伊曲康唑在皮肤肿瘤的应用研究进展
2022-03-11江莎莎卢井发李龙年叶小英
江莎莎,卢井发,李龙年,叶小英
(1.赣南医学院2020级硕士研究生;2.赣南医学院第一附属医院皮肤科,江西 赣州 341000)
伊曲康唑(Itraconazole,ITZ)作为一种广谱抗真菌药物,在1992年被美国FDA批准用于治疗真菌病,目前主要用于治疗甲真菌病、皮肤及皮下组织的真菌感染,是一种相对安全的药物,在临床上应用广泛[1]。老药新用越来越受到大家的重视,这显著降低了开发新药物所需的费用和时间[2]。近年来,ITZ已被确认具有抗皮肤肿瘤特性,并在癌症治疗中已得到验证,且与其他化疗药物联合时具有协同作用[3-4]。
1 ITZ抗皮肤肿瘤的机制及临床应用
1.1 ITZ治疗基底细胞癌 基底细胞癌(Basal cell carcinoma,BCC)是最常见的非黑色素性皮肤恶性肿瘤,以生长缓慢和局部浸润为特征,出现转移的可能性为0.005 8%~0.55%[5],首选手术切除,亦可采用光动力、电离子、CO2激光、冷冻等治疗。部位特殊、肿瘤多发、无法耐受手术或对美容要求高的BCC患者通常无法采取手术治疗,因此,寻找一种非手术治疗方式显得极为重要。
Vismodegib和sonidegib是G蛋白偶联受体样蛋白Smoothened(SMO)抑制剂,临床上有学者应用vismodegib治疗局部晚期和转移性BCC,sonidegib治疗局部晚期BCC,疗效尚不满意(总体缓解率分别为69%、37%和56%)[6],且常出现不良反应包括肌肉痉挛、脱发、味觉障碍、体重减轻、恶心、厌食和腹泻等,这些不良反应、获得性耐药及昂贵的价格会导致很多患者停止或放弃治疗[6-7],从而限制了其应用。Hedgehog(Hh)信号通路参与脊椎动物胚胎发育过程中的细胞增殖、细胞分化和组织生成,该信号通路的异常激活可导致肿瘤形成[8]。KIM J等[3]在小鼠BCC中发现ITZ可通过抑制Hh信号通路抑制肿瘤生长。ITZ的作用靶点是Hh信号通路中的SMO蛋白,ITZ通过抑制SMO在初级纤毛中的聚集而阻碍信号传导,干扰锌指转录因子GLI1的转录,从而发挥抗肿瘤作用。ITZ作用于SMO的位点与环巴胺及其他SMO抑制剂不同,这使得ITZ与其余SMO抑制剂具有协同抗肿瘤的作用[3]。在体外,ITZ也能有效抑制vismodegib耐药突变细胞中GLI的表达,ITZ和三氧化二砷(针对SHh途径中的不同位点)联合治疗可抑制所有已知的SMO突变体[9]。
多项研究发现,ITZ在BCC中具有治疗作用。2014年,KIM D J等[10]为了评估ITZ在人BCC中的临床疗效,进行了一项针对29例BCC患者的Ⅱ期临床试验,其中19例患者接受ITZ治疗,高剂量组ITZ 200 mg,bid,治疗1个月,低剂量组ITZ 100 mg,bid,平均治疗2.3个月,低剂量组ITZ长时间应用也能取得与高剂量组相似的结果,ITZ使细胞增殖减少45%,Hh信号通路活性减少65%,肿瘤面积减少24%,但短期内使用ITZ未观察到肿瘤消失,在既往有vismodegib暴露史的患者中,ITZ治疗后肿瘤大小无显著变化[10]。ITZ作用于SMO的位点不同于vismodegib和环巴胺,且与vismodegib相比,伊曲康唑在体外的半数最大抑制浓度比vismodegib低100倍,因此将ITZ分析为抗BCC的二线治疗[10]。