他汀類藥物抗乳腺癌作用的研究進展

戴秋月 郎吉萍 呂萍 潘杭雨 郭志剛

(南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院心血管內(nèi)科，廣東 廣州 510515)

他汀類藥物是一種3-羥基-3-甲戊二酸單酰輔酶A還原酶抑制劑，在臨床上常用于降低膽固醇水平以及冠心病的預(yù)防[1]。自從20世紀(jì)80年代批準(zhǔn)使用他汀類藥物以來，人們一直在探索他汀類藥物的其他潛在作用。在20世紀(jì)90年代初，他汀類藥物與非心源性死亡，尤其是腫瘤相關(guān)的死亡率引起了一些關(guān)注[2]。近年來，基礎(chǔ)科學(xué)和臨床研究表明，他汀類藥物在腫瘤的治療中是有效的[3-4]。乳腺癌是女性最常見的腫瘤，也是腫瘤死亡的主要原因。在2018年全球癌癥發(fā)病率和死亡率估計報告中，乳腺癌是女性最常見的癌癥，占總癌癥死亡的11.6%[5]。有研究表明，膽固醇合成基因的高表達可獨立預(yù)測乳腺癌的不良預(yù)后，在雌激素受體陽性的腫瘤中，他汀類藥物具有一定的抗癌作用[6]。

1 他汀類藥物抗乳腺癌的分子基礎(chǔ)

1.1 體外研究

他汀類藥物通常用于治療高脂血癥，其通過抑制肝臟3-羥基-3-甲戊二酸單酰輔酶A調(diào)節(jié)甲羥戊酸途徑，降低細胞內(nèi)膽固醇水平，該途徑除膽固醇外，還產(chǎn)生類固醇激素和非類固醇異戊二烯[7]。他汀類藥物降低細胞內(nèi)膽固醇水平，使低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C)受體上調(diào)，加速血清中清除膽固醇，從而影響細胞的生長和分裂。因此，血清LDL-C水平的下降，降低了服用他汀類藥物患者不良心血管事件的發(fā)生率[8]。除了減少LDL-C的產(chǎn)生，阻斷甲羥戊酸途徑，還可以阻止膽固醇生物合成途徑的其他中間體的合成，例如異戊二烯類香葉基香葉基焦磷酸(geranylgeranyl pyrophosphate，GGPP)和法尼基焦磷酸酯[7]，而這些產(chǎn)物是細胞信號傳遞、分化和增殖的關(guān)鍵中間體[9]。他汀類藥物降低乳腺癌風(fēng)險的確切機制以及他汀類藥物在預(yù)防乳腺癌方面的分子靶點尚不明確。目前他汀類藥物抗乳腺癌的作用機制被認為是由幾種相互關(guān)聯(lián)的機制介導(dǎo)，主要包括PI3K/Akt信號通路[10]、LKB1-AMPK-p38MAPK-p53-survivin級聯(lián)反應(yīng)[11]、胱天蛋白酶(caspase)-3介導(dǎo)的波性蛋白水解[12]、垂體腫瘤轉(zhuǎn)化基因1(pituitary tumor transforming gene 1，PPTG1)表達抑制[13]以及放射增敏作用[14]等(見表1)。

表1 他汀類藥物抗乳腺癌作用的體外研究

他汀類藥物的抗腫瘤潛力取決于藥物的理化性質(zhì)，更確切來說取決于其親脂性，親脂性促進他汀類藥物進入包括癌細胞在內(nèi)的不同組織。對乳腺癌細胞系的幾項體外研究報道表明，親脂性他汀類藥物相比于親水性他汀類藥物，有更強的抗癌功效[15]。Yin等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，PPTG1是參與人乳腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵基因，其在MDA-MB-231乳腺癌細胞系中高表達。研究發(fā)現(xiàn)親脂性他汀類藥物(如辛伐他汀、氟伐他汀、美伐他汀和洛伐他汀)可顯著地抑制PPTG1的表達，而親水性普伐他汀則無抑制作用。該研究還發(fā)現(xiàn)，辛伐他汀對PPTG1表達的抑制作用可被GGPP逆轉(zhuǎn)，而法尼基焦磷酸酯不能逆轉(zhuǎn)，這也提示GGPP的合成設(shè)計調(diào)節(jié)PPTG1的表達。Bytautaite等[16]評估了4種親脂性他汀類藥物，即洛伐他汀、美伐他汀、匹伐他汀和辛伐他汀，對兩種乳腺癌細胞系(MCF-7和MDA-MB-231)的抗癌活性。在受試的他汀類藥物中，匹伐他汀和辛伐他汀的活性最高，特別是對MCF-7細胞株，美伐他汀和匹伐他汀主要抑制MDA-MB-231和MCF-7細胞集落形成。所有較高濃度的化合物(EC50值的90%)都能抑制MCF-7細胞的遷移，只有較高濃度的美伐他汀和匹伐他汀才能降低MDA-MB-231細胞的遷移能力。

