細(xì)胞色素p450酶系在乳腺癌治療中的應(yīng)用

細(xì)胞色素p450酶系在乳腺癌治療中的應(yīng)用

1cyp是特異性肝酶的化合物,可為化療及化學(xué)防護(hù)提供了重要的靶點。據(jù)見表1,第5-2細(xì)胞色素p450（cyp）是一個含有糊精素的一般概念，含有單鐵原基亞鐵血紅素。大多數(shù)CYP(分為Ⅰ,Ⅱ級)以各種單氧合酶形式存在。按功能,CYP可分為兩類:(1)在內(nèi)源性分子代謝中起特異性作用(如激素);(2)非特異性作用于外源性分子(如藥物、化學(xué)藥、天然產(chǎn)物等)。所有這些CYP都可為化療及化學(xué)防護(hù)提供可能的靶點。絕大多數(shù)的CYP曾經(jīng)被認(rèn)為是特異性肝酶。研究表明,負(fù)責(zé)維生素A(全反式維A酸;ATRA)和維生素D(1α,25-二羥基維生素D3;1,25-D3)抗腫瘤代謝產(chǎn)物代謝的CYP表達(dá),是由其在靶細(xì)胞中(包括腫瘤)的底物所誘導(dǎo)的。已確定CYP家族中的CYP1、CYP2、CYP3存在于健康和癌變肝外組織中。最近已確定CYP2W1具有腫瘤特異性表達(dá)。這些結(jié)果表明,CYP在腫瘤的形成和發(fā)展中有重要作用。利用天然或合成小分子靶向CYP在腫瘤預(yù)防和治療中有巨大應(yīng)用前景。靶向CYP的策略包括:(1)設(shè)計能抑制酶的分子;(2)設(shè)計能被酶激活的前藥;(3)能靶向酶免疫反應(yīng)的免疫治療;(4)在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)特異CYP的基因治療。本文重點介紹了基于(1)(2)策略的能靶向CYP的小分子,包括治療和預(yù)防腫瘤的激素、維生素及生物異源物質(zhì)代謝。2cyp和激素依賴性腫瘤2.1規(guī)劃比他莫期芬更明顯的催化劑治療乳腺癌(BCa)的芳香酶抑制劑的開發(fā)是抑制CYP應(yīng)用于腫瘤治療中的成功范例。多年來,絕經(jīng)后婦女激素依賴型BCa的標(biāo)準(zhǔn)藥物治療是使用抗雌激素藥他莫昔芬阻斷雌激素(E)與雌激素受體(ER)結(jié)合。但他莫昔芬有許多缺點,它在許多組織中是部分ER激動劑,且會產(chǎn)生他莫昔芬耐藥性。一種替代他莫昔芬治療的方法是抑制雌激素合成。此方法的靶點是芳香酶,它能催化由雄激素到雌激素轉(zhuǎn)化(芳香化)的限速步驟。第一個成功的芳香酶抑制劑是福美坦(4-羥雄烯二酮,4-OHA)在1977年被證明對BCa有效。由此又開發(fā)了幾個芳香酶選擇性抑制劑,都已被批準(zhǔn)用于治療BCa,且臨床試驗證明作為一線治療藥物對治療患有激素敏感型BCa的絕經(jīng)后婦女較他莫昔芬更有效。2.21h和gnrh激動劑芳香酶抑制劑的臨床成功提出一個問題,即類似方法是否可用于治療雄激素依賴性腫瘤,如前列腺癌(PCa)。目前雄激素去除仍是進(jìn)展性PCa的標(biāo)準(zhǔn)療法。一般通過促黃體素釋放激素(LHRH)或促性腺素釋放激素(GnRH)激動劑和抗雄激素藥(AR拮抗劑,如比卡魯胺、氟他胺)治療而達(dá)到去除雄激素的目的。但LHRH和GnRH激動劑不能完全阻止腎上腺(大概合成總睪酮的10%)合成睪酮,且抗雄激素藥可作為表達(dá)變異和(或)過度表達(dá)AR的PCa細(xì)胞的弱激動劑?？傊奂に卦诩に仡B固性PCa中起到重要作用。而且最新研究表明,脂肪組織可產(chǎn)生雄激素。