(武汉市六七二中西医结合医院 湖北 武汉 430000)
【摘要】 2-甲氧基雌二醇是研究人体内源性雌激素代谢过程中发现的体内的产物,期初发现其有抗血管生成的作用,近年来发现其有多种抗肿瘤的活性,本文就其抗肿瘤的可能机制予以综述。
【关键词】 2-甲氧基雌二醇;抗肿瘤;研究进展
【中图分类号】R73-3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2015)28-0009-03
2 - methoxy estradiol anti-tumor mechanisms is reviewed
Mei Juanjuan. The 672 Combine Traditional Chinese and Western Medicine Hospital in Wuhan City, Hubei Province, Wuhan 430000, China
【Abstract】 2 - methoxy estradiol is the study of the human body metabolism of endogenous estrogen found in the body in the process of the product of the initial found the anti-angiogenesis effect, discovered in recent years it has a variety of antitumor activity, in this paper, the possible mechanism of its anti-tumor shall be reviewed.
【Key words】 2 - methoxy estradiol; Anti-tumor; The research progress
2-甲氧基雌二醇(2ME2)是20世纪60 ~70年代研究雌激素代谢过程时,在人体内发现的雌二醇的代谢产物。其最早发现于妊娠妇女的尿中。最先发现,2ME2具有抗血管生成的作用。近年来的体内外的研究表明,其具有抗多种肿瘤的活性,如前列腺癌、乳腺癌、胃癌、鼻咽癌、头颈部鳞癌、白血病、骨髓瘤等。其抗肿瘤作用表现在抗血管新生、诱导细胞凋亡分化、增强肿瘤细胞对辐射的敏感性而实现。本文就近年来2ME2可能的抗肿瘤作用机制作一综述。
1.2ME2的生成及代谢
2ME2是在研究人体内源性雌激素代谢过程中发现的。肝脏中NADPH-依赖的细胞色素P450酶将17-β雌二醇2位羟基化生成儿茶酚雌二醇,接着儿茶酚甲基转移酶继续催化儿茶酚雌二醇成为2ME2,而人体的许多组织中都存在儿茶酚甲基转移酶,如肝脏、肾脏、胃、脾脏等[1]。正常情况下,2ME2主要存在与人体的血液和尿液中。
2ME2主要以结合和非结合的形式存在于血液中,且其主要是与性激素结合球蛋白结合。用平衡透析法检测口服2ME2的患者及健康志愿者血浆中2ME2的浓度,2ME2结合的递减情况是性激素结合球蛋白>酸性糖蛋白1α>白蛋白[2]。由此可以看出,它比雌二醇更容易与性激素结合球蛋白结合,与雌激素受体α和β的结合能力很弱,其与雌激素受体α和β的结合能力只有雌二醇的0.5%和0.008%,具有较弱的雌激素样活性[3]。进一步研究发现,2ME2抑制细胞增殖及诱导凋亡的作用不依赖于雌激素受体,缺乏雌激素受体的卵巢癌细胞株反而对2ME2的作用更敏感;拮抗雌激素受体并没有减弱2ME2抑制肿瘤细胞增殖的作用[4]。
2ME2主要在肝脏代谢,从尿液中排出。收集癌症病人24小时尿液,可以发现小于0.01%的2ME2是以原型排除,约0.1%的是以葡萄苷酸化的形式排出体外[5]。
2.2ME2抑制血管生成
新生血管在肿瘤的生长过程中发挥重要的作用,1994年时已经发现2ME2具有抗血管生成的作用,在体外它能直接抑制血管内皮细胞增殖、迁移和侵袭的作用,这种效应是直接作用于内皮细胞,抑制新生血管的生成[6]。N Rohwer等[7]的研究显示,2ME2具有抑制胃癌细胞AGS转移、侵袭、粘附的作用,且具有剂量依赖关系。随着浓度的增加,抑制胃癌细胞转移的能力增强,当10μmol /L2ME2 作用于胃癌细胞,与对照组相比,侵袭力减少了17%,粘附力减少了59%。
近些年的研究显示,2ME2具有间接抑制血管生成的作用,是一种间接的血管生成抑制剂。其途径是通过抑制肿瘤组织和内皮细胞中缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)的表达实现的。肿瘤组织生长迅速,需较多的血供,肿瘤组织为适应低氧环境,刺激缺氧诱导因子-1(HIF-1)转录后促进血管生成的因子表达增加,如VEGF[8]。现已证实VEGF是目前最重要的促进血管生成的因子。
在氧压正常的情况下,蛋白酶体使HIF-1α表达量急剧下降;在缺氧的情况下却持续的表达。在一些肿瘤中,HIF-1α的高表达与因肿瘤致死的死亡率由一定的关联[9]。N Rohwer等[7]的研究发现,在缺氧的条件下,2ME2能抑制HIF-1α在胃癌细胞株AGS中表达。在体内实验中, Mabjeesh N J[8]等将乳腺癌、前列腺癌细胞接种于裸鼠后,给予150mg/kg剂量的2ME2,随着时间的推移,能显著的缩小瘤体的体积,具有时间效应关系。将瘤体石蜡切片,用免疫组织化学法测CD31,微血管密度(MVD)较对照组明显减少。将头颈部细胞鳞癌接种于裸鼠的体内,也观察到同样的结果[10]。最近发现2ME2抗血管生成的作用还表现在它能抑制血管平滑肌细胞的生长[11]。