其次，他汀類藥物表現(xiàn)出的抗癌作用也取決于腫瘤的類型，因為并非所有類型的癌細胞系都對他汀類藥物敏感。Bytautaite等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌細胞與成纖維細胞混合，可以更好地代表體內(nèi)腫瘤微環(huán)境，MDA-MB-231球體在2 d內(nèi)形成致密的三維結(jié)構(gòu)，而MCF-7球體較大，在4 d后只有不均勻的邊緣。研究人員發(fā)現(xiàn)，在三維培養(yǎng)中相同劑量的他汀類藥物對MDA-MB-231細胞的影響大于MCF-7。這可能意味著他汀類藥物的濃度越高，其細胞毒性作用越明顯；而腫瘤的球體越小，相對較低濃度的化合物產(chǎn)生的作用更多是與細胞間的黏附作用相關(guān)。

1.2 體內(nèi)臨床前研究

他汀類藥物除了具有體外抗腫瘤的作用外，在各種動物癌癥模型中均具有體內(nèi)抗腫瘤的作用。Wang等[17]評估了7種他汀類藥物(匹伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀、碘伐他汀、阿托伐他汀、普伐他汀和瑞舒伐他汀)對乳腺腫瘤細胞活力的功效。結(jié)果表明，三種藥物(匹伐他汀、辛伐他汀和氟伐他汀)顯著減少了乳腺癌細胞的數(shù)量，且匹伐他汀對乳腺癌細胞的抑制最有效。該研究還發(fā)現(xiàn)，在小鼠模型中，匹伐他汀在乳腺腫瘤的抑制以及溶骨性脛骨的骨保護中具有雙重作用。基于質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)，與腫瘤生長的安慰劑組相比，與脂質(zhì)代謝和膽固醇合成相關(guān)的揮發(fā)性有機化合物升高。這一研究說明，他汀類藥物不僅具有降低腫瘤的功效，而且還通過調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、脂質(zhì)代謝、破骨細胞的成熟以及成骨細胞的分化和生理變化起到骨骼保護的作用。

Ma等[18]報道了阿托伐他汀作為抗腫瘤藥物對荷瘤小鼠乳腺腫瘤的作用，每日注射10 mg/kg阿托伐他汀的小鼠的腫瘤體積和腫瘤重量較對照組均減少，且阿托伐他汀治療組腫瘤體積及重量的減少對應(yīng)于腫瘤組織中抑癌基因PTEN和結(jié)合蛋白RhoB的信使RNA和蛋白表達水平的升高。RhoB的低表達與乳腺癌患者的預(yù)后不良相關(guān)[HR=0.74(0.66～0.83)，P=7e-8]。在另一項研究中，口服辛伐他汀可增加PTEN表達并誘導(dǎo)小鼠乳腺癌細胞凋亡[19]。Campbell等[20]的研究表明，每天口服辛伐他汀或氟伐他汀后，在攜帶ErbB2轉(zhuǎn)化的乳腺癌小鼠中觀察到了顯著的抗腫瘤作用。即兩種他汀類藥物都顯著抑制了體內(nèi)腫瘤的生長，但氟伐他汀比辛伐他汀更有效。對這些乳腺腫瘤的免疫組織化學(xué)研究表明，體內(nèi)抗腫瘤的作用歸因于他汀類藥物誘導(dǎo)腫瘤細胞的增殖即腫瘤細胞Ki67染色減少，以及腫瘤細胞存活率的下降即細胞裂解的caspase-3染色增加。