因此可全身性抑制雄激素產(chǎn)生的化合物(與全身性抑制BCa中雌激素產(chǎn)生相似)能更有效地治療PCa。生成睪酮的最后一步需要同一種酶[17α-羥化酶/17,20-裂解酶(CYP17)]催化兩個連續(xù)反應(yīng)。因此,CYP17成為全身性抑制雄激素生成的靶點。酮康唑是抗真菌藥物,可非特異性抑制許多CYP酶,已成為臨床上治療進(jìn)展性激素頑固性PCa的二線用藥,且對抗雄激素藥氟他胺不敏感的患者有效。盡管酮康唑療效很好,但研制更有效的選擇性CYP17抑制劑必然比酮康唑更具治療優(yōu)勢,如阿比特龍(abiraterone)已進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗。已研發(fā)出幾種能直接抑制CYP17及雄激素受體的分子,其中VNl124-1是目前唯一在體內(nèi)抑制PCa生長療效好于去勢的CYP17抑制劑/抗雄激素藥。3抑制維生素代謝3.12cyp2抑制劑維生素D是通過皮膚暴露于紫外線B光譜(UVB)輻射而合成的。維生素D的一個活性代謝產(chǎn)物1,25-D3能起到類似睪酮(T)、E的激素作用。但與T和E不同,由于1,25-D3能在包括結(jié)腸、前列腺在內(nèi)的許多腫瘤細(xì)胞中抑制增殖、促進(jìn)分化并誘導(dǎo)凋亡,1,25-D3被認(rèn)為有抗癌作用。1,25-D3用于預(yù)防腫瘤也得到流行病學(xué)研究的支持,研究表明某些腫瘤發(fā)病率與日光暴露呈負(fù)相關(guān)。1,25-D3由CYP24催化在C-24位通過羥基化而失活。與相應(yīng)正常組織相比,CYP24在肺和結(jié)腸腫瘤中的顯著過度表達(dá)支持了其在腫瘤起始和發(fā)展中的作用。因此控制CYP24酶活性有利于1,25-D3的抗腫瘤活性。限制CYP24活性的策略包括下調(diào)酶表達(dá)或抑制酶本身。染料木黃酮(genistein,一種天然酪氨酸激酶抑制劑)是一種天然的具有抗腫瘤活性的類異黃酮,同CYP27B1(25-羥基維生素D-1α-羥化酶)一樣能抑制CYP24轉(zhuǎn)錄。臨床前研究已廣泛評價了染料木黃酮及不同合成衍生物,結(jié)果表明作為化學(xué)防護(hù)和輔助化療手段效果較好,需臨床試驗進(jìn)一步評價。最近合成了能抑制CYP24表達(dá)的1,25-D3類似物QW-1624F2-2。QW-1624F2-2不具有1,25-D3的血鈣副作用。已證明在裸鼠中QW-1624F2-2比1,25-D3類似物EB1089能更有效地抑制異體移植的成神經(jīng)細(xì)胞瘤。而且QW-1624F2-2在1,25-D3存在時也能抑制CYP24表達(dá),并與1,25-D3協(xié)同作用抑制細(xì)胞增殖。這些臨床前研究結(jié)果說明可將QW-1624F2-2開發(fā)成抗腫瘤藥。很顯然,能與CYP24結(jié)合并直接抑制酶活性的小分子同樣對某些腫瘤有效。目前由于非選擇性CYP抑制劑酮康唑可抑制CYP17,已用作治療激素頑固性PCa的輔助用藥。利阿唑(liarozole)最初設(shè)計為可抑制CYP26的CYP抑制劑,現(xiàn)已證明也能抑制1,25-D3羥基化,并與1,25-D3協(xié)同作用于非雄激素依賴性DU-145PCa細(xì)胞。但利阿唑和酮康唑?qū)YP27B1抑制作用比對CYP24抑制作用更強(qiáng),這就嚴(yán)重限制了其療效。由于以上限制,選擇性CYP24抑制劑更具治療優(yōu)勢。