示腫瘤組織中PKC/NF-κB途徑激活[11]。研究發現,他莫昔芬能降低U87和U118等膠質瘤細胞PKC磷酸化水平,抑制細胞增殖并誘導細胞死亡[12],提示他莫昔芬能阻斷PKC/NF-κB途徑過度激活從而實現腫瘤細胞周期阻滯和增殖抑制。
溶瘤病毒治療是利用增殖型病毒感染、殺傷腫瘤細胞的新型生物治療方法[13]。但膠質瘤自噬缺陷限制了溶瘤病毒治療的有效性,研究發現他莫昔芬能上調B細胞淋巴瘤蛋白X關聯蛋白(Bcl2 associated X protein,BAX)/P53從而上調凋亡調控因子(p53 up-regulated modulator of apoptosis,PUMA)表達,激活自噬和促凋亡信號通路,提高Beclin-1缺陷膠質瘤細胞對溶瘤病毒溶蝕作用的敏感性[5]。
早期研究表明,大劑量口服他莫昔芬(男性:200 mg·d-1,女性:160 mg·d-1)可以降低腫瘤細胞內PKC水平,入組的32名惡性膠質瘤患者中,8名患者出現腫瘤消退現象,說明他莫昔芬對膠質瘤具有治療作用[14]。
鉑類是經典的非特異性抗腫瘤藥物[15]。臨床研究評估他莫昔芬(男性:200 mg·d-1,女性:160 mg·d-1)與卡鉑(400 mg·m-2)聯用對膠質瘤患者的治療作用,入組27名膠質瘤患者,4例部分緩解,其中2例生存時間超過20個月,中位總生存期為14.09個月(95%CI7.06~19.9),且耐受性良好,提示他莫昔芬與卡鉑聯用具有治療作用[16]。
Stupp方案是治療腦膠質瘤的常用治療方案,包括手術切除治療及后續放療聯合TMZ劑量密度方案輔助化療,但其二線治療方案尚未確定[17]。Stupp方案治療惡性膠質瘤患者中位總生存期為14.6個月[18]。研究發現,TMZ劑量密度方案(75~150 mg·m-2)聯合他莫昔芬 80 mg/(m2·d)治療,腦膠質瘤復發患者的中位總生存期和腫瘤復發后進展時間分別為17.5個月和7個月,患者耐受性良好,說明他莫昔芬可作為二線治療策略提高TMZ劑量密度方案的療效[19]。
綜上所述,臨床前研究發現,他莫昔芬可通過PKC介導抑制膠質瘤細胞增殖,并激活膠質瘤細胞自噬和凋亡途徑。臨床研究表明,無論是單獨大劑量給藥或者與替莫唑胺聯合用藥均能較好控制膠質瘤患者病情的發生發展,且與現有標準stupp治療方案耐受良好,可推薦作為二線藥物,延長患者生存時間。
心血管系統常見的疾病包括高脂血癥、動脈粥樣硬化、心肌梗死、心力衰竭、冠心病等,目前中國心血管系統疾病的發病率和死亡率逐年升高,2017年心血管病在城鄉居民死亡構成比中居首位[20]。
血脂代謝異常是心血管系統疾病發生的重要因素,如高血膽固醇水平是動脈粥樣硬化、致死性心肌梗死等心血管疾病發生的獨立危險因素[21]。研究表明,他莫昔芬調節血膽固醇水平主要在膽固醇合成、轉運和攝取三個方面發揮作用。他莫昔芬可抑制肝臟膽固醇合成途徑相關蛋白如膽固醇Δ8,7異構酶(sterol Δ8,7-isomerase)和24脫氫膽固醇還原酶(24-dehydrocholesterol reductase,DHCR24)的活性,減少膽固醇從頭合成[22]。他莫昔芬通過非雌激素受體依賴途徑促進外周血淋巴細胞低密度脂蛋白受體(low density lipoprotein,LDLR)的表達,介導膽固醇內吞進入胞內從而減少血漿脂質含量[23]。他莫昔芬通過PPARγ依賴途徑抑制人單核細胞和巨噬細胞膜B類清道夫受體脂肪酸移位酶(fatty acid transporter,FAT/CD36)的表達,減少氧化低密度脂蛋白攝取和膽固醇酯的累積,抑制動脈粥樣硬化斑塊脂質沉積以及特征性病理細胞泡沫細胞的生成[24]。
韓國一項臨床研究對女性乳腺癌患者接受輔助激素治療的心血管安全風險進行評估,結果顯示他莫昔芬輔助激素治療組(n=7081)與未接受激素治療對照組(n=188 07)的心血管事件風險比率為0.809(95%CI0.706~0.928),說明他莫昔芬可以顯著降低心血管事件發生風險[25]。