ALLY M S等[11]对5例SMO抑制剂耐药的转移性BCC患者进行临床研究,患者接受静脉输注三氧化二砷0.3 mg·(kg·d)-1治疗5天,在第6~28天口服ITZ 400 mg·d-1治疗1个周期,3例患者完成了3个周期的治疗,三氧化二砷联合ITZ者使Hh信号通路活性降低了75%,病情稳定,但未出现肿瘤减小,这与KIM D J等[10]的研究结果一致,研究者认为这是应用ITZ的时间安排和给药剂量不够频繁或不够高,无法最大程度抑制SHh通路,从而影响疗效。由于口服药物容易产生不良反应,SOHN G K等[12]将0.7% ITZ凝胶局部外用于BCC患者,结果发现,ITZ凝胶不会降低GLI1 mRNA水平和BCC肿瘤大小,但在小鼠BCC上局部外用ITZ被发现与肿瘤缩小有关,研究者分析这可能是人体的表皮较厚导致药物无法很好被吸收。KIM J等[3]证实了ITZ的疗效是呈剂量依赖性的,且有研究表明,每天使用ITZ 600~900 mg,治疗3~16个月的毒性是可控的[10,13]。
CIAZYNSKA M等[14]报告了1例左侧颞区局部晚期BCC患者,经vismodegib治疗5个月后因经济问题被迫停止治疗,停药后出现溃疡并肿瘤远处转移,随后选择价格较低的ITZ 200 mg,bid治疗,治疗3个月后减少至100 mg·d-1,治疗15个月后观察到临床症状改善,皮损处不再渗出,溃疡部分愈合。IP K H等[15]的临床研究用ITZ 100 mg,bid治疗1例转移性BCC患者长达49个月,观察到肺部肿瘤体积至少减少50%,用药期间未发现不良反应及肝功能异常。这些研究的成功可能与长时间持续用药有关。
一例71岁右下眼睑和内眦部位侵袭性BCC患者,拒绝手术治疗,YANG X等[16]给予vismodegib 150 mg·d-1和ITZ 100 mg·d-1联合治疗,期间还接受了2周咪喹莫特治疗,用药4个月后肿瘤消失,这比单独应用vismodegib(终点反应持续时间为12.4个月)治疗局部晚期BCC的时间要短得多[17],活检显示BCC阴性,18个月未观察到肿瘤的复发,说明联合用药也可以增加或延长疗效。肿瘤耐药是临床治疗的一大问题,ALLY M S等[11]研究提示,ITZ联合三氧化二砷可以使对SMO抑制剂耐药的BCC患者病情稳定。在YOON J等[18]的病例报告中,1例BCC患者在使用vismodegib治疗的过程中出现了耐药且病情进展,肿瘤由鼻腔、鼻窦转移至颅内,改用sonidegib联合ITZ治疗,MRI观察到的1.8 cm×1.3 cm×1.9 cm颅内肿瘤在治疗8个月后消失,鼻内和鼻窦病变基本稳定并改善。这些发现表明,针对不止一种Hh信号通路成分药物的联合疗法可能更有效地对抗耐药性,且目前还未发现关于肿瘤对ITZ耐药的数据,ITZ可能是抗BCC联合治疗中的潜在首要选择。
1.2 ITZ治疗血管瘤 血管瘤是来源于血管内皮的肿瘤性疾病,多见于婴儿,其主要致病机制是血管瘤内皮细胞的血管生成[19]。婴儿血管瘤(Infantile hemangioma,IH)属良性肿瘤,以女婴多见,出生第1年IH的发病率为5%~10%,大部分血管瘤会在长时间后自行消退,但消退的时间不确定,较大面积或特定部位的IH可能会导致溃疡、形成瘢痕,严重影响美观,由于不同血管瘤表现的差异性,目前无针对血管瘤治疗的特效药,治疗的方式包括药物治疗和激光治疗,对药物治疗无效的患者也可采用手术治疗。药物治疗选择包括口服普萘洛尔、糖皮质激素和局部应用噻吗洛尔[20],受不良反应的限制,这些药物的临床反应总是令人不太满意。