3.抗细胞增殖
2ME2抗细胞增殖的作用较广,不仅包括人类肿瘤细胞、还有内皮细胞、人皮肤纤维母细胞等。最先发现2ME2的作用是其对纺锤体和细胞周期的影响。这种作用,不仅发生在内皮细胞,在肿瘤细胞中起同样的作用。Mabjeesh N J[8]等研究表明,2ME2是通过使微管解聚,从而影响HIF-1α,最终影响HIF-1α所诱导的靶基因的表达,如VEGF、Bid(Bcl-2家族中的成员)等而发挥相应的作用。内皮素1是HIF-1α的靶基因,通过与内皮素受体A结合在前列腺癌中而发挥作用。Mabjeesh NJ等[12]发现2ME2介导前列腺癌细胞株PC-3和LNCaP的凋亡是通过阻断内皮素受体A实现的。
Justin L.Ricker等[10]的研究显示,当五种不同的头颈部鳞癌细胞株暴露于不同浓度的的2ME2和紫杉醇72小时后用MTT检测两者的细胞毒作用显示,单独或两者联合应用,能有效的抑制细胞增殖。
4.诱导细胞凋亡
4.1 2ME2诱导细胞凋亡主要是通过细胞外源途径(死亡受体途径)和细胞内源途径(线粒体途径)两条通路介导的细胞凋亡。
死亡受体途径主要是在多种实体瘤和脐静脉内皮细胞中,2ME2上调死亡受体5(death receptor 5,DR5)的表达, DR5与TNF相关凋亡诱导配体(TRAIL)结合后,募集细胞质中的FADD蛋白,激活Caspase8,后级联激活Caspase家族成员,直接诱导细胞凋亡[13]。
MAPK激酶家族途径在调节细胞生长、分化和死亡中发挥重要的作用。该家族主要包括ERK激酶、JNK激酶和p38MAPK激酶。在体外培养骨髓瘤细胞系,低浓度的2ME2能迅速使JNK磷酸化。JNK磷酸化激活后,促使细胞线粒体膜电位的降低,并释放线粒体凋亡途径中的重要调节因子细胞色素c和Smac,在ATP存在下,活化Caspase-9,诱发Caspase级联反应,启动线粒体途径的凋亡。用药物使JNK的失活后,细胞色素c和Smac释放量明显减少。由此可见,在骨髓瘤细胞系中,2ME2通过JNK途径激发骨髓瘤细胞凋亡[14]。在对2ME2敏感的胰腺癌细胞中,2ME2通过细胞色素c释放和使Bax从细胞质易位到线粒体中,经线粒体途径诱导凋亡[15]。
Bcl-2是一种原癌基因,其抑制细胞凋亡主要是通过影响线粒体的结构和功能而实现的。有研究表明2ME2诱导Bcl-2的磷酸化而失活,同时发现p38MAPK激酶的激活,p38的特异性抑制剂SB203580能阻断2ME2诱导的卵巢癌细胞的凋亡[4]。
在2ME2诱导的白血病K562细胞凋亡发现,2ME2能上调促凋亡因子Caspase-3和(或)下调抗凋亡因子XIAP的表达。XIPA对内源性和外源性凋亡途径均有抑制作用,是体内最强的Caspase活性抑制成员[16]。
4.2 细胞周期的调节是一个错综复杂的过程,包含许多蛋白酶的磷酸化和去磷酸化。Cyclin B和cdc2参与细胞周期的进程。研究显示2ME2诱导的cdc2磷酸化和局限cdc2的生成部位可能是2ME2 诱导HONE-1细胞凋亡的主要原因[17]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在子宫内膜癌RL95-2细胞中,2ME2将细胞分裂周期阻滞在G2/M是通过激活p53,下调p21和GADD45,使cdc2和细胞周期蛋白蛋白减少[18]。
5.诱导肿瘤细胞分化
姜华等研究发现,0.5μmol/L 2ME2处理4个骨髓瘤细胞系后,均出现恶性浆细胞向成熟阶段分化,包括核质比例下降、出现典型的碱性丰富胞质、核仁减少或消失、核染色质变得更加致密和浓聚,部分出现车轮状排列的染色质。在4个MM细胞系中均出现PRDM1基因表达上调,两种同源异构体的表达水平随着2ME2作用时间的延长均有不同程度的增加,并且PRDM1α/PRDM1β比值显著上升,与细胞分化程度呈正相关[19]。
运用反义寡核甘酸阻断基因PRDM1可以部分抑制2ME2促骨髓瘤细胞系分化的作用[20]。
6.增强肿瘤细胞对放疗的敏感性
Salama S等用0.5 μmmol/L的2ME2与6Gγ射线一同作用于对放射线不敏感的乳腺癌MCF-7/FIR细胞时发现,凋亡细胞数目增加,细胞内ROS水平增加,HIF-1α蛋白表达减少,细胞大部分被阻滞在G2/M期,DNA损伤条带增加[21]。
用MTT法检测2ME2对人肺癌细胞A549和GLC-82细胞增殖抑制作用的最小有效浓度后,将最小有效浓度作为放射增敏浓度,均可见细胞对X放射线敏感,两株细胞存活曲线均可以见到2ME2增敏组比单纯照射组整体下移,Do、Dq值均降低[22]。
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论文作者:梅娟娟
论文发表刊物:《医药前沿》2015年第28期供稿
论文发表时间:2015/11/27
标签:细胞论文; 作用论文; 诱导论文; 凋亡论文; 抑制论文; 受体论文; 骨髓瘤论文; 《医药前沿》2015年第28期供稿论文;