子宫内膜异位症新药开发的基础研究

2016-03-09 20:19:37余贵媛金平
国际妇产科学杂志 2016年5期
关键词:异位干细胞抑制剂

余贵媛,金平

·综述·

子宫内膜异位症新药开发的基础研究

余贵媛,金平△

子宫内膜异位症(EMs)是常见的妇科慢性疾病,发病率高,治疗时间长,好发于生育年龄妇女,可引起慢性盆腔痛、痛经、性交痛和不孕等。目前针对EMs的药物、手术治疗等方案均有缺陷,药物治疗不良反应大、时间久,手术治疗复发率高,故如何提高疗效成为研究的热点。目前许多新的治疗药物正处于研究中,如促性腺激素释放激素拮抗剂(GnRHA)、抗血管生成药物、抗炎药物、促凋亡和抗增殖药物、干细胞相关疗法等,目前为止,这些新药的基础研究已经有了一些新的进展,其中一些药物已经进入了临床Ⅲ期试验,疗效正在被观察中,这些新药有望成为EMs药物治疗的新里程碑,为EMs患者带来福音。综述EMs新药开发的基础研究成果。

子宫内膜异位症;血管生成抑制剂;干细胞移植;药物疗法

子宫内膜异位症(endometriosis,EMs)是一种有活性的子宫内膜组织(腺体和间质)出现在子宫内膜以外部位的雌激素依赖性疾病。多发于生育年龄妇女,可引起慢性盆腔痛、痛经、性交痛和不孕。EMs虽属于良性疾病,但具有典型的恶性行为,临床表现有浸润、种植、破坏、远处转移和易复发的特点,亦称为“良性癌”。近年来EMs发病率呈明显上升趋势,且疼痛程度重,持续时间长,反复发作,影响生育,给患者和家庭带来巨大的影响。目前EMs的发病机制不明确,以减小和消除病灶、减轻和消除疼痛、改善和促进生育、减少和避免复发[1-2]为治疗原则。主要治疗方法有手术和药物治疗,但两者均有缺陷,因此寻求新的治疗措施以及“源头治疗”方案以降低复发率已成为目前的研究热点。本文对EMs药物治疗研究进展进行综述。

1 促性腺激素释放激素拮抗剂(GnRHA)

目前治疗EMs普遍使用的药物之一是GnRH激动剂(GnRHa),GnRHa可以通过持续作用使GnRH受体显著减少,产生垂体脱敏作用,对GnRHa或天然GnRH失去反应,导致药物去势作用[3]。而GnRHA作用机制是竞争性占有GnRH受体,与GnRHa不同,GnRHA不刺激促性腺激素的释放,其抑制是及时且可逆的,正因为此,在EMs治疗中,GnRHA和GnRHa是一样有效的,但前者在治疗时更容易控制。目前注射型GnRHA(西曲瑞克、加尼瑞克)在辅助生殖技术(ART)上得到广泛应用。Carr等[4]研究发现,恶拉戈利(Elagolix)治疗EMs疼痛效果不低于醋酸甲羟孕酮(DMPA),且不需要再添加治疗,并且对骨密度影响小。Diamond等[5]同样证明Elagolix能显著改善痛经和非经期骨盆疼痛,并且安全性和耐受性都更好。此外,Kim等[6]研究发现在已去势的猴子中,与注射等剂量的Elagolix相比,单一注射SKI2670(新型非肽类GnRHA)降低血清黄体生成激素(LH)水平更强,持续时间更长。此外,在非去势猴子中,同等剂量SKI2670能抑制血清促性腺激素和性腺激素水平,但Elagolix仅抑制血清LH水平。其次在EMs大鼠模型中,SKI2670的抑制作用是有效且可逆的,不伴有骨质流失。总之,GnRHA可能是EMs患者疼痛治疗的新制剂,安全性已经得到证实,但仍需要更多的试验研究进一步证实其治疗疼痛的有效性。

2 抗血管生成治疗

新生血管形成是EMs发展的必备条件,近年来人们不断探究新的有效抗血管生成药物,抗血管生成治疗能促进异位内膜组织缺氧、生长停滞并凋亡,是非常有前景的EMs治疗方法。