研究發現,與未接受他莫昔芬治療組患者相比,他莫昔芬治療組患者急性心肌梗死(HR0.22,95%CI0.07~ 0.70)、缺血性卒中(HR0.52,95%CI0.35~0.78)、出血性卒中(HR0.25,95%CI0.07~0.92)和總心血管事件(HR0.54,95%CI0.37~0.78)發生風險均降低,說明他莫昔芬可以產生廣泛而顯著的心血管保護作用[6]。薈萃分析結果表明,他莫昔芬治療組與安慰劑對照組相比心血管事件風險降低32%(RR0.68,95%CI0.46~1.02)[26]。
氨基末端B型利鈉肽前體(NT-pro-B-type natriureticpeptide)是心肌纖維容積和壓力負荷增加時心室分泌的一種血管活性肽,也是反映心臟功能的主要生物標志物和心力衰竭的敏感指標。研究發現,乳腺癌患者接受阿霉素和多柔比星等藥物化療時可產生心臟毒性[27]。與單獨化療對照組相比,聯用他莫昔芬可降低乳腺癌患者血漿氨基末端B型利鈉肽前體水平并維持左心室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)正常,說明他莫昔芬可改善阿霉素和多柔比星化療引起的心臟毒性[27]。
值得注意的是,臨床研究發現,他莫昔芬以及其他輔助激素治療藥物如芳香化酶抑制劑均通過抑制雌激素作用治療乳腺癌,但他莫昔芬可降低心血管事件發生風險,而芳香化酶抑制劑會增加心血管事件的發生風險[26];且臨床前研究發現,他莫昔芬對膽固醇轉運和攝取蛋白——LDLR和CD36的調節作用均通過非雌激素受體ERα/β依賴途徑介導[23-24],說明他莫昔芬降低心血管事件風險作用可能與雌激素調節作用無關。
綜上所述,他莫昔芬通過促進膽固醇轉運、抑制膽固醇合成和攝取從而降低血漿膽固醇水平;大規模臨床研究和薈萃分析均發現他莫昔芬顯著降低心肌梗死、卒中等心血管事件發生風險,使患者生存獲益。
杜氏肌營養不良是一種嚴重的X連鎖隱性神經肌肉遺傳性疾病,是由于基因DMD發生突變導致無法合成抗肌萎縮蛋白dystrophin所致??辜∥s蛋白缺失時骨骼肌肌細胞發生鈣離子超載、氧化應激和線粒體功能障礙從而損傷肌細胞功能,導致肌細胞死亡和肌肉組織纖維化[28]?;颊咦畛醣憩F為站立不穩,隨著疾病進展逐漸無法獨立行走,大部分患者最終都因呼吸衰竭而死亡[28]。
X-連鎖肌萎縮(X-linked muscular dystrophy,mdx)小鼠是經典的杜氏肌營養不良模型小鼠,DMD基因23號外顯子區域點突變導致mdx小鼠無法合成結構完整的肌營養不良蛋白,從而模擬臨床杜氏肌營養不良疾病發生發展。他莫昔芬 [10 mg/(kg·d)]治療 48 周后mdx小鼠血清肌酸激酶水平降低 50%,懸吊實驗和肌張力測試均顯示他莫昔芬治療后,mdx小鼠肌肉組織功能與野生型小鼠比較無顯著差異[29]。他莫昔芬 [10 mg/(kg·d)]治療60周,穩定杜氏肌營養不良模型小鼠肌纖維膜,改善心肌、膈肌及腿部肌肉組織結構并降低纖維化水平,同時增加隔肌厚度、肌纖維數量和肌纖維直徑,改善小鼠運動和呼吸功能[30]。
但他莫昔芬改善mdx小鼠骨骼肌功能的靶點和調控通路尚未闡明。有研究表明,他莫昔芬(3、40 mg·kg-1)改善Mtm1基因敲除肌管肌病模型小鼠骨骼肌的結構和功能[31]。他莫昔芬的經典作用靶點ERa在Mtm1基因敲除小鼠骨骼肌肌膜周圍過度富集,而他莫昔芬治療可以逆轉這一趨勢,同時降低發動蛋白2(dynamin2,DNM2)的含量[31],提示ERa可能參與介導他莫昔芬對mdx小鼠的治療作用。
Nagy等[7]正在進行一項Ⅲ期臨床研究(NCT03354039),旨在評估他莫昔芬(20 mg·d-1)對杜氏肌營養不良患者的治療作用,其主要臨床終點運動功能評估量表(motor function measure,MFM)-站立和位移功能區(D1)評分降低50%。
綜上所述,臨床前研究發現,他莫昔芬能改善mdx小鼠肌肉組織結構和纖維化水平,提高運動和呼吸功能,對杜氏肌營養不良疾病具有明顯的改善作用。他莫昔芬的臨床研究尚處于初期探索階段,Ⅲ期臨床試驗結果值得期待,同時歐洲藥品管理局正對他莫昔芬治療杜氏肌營養不良進行孤兒藥評估。但他莫昔芬的治療分子機制和臨床療效尚待明確,亟需對此展開進一步研究。
