2-甲氧雌二醇作用机制研究进展-(1)

2-2-甲氧雌二醇作用机制研究进展甲氧雌二醇作用机制研究进展*(1)*(1) 摘要】2-甲氧雌二醇作为雌二醇代谢产物，具有抑制肿瘤 生长和转移的作用。由于该药只对增殖活跃的细胞有作用， 而对静止细胞无作用，因而不良反应较小，故近年来日益 受到重视，细胞周期停滞、诱导细胞凋亡及抑制血管新生 是其抗肿瘤作用的主要机制。目前 2-甲氧雌二醇已进入临 床期试验阶段，并显示出了良好的应用前景。 【关键词】2-甲氧雌二醇；细胞周期停滞；细胞凋亡；血 管新生 2-甲氧雌二醇（2-methoxyestradiol）为雌二醇的代谢产 物，由雌二醇 2 位碳原子先羟化再甲基化形成。化学名为 17-2-甲氧基雌-1，3，5（10）-三烯-3，17-二醇。因可 以抑制血管新生，且不良反应较小，而广泛用于肿瘤的治 疗，目前处于临床 II 期研究中。研究表明 2-甲氧雌二醇对 雌激素受体的亲和力较低，而且雌激素受体激动剂和拮抗 剂对其作用也没有影响，表明 2-甲氧雌二醇似乎并不是通 过影响雌激素受体通路而起作用1 。 1 药理作用特点 近年来认为，2-甲氧雌二醇具有抗肿瘤的作用，且治疗耐 受性较好。CushmanM 等2报道 2-甲氧雌二醇对 55 种不 同肿瘤细胞株有抑制作用。在一项多中心、随机、双盲的 II 期临床试验3中，33 名雄激素抵抗型前列腺癌患者 随机给予 400mg/d，1200mg/d 的 2-甲氧雌二醇，发现 400mg/d 剂量组患者在用药第 1 天和第 28 天的血药浓度峰 值（Cmax）分别为 ng/ml，/ml，1200mg/d 剂量组则分别为 ng/ml，/ml。两个剂量组之间的生物利用度没有显著差异， 表明该药吸收有限。2-甲氧雌二醇治疗后，患者的前列腺 特异抗原（PSA）水平稳定和降低；血管内皮生长因子 （VEGF）及成纤维细胞生长因子（bFGF）的水平在用药 1 个月时较用药前下降 40%，而用药 3 个月时，则较用药 1 个 月再下降 55%。研究表明 80%95%的 2-甲氧雌二醇在 17 位 氧化，该代谢产物的活性不及原型药物的 1/10。在 33 名患 者中有 3 人出现 AST 和 ALT 水平的升高（2 或 3 级肝功能异 常） ，但停药后迅速回复到正常水平，且血浆 2-甲氧雌二醇 浓度和肝功能异常之间没有相关性，患者亦未出现 4 级肝 功能异常。 除了对肿瘤细胞的作用，2-甲氧雌二醇还可阻断卵巢颗粒 细胞有丝分裂，促进其凋亡4 ，提示该药具有潜在的抑 制卵泡血管生成的作用，故可进一步研究用于女性生殖系 统血管相关性疾病的治疗。 2 细胞周期停滞 已证实 2-甲氧雌二醇可以使鼻咽癌细胞5 ，子宫颈癌细 胞6和前列腺癌细胞7等很多肿瘤细胞的有丝分裂 停滞于 G2/M 期，这可能与其抑制微管蛋白聚合以及对细胞 周期的调节作用有关。 抑制微管蛋白聚合 RobertW 等8采用微管蛋白聚合检测， 即将微管蛋白与 2-甲氧雌二醇孵育（37）15min 后转移 至试管中，冰浴。加入 GTP 再恢复至室温，微管蛋白聚合 开始，结果可见，3mol/L2-甲氧雌二醇可抑制微管蛋白 聚合达 34%。 对细胞周期的调节作用研究发现 2-甲氧雌二醇抑制骨肉瘤 143B 细胞周期的作用是剂量依赖的，1mol/L 时 33%的细 胞停滞在 G1 期，10mol/L 时则有 58%的细胞聚集在 G2/M 期9 。