作用于垂体治疗库欣病的药物研究进展

李玲，张会娟

本文的价值及局限性：

（1）本文致力于论述垂体促肾上腺皮质激素腺瘤导向药物及其相应作用机制，以期进一步加深对库欣病治疗的了解，为制订更有效的治疗策略提供理论参考。

（2）到目前为止，除了帕瑞肽被欧洲联盟及美国FDA批准用于治疗库欣病外，本文中的其他药物均未被允许用于库欣病的治疗，对于这些药物的临床疗效及安全性需要更多的临床试验来验证。

库欣病主要是由垂体促肾上腺皮质激素腺瘤分泌过多的垂体促肾上腺皮质激素（adrenocorticotropic hormone，ACTH）刺激肾上腺皮质过度分泌皮质醇引起的一种代谢性疾病。库欣病是内源性库欣综合征中最常见的一种类型，约占库欣综合征的70%、垂体腺瘤的14%［1］。目前针对库欣病的首选治疗方式为手术切除垂体腺瘤，但部分患者因各种原因无法手术、术后未缓解或复发常需要药物治疗。针对垂体促肾上腺皮质激素腺瘤的药物兼具抑制肿瘤生长和减少ACTH分泌的双重特性，然而目前在临床中仅有帕瑞肽被允许用于手术失败或不能手术的患者，且个体治疗效果差异大。故新的作用于垂体治疗库欣病的药物已成为研究热点。

本文将从针对垂体促肾上腺皮质激素腺瘤生长和抑制ACTH分泌的几种药物及其相应作用机制进行论述，以期进一步加深对库欣病治疗的了解，为制订更有效的治疗策略提供理论参考。

1 生长抑素类似物和多巴胺受体激动剂

1.1 生长抑素类似物 生长抑素（somatostatin，SST）是一种肽类激素，在调节内分泌系统中具有重要作用，主要控制垂体生长激素分泌和胰腺胰岛素分泌。SST作用于5种不同的生长抑素受体（somatostatin receptor，SSTR），SSTR是G蛋白偶联跨膜受体，在全身广泛表达。研究发现，SST可降低小鼠垂体阿片-促黑素细胞皮质素原（proopiomelanocortin，POMC）的mRNA表达、抑制ACTH的合成和释放［2］。人体垂体促肾上腺皮质激素腺瘤表达多种SSTR亚型，其中SSTR5是主要亚型。帕瑞肽是一种对SSTR5具有高亲和力的多受体靶向生长抑素类似物，可抑制ACTH释放。一项包含612例库欣病患者的Ⅲ期随机双盲临床试验显示，2次/d、皮下注射600 μg和900 μg的帕瑞肽6个月后各可诱导15%和26%的患者尿游离皮质醇降至正常，经过12个月的治疗，600 μg组中13%的患者和900 μg组中25%的患者尿游离皮质醇保持正常，临床症状得到改善（如体质量、腰围和血压降低）［3］。一项包含58例患者的研究显示，帕瑞肽治疗12个月后，50%的患者尿游离皮质醇降至正常，其中20例患者在治疗24个月后尿游离皮质醇仍得到控制［4］，表明该药可长期应用治疗库欣病且无明显毒副作用。一项包含150例患者的评估肌注帕瑞肽（1次/月）疗效和安全性的Ⅲ期研究显示，在接受10 mg、30 mg帕瑞肽治疗的患者中，10 mg组中41.9%的患者和30 mg组中40.8%的患者尿游离皮质醇恢复正常［5］。另有报道，帕瑞肽在应用12个月、24个月和36个月时，库欣病的控制率分别维持在51.9%、65.5%和72.2%，此外在用药24个月后，约有65%的垂体大腺瘤患者肿瘤体积缩小＞20%［6］。现帕瑞肽已被欧洲联盟及美国FDA批准用于治疗库欣病，适用于垂体手术不成功或不适合手术的患者。

