选择性COX2抑制剂在头颈部肿瘤研究中的进展

【关键词】 环氧合酶2；选择性COX2抑制剂;头颈部肿瘤

COX2是一种诱导型环氧合酶，在正常情况下多数细胞中不存在COX2，仅在接触细胞因子和有丝分裂原时COX2方被激活，但在多种头颈部肿瘤组织中表达异常。选择性COX2抑制剂，如塞来昔布，尼美舒利等在头颈部肿瘤的治疗和预防中发挥了作用，目前已成为头颈部肿瘤研究的热点。本文就选择性COX2抑制剂在头颈部肿瘤中的研究进展综述如下。

　　1 COX2的分子生物学特性
　　
　　人COX2 基因长8.3kb，含有10 个外显子，9 个内含子，位于第1 号染色体q25.2～q25.3，转录后多形成4.6kb 的mRNA，其编码 604 个氨基酸的开放阅读框架，含有17 个氨基酸残基，在SDSPAGE 电泳上呈现两条带，分子量分别为72ku 和74ku 。由于内源性糖皮质激素的抑制作用，COX2 在正常组织中较少表达，因此COX2 基因的表达称作诱导性表达［1］。研究表明，诱导产生COX2 的量随细胞类型不同而有差异，较基础水平相比可升高10～80 倍不等。p53 基因或ras 基因突变的细胞COX2 表达增强，而野生型p53 基因的产物可抑制COX2 表达。非甾体类抗炎药、选择性COX2 抑制剂、糖皮质激素、一些抗氧化剂、白细胞介素10 等均可抑制COX2 的表达。和COX2高度相关而和COX1低度相关的非甾体类抗炎药物被称为选择性COX2抑制剂，如塞来昔布，罗非昔布，美洛昔康，尼美舒利，NS398等。近年来体内外实验研究中报道COX2抑制剂具有抗头颈肿瘤的作用。

　　2 COX2与头颈部肿瘤的关系
　　
　　目前认为不同原因导致鼻咽粘膜受到刺激或损伤是鼻咽癌发生的重要诱因之一，而鼻咽粘膜受到刺激或者损伤时局部前列腺素E2合成明显增加，COX2是催化花生四烯酸产生多种前列腺素这一过程的限速酶，因此，COX2在鼻咽癌的发生、发展过程中起着重要作用［2］。有实验检测了10例正常鼻咽粘膜组织和62例鼻咽癌标本中COX2蛋白的表达情况，结果显示，COX2在正常鼻咽粘膜组织中不表达，在62例鼻咽癌组织中大部分表达，阳性表达率为77.42％，即鼻咽癌组织中C0X2的阳性表达率明显高于周围正常组织，两者有非常显著的统计学差异(P&<0.01)，结果与Uefuji等［3］和Soslow等［4］的结果相一致，提示COX2可能在鼻咽癌的发生发展过程中起着非常重要作用。
　　
　　喉癌的发生与烟酒过度及环境污染等因素引起的长期炎症刺激有关，COX2 作为炎症过程中重要的诱导酶之一，在喉癌发生、发展过程中起一定的作用。CD44v6 是分布广泛的细胞表面粘附因子，分为标准型和变异型，CD44s 在生理条件下发挥作用，CD44v 则主要参与机体的病理过程［5］。CD44v6 是CD44 的变构体，其表达可调节肿瘤细胞表面黏附因子的结构功能，有助于肿瘤细胞获得转移潜能。愈来愈多的研究发现CD44v6 的过量表达与多种人类恶性肿瘤如结肠癌、胃癌的发生、发展及转移有关［6，7］。许卫华等(2004) 采用催化信号原位杂交和免疫组织化学法，分别检测喉癌中COX2 、CD44v6 的表达，在66 例喉癌组织中COX2 、CD44v6 的表达阳性率为66.7 %、74.3 %，COX2 、CD44v6 的高表达与喉癌的临床分期、淋巴结转移均呈正相关，与年龄、性别无关，提示COX2 在喉癌发生、发展中起着重要作用。
　　
　　Renkonen等［8］采用免疫组织化学的方法研究正常口腔黏膜和不同口腔黏膜病变的COX2蛋白的表达，包括口腔白斑、上皮过度增生、异型上皮以及鳞状上皮浸润癌，发现COX2蛋白的表达水平在正常口腔黏膜最低，随着由正常黏膜由向上皮过度增生、异型上皮、直至浸润癌的病变发展过程，其COX2蛋白表达逐渐增强，在浸润癌表达最强。COX2蛋白的表达强度与人鳞状上皮的分化程度有关，从正常上皮到上皮过度增生、异型上皮到浸润癌的病变过程中，COX2表达的逐渐增强，说明COX2在鳞状上皮癌变的早期至后期均起重要作用。 Cornetta AJ ［9］ 等也发现COX2 在甲状腺癌组织中的高表达，而在正常甲状腺组织中不表达。