2007年,CHONG C R等[21]首次报道了ITZ抗血管生成作用,在体外,ITZ可使人脐静脉血管内皮细胞的细胞周期停滞在G1期,在体内,ITZ有抑制血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子依赖的血管生成作用,研究者认为这些对内皮细胞的抑制作用可能是由14DM部分介导的。随后NACEV B A等[4]发现ITZ通过抑制VEGF与VEGF受体2的结合发挥抗血管内皮细胞的作用。CARRATORE R D等[22]进行了进一步研究,证明了ITZ可抑制人微血管内皮细胞管腔形成及抑制VEGF、AAMP、e-NOS、mTOR、ERK1/2及GLI1的表达,且添加胆固醇可部分逆转ITZ的抑制作用,研究者[19,23-26]认为,ITZ的抗血管生成活性可能是由于多种机制共同作用导致。mTOR是调节细胞生长和增殖的关键节点,XU J等[23]研究表明,ITZ可通过抑制内皮细胞中的胆固醇运输抑制哺乳动物内皮细胞中mTOR的活性,从而影响内皮细胞的存活。通过进一步分析,HEAD S A等[24]将线粒体蛋白电压依赖性阴离子通道1(VDAC1)确定为抑制血管生成的治疗靶点,ITZ通过抑制VDAC1干扰线粒体代谢,导致细胞能量水平下降,从而激活AMP活化蛋白激酶(AMPK)并下调mTOR。CHEN S等[25]研究发现,血小板衍生的生长因子-D(PDGF-D)也是ITZ在IH中的靶点,ITZ可抑制PDGF-D的表达并减弱其下游PI3K/Akt/mTOR信号传导,包括PI3K、Akt、4E-BP1和p70S6K。FU Y等[26]通过小鼠模型证明了Ang2、Tie2和VEGF的高表达与血管瘤的生成密切相关,最近的一项研究表明,ITZ与普萘洛尔均可使血管瘤患儿的血清Ang2下降,Ang2被鉴定是治疗IH的靶点[19]。
RAN Y P等[27]首次将ITZ胶囊用于IH的临床治疗,6例2~5个月大的血管瘤患儿,每天口服5 mg·kg-1ITZ胶囊治疗,治疗2~9周后患者血管瘤的大小和颜色均改善了80%~100%,治疗过程中无明显的肝肾不良反应,仅有2例患儿轻度腹泻,均在未停药的情况下痊愈。有研究[20,28]报道的另外2例血管瘤患儿中,3个月大女婴和4个月大男婴患儿外敷马来酸噻吗洛尔滴眼液3个月后均无效,改用ITZ口服液5 mg·(kg·d)-1治疗,女婴在治疗68天后观察到肿瘤消退趋势停药,男婴在治疗115天后有毛细血管分支减少停药,治疗过程中均未发现明显的不良反应,继续随访发现病灶几乎治愈,且无复发迹象。
ITZ在成人血管瘤中同样有效,PANDITRAY S等[29]将ITZ(200 mg·d-1)与十四烷基硫酸钠联合治疗头颈部血管瘤,8周后观察到血管瘤减少了88.97%,且与普萘洛尔联合十四烷基硫酸钠治疗的结果无明显差异。ITZ在治疗妊娠期巨大簇状血管瘤患者中也有报道[30],35岁的患者在怀孕8个月时出现了颈背部丘疹和斑块,伴有脱发和疼痛,大小约为4 cm×10 cm,予ITZ胶囊200 mg,bid,治疗3个月内观察到肿瘤消退,治疗期间肝功能、血常规正常,停药6个月后病情持续好转。亦有报道ITZ成功用于治疗成人股骨远端血管瘤[31]。
在LIU Z等[32]的病例报告中,2例血管瘤患儿经80~90天疗程的ITZ 5 mg·kg-1治疗,病灶消退达90%。BESSAR H等[19]报道,口服ITZ是一种有前途的普萘洛尔替代品,具有疗程更短、安全性更高的优点,研究者将36例3~18个月大的血管瘤患儿随机分为2组,分别予ITZ5 mg·(kg·d)-1,持续2~3周,普萘洛尔0.5~1.5 mg·kg-1,tid,持续6个月,ITZ组中44%的血管瘤患儿得到较好缓解,是普萘洛尔组的2倍[19]。
