COX-2抑制剂塞来昔布抗前列腺癌的研究进展

方文可，方克伟，吴 静*

0 引言

前列腺癌是全球关注的重大健康问题，也是我国男性常见的恶性肿瘤之一。近年来我国男性的前列腺癌发病率呈上升趋势[1]。据美国癌症协会发布的最新数据，新诊断的前列腺癌患者约占1/5，前列腺癌已成为美国男性发病率第一、死亡率第二的癌症[2]。目前，前列腺癌在临床上包含局限性、转移性前列腺癌，治疗方式有前列腺癌根治术、放疗、化疗、药物和外科去势术、免疫治疗及姑息治疗等。但是许多前列腺癌在去势治疗后2年内转化为去势抵抗型前列腺癌(Castration-resistant prostate cance，CRPC)，疗效欠佳，其发病机制尚未完全阐明。

研究发现，慢性炎症在前列腺癌的发生发展中起重要作用。其中，环氧合酶-2(Cyclooxygenase-2，COX-2)是一种关键的炎症介质，与正常组织相比，COX-2在前列腺癌组织中过表达，并可能参与前列腺癌的发生和发展[3]。COX-2是环氧合酶的2种主要诱导型异构体之一，可以将花生四烯酸转化为前列腺素、前列环素或血栓素A2。其与炎症发生、促进细胞生长和抑制凋亡等机制有关[4]。研究证实，COX-2在前列腺中的表达显著增加，从而促进前列腺素合成，促进肿瘤细胞增殖[5]。抑制COX-2可能是一种有效的治疗前列腺癌的选择。

塞来昔布作为非甾体抗炎药(Non-steroidal anti-inflammatory drug，NSAID),是一种有效且特异的COX-2抑制剂。研究发现，塞来昔布对前列腺癌细胞具有抗增殖作用[6]。塞来昔布不仅可以作为一种抗增殖药物减少肿瘤生长或诱导衰老，还可以通过不同的凋亡或坏死途径诱导细胞死亡[4]。既往认为，塞来昔布主要通过抑制COX-2途径来干预肿瘤，但近年研究发现，塞来昔布的抗癌作用也可能与COX-2非依赖机制有关[7]。迄今为止，塞来昔布对前列腺癌患者的治疗效果仍存在许多争议。因此，本文主要阐述塞来昔布用于前列腺癌治疗及相关分子机制的研究进展。

1 塞来昔布特性

塞来昔布是一种1，5-二芳基取代吡唑化合物，化学名称为4-[5-(4-甲基苯基)-3-(三氟甲基)1H-吡唑基-1-基][8]。它是一种选择性、非竞争性的COX-2抑制剂，常用于止痛、消炎。塞来昔布通过阻止底物花生四烯酸与COX-2的活性部位结合来抑制合成前列腺素、血栓素和前列环素的级联反应[9]。其中前列腺素E2(Prostaglandin E2,PGE2)对于控制炎症过程，调节血管和平滑肌的收缩、血小板聚集、神经元对疼痛的敏感性、细胞内钙调节、细胞分裂、凋亡至关重要[10]。目前塞来昔布已用于各种癌症的预防及治疗研究，如前列腺癌、乳腺癌、结直肠癌等[11]。

2 塞来昔布抗前列腺癌的分子机制

2.1 抑制细胞增殖，促进细胞凋亡 COX-2的表达与活性影响着肿瘤的发生与发展。COX-2在前列腺素E2的介导下，可促进肿瘤细胞增殖、存活、血管生成和转移。已有大量研究证明，塞来昔布抑制COX-2表达可以促进细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖。塞来昔布可通过抑制COX-2活性，灭活EP1受体信号途径，下调与细胞有丝分裂相关的着丝粒/着丝粒组装蛋白，使前列腺癌细胞的细胞周期进程阻滞在G2/M期，抑制癌细胞增殖[12]。塞来昔布可在短时间内迅速增加转移性癌细胞超氧化物的原位生成，使细胞呼吸减少及线粒体跨膜电位消失，继而导致转移性癌细胞广泛的活性氧依赖性凋亡，抑制转移性癌细胞的增殖[7]。

雄激素受体(Androgen Receptor，AR)对前列腺癌的进展至关重要。抑制COX-2可减少AR和雄激素诱导基因的表达，促进癌细胞的凋亡。塞来昔布能阻断EP2信号来抑制CREB/AR和CREB/COX-2通路，从而抑制雄激素依赖性、雄激素非依赖性和去势耐药前列腺癌的生长及诱导凋亡[13]。炎症对COX2-ErbB家族受体网络和AR-EGFR信号通路之间的显著干扰，在前列腺癌的发生发展中起着核心作用[14]。有研究显示，塞来昔布降低AR功能可以不依赖PI3K/AKT的激活，而是通过上调E3泛素连接酶Nrdp1表达后下调ErbB3的表达实现[14]。Benelli等[15]研究发现，塞来昔布可通过阻断AKT、裂解多聚ADP-核糖聚合酶-1(PARP-1)、上调抗凋亡蛋白Mcl-1，抑制细胞生长、诱导细胞凋亡，延缓激素敏感型前列腺癌向雄激素非依赖性发展。同时，塞来昔布通过降解表皮生长因子受体(EGFR)、ErbB2、ErbB3以及下调异质性核糖核蛋白K水平，增强了对雄激素信号的抑制作用[14-15]。