2 他汀類藥物對乳腺癌的化學(xué)預(yù)防作用

早期的薈萃分析結(jié)果不支持他汀類藥物對乳腺癌的保護作用，但這一結(jié)論因患者隨訪時間相對較短而受到限制[21]。最早報道他汀類藥物與乳腺癌風(fēng)險之間呈負相關(guān)是2008年發(fā)表在CancerEpidemiolBiomarkersPrev雜志上的一項回顧性隊列研究[22]，這項研究的對象是2003年登記的2 141例女性乳腺癌患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)服用脂溶性他汀類藥物1年以上的雌激素受體陰性女性，乳腺癌的相對發(fā)生率降低(OR=0.63，95%CI0.43～0.92，P=0.02)。隨后許多病例對照或隊列研究也證實了這些發(fā)現(xiàn)，證明了他汀類藥物對降低乳腺癌發(fā)病率及死亡風(fēng)險的作用。其中Borgquist等[23]和Langballe等[24]的研究成果具有重要意義。

Borgquist等[23]研究共納入了20 559例乳腺癌患者，并將這些患者分為診斷乳腺癌前他汀類藥物使用者，診斷乳腺癌后他汀類藥物使用者以及不使用他汀類藥物者。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與不使用或不定期使用他汀類藥物相比，診斷前定期使用他汀類藥物與乳腺癌相關(guān)死亡風(fēng)險較低相關(guān)(HR=0.77，95%CI0.63～0.95，P=0.014)，而診斷后使用他汀類藥物者與不使用他汀類藥物者相比，乳腺癌相關(guān)死亡風(fēng)險較低(HR=0.83，95%CI0.75～0.93，P=0.001)。該研究表明，無論他汀類藥物是在診斷前還是診斷后使用，在確診為乳腺癌的女性患者中，使用他汀類藥物與降低乳腺癌相關(guān)風(fēng)險和總體死亡率有關(guān)。Langballe等[24]研究是從丹麥乳腺癌組織的數(shù)據(jù)庫中納入了52 723例非轉(zhuǎn)移性乳腺癌女性患者，根據(jù)患者使用他汀類藥物的時間、強度以及對側(cè)乳腺癌的發(fā)生進行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，診斷后使用他汀類藥物與對側(cè)乳腺癌風(fēng)險降低略相關(guān)(HR=0.88，95%CI0.73～1.05)，而診斷后長期使用他汀類藥物與對側(cè)乳腺癌的風(fēng)險降低相關(guān)(HR=0.64，95%CI0.43～0.96)。同時，根據(jù)他汀類藥物使用強度及使用時間進行分層發(fā)現(xiàn)，與長期(>5年)和高強度(≥1 DDD/d)使用他汀類藥物相比，長期(>5年)和低強度(<1 DDD/d)使用他汀類藥物者的對側(cè)乳腺癌風(fēng)險顯著降低(HR=0.46，95%CI0.26～0.83)。

其他研究也觀察到了類似的結(jié)果，并得到了薈萃分析的支持[25]。在一項包含11項前瞻性研究，12項病例對照研究和9項隨機臨床試驗，涉及83 919例患者的薈萃分析中，報告了他汀類藥物的使用與乳腺癌風(fēng)險之間的關(guān)系。該分析發(fā)現(xiàn)，診斷前他汀類藥物的使用與乳腺癌死亡率呈顯著負相關(guān)(總體生存期：HR=0.68，95%CI0.54～0.84；疾病特異性生存期：HR=0.72，95%CI0.53～0.99)，診斷后使用他汀類藥物與乳腺癌特異性生存期呈顯著負相關(guān)(HR=0.65，95%CI0.43～0.98)[26]。而另一項包含10項研究，包括75 684例患者的薈萃分析發(fā)現(xiàn)，他汀類藥物的使用與提高患者無復(fù)發(fā)生存有關(guān)(HR=0.64，95%CI0.53～0.79)，并且這種無復(fù)發(fā)生存的益處僅限于脂溶性他汀類藥物(HR=0.72，95%CI0.59～0.89)，使用他汀類藥物也提高了癌癥特異性存活率，盡管這種關(guān)系的精度比較低(HR=0.70，95%CI0.46～1.06)[27]。另外兩項研究[28-29]也同樣證實，服用他汀類藥物能降低腫瘤患者的死亡率(表2)。