已開發(fā)了強(qiáng)效吡咯類CYP24抑制劑,其先導(dǎo)化合物VID400對CYP24的選擇性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于CYP27B1。最近也開發(fā)了1,25-D3的砜類似物,已證明其先導(dǎo)化合物NH苯砜亞胺對CYP24特異性很強(qiáng)(IC50為7.4nmol·L-1),而CYP27B1的IC50為554nmol·L-1,CYP27A1的IC50>1000nmol·L-1。3.2cyp領(lǐng)域的藥物和藥物ATRA是維生素A最具生物活性的代謝產(chǎn)物。盡管ATRA治療急性早幼粒細(xì)胞白血病的臨床前療效和臨床效果較好,但ATRA對人類腫瘤的總體臨床療效并不佳,其局限性在于患者抵抗性的產(chǎn)生。同1,25-D3類似,抗性的產(chǎn)生部分歸因于在體內(nèi)ATRA通過C-4位羥基化快速代謝。這就需要設(shè)計研發(fā)能抑制ATRA代謝的新藥,這種藥被稱為維A酸代謝阻滯劑(RAMBA)。某些癌癥包括急性早幼粒細(xì)胞白血病、PCa、BCa和非小細(xì)胞肺癌都高水平表達(dá)CYP26。這使人們對可特異性靶向CYP26的RAMBA產(chǎn)生了濃厚興趣。利阿唑是第一個也是唯一臨床上用于腫瘤患者的RAMBA類藥物。利阿唑在PCa臨床前模型中及作為去除雄激素失敗的二線用藥均療效較好。隨后研究的化合物R115866和R116010均為CYP26更強(qiáng)效的選擇性抑制劑,且在臨床前腫瘤模型中療效較好。已開發(fā)的新型化合物還包括吡咯類維生素A、苯乙酸衍生物和2,6-雙取代萘,所有上述化合物均具針對CYP26的強(qiáng)抑制作用。研究結(jié)果證明了RAMBA對激素頑固性腫瘤的有效性。4外源代謝cyp和腫瘤4.1化學(xué)預(yù)防原則CYP1酶在人體中表達(dá)3種類型:CYP1A1,CYP1A2和CYP1B1。CYP1家族的所有成員僅在肝外組織表達(dá),但CYP1B1很獨特,它在許多與正常組織相關(guān)的腫瘤中過度表達(dá)。這使人們對CYP1B1產(chǎn)生了很大興趣。CYP1B1在腫瘤發(fā)生中的作用得到以下證據(jù)支持:(1)表達(dá)增加;(2)能激活幾種致癌物,其化學(xué)類型包括多環(huán)芳烴(PAH)、雜環(huán)胺、芳香胺和硝基多環(huán)烴。最重要的是CYP1B1在雌二醇代謝中可催化雌二醇C-4位羥基化。C-4位羥基化在雌激素相關(guān)腫瘤發(fā)生中有重要作用,這包括2個原因:(1)4-羥雌二醇是強(qiáng)效雌激素受體(ER)激動劑,它對ER的親和力比雌二醇高1.5倍;(2)4-羥雌二醇接下來轉(zhuǎn)變?yōu)?,4-醌雌二醇,它可與DNA結(jié)合形成可產(chǎn)生變異的不穩(wěn)定加成產(chǎn)物?；瘜W(xué)預(yù)防的一個顯著策略是抑制CYP1B1。CYP1B1敲除小鼠對7,12-二甲基苯[a]蒽(DMBA)誘導(dǎo)形成的腫瘤有強(qiáng)抵抗性。這些研究說明能阻斷CYP1B1表達(dá)或活性的化學(xué)預(yù)防藥物的潛在療效和安全性。如前所述,CYP1家族成員受多環(huán)芳烴受體(AhR)轉(zhuǎn)錄調(diào)控。由于CYP1A1和CYP1B1是通過AhR誘導(dǎo)CYP1表達(dá)的多種致癌物活化所必需的,所以用AhR拮抗劑治療是切實可行的化學(xué)預(yù)防策略。最近黃酮類——山萘酚被證明可抑制與AhR結(jié)合的激動劑,能誘導(dǎo)AhR/ARNT/DNA復(fù)合物形成及CYP1A1表達(dá)的激動劑。