尤文 張杰

（1.上海公利醫(yī)院內(nèi)分泌科 上海 200135； 2. 上海愛的發(fā)制藥有限公司 上海 200003）

過氧化物增殖活化受體（PPARs）是核受體超家族成員，PPARs超家族有3個(gè)亞型：α、β/δ和γ，是細(xì)胞自我穩(wěn)定的關(guān)鍵配體活化轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。PPAR-γ受刺激后可誘導(dǎo)細(xì)胞周期停止，也會(huì)促進(jìn)脂肪細(xì)胞的末期分化。僅在PPAR：RXR （視黃醇X受體）異源二聚體的形式下，PPAR-γ激動(dòng)劑才與DNA連接[1-2]。噻唑烷二酮類藥物（thiazolidinediones, TZDs）是合成的PPAR-γ配體，臨床上用于治療2型糖尿病[3]；TZDs抑制有絲分裂原激活蛋白（mitogen-activated protein, MAP）激酶活性，使PPAR-γ磷酸化，誘導(dǎo)分化和生長(zhǎng)抑制，對(duì)腫瘤可能發(fā)揮抑制作用。本文從體內(nèi)外動(dòng)物試驗(yàn)研究和臨床試驗(yàn)研究?jī)蓚€(gè)方面，對(duì)其抑制腫瘤細(xì)胞的作用予以綜述。

1 體內(nèi)外動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究

1.1 TZDs對(duì)前列腺細(xì)胞、濾泡癌細(xì)胞系的影響

促分化藥物可能增強(qiáng)放療對(duì)甲狀腺癌的再敏感性。對(duì)于一些癌細(xì)胞系具有潛在分化作用，這些功能通過PPAR-γ進(jìn)行調(diào)控。Frohlich等[4]觀察了曲格列酮、羅格列酮和吡格列酮對(duì)于正常豬前列腺細(xì)胞、濾泡癌細(xì)胞系（FTC 133 和FTC 238）的分化作用。通過檢測(cè)125I的吸收、碘-鈉同向轉(zhuǎn)移和甲狀腺球蛋白的表達(dá)來觀察其分化。TZDs和視黃醇、視黃醇酸一起進(jìn)行檢測(cè)。增殖選用膜蛋白V-labeling法，以[3H]-胸腺嘧啶脫氧核苷、細(xì)胞數(shù)量和凋亡等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。對(duì)照藥物包括維生素E、非候選TZDs和TZDs協(xié)同PPAR-γ拮抗劑GW9662。免疫組化、Western Blot和RT-PCR方法檢測(cè)PPAR-γ和視黃醇X受體α（RXR）。研究發(fā)現(xiàn)，與原發(fā)腫瘤細(xì)胞相比，轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞反應(yīng)更為明顯。與其它TZDs藥物相比，曲格列酮效能更強(qiáng)，顯著增加了125I吸收和凋亡，減少了[3H]-胸腺嘧啶脫氧核苷吸收和細(xì)胞數(shù)量。膜碎片的碘-鈉同向轉(zhuǎn)移數(shù)量明顯增加，然而在治療過程中甲狀腺球蛋白未受影響，拮抗劑的加入并未阻止這些作用，視黃醇的協(xié)同作用并未檢測(cè)到。所有轉(zhuǎn)染的細(xì)胞表達(dá)PPAR-γ和PXR-α，但TZDs并未改變這些表達(dá)。因曲格列酮是其它藥物作用的2倍，可能適于去分化前列腺癌的再分化治療。

根據(jù)PPAR-γ激動(dòng)劑——TZDs家族對(duì)前列腺癌潛在的治療作用，Yang等[5]評(píng)估了這類藥物抑制前列腺癌細(xì)胞分泌前列腺特異抗原（prostate specific antigen,PSA）的機(jī)制。他們的研究證實(shí)，TZDs對(duì)PSA的下調(diào)作用獨(dú)立于PPAR-γ活化通路；不管PPAR-γ激動(dòng)劑的效能如何，它對(duì)于PSA的下調(diào)作用是結(jié)構(gòu)特異性的；與母化合物相比，曲格列酮和環(huán)格列酮的PPAR-γ非活性類似物△2TG和△2CG能夠更強(qiáng)地抑制二氫睪酮（dihydrotestosterone, DHT）刺激的PSA分泌。盡管10 μM的曲格列酮和△2TG顯著抑制PSA分泌，它們并沒有改變雄激素受體（androgen receptor, AR）的表達(dá)水平，或沒有影響到DHT活化的AR核易位?；蚝巳旧庖叱恋硌芯匡@示，曲格列酮和△2TG阻斷了AR吸收PSA促進(jìn)因子中的雄激素反應(yīng)元素。該研究就提出了一個(gè)問題，曲格列酮降低前列腺癌患者PSA水平的作用是否具有臨床治療相關(guān)性。曲格列酮抗腫瘤作用的劑量數(shù)倍高于其下調(diào)PSA的劑量，很難達(dá)到治療劑量；高劑量的曲格列酮和△2TG能夠抑制AR的表達(dá)。從平行的角度來說，從PPAR-γ激動(dòng)劑活性中分離出下調(diào)AR的功能，提供了一個(gè)應(yīng)用曲格列酮設(shè)計(jì)AR抑制劑的平臺(tái)。