2.1 血管生长因子抑制剂在EMs患者异位病灶和腹腔液发现了多种血管生长因子,研究最多的是血管内皮生长因子(VEGF)。索拉非尼(Sorafenib)是一种强烈的多重激酶抑制剂,Leconte等[7]的体内体外研究发现,与对照组相比,索拉非尼治疗组能终止EMs患者异位组织基质细胞的胞外信号,调节RAF激酶的磷酸化,且索拉非尼能转变由于EMs降低的VEGFR-2磷酸化的比例,发挥抗血管新生的作用。西地尼布(Cediranib)是一种酪氨酸激酶抑制剂,能强有力地抑制VEGFR-2,Liu等[8]的随机对照试验(RCT)发现,治疗组(西地尼布)与对照组(等量生理盐水)相比,EMs病灶体积、微血管密度(MVD)显著降低,然而,血清VEGF被负反馈机制上调,并且治疗组(西地尼布)显著抑制增殖,细胞凋亡更明显。此外,Hsiao等[9]研究发现,低氧可能促进白细胞介素8(IL-8)依赖的血管生成,引起双特异性磷酸酶2抗体(DUSP2)下调,从而促进EMs异位病灶的增长;应用在EMs鼠类模型中时,IL-8受体阻滞剂Reparixin抑制血管生成的作用显著,证明IL-8可能是一个新发现的参与EMs的促血管新生因子。开发一种更有效的化合物抑制IL-8生成或抑制IL-8信号通路或许可以治疗EMs。

2.2 抗血管生成抑制剂血小板反应蛋白1(TSP-1)是一个强有力的病理性血管生成调节器,能同时抑制内皮细胞迁移和细胞外基质VEGF的释放。Nakamura等[10]探究发现,ABT-898(第二代TSP-1类似物肽)能抑制EMs异位内膜的病理性血管生成,且不影响子宫和卵巢的生理血管生成;重要的是其并不损害生殖状态及后代生长。血管内皮抑素(ES)是一种强有力的血管生成抑制剂。Ma等[11]构建了携带ES基因的重组腺病毒Ad-ES,将已建立的EMs裸鼠模型皮下植入Ad-ES、Ad-Track或生理盐水,结果显示:经Ad-ES植入的EMs裸鼠模型的EMs异位组织大小、MVD显著减少,并且细胞凋亡情况显著增加,表明ES可以显著抑制新生血管生成,诱导EMs的细胞凋亡及抑制异位子宫内膜增长。此外,Tandrasasmita等[12]研究发现,DLBS1442(一种从印度尼西亚地区水果中提取的生物活性物质)在100μg/mL的剂量时,将sub-G1阶段的细胞群从7%增至34%,同时显著下调雌激素受体水平和孕激素受体水平。表明DLBS1442能以剂量依赖性的方式抑制血管生成和细胞迁移。

总之,目前抗血管生成药物已应用在多种疾病包括EMs的治疗中,目前仍需要更进一步探究其临床安全性、不良反应和应用有效性等。

3 抗炎治疗

免疫功能紊乱已被广泛认为是EMs发病机制的一个潜在因素。Jeung等[13]研究发现,自然杀伤(NK)细胞胞外分泌的穿孔蛋白和颗粒酶可以作为异位内膜细胞的清除物,且NK细胞活性的提高能引起病灶的缩小。使用helixor A(NK细胞调节剂)治疗后,异位内膜细胞CD107a的表达显著显加,表明helixor A能调节NK细胞功能,抑制异常免疫反应。此外,Palmer等[14]探究了一个c-Jun氨基(N)端激酶的抑制剂bentamapimod(AS602801)抑制免疫通路的作用,结果显示异位种植EMs病灶的裸小鼠模型的病变(BWE)在给予AS602801(30mg/kg)处理后29%的病变退缩;而单独给予甲地孕酮(MPA)和孕激素(P)却没有造成病变(BWE)的退缩,但另外给予AS602801和MPA(10mg/kg)后,能引起38%的病变退缩。结果还发现,AS602801能增强NK细胞的活性,但并无明显的子宫负面影响,且AS602801可减少内膜异位损伤中炎性细胞因子。Arosh等[15]研究发现,前列腺素E2(PGE2)受体抑制剂EP2和EP4(新的非甾体抗炎药)能抑制背根神经节神经元促炎性细胞因子状态,减少骨盆疼痛,减少异位病变促炎性细胞因子,减少EMs病变的生长和存活。Taskin等[16]一项RCT研究发现,在抗IL-6药物(妥珠单抗)治疗前后,EMs移植病灶体积有显著差异;与对照组比较,妥珠单抗组治疗后EMs病变体积、组织学和纤维化评分、异位和在位内膜免疫反应性强度显著降低。抗炎药物治疗EMs病灶的有效性已被学者广泛接受,但该类药物的临床有效性、安全性及不良反应都仍需要进一步研究探讨。