此外，雄激素依赖性前列腺癌细胞向雄激素非依赖性进展与白介素6(Interleukin-6，IL-6)的表达增加有关，在雄激素剥夺过程中，增加IL-6水平可能会促进前列腺癌细胞的存活和增殖。在SCID小鼠前列腺癌细胞LNCaP异种移植瘤中单独或联合使用塞来昔布，均可降低IL-6和生存蛋白(Survivin)的表达水平，托伐他汀和塞来昔布联合应用能抑制雄激素剥夺(Androgen-deprivation，AD)培养的LNCaP细胞的生长并促进其凋亡，其作用与降低IL-6水平有关[16]。

2.2 自噬 自噬在塞来昔布诱导细胞凋亡中的作用较为复杂。塞来昔布激活c-jun-N-末端激酶 (c-jun-N-terminal kinase，JNK) 介导的自噬，对前列腺癌细胞具有保护作用。抑制JNK可以减少自噬和增加凋亡，通过JNK介导的途径阻断自噬可能为前列腺癌的治疗提供一种新的策略[17]。在胃癌中，塞来昔布可能通过PI3K/AKT信号通路途径增加胃癌细胞的凋亡与自噬，自噬小体、凋亡小体的增加诱导了胃癌细胞的凋亡[18]。在骨肉瘤中，塞来昔布诱导LC3-I向LC3-II转化，并以剂量依赖方式诱导骨肉瘤细胞自噬[19]。塞来昔布可通过抑制溶酶体功能抑制自噬通量，增加自噬相关蛋白LC3-II和p62的水平，并作为自噬抑制剂诱导肿瘤细胞凋亡和坏死[20]。在前列腺中是否也存在上述变化，还有待进一步的研究。

2.3 抑制肿瘤组织血管的生成 塞来昔布可以抑制癌组织中血管的生成。通过抑制COX-2，塞来昔布降低了促血管生成因子(Vascular endothelial growth factor，VEGF)、肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor，TNF)的水平[21]。在不同类型的癌细胞系和动物模型上的研究结果证明，塞来昔布诱导的VEGF和金属基质蛋白酶2(Matrix metalloproteinase 2，MMP-2)、金属基质蛋白酶9(Matrix metalloproteinase 9，MMP-9)水平的降低与抑制血管生成、降低微血管密度、减少淋巴结和其他器官的转移形成有关[22-23]。在结直肠癌中，Xu等[24]发现，塞来昔布增加了VEGF水平，这一过程与COX-2活性无关，但与内质网应激激活有关。在前列腺癌中，抑制肿瘤组织血管生成的具体机制，还需进一步研究。

2.4 改变肿瘤的免疫微环境 塞来昔布能通过对肿瘤免疫微环境的调节产生抗前列腺癌作用。一部分患者经雄激素剥夺治疗后，疾病往往会复发，并对去势具有抵抗力。而免疫细胞参与了CRPC的发展[25]。CD8+T细胞可以用来预测癌症患者临床结果的改善。塞来昔布可以增加前列腺癌微环境中CD8+T细胞的浸润，改变肿瘤微环境，改善患者预后。未经治疗的前列腺肿瘤缺乏CD8+T细胞趋化因子，持续产生抑制性细胞趋化因子。塞来昔布、IFN-α、多聚肌苷酸联合治疗增加了促CD8+T趋化因子CXCL10的产生，降低抑制性细胞趋化因子CCL22和CXCL12的生成；改变前列腺癌的趋化因子内环境，增加患者的免疫能力，提高患者对免疫治疗的反应[26]。Wang等[27]发现，CD4lowHLA-G+T细胞群也参与了CRPC的发展，在雄激素去势治疗(Androgen deprivation therapy，ADT)后的前列腺癌患者和小鼠模型中，PGE2诱导CD4lowHLA-G+T细胞群增加，破坏了宿主的免疫监视，使肿瘤微环境转变为亲肿瘤状态，但在雄激素剥夺治疗的第8周后使用塞来昔布治疗，则可有效地抑制PGE2与EP2信号通路，减少CD4lowHLA-G+T细胞的生成，改变肿瘤免疫微环境。与在雄激素剥夺后立即用塞来昔布灭活PGE2信号相比，塞来昔布通过上述途径可以显著抑制CRPC的发生[27]。