ITZ价格低廉,不良反应较小,是一种很有前途的IH新治疗方法,未来仍需高质量大规模、多中心临床研究以及ITZ与普萘洛尔的进一步比较研究证实其疗效。
1.3 ITZ治疗鳞状细胞癌 鳞状细胞癌是一类肿瘤的总称,包括发生于皮肤、口腔、肺、阴道、子宫颈等有鳞状上皮覆盖组织器官的多种癌变。其中皮肤鳞状细胞癌(Cutaneous squamous cell carcinoma,cSCC)起源于表皮角质形成细胞,在非黑色素性皮肤恶性肿瘤中排第2,约占皮肤恶性肿瘤的15%~20%[33-34]。与其他类型的皮肤恶性肿瘤类似,早期手术切除是常用的治疗方法,对于无法接受手术者也可采用冷冻疗法、咪喹莫特等保守治疗,非手术治疗存在较高的复发率和不良反应发生率,低分化和转移性的cSCC预后很差[34-35],因此,迫切需要寻找安全有效的治疗方法。
宫颈癌中以鳞癌最多见,UDEA T等[36]发现,ITZ可降低CaSki细胞中GLI1、Wnt、β-catenin、Akt等相关蛋白含量及其基因表达,通过抑制Hh、Wnt/β-catenin及Akt信号通路来抑制宫颈癌细胞的生长。在cSCC细胞中,XU C等[33]的体外研究发现,ITZ参与cSCC细胞中的脂质代谢、NF-κB、PI3K/Akt、AMPK等相关途径,此外,研究者还注意到了HMGCS1和ACSL4表达的增加,ITZ在cSCC细胞中的抗增殖活性被HMGCS1敲低部分逆转,抑制HMGCS1可使ACSL4的表达减少。而ACSL4是铁死亡的主要调节因子,说明ITZ可能通过靶向HMGCS1/ACSL4信号通路,诱导铁死亡,从而抑制cSCC细胞生长。BAN L等[37]在口腔鳞状细胞癌细胞中也发现,ITZ下调Hh信号通路蛋白(SHh、PTCH1和GLI1蛋白)的表达,从而抑制肿瘤细胞的增殖和转移。
UDEA T等[36]用不同浓度的ITZ作用于CaSki细胞发现,ITZ以剂量和时间依赖性的方式抑制宫颈癌细胞增殖。基于此,吕超[38]探索了ITZ对cSCC细胞株SCL-1细胞的影响,在体外,用1 μM、2 μM、4 μM、8 μM ITZ处理细胞后,在48 h内显示ITZ呈浓度依赖性抑制细胞增殖,在96 h 2 μM组的抑制作用最高,Annexin-V PE/7-AAD双染法发现,ITZ有促进SCL-1细胞坏死的作用。黄桃源等[39]进一步证明了ITZ呈浓度及时间依赖性抑制cSCC A431细胞的生长,与对照组相比,实验组A431细胞的细胞周期均出现了延长。XU C等[33]将ITZ作用于携带A431细胞的小鼠发现,ITZ治疗后的小鼠肿瘤更小,Ki-67表达降低。YAP J K W等[8]在外阴鳞状细胞癌组织标本中检测到Hh信号通路蛋白的过表达,基于这一结果,研究者用两种FDA批准的Hh信号通路抑制剂ITZ和LDE-225作用于外阴鳞状细胞癌细胞,在Hh信号通路依赖性细胞系A431、UM-SCV-1A、UM-SCV-1B和UM-SCV-3中,ITZ和LDE-225均以剂量依赖性方式抑制细胞增殖,但对Hh信号通路非依赖性细胞系UM-SCV-4和UCI-VULV1几乎无影响,而且,2.5 μM ITZ在抑制细胞增殖和GLI1表达方面比10 μM LDE-225更有效。
因此,ITZ可能成为治疗cSCC的新兴药物,但目前还无关于ITZ治疗cSCC的临床研究,这些研究为早期临床试验应用ITZ治疗cSCC提供了有力的证据。