4 促凋亡和抗增殖治疗

大量研究发现EMs患者中普遍存在异常细胞凋亡现象,无论在酶体系、血管因素以及干细胞中都存在这种现象,说明抑制异常细胞凋亡的重要性。Taniguchi等[17]一项RCT研究发现,异位子宫内膜中细胞凋亡抑制因子2(cellular inhibitors of apoptosis-2,cIAP-2)的表达显著高于在位子宫内膜。在异位子宫内膜基质细胞(ESC)中,核因子κB(NF-κB)抑制剂的预处理或IAP拮抗剂单独使用可减少cIAP-2和IL-8蛋白表达及核苷(BrdU)嵌入。Uegaki等[18]进一步研究发现,人类异位子宫内膜组织中,细胞凋亡抑制物[c-IAP1,c-IAP2,X连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)和存活素]的mRNA和蛋白表达水平高于在位子宫内膜组织,且所有IAP蛋白均表达在鼠类EMs病变中;使用BV6(IAP抑制剂)能抑制ESC中的BrdU合成,减少小鼠异位病灶的质量、表面积和Ki67阳性细胞数。Pavone等[19]的一项体外实验表明,Fenretinide(维生素A的类似物)能显著降低病灶细胞总数和其生存能力;并且增加标记细胞凋亡的蛋白质(聚ADP核糖聚合酶)和减少标记细胞增殖的增殖核抗原含量。体内实验同样显著降低了EMs异位病灶的异种移植体积。此外,Fenretinide诱导STRA6的表达,从而可能减少有效性类维生素A的病理性丢失;并且细胞毒性显著降低。Choi等[20]研究发现,随着月经周期的进展,正常子宫内膜上,哺乳动物雷帕霉素(mTOR)抑制剂使子宫内膜细胞自噬诱导增强,并与细胞凋亡有关;然而在EMs子宫内膜上,整个月经周期中,自噬、mTOR活动和凋亡是不变的,表明自噬水平恒定的原因可能是EMs异位组织月经周期中mTOR活动的去抑制,且和细胞凋亡的降低有关。Choi等进一步使用mTOR抑制剂联合(不联合)3-methyladenine(3-MA,自噬抑制剂)治疗EMs模型发现,mTOR诱导细胞自噬作用和促进细胞凋亡,且mTOR的促凋亡作用可被3-MA逆转,证明异常mTOR行为的抑制可能是通过细胞自噬作用,最终促进EMs异位组织的细胞凋亡。

5 干细胞相关疗法

成体干细胞(SSC)也称为成人或组织干细胞,具有胚胎干细胞的两个基本特征:自我更新能力和大量的分化潜能[21]。大量证据表明,罕见的子宫内膜干细胞(EnSC)包括上皮和间充质干细胞(MSC)可能在子宫内膜重建和再生中起作用[22-25]。

不同类型的SSC促成了子宫内膜相关的疾病,比如EMs[21]。Pittatore等[22]研究表明,MSC一旦进入腹腔,会增殖、入侵,最终分化成子宫内膜细胞,可产生异位移植,MSC促进血管生成也可能发挥重要作用,如依赖于新血管生成异位组织的生存和增殖。KoippallilGopalakrishnan Nair等[23]研究结果表明,与在位MSC相比,异位MSC的胶原凝集素、促炎细胞因子、迁移标记物和血管生成均增加,且表现出截然不同的免疫表型。这些独特的表型解释异位MSC可能与EMs的发病机制有关。同样Pittatore等[22]的研究也支持这一结果,且认为直接针对EMs的MSC治疗可能是有效的,单独或与激素共同治疗能提高治疗的成功率。

也有学者研究证实,骨髓间充质干细胞(BMSC)分化为子宫内膜细胞,将BMSC注入宫腔中诱导其分化成具有正常功能的子宫内膜细胞,可替代EMs患者子宫内膜中非正常的在位子宫内膜和受损的子宫内膜[24]。Mambelli等[25]据此开发了一个新的微创技术,即将MSC移植到EMs患者子宫中,称为eATMSC移植术,并且应用在马模型上,观察分析组织病理学以及层黏连蛋白、表面波形蛋白、Ki67抗原,α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)等蛋白质结果。结果证明,eAT-MSC能明确调节以上蛋白的表达模式,促进腺上皮细胞的增殖诱导,且子宫内膜组织微环境得到重塑。