2-甲氧雌二醇可通过细胞周期调节因子而发挥作 用。P34cdc2 和 CyclinB 复合物是通过促进染色体浓缩、细 胞骨架重构以及核膜降解来发挥调节细胞由 G2 期进入 M 期 的进程的。而 2-甲氧雌二醇作用于 G2/M 期 MCF-7 细胞后， 可以显著降低 P34cdc2 的水平10 。 3 促进细胞凋亡 细胞凋亡的途径通常有两条，一条是通过细胞外信号激活 细胞内的凋亡蛋白酶 caspase；一条是细胞应激反应或凋亡 信号首先引起线粒体细胞色素 c 释放，然后作为凋亡诱导 因子，细胞色素 c 与凋亡蛋白酶激活因子（Apaf-1） 、 caspase-9 前体、ATP/dATP 形成凋亡酶体复合物，召集并 激活 caspase-3，进而引发 caspase 级联反应，这些活化的 caspase 可将细胞内的重要蛋白降解，导致细胞凋亡。2-甲 氧雌二醇促进细胞凋亡的效应正是通过这两条途径发挥作 用的11 ，具体机制如下。 促进活性氧（ROS）生成目前普遍认为细胞色素 c 是通过线 粒体膜通透性转运孔（MPT）释放到胞质中的，而当各种因 素导致线粒体功能紊乱时，MPT 的开放与细胞中 ROS 的堆积 密切相关12 ，后者又产生大量超氧阴离子自由基，使细 胞凋亡呈现不可逆状态。2-甲氧雌二醇 1mol/L 处理后的 大鼠 DS 肉瘤细胞，过氧化脂质生成增高倍，而浓度升至 5mol/L 时，过氧化脂质生成增高倍13 。这一结果提示 2-甲氧雌二醇可促进 ROS 的生成，进而引起该肿瘤细胞凋 亡。 促进 p53 表达 p53 是一种抗癌基因，其生物学功能为在 G 期监测 DNA 的完整性。如出现 DNA 损伤，即抑制细胞增殖， 直到 DNA 修复完成；如果 DNA 不能被修复，p53 则是通过上 调促凋亡基因 Bax 的表达，激活线粒体释放细胞色素 c 而 诱导其凋亡。CarothersA 等14分析 2-甲氧雌二醇处理 过的结肠癌细胞，显示 p53 蛋白的表达随 2-甲氧雌二醇的 浓度增加而增强。另一项研究也表明 2-甲氧雌二醇可上调 p53mRNA 及蛋白的表达，但若采用 p53 反义寡核苷酸转染细 胞，则该药促细胞凋亡的效应受到抑制15 ，进一步提示 p53 在 2-甲氧雌二醇诱导细胞凋亡过程发挥着重要的作用。 活化 SAPK/JNK 和 Bcl-2 家族研究证实 c-Jun 氨基末端激酶 （JNK）又被称为应激活化蛋白激酶（SAPK）信号转导通路 在细胞增殖、分化及凋亡等过程中具有至关重要的作用。 ShizhongBu 等162-甲氧雌二醇 10mol/L 处理人前列 腺癌细胞（PC-3、LNCaP）和乳腺癌细胞（MDA-MB- 468、MCF-7） ，可诱导 SAPK/JNK 磷酸化而使其活化，从而 导致凋亡发生。 同时由于 Bcl-2 在调节细胞存活和凋亡中发挥较为关键的 作用，研究人员又将敲除 Bcl-2 的前列腺癌细胞（DU- 145）用 2-甲氧雌二醇处理，仍可诱导 SAPK/JNK 磷酸化而 使其活化，但却不发生凋亡16 。由此推测 2-甲氧雌二醇 的促凋亡效应与 JNK 活化及 Bcl-2 的磷酸化有关。 抑制核转录因子 NFB 近来发现成神经管细胞瘤 DAOY 细胞 株中 NFB 启动子的活性增高，而经 2-甲氧雌二醇 （3mol/L）处理后，NFB 启动子的转录活性降低 78%17 。目前