1.4 ITZ治疗黑色素瘤 黑色素瘤是最具侵袭性的皮肤肿瘤,恶性程度高[40],约占全球皮肤癌相关死亡人数的80%[41]。除了传统的手术治疗外,近年来,新的免疫疗法和基因靶向治疗的发展改善了黑色素瘤的预后,但转移性黑色素瘤患者的五年生存率仍仅为5%~15%[42]。最近有研究表明,ITZ有抗黑色素瘤的作用[42-45],这一发现可能会成为治疗黑色素瘤的新方法。
LIANG G等[45]研究发现,ITZ可抑制黑色素瘤细胞中的Hh、Wnt和PI3K/mTOR信号通路发挥抗黑色素瘤作用。动物实验中,ITZ可抑制黑色素瘤的生长并延长小鼠的存活时间。体外研究发现,ITZ呈剂量依赖性抑制黑色素瘤细胞的增殖和集落形成,并观察到Gli-3、Axin-1的上调及Gli-1、Gli-2、β-catenin、Wnt3A和Cyclin D1的下调,通过蛋白质印迹分析,观察到 ITZ可抑制p70S6K、4E-BP1及AKT的磷酸化,这些结果说明ITZ通过多种信号通路的相互作用调节网络来抑制黑色素瘤的生长。周川[44]在细胞实验中发现,ITZ能抑制小鼠黑色素瘤B16细胞的增殖并抑制VEGF蛋白的表达,药物浓度与VEGF蛋白表达量呈负相关,推测抗血管生成也是ITZ抗黑色素瘤的作用机制之一。FAN N等[42]在用ITZ处理后的黑色素瘤细胞中发现,AMPKα的表达增加及Erk1/2和p70S6K的磷酸化水平降低,伊曲康唑通过激活AMPK信号通路和抑制ERK信号通路抑制黑色素瘤的生长,进一步分析表明,伊曲康唑诱导的AMPKα可抑制ERK信号传导。
INOUE K等[43]报道,使用ITZ治疗人阴道原发性恶性黑色素瘤的病例,1例无法切除的阴道恶性黑色素瘤的64岁女性患者,肿瘤已发生多处转移并出现左下腹水肿的体征,在化疗前的窗口期患者接受口服ITZ 200 mg,bid治疗,治疗第1周患者出现了腹股沟部位淋巴结缩小且疼痛减轻、水肿改善,治疗1月后PET-CT显示腹股沟淋巴结缩小了24%,SUVmax下降了26%。在停用ITZ和化疗前的间歇期出现了肿瘤的突然发展,患者再次出现左侧腹股沟疼痛、水肿及肿瘤的生长,化疗药物nivolumab改善了这些症状,但出现的不良反应使患者停止化疗,停药后再次出现疼痛,再次服用ITZ后症状缓解。在治疗4个月后未出现疼痛,转移部位淋巴结病情稳定,未发现新的病灶。在ITZ的治疗过程中,通过活检组织的cDNA微阵列分析发现了STATH、EEF1A2、TTR和CDH2等基因转录的下调,研究者将这些基因分析为ITZ的靶标基因,但ITZ与这些基因的相互作用及ITZ抗黑色素瘤的作用机制需要进一步研究。研究者分析[43]在疾病进展及出现化疗相关不良反应而停药时,ITZ是用来替代治疗的不错选择。目前药物临床试验网站显示已有ITZ治疗黑色素瘤临床试验的记录(NCT02608034)。
ITZ抗黑色素瘤的机制仍不非常清楚,未来需要更多的实验进一步探讨,也期待有更多的临床研究来证实ITZ抗黑色素瘤的疗效。
2 总结与展望
ITZ用于治疗真菌感染近35年,其安全性和有效性已得到验证。近年来,将ITZ重新用于抗皮肤肿瘤的研究成果,引起了医学研究人员的注意,越来越多的实验证实了其抗皮肤肿瘤的特性,这对医学来说无疑是一重大进展,但其抗皮肤肿瘤的适用范围、具体用法及剂量还需更大样本的临床试验进一步证实。相较于其他抗皮肤肿瘤药物,ITZ具有价格低廉、不良反应小的优点,期望在不久的将来,能将ITZ规范合理地用于皮肤肿瘤患者的治疗。