其他天然的CYP1家族表達(dá)抑制劑包括可抑制CYP1A1表達(dá)和活性的5,7-二甲氧基黃酮及芪類植物雌激素白藜蘆醇。除AhR抑制劑外,已評價了一系列天然和合成化合物直接抑制CYP1家族酶活性的能力。已確證多種化合物分子為強(qiáng)效抑制劑,如合成芳香族、香豆素、類黃酮和二苯乙烯類化合物?；贑YP1化療的另一個策略是將非活性前藥活化成細(xì)胞毒性化合物。據(jù)報道白藜蘆醇在腫瘤細(xì)胞里通過CYP1B1可被活化成活性抗癌藥piceatannol。另一個化合物phortress是苯并噻唑的前藥,已進(jìn)入Ⅰ期臨床試驗。此藥在體內(nèi)外對抗敏感性腫瘤均表現(xiàn)出良好的臨床前療效。繼phortress之后,aminoflavone[2-(3-氟-4-氨基苯)-5-氨基-6,8-二氟-7-甲基-4H-1-苯并吡喃-4-酮]最近也進(jìn)入Ⅰ期臨床試驗。目前尚不清楚phortress或aminoflavone的長期療效。如前所述,某些腫瘤發(fā)生涉及到AhR活化及誘導(dǎo)CYP1家族蛋白。從長遠(yuǎn)角度看,誘導(dǎo)CYP1表達(dá)的弊大于利。phortress和aminoflavone的優(yōu)良臨床前結(jié)果能否轉(zhuǎn)化成良好的臨床療效尚需時間驗證。設(shè)計成能被腫瘤特異性CYP1B1活化的前藥還具有另外的安全性優(yōu)勢:不必誘導(dǎo)CYP1酶。DMU-135即是一種這樣的分子。DMU-135在腫瘤內(nèi)被CYP1B1轉(zhuǎn)化成活性代謝產(chǎn)物DMU-117,DMU-117是強(qiáng)效非選擇性酪氨酸激酶抑制劑(也可能是一種COX抑制劑)。DMU-135正被開發(fā)成化學(xué)防護(hù)藥,是第一個特異性靶向于CYP1B1激活的前藥。4.2p2pr1,cyp2u1和cyp2w1的變化在肝外組織中發(fā)現(xiàn)了許多CYP2家族成員。值得注意的是人類基因組計劃發(fā)現(xiàn)了4個新型CYP:CYP2S1,CYP2R1,CYP2U1和CYP2W1。這些酶在異物代謝及內(nèi)源性代謝中均很重要。目前尚不清楚這些酶在腫瘤發(fā)生和進(jìn)展中的潛在作用。由于最近CYP2W1被確證為一種腫瘤特異性CYP(尤其在腸腫瘤和腎上腺腫瘤中),所以對其尤為感興趣。進(jìn)一步研究需確定此酶是否能作為腸腫瘤和腎上腺腫瘤預(yù)防或治療的潛在靶點(無論通過抑制或活化前藥)。4.3aq4n在肺癌細(xì)胞內(nèi)的代謝表達(dá)拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑前藥AQ4N{1,4-二[2-(二甲氨基-N-氧化物)乙氨基]-5,8-二羥基蒽-9,10-二酮,Novacea}以獨特的方式誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞內(nèi)外源性代謝CYP的表達(dá)。已知腫瘤微環(huán)境常處于缺氧狀態(tài),而AQ4N僅在缺氧腫瘤微環(huán)境中才被CYP3A4、CYP1A1和CYP1B1活化成其堿性胺AQ4。由于缺氧細(xì)胞能抵抗化療和放療,AQ4N正被開發(fā)成輔助治療手段。AQ4N已進(jìn)入Ⅰb/Ⅱa期臨床試驗。5cyp抑制劑靶向CYP酶的腫瘤治療研究已取得很大進(jìn)步,如芳香酶抑制劑已改變了雌激素依賴性腫瘤(如BCa)的治療方法,同時類似方法也為抑制雄激素生成而戰(zhàn)勝ARPC