雙相障礙是一種慢性精神障礙疾病,患者通常表現出抑郁發作和躁狂發作兩種心境,抑郁發作期間常出現心境低落、精神運動性障礙、自殺意念等癥狀,而躁狂發作期間常出現心境高漲、夸大、激惹等癥狀[32]。雙相障礙具有復發率高和自殺率高的特點。
PKC是神經遞質釋放、受體調節、神經可塑性和基因表達的重要調節蛋白,同時也是雙相障礙的重要藥物治療靶點[33]。PKC過度激活導致下游特異性底物——絲狀肌動蛋白交聯蛋白(myristoylated alanine-rich C kinase substrate,MARCKS)磷酸化失活,導致神經元樹突棘的大小、寬度和數量降低,從而降低突觸結構的穩定性和復雜性,影響神經遞質釋放和神經突觸可塑性[34]。心境穩定劑(mood stablizer)如丙戊酸鈉和鋰劑均具有PKC抑制活性[35]。在神經母細胞瘤SH-SY5Y細胞中,他莫昔芬干擾PKC激活結構域與細胞膜結合,抑制PKC的膜位移激活及其底物MARCKS的磷酸化水平[36]。因此推測,他莫昔芬通過PKC/MARCKS途徑發揮抗躁狂效應。
與他莫昔芬的作用機制不同,鋰劑和丙戊酸鈉分別通過抑制肌醇-1-磷酸化酶和肌醇-1-磷酸合酶阻止肌醇合成,導致肌醇耗竭并抑制PKC信號途徑,因此他莫昔芬與鋰劑或者丙戊酸鈉聯合應用與單藥治療相比可能顯示出增效作用[35]。
臨床研究發現,他莫昔芬(40~80 mg·d-1)治療雙相障礙患者3周,楊氏躁狂量表(Young mania rating scale,YMRS)評分從(38.6±4.5)分下降到(20.0±11.1)分,安慰劑對照組從(37.0±6.8)分上升到(43.1±7.8)分(P<0.001);腦磁共振波譜分析發現,背內側前額葉皮質中線粒體能量代謝產物肌酸-磷酸肌酸(tCr)和神經元標志物N-乙酰天冬氨酸(NAA)水平均顯著上調,且tCr水平與躁狂量表評分變化之間存在顯著相關性(Spearman rho=0.341,P=0.029),說明他莫昔芬緩解患者躁狂癥狀的同時伴隨著患者腦細胞代謝物的改變[37]。
為期6周的隨機雙盲安慰劑對照試驗發現,他莫昔芬(80 mg·d-1)與鋰劑(1~1.2 mEq·L-1)聯合應用第一周應答率(P=0.04)、終點應答率(P=0.09)和終點緩解率(P=0.03)均優于鋰劑聯合安慰劑治療組,說明他莫昔芬聯合鋰劑治療起效更快、改善程度更大[38]。推測因為他莫昔芬通過抑制PKC的膜位移激活直接抑制PKC活性,而鋰劑通過耗竭肌醇發揮PKC抑制作用,所以他莫昔芬聯合治療時起效更快,且改善程度更顯著。薈萃分析結果表明,無論是他莫昔芬單藥治療還是與鋰劑或者丙戊酸鈉的增強劑聯合治療,他莫昔芬均能快速緩解雙相障礙患者躁狂癥狀,且耐受性良好[39]。
他莫昔芬的活性代謝產物恩多昔芬(endoxifen)也被報道具有治療作用。恩多昔芬(8 mg·d-1)治療雙相障礙患者3周,YMRS(從33.1分降至17.8分,P<0.0001)及蒙哥馬利抑郁量表評分(從4.8分降至2.5分,P<0.001)均顯著改善,且比雙丙戊酸鈉起效更快[40]。
值得注意的是,這些試驗均為短期研究(3~6周),他莫昔芬及恩多昔芬在雙相障礙中的長期作用結果如何仍然需要進一步探索。他莫昔芬可以穿過血腦屏障,抑制大腦PKC激酶活性并伴隨腦部代謝物含量改變。臨床研究發現他莫昔芬無論是單藥治療還是與聯合其他心境穩定劑如鋰劑、丙戊酸鈉共同治療,均能改善患者躁狂癥狀。他莫昔芬在治療雙相障礙患者躁狂發作時具有顯著優勢,其單藥治療是否能長期應用從而改善甚至預防雙相障礙患者躁狂發作值得進一步研究。
他莫昔芬作為小分子親脂性化合物,在機體組織中廣泛分布,并對多種疾病具有治療作用。他莫昔芬降低膽固醇水平從而降低心血管事件的發生風險;延長乳腺癌、腦膠質瘤患者的生存時間和存活率;改善杜氏肌營養不良肌肉組織的纖維化和收縮功能,減緩疾病進程;可快速有效控制雙相障礙患者躁狂癥狀。他莫昔芬對于目前尚無優效治療藥物的疾病如杜氏肌營養不良和腦膠質瘤的治療作用值得關注,作為一個經典的“老藥”,其臨床新應用仍值得繼續研究。