此外,Li等[26]研究发现,人工培育的C57BL/6j小鼠的BMSC以时间依赖的方式分泌雌二醇(E2)。在单次BMSC注射后血清E2水平显著增加,并在重复注射后出现持续E2水平升高。在去势(OVX)小鼠模型中BMSC移植改善由OVX诱导的分泌E2的缺失。相反,在EMs模型中,BMSC移植分泌E2加重异位子宫内膜损伤,表明一方面BMSC移植参与E2不足相关疾病的治疗,另一方面BMSC对E2相关恶性疾病可能是一个有害的因素。Falomo等[27]将在同种异体的脂肪中提取的干细胞(ADSC)移植到母马子宫内膜组织中发现,经马ADSC移植后,病变和健康子宫内膜组织中白细胞介素1β基因(IL-1B)、IL-10、肿瘤坏死因子α基因(TNFA)、白细胞介素1受体拮抗剂基因(IL-1RN)表达水平普遍降低,但IL-6和IL-8表达水平增加,这些结果表明马ADSC在子宫内膜炎症调节过程有着正面和负面的影响;同样,在ADSC移植后两组中的基质金属蛋白酶2(MMP-2)和基质金属蛋白酶的组织抑制剂2(TIMP-2)的表达减少,而MMP-9的表达水平增加。MMP-2表达减少对治疗EMs有积极的作用。总之,目前的研究无法明确ADSC在马EMs中的治疗效果,但是ADSC治疗后子宫内膜组织出现了生物反应的差异。因此,目前的研究还未确定干细胞相关疗法的具体疗效,是否具有双面性还不确定,是否能根治EMs仍是未知,未来仍需要大量的研究探讨干细胞相关疗法在EMs中的应用。

6 结语与展望

EMs是育龄女性常见病,虽然是良性病变,但其持续加重的盆腔粘连、疼痛和不孕对女性生理和心理造成了极大的负担。多年来学者们一直致力于研究治疗EMs的新制剂,渴望能有效缓解疼痛、提高妊娠率、降低复发率、减少药物不良反应。目前为止,人们已经探究了许多新的治疗药物,如GnRHA、抗血管生成药物、抗炎药物、促凋亡和抗增殖药物,其中GnRHA的最新药物恶拉戈利已经进入Ⅲ期临床试验,疗效仍在观察中,而抗血管生成药物、抗炎治疗、促凋亡和抗增殖治疗已应用在EMs的治疗中,多种药物已研发出来,目前的基础试验都取得不错的进展,但是仍然需要更多的试验探究临床疗效、安全性、不良反应性等。关于干细胞相关疗法,目前人类仍然没有得出确切的定论,但是因为其可能的“源头治疗”效果将会成为最热的研究领域。总之,希望在不久的将来我们能攻克这一疾病。

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Research Progress on Endometriosis Drugs Treatment

YU Gui-yuan,JIN Ping.Affiliated Shenzhen Maternity and Child

Healthcare Hospital,Southern MedicalUniversity,Shenzhen 518028,Guangdong province,China

JINPing,E-mail:pingjin66@sina.com

Endometriosis(EMs)is a common chronic gynecologicaldiseasewith high incidence,and long treatment time. A lotof defects have been found within current treatment for EMs,such as drugs and surgical treatments,thatmedication has numerous side-effectswhile surgery has high recurrence rate.Therefore,devoting our effort to improving the curative effectof treatment isbecoming a hotspotof research in this field.Atpresent,many new treatmentsare being in the study,such asGnRH receptor antagonist,anti-angiogenesis drugs,anti-inflammatory drugs,the potentialapplication of stem cell,etc.Some of these drugshave entered clinicalphase of the study.Hence,the new research progress in endometriosis drugs treatment is reviewed in thisarticle.

Endometriosis;Angiogenesis inhibitors;Stem cell transplantation;Drug therapy(J Int Obstet Gynecol,2016,43:581-585)

2016-04-14)

[本文编辑王琳]

2013年深圳市科技计划项目研发基金(JCYJ20130402094 134980);2015年深圳市科技计划项目基金(JCYJ2015040 2090412995);2015年深圳市卫生计生系统科研项目基金(201501034)

518028广东省深圳市,南方医科大学附属深圳市妇幼保健院

金平,E-mail:pingjin66@sina.com

△审校者

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