表2 評估他汀類藥物在乳腺癌中作用的近期薈萃分析

3 他汀類藥物與乳腺癌治療

乳腺癌的治療手段主要包括手術(shù)治療、放射治療(放療)、化學(xué)療法、內(nèi)分泌治療和靶向治療[30]。他汀類藥物抗腫瘤作用的臨床前研究強調(diào)，必須抑制微摩爾濃度才能抑制腫瘤細胞增殖，而這種濃度在臨床實踐中無法達到。考慮到這一事實，他汀類藥物作為單一療法用于乳腺癌的治療值得商榷，但它們與化療藥物、放療或內(nèi)分泌治療的協(xié)同作用似乎是乳腺癌治療的可行策略。

膽固醇血液水平與乳腺癌發(fā)病率之間存在直接關(guān)聯(lián)，高水平的低密度脂蛋白會促進乳腺癌細胞的增殖，并誘導(dǎo)不利于乳腺癌預(yù)后的基因改變[31]。在雌激素受體陰性的乳腺癌患者中，長期口服他汀類藥物患者的乳腺癌發(fā)病風(fēng)險降低了72%[32]。最近的研究表明，唑來膦酸鹽與他汀類藥物聯(lián)合使用顯著降低了通過單一藥物途徑達到有意義的抗腫瘤作用所需的濃度(細胞活力降低50%，凋亡增加4倍；P<0.05)[33]。在519例接受術(shù)后放療的Ⅲ期乳腺癌患者中，非他汀類組患者的2年和5年控制率分別為76%和69%，他汀類組患者分別為92%和85%。他汀類藥物與接受輔助放療的Ⅲ期乳腺癌患者的局部復(fù)發(fā)率顯著降低有關(guān)[34]。

此外，與非癌癥對照組相比，暴露于具有潛在心臟毒性的乳腺癌治療(包括蒽環(huán)類、曲妥珠單抗和放療)以及自身因素的共同作用下，患者患心血管疾病的風(fēng)險增加。發(fā)生心血管疾病的患者的總體預(yù)后明顯變差，從長遠來看，心血管死亡甚至超過癌癥死亡的風(fēng)險。因此，在癌癥治療開始時應(yīng)同時建立心臟保護策略，他汀類藥物的使用變得尤為關(guān)鍵。臨床前研究表明，他汀類藥物的抗氧化和抗炎特性可能使他汀類藥物對蒽環(huán)類藥物治療的患者具有心臟保護作用[35]。另一項針對40例蒽環(huán)類藥物治療各種癌癥患者的小型臨床試驗表明，與安慰劑組相比，每天40 mg阿托伐他汀治療，與左室射血分?jǐn)?shù)降低幅度較小，左室舒張末期和收縮末期直徑的增加幅度較小相關(guān)(P<0.000 1，P=0.021，P=0.001)[36]。除蒽環(huán)類藥物外，曲妥珠單抗是另一種用于治療人表皮生長因子受體2陽性乳腺癌患者的有效藥物，但與心臟功能發(fā)生障礙的風(fēng)險有關(guān)。最近一項回顧性病例對照研究，評估了人表皮生長因子受體2陽性乳腺癌患者連續(xù)接受曲妥珠單抗治療后，接觸他汀類藥物是否會降低左室射血分?jǐn)?shù)并降低心臟毒性的發(fā)生率。結(jié)果表明，同時使用他汀類藥物與降低心臟毒性風(fēng)險相關(guān)[37]。在另一項臨床研究中，放療期間每天兩次局部使用1%阿托伐他汀凝膠能減輕接受治療患者的瘙癢、乳腺水腫和疼痛[38]。

4 小結(jié)與展望

隨著乳腺癌逐年提高的發(fā)病率和逐漸年輕化的發(fā)病年齡，尋找新的治療方法逐漸成為乳腺癌的研究熱點。越來越多的研究證實了他汀類藥物在乳腺癌治療中的潛在作用，但進一步了解他汀類藥物抗乳腺癌的機制，以及針對他汀類藥物開展新的療法仍需深入研究。