1.2 TZDs對(duì)胰腺癌細(xì)胞系的影響

Galli等[6]分析了兩種TZDs藥物（羅格列酮和吡格列酮）對(duì)于人胰腺癌細(xì)胞系浸潤(rùn)的影響，以評(píng)價(jià)這些藥物對(duì)于胰腺癌的潛在治療作用。他們采用逆轉(zhuǎn)錄PCR檢測(cè)人胰腺癌細(xì)胞系PPAR的表達(dá)，以western blot法進(jìn)行確認(rèn)。PPAR的活性用瞬時(shí)報(bào)告基因分析（transient reporter gene assay），浸潤(rùn)分析用改良版Boyden小室（modified Boyden chamber）來進(jìn)行，用明膠酶譜法評(píng)估明膠分解和纖維蛋白融解程度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TZDs抑制胰腺癌細(xì)胞的浸潤(rùn)，影響明膠分解和纖維蛋白融解的活性，其機(jī)制獨(dú)立于PPAR，與基質(zhì)金屬蛋白酶2（matrix metalloproteinase-2, MMP-2）和纖溶酶原激活物抑制因子-1（plasminogen activator inhibitor-1, PAI-1）的表達(dá)有關(guān)。TZDs對(duì)于胰腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和浸潤(rùn)具有潛在的抑制作用，提示這些藥物可能用于人類胰腺癌的防治。

1.3 TZDs對(duì)卵巢癌細(xì)胞系的影響

近年來的體內(nèi)和體外研究表明，在癌癥治療中，特異性的PPAR配體作為細(xì)胞周期的調(diào)控者而起作用。為研究TZDs對(duì)人卵巢癌的作用機(jī)制，Kim等對(duì)于多種人卵巢癌細(xì)胞系（NIH：OVCAR3, SKOV3, SNU8,SNU840, SNU251, 2774）進(jìn)行觀察。合成的PPAR配體曲格列酮誘導(dǎo)了癌細(xì)胞呈劑量依賴型的生長(zhǎng)抑制，而且，其它的PPAR配體（吡格列酮，環(huán)格列酮）在多種濃度下也都有類似的效果。人卵巢癌細(xì)胞系PPAR-mRNA的表達(dá)用RT-PCR檢測(cè)，但生長(zhǎng)抑制作用與PPAR-mRNA水平并未構(gòu)成依賴型。加入視黃醇酸受體的合成配體——視黃醇9-cis視黃酸后，TZDs調(diào)節(jié)的生長(zhǎng)抑制作用并未增強(qiáng)。盡管這些化合物（曲格列酮）與PPAR轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合后起到激動(dòng)劑的作用，研究表明，TZDs在凋亡等諸多功能方面，獨(dú)立于PPAR通路而起作用。流式細(xì)胞儀研究表明，細(xì)胞周期在G1期時(shí)即發(fā)生停止，隨后伴以亞G1波峰的出現(xiàn)。曲格列酮增加了2774、SNU251的凋亡細(xì)胞數(shù)量，但在SKOV3、SNU840、SNU8和NIH：OVCAR3中，凋亡細(xì)胞數(shù)量并未增加。在曲格列酮或環(huán)格列酮用藥24 h和48 h后，在2774和SNU251觀測(cè)到了DNA 片段化。Western blotting顯示，TZDs用藥后，BAX蛋白表達(dá)增加。既往研究表明，p53參與TZDs調(diào)控的細(xì)胞周期、細(xì)胞分化、DNA修復(fù)、程序性細(xì)胞死亡。然而，在卵巢癌中，生長(zhǎng)抑制作用并不依賴于p53蛋白的表達(dá)水平。本研究顯示，PPAR配體誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制作用，是獨(dú)立于p53和PPAR通路的。PPAR配體的腫瘤抑制作用及其低毒性使得它們成為與化療藥物聯(lián)合用藥的候選藥物。