　　3 COX2 抑制剂防治头颈肿瘤机制

　　3.1 COX2 抑制剂与头颈肿瘤细胞增殖及凋亡

　　COX2 抑制剂作为新型抗肿瘤药物，其效应是与肿瘤细胞周期及凋亡密不可分。由于细胞外信号可以通过不同途径激活数种信号转导系统，对凋亡产生截然不同的效应，使凋亡的信号转导途径变得极为复杂COX2。抑制剂塞来昔布在诱导肿瘤细胞凋亡中就被认为有着独特的机制。
　　
　　有实验结果表明COX2抑制剂塞来昔布在抑制三种鼻咽癌细胞系HK1，Hone1和CNE2生长增殖中有剂量和时间依赖性。这与在其他实验中塞来昔布在各种肿瘤细胞系中COX2独立的生长抑制作用相一致。很多的实验提示AKt信号途径可能是塞来昔布主要COX2独立的生长抑制作用的一种。实验表明，至少在HK1，塞来昔布诱导cyclinD1的表达。在正常的细胞周期，cyclinD1/CDK4复合物的活性使Rb蛋白磷酸化和抑制它和E2F的结合，导致了G1到S期的进展。通过降低cyclinD1，塞来昔布通过G1期滞留，从而诱导鼻咽癌细胞生长抑制［10］。

　　塞来昔布可抑制COX2活性，促进凋亡。机制是塞来昔布抑制COX2活性而减少前列腺素E2的合成，其抗肿瘤作用与前列腺素合成被抑制有关［11］。前列腺素E2能诱导bel2、Hras、Kars等肿瘤基因表达，并通过旁分泌效应作用于周围细胞可提高细胞内cAMP的浓度，促进细胞凋亡。同时，塞来昔布可通过不依赖COX2途径抑制凋亡:通过抑制COX2增加细胞内花生四烯酸的蓄积［12］，而花生四烯酸也可促进细胞凋亡。许多研究证实，非甾体类抗炎药可通过诱导肿瘤细胞凋亡而抑制肿瘤生长。有实验表明，使用尼美舒利和吲哚美辛可以诱导头颈鳞状细胞癌的凋亡。COX2 抑制剂增加了头颈鳞状细胞癌G0/G1期的百分数和减少细胞的数量［13］。

　　3.2 抑制头颈肿瘤细胞的侵袭转移

　　肿瘤转移是一个相当复杂的过程，肿瘤的转移与粘附因子密切相关，粘附因子种类繁多，与肿瘤相关的主要有整合素，钙连接素(cahderins，钙粘蛋白)、免疫球蛋白类粘附因子(包括细胞间粘附分子、血管粘附分子、神经细胞粘附分子)及选择素等。ECda为一类钙依赖粘附素家族细胞粘附分子，介导细胞与细胞的粘附连接，在维持机体组织结构的稳定中起重要作用。ECda介导的粘附系统被认为“浸润抑制系统”，ECda被认为是肿瘤转移的标志物之一。在体内外实验中己经发现COX2抑制机可以减少肿瘤细胞移动、细胞粘附和肿瘤侵袭［14］。这种作用至少部分是由于对COX2的抑制。鼠肠道上皮细胞过度表达COX2可增强对细胞外基质的粘附，并且这种改变可能与ECda减少有关［15］。有研究结果表明选择性COX2抑制剂塞来昔布作用于CNE细胞后，ECda显著增加，说明塞来昔布通过阻断COX2减低细胞间粘附作用，从而减少肿瘤细胞侵袭和转移能力。