2.5 抑制肿瘤细胞侵袭和转移 COX-2在前列腺癌中过度表达，不仅可以引起炎症，还与前列腺癌细胞的侵袭和转移密切相关。塞来昔布可通过抑制COX-2介导的丝氨酸蛋白酶Matriptase的激活来抑制雄激素非依赖性、COX2过表达的前列腺癌 PC3细胞在异种原位移植模型中的侵袭、肿瘤生长及肺转移[3]。在小鼠前列腺癌模型中，小鼠癌细胞异位表达催乳素受体可促进转移，塞来昔布可抑制成纤维细胞分泌催乳素，减少肿瘤的发生与转移[28]。这一旁分泌可能成为抗肿瘤治疗潜在的靶点。

钙黏蛋白-11(Cadherin-11，CDH-11)影响上皮向间充质转化及恶性肿瘤预后，参与癌细胞的生长和迁移。在体外及动物体内，塞来昔布结合CDH-11，影响CDH-11阳性癌细胞的生长。CDH-11基因敲除后的PC3前列腺癌细胞，生长和迁移都显著减少，CDH-11可能是一个潜在的前列腺癌治疗靶点[29]。

2.6 肿瘤微环境的变化 肿瘤的发生发展往往伴随微环境的变化，塞来昔布可以改变肿瘤微环境，阻碍肿瘤的生长进程。肿瘤微环境中的低氧决定了肿瘤的侵袭性，也是肿瘤预后不良的指标。低氧诱导了前列腺内三酰甘油的堆积，塞来昔布可阻断花生四烯酸代谢途径来降低暴露在低氧环境下的前列腺癌细胞的增殖及侵袭能力[30]。在衰老小鼠前列腺疾病的研究中，发现塞来昔布不仅降低了COX-2的水平，还降低了促炎介质TNF-α和iNOS水平。塞来昔布可作为前列腺癌的化学预防药物，延缓癌前病变的发生及肿瘤进展[31]。

3 塞来昔布的临床应用

3.1 单独应用 研究显示，塞来昔布可以通过多种机制产生抗肿瘤的作用。然而，塞来昔布应用于临床的效果尚不明确[21]。有研究者纳入171例非转移性前列腺癌放疗患者，与对照组相比，塞来昔布组的复发率有所降低，生化复发时间延长了11个月，降低了前列腺癌特异性抗原(PSA)指标升高的速度。研究表明，COX-2抑制剂对局限性前列腺癌患者的放疗反应有潜在影响，也为COX-2抑制剂在前列腺癌放射治疗中的潜在辅助作用提供了一个初步见解[32]。然而，也有研究结果显示，对于接受雄激素去势疗法的晚期前列腺癌患者，服用塞来昔布与改善癌症无关，但该研究具有局限性，存在多种混杂因素[33]。

3.2 与其他药物的联合应用 目前，关于塞来昔布的临床研究集中在联合疗法上。新的研究提出了不同的结论。一项临床研究对60例转移性去势抵抗前列腺癌患者进行了由环磷腺苷(50 mg/d)、地塞米松(1 mg/d)和塞来昔布(200 mg/d)组成的口服节律化疗，发现该治疗安全、有效，耐受性良好，显示出良好的抗转移性去势抵抗前列腺癌的活性[34]。相反，有研究纳入长期接受激素治疗的高危、局部晚期或转移性前列腺癌患者，将1 245例患者进行随机组合，结果显示，激素剥夺疗法+塞来昔布或激素剥夺疗法+塞来昔布+唑来膦酸治疗并未明显改善晚期或转移性前列腺癌患者生存率[35]。针对转基因小鼠前列腺癌模型上进行塞来昔布和尼达尼布联合治疗的研究发现，塞来昔布联合尼达尼布是一种有效的抗前列腺癌的药物组合。与单独治疗相比，这种组合显示出了更加显著的疗效，为前列腺癌的化学预防和治疗指出了新的途径[36]。

3.3 不良反应 虽然塞来昔布显示出抗癌的潜力，但目前的临床研究发现，长期使用塞来昔布会对重要器官造成损害[37]。塞来昔布可以减少PGI2的合成，从而影响血管扩张和血小板激活，导致心血管系统的不良反应[38]。同样，塞来昔布可以减少PGE2和PGI2的合成，而PGE2主要参与水和离子转运的调节，PGI2参与肾血管张力、肾小球滤过率和肾素释放的动态平衡，这两种物质合成受到影响，因此导致肾脏损害[39]。但是，与其他非甾体抗炎药相比，塞来昔布表现出的胃肠道不良反应较少[40]。

4 讨论

COX-2在前列腺癌中过表达并可能参与前列腺癌的发生发展。塞来昔布作为一种COX-2抑制剂，在抗前列腺癌治疗中起重要作用。目前研究显示，塞来昔布能够通过多种机制抑制前列腺癌细胞的生长，延缓前列腺癌的进展，显示了塞来昔布抗前列腺癌的潜能。在临床上，塞来昔布对前列腺癌的化学预防及疗效上也显示出了一些较好的结果，但仍然存在争议。塞来昔布的不良反应也不容忽视，虽然有研究提出了联合塞来昔布抗前列腺癌药物的新组合，但是对于塞来昔布的临床治疗效果及使用仍需要更多的临床试验来证明。