1.4 TZDs對(duì)口腔癌、前列腺癌、腎癌和子宮癌細(xì)胞系的影響

Ondrey等回顧了相關(guān)研究，關(guān)注的癌癥細(xì)胞類型包括口腔癌、前列腺癌、腺癌和子宮癌，篩選藥物有非甾體類藥物（布洛芬、舒林酸和消炎痛）、內(nèi)源性活性因子（前列腺素J2），視黃醇和TZDs（曲格列酮, 環(huán)格列酮, 吡格列酮和羅格列酮）等。PPAR報(bào)告基因用3X PPAR 反應(yīng)元件（3X PPRE construct）來分析，細(xì)胞增殖用MTT法檢測(cè)。Ondrey等發(fā)現(xiàn)，前列腺素J2和曲格列酮是最強(qiáng)的活化因子，這些成分在EC50范圍內(nèi)活化作用最強(qiáng)； MTT實(shí)驗(yàn)顯示，以上諸多成分都能夠顯著抑制增殖；而非甾體藥物僅有微弱的活性作用。

1.5 TZDs對(duì)腺囊癌細(xì)胞系和小鼠模型的影響

Wuertz等觀察ACC-3的PPAR-γ（腺囊癌細(xì)胞系）。通過熒光酶報(bào)告基因檢測(cè)PPAR-γ轉(zhuǎn)錄活性，并通過MTT檢測(cè)這些配體對(duì)細(xì)胞增殖的影響。ACC-3細(xì)胞異種移植至裸鼠體內(nèi)形成腫瘤，飼以小鼠吡格列酮以確定TZDs對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的影響。Wuertz等發(fā)現(xiàn)，TZDs組PPAR-γ的活性高出對(duì)照組2.4倍，使得PPAR-γ異源二聚體化，形成轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物，然后活化靶向基因轉(zhuǎn)錄。TZDs也呈劑量依賴性地降低ACC-3增殖。ACC-3異種移植建立裸鼠腺囊腫瘤模型，這些動(dòng)物每天飼以0.25或100 mg/kg的吡格列酮，腫瘤增長(zhǎng)速度呈現(xiàn)明顯劑量依賴性差異。第1周后，吡格列酮組的腫瘤增長(zhǎng)速度是對(duì)照組的76.6%。Wuertz等的研究表明，TZDs通過增加PPAR-γ活性和減少細(xì)胞增殖，起到延緩體內(nèi)外腫瘤生長(zhǎng)的作用。

1.6 TZDs對(duì)腎上腺皮質(zhì)癌細(xì)胞系的影響

Ferruzzi等[7]評(píng)價(jià)了人腎上腺皮質(zhì)癌（ACC）、正常腎上腺細(xì)胞和人ACC細(xì)胞系H295R的組織樣本PPAR-γ mRNA和蛋白的表達(dá)。PPAR-γ mRNA在8個(gè)ACC中的6個(gè)、3個(gè)正常腎上腺細(xì)胞中的2個(gè)和H295R細(xì)胞都有表達(dá)，免疫組化證實(shí)了這些結(jié)果。報(bào)告基因分析顯示，TZDs（如羅格列酮和吡格列酮）能誘導(dǎo)H295R細(xì)胞的PPAR-γ轉(zhuǎn)錄活性升高2至3倍，然而在PPAR-γ轉(zhuǎn)染的細(xì)胞，羅格列酮或吡格列酮聯(lián)合9-cis視黃醇酸能夠進(jìn)一步增強(qiáng)報(bào)告基因活性。TZDs呈劑量依賴性地抑制H295R細(xì)胞的增殖和浸潤(rùn)。20 μm的TZDs（羅格列酮或吡格列酮）減少了60%的胸腺嘧啶脫氧核苷的結(jié)合；視黃醇X配體9-cis視黃醇酸的聯(lián)合應(yīng)用也有輔助效果。TZDs增加了G0/G1期的細(xì)胞數(shù)量，減少了S期的數(shù)量。Western blot分析顯示，TZDs增加了細(xì)胞周期抑制劑p21和p27的表達(dá)，減少了cyclin D1的表達(dá)。20 mM的羅格列酮和吡格列酮減少了85%的H295R浸潤(rùn)基質(zhì)膠原。酶譜法和ELISA檢測(cè)顯示，TZDs呈劑量依賴性地抑制H295R細(xì)胞的MMP-2分泌。這些研究顯示，TZDs降低了H295R細(xì)胞系的惡性程度，因此可能成為人ACC的一種新治療手段。

