医药学论文：2-甲氧雌二醇

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Ⅱ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17β-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。Cushman M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2.2 ng/ml，5.5ng/ml，1200mg/d剂量组则分别为2.6 ng/ml，9.6ng/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。
2.1 抑制微管蛋白聚合 Robert W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，3μmol/L 2-甲氧雌二醇可抑制微管蛋白聚合达34%。
2.2 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，1μmol/L时33%的细胞停滞在G1期，10μmol/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Cyclin B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。
3.1 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1μmol/L处理后的大鼠DS肉瘤细胞，过氧化脂质生成增高1.5倍，而浓度升至5μmol/L时，过氧化脂质生成增高2.2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。
3.2 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。Carothers A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p53 mRNA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。
3.3 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。Shizhong Bu等［16］2-甲氧雌二醇10μmol/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。
3.4 抑制核转录因子NFκB 近来发现成神经管细胞瘤DAOY细胞株中NFκB启动子的活性增高，而经2-甲氧雌二醇（3μmol/L）处理后，NFκB启动子的转录活性降低78%［17］。目前已证明NFκB参与细胞凋亡过程的调控，但其抑制凋亡或促进凋亡的效应取决于所作用细胞类型和凋亡刺激物的不同。在另一项口腔癌细胞的实验中观察到2-甲氧雌二醇治疗后，NFκB的转录活性亦明显降低［18］。
3.5 抑制Akt信号转导通路 Akt是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在肿瘤发生发展过程中起关键作用。有资料显示［19］在很多肿瘤的发生过程中Akt活性增高。而强化Akt则可以阻断2-甲氧雌二醇介导的线粒体损伤、JNK活化及促凋亡效应，再加用PI3K（Akt信号转导通路中的第二信使）抑制剂LY294002则能加强2-甲氧雌二醇的促凋亡效应［20］。因此，提示Akt信号转导通路在2-甲氧雌二醇诱导凋亡过程中发挥重要作用。
4 抑制血管新生
Folkman于1971年提出肿瘤的生长与转移依赖于血管生成，肿瘤细胞不仅通过血管从宿主获得营养物质、排除代谢产物，同时也获得了转移的通路，故可通过阻断血管生成的方法来抑制肿瘤的生长和转移。血管生成的步骤包括基底膜和细胞外基质降解，血管内皮细胞粘附、迁移、增殖，形成管腔结构，最后生成新血管等，这一过程中，又受到许多生长因子如VEGF的调节。研究表明，2-甲氧雌二醇1μmol.L-1即可以抑制血管生成［21］，而其抑制血管生成的效应正是通过阻断上述几个步骤实现的。
4.1 抑制细胞外基质（ECM）降解 癌细胞与基底膜紧密接触后，即分泌蛋白溶解酶，如基质金属蛋白酶（MMPs）等降解ECM。基质金属蛋白酶组织抑制因子（TIMPs）则是MMPs的天然抑制物，两者在细胞外基质降解中的相互作用是肿瘤细胞的侵袭及转移的关键因素。Fajardo I等［22］检测2-甲氧雌二醇处理成神经细胞瘤（WAC-2细胞），发现MMPs/ TIMPs的平衡明显偏向于TIMPs，即发挥阻断细胞外基质降解的作用。