　　3.3 COX2抑制剂与头颈部肿瘤新生血管生成

　　肿瘤的快速生长需要大量血液供应，具有抑制肿瘤血管生成的药物可特异性地抑制肿瘤的生长。肿瘤血管的形成是血管内皮细胞在细胞外生长信号的刺激下，通过细胞表面受体及不同的细胞内信号转导通路调控基因表达实现的。血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)是最重要的促进血管生成因子。在这些因子的刺激下，静止的内皮细胞分泌可降解细胞外基质的酶，迁移入间质，增殖形成血管状结构。PGs可刺激肿瘤的新生毛细血管形成，促进依赖血管的实体肿瘤的生长和转移。Kirkpatrick等［16］发现，PGs可以促进VEGF及bFGF的表达，用COX2抑制剂和VEGF反义寡核苷酸可抑制此过程。COX2抑制剂可减少成纤维细胞和肿瘤细胞VEGF的产生，防止其诱导的内皮细胞促丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的活化，后者的活化可以促进血管内皮细胞的增殖和新生血管的形成。
　　
　　有研究［17］表明口腔鳞癌组织中存在COX2 高表达，COX2可能通过诱导VEGF表达而促进口腔鳞癌血管形成。应用选择性COX2 抑制剂celecoxib 可显著抑制实验小鼠转移瘤的血管生成［18］，敲除COX2基因的实验动物肿瘤组织血管密度下降，肿瘤生长明显减慢，提示COX2与肿瘤血管生成关系密切［19］。Soo等［20］报道了塞来昔布治疗鼻咽癌的临床疗效，15个鼻咽癌病人口服塞来昔布400mgBid，在治疗一段时间后测量肿瘤组织MVD（microvessel density，MVD），并与治疗前测量结果进行比较，发现两者有显著差异。

　　3.4 COX2 抑制剂与头颈部肿瘤放疗化疗增敏

　　COX2 过表达会引起肿瘤细胞对药物和射线敏感性降低，因此COX2 抑制剂可作为放疗和化疗的增敏剂。Shin等［21］发现，塞来昔布能增加COX2 高表达癌细胞株的放射敏感性，但当用RNAi 技术使细胞不能合成COX2 时则不能增敏；再将COX2 cDNA 转染到无COX2 表达的细胞株后塞来昔布又恢复增敏作用。大量实验证明，COX2 抑制剂能对放疗和化疗增敏，但其机制还未被完全阐明。有证据表明，在细胞高表达COX2 体内或体外模型中，选择性COX2 抑制剂能加强分次放射治疗的效果，这种效应是剂量依赖性，可能是由于诱导了细胞凋亡所致［22］。采用COX2 抑制剂与其它靶点的抗肿瘤药物联用是今后临床上一种可能的治研究表明，使用COX2抑制剂可以增强喉癌的放疗作用，使喉癌对放疗变得敏感，减少放射治疗的失败率。COX2抑制剂NS398加强了体内外肿瘤细胞放疗的作用，尤其在高表达COX2的人肿瘤细胞系中。COX2抑制剂具有加强放疗作用的能力，通过使用这种药物增强肿瘤细胞的放疗敏感性，加强放疗治愈率是有可能的。

　　3.5 COX2抑制剂的免疫调节作用

　　COX2抑制剂可以减弱肿瘤介导的免疫抑制。在肿瘤生长过程中，肿瘤细胞释放的集落刺激因子可再激活COX2，进一步促进肿瘤的生长。PGE2 能抑制肿瘤坏死因子的产生，诱导具有免疫调节功能的白介素10 ( IL10) 的产生，COX2 抑制剂可减弱PGE2 所致的免疫抑制，减少肿瘤组织诱导的IL10 的产生，并促进免疫活化因子IL12 的生成，起到免疫调节作用［23］。已经有实验表明头颈鳞状细胞病人的单核细胞能下调CCR5的表达，趋化因子受体的表达水平随着短期内选择性COX2抑制剂使用而上升。在头颈鳞状细胞癌病人口服COX2抑制剂可以使肿瘤诱导的免疫抑制作用恢复［24］。这种机制可能是内部复杂的生物学因素引起的，具体机制还不是很清楚。 在头颈肿瘤病人COX2抑制剂的抗肿瘤作用预测这种抑制剂将会是癌症免疫治疗具有潜在特殊作用的有用选择之一。

　　4 展 望

　　由于多种头颈部肿瘤中都存在COX2 高表达，COX2 抑制剂可降低头颈肿瘤的发病危险性，对头颈部肿瘤具有一定的化学预防作用，同时也很有可能在肿瘤的前期病变过程中发挥有益的阻断、逆转或预防作用，目前临床研究也开始评价选择性COX2 抑制剂单用或联用在治疗多种头颈部恶性肿瘤方面的疗效。随着选择性COX2抑制剂与头颈部肿瘤关系研究的深入，很可能为头颈肿瘤治疗提供一种全新的思路，提供了良好的应用前景。

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