2 臨床試驗(yàn)研究

2.1 TZDs對(duì)2型糖尿病患者癌癥發(fā)病率的影響

PPAR-γ調(diào)控細(xì)胞周期停止和脂肪細(xì)胞分化；對(duì)于脂肪肉瘤、肺癌和前列腺癌等具有腫瘤抑制活性；抑制小鼠結(jié)腸息肉形成。為評(píng)價(jià)用于治療糖尿病的PPAR-γ配體TZDs對(duì)各種癌癥的影響，對(duì)來自10家退伍軍人醫(yī)學(xué)中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行了回顧性分析[8]，從VISN 16數(shù)據(jù)庫（Veterans Integrated Services Network 16）中選出40歲以上，在1997年至2003年被診斷為糖尿病的患者，記錄他們先后被診斷為結(jié)直腸癌、肺癌和前列腺癌，以及TZDs、胰島素和其它抗糖尿病藥物的使用情況；TZDs的使用與癌癥風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系用時(shí)間依賴性變數(shù)的COX回歸方程來評(píng)價(jià)，對(duì)相對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了校正（年齡、種族、身高體重指數(shù)、胰島素的使用情況和其它口服糖尿病藥物）。在87 678名受試者中，1 137名患了結(jié)直腸癌，3 246名患了前列腺癌，1 371名患了肺癌。在對(duì)相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)（0.67;95% CI, 0.51~0.87）做了校正之后，與未使用TZDs者相比，TZDs使用者肺癌風(fēng)險(xiǎn)降低了33%；而結(jié)直腸癌和前列腺癌的風(fēng)險(xiǎn)降低程度無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。提示TZDs的應(yīng)用與肺癌風(fēng)險(xiǎn)的降低有關(guān)，進(jìn)一步的研究有待證實(shí)。

2.2 TZDs對(duì)前列腺癌患者PSA的影響

有研究表明，TZDs能夠下調(diào)前列腺癌細(xì)胞系的PSA水平；然而，TZDs對(duì)于具有前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)的糖尿病患者的血清PSA水平的影響，目前仍不了解。Pini等對(duì)1999年至2005年接受糖尿病治療的退伍軍人患者進(jìn)行了回顧性隊(duì)列研究，以觀察TZDs的使用能否對(duì)具有患前列腺風(fēng)險(xiǎn)退伍軍人的PSA水平產(chǎn)生影響。納入的患者為45歲以上的男性，服用至少1種口服抗糖尿病藥物，有2次或以上的PSA數(shù)據(jù)記錄。排除有前列腺癌病史或前列腺切除史的患者。13 791名患者被納入校正后分析，2 016（14.6%）名患者服用一種TZDs，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TZDs的劑量累積作用對(duì)于PSA的影響并未被觀察到（P=0.26）； TZDs用量的增加與PSA數(shù)值的改變無關(guān)，提示TZDs不可能會(huì)影響前列腺癌的檢測(cè)[9]。

3 機(jī)制

TZDs的抗腫瘤特性可能在于其獨(dú)立于PPAR-γ通路的抑制作用機(jī)制。Palakurthi等[10]采用 PPAR-γ -/-和PPAR-γ +/+小鼠胚胎干細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)TZDs的腫瘤抑制作用獨(dú)立于PPAR-γ通路。TZDs通過抑制翻譯啟動(dòng)而阻斷G1-S轉(zhuǎn)換。翻譯啟動(dòng)的抑制作用是細(xì)胞內(nèi)鈣庫部分耗損的結(jié)果，該抑制作用導(dǎo)致蛋白酶R活化，磷酸化真核細(xì)胞啟動(dòng)因子-2（eIF2）的α亞單位，使得eIF2失活。而Chou等[11]首先提出，在TZDs影響細(xì)胞分化時(shí)，它和（或）PPAR-γ對(duì)于Wnt/β-catenin信號(hào)通路會(huì)產(chǎn)生相互作用。其它的研究也表明，TZDs調(diào)節(jié)的PPARγ和Wnt通路的串話，與PPARγ活化誘導(dǎo)的脂肪細(xì)胞分化有特別的聯(lián)系[12-13]。除此之外，還有其它一些機(jī)制也對(duì)此進(jìn)行闡釋：磷脂酰肌醇-3激酶/Akt信號(hào)通路的抑制；視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白（Rb）脫磷酸化、細(xì)胞周期蛋白D1和Bcl-xl/Bcl-2表達(dá)的減少；p21和p27的上調(diào)；腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)蛋白配體活性（tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand,TRAIL）的增強(qiáng)等[14-18]。

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