1.2 多巴胺受体（dopamine receptor，DR）激动剂 多巴胺（dopamine，DA）是人体中枢神经系统中主要的儿茶酚胺类神经递质，是内分泌系统特别是下丘脑-垂体-肾上腺HPA轴的重要调节剂，可直接作用于垂体前叶。DA通过与DR结合发挥作用，DR包括5种不同的亚型D1～D5，分布在不同的细胞、组织和器官中。1978年PAWLIKOWSKI等［7］发现DA能直接抑制垂体的生长，其中D2是其在脑垂体中最重要的受体。D2和DA结合后通过抑制腺苷酸环化酶和磷脂酰肌醇代谢发挥作用［8］。有研究显示，高达75%的垂体促肾上腺皮质激素腺瘤表达D2［8］，D2参与POMC基因表达的负调控。研究发现，D2缺陷小鼠的POMC表达增加、ACTH水平升高、皮质醇相应增加，随之肾上腺肥大，提示DA在控制POMC表达中发挥重要作用［9］。卡麦角林是一种强效的多巴胺受体激动剂，对D2有很高的亲和力，实验证明其可抑制ACTH释放［10］。PIVONELLO等［11］给20例垂体手术失败的库欣病患者服用卡麦角林，15例患者在治疗3个月后显示该药有效（8例患者尿游离皮质醇下降25%以上，7例恢复正常），8例患者在治疗24个月后皮质醇的分泌得到持续控制，且无明显毒副作用。一项包括53例库欣病患者的回顾性研究中，卡麦角林（0.5～3.5 mg/周）治疗12个月后，40%的患者尿游离皮质醇恢复正常［12］。此外，一位库欣病术后复发的女性妊娠患者应用卡麦角林（3.5 mg/周）后临床症状明显缓解，且在整个妊娠期间继续应用卡麦角林（2 mg/周）监测到24 h尿游离皮质醇在参考范围内［13］，这表明卡麦角林可能是治疗库欣病妊娠患者的一种有效且安全的药物。目前，卡麦角林还未被批准用于治疗库欣病，仍需进一步研究来评估卡麦角林治疗库欣病的疗效和安全性。

最近的研究发现，许多ACTH细胞同时表达SSTR和D2，且这些受体可能通过膜相互作用或形成二聚体协同作用［14］。研究发现，SST和DA的嵌合化合物具有更强的治疗效果，可降低促肾上腺皮质激素腺瘤的细胞活力，减少ACTH分泌，并促进相关蛋白的凋亡［15］。BIM-23A760是第一代嵌合化合物，有抑制垂体促肾上腺皮质激素腺瘤ACTH分泌的作用，然而在临床试验中发现该药物会产生一种具有DA活性的代谢物，该代谢物会逐渐累积并抑制药物疗效［16］。经过进一步研究，开发了第二代嵌合化合物BIM-23B065，该药物目前还处于早期研发阶段［16］。

2 细胞周期蛋白E（cyclin E）及其激酶2

2.1 Cyclin E及其激酶2作用机制 Cyclin E与细胞周期蛋白依赖型激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）2形成的复合物主要在细胞周期的G1/S期发挥作用，该复合物通过磷酸化其底物如RB、P107等进而刺激转录因子E2F家族成员，导致细胞无限制增殖。研究发现，在垂体促肾上腺皮质激素腺瘤细胞中，与CDK2相关并在G1/S期起作用的cyclin E过度表达，且抑制cyclin E /CDK2的p27/kip1肿瘤抑制蛋白显著减少［17］。在垂体肿瘤转化基因（pituitary tumor transforming gene，PTTG）驱动的垂体促肾上腺皮质激素腺瘤斑马鱼模型中发现，cyclin E显著上调而p27、RB没有变化［18］。研究发现，在25例库欣病患者的肿瘤样本中发现约一半患者的抑癌基因Brg1和/或cyclin E表达紊乱［19］，表明Brg1抑制肿瘤能力的丧失和cyclin E上调可能促进垂体促肾上腺皮质激素腺瘤的发生。此外，敲除p27诱导的垂体肿瘤模型发现，过表达cyclin E可导致肿瘤增大［19］，进一步证实了cyclin E具有促进垂体促肾上腺皮质激素腺瘤发生、发展和增殖的作用。

2.2 CDK抑制剂的应用 目前CDK抑制剂已被证明在临床前研究中有效。Roscovitine是第二代CDK抑制剂，主要针对cyclin E/CDK2［19］。有报道，应用roscovitine治疗库欣病小鼠的血浆ACTH、皮质醇水平明显下降且肿瘤体积显著缩小［18］。体内外分子分析表明，roscovitine通过上调p21、p27和p57表达诱导垂体促肾上腺皮质激素腺瘤细胞衰老和退出细胞周期，并通过下调cyclin E表达来抑制ACTH分泌［18］。此外，roscovitine可抑制POMC mRNA表达和ACTH生成，对POMC启动子也有直接的抑制作用并可抑制E2F1与POMC调控序列的相互作用［20］。以上研究结果表明，选择性CDK抑制剂可以有效靶向抑制垂体促肾上腺皮质激素腺瘤的生长和激素分泌。目前已有研究者进行了roscovitine治疗库欣病的Ⅱ期临床研究（NCT02160730），这使得该药有希望成为库欣病患者新的治疗选择。

3 表皮生长因子受体（epithelial growth factor receptor，EGFR）

3.1 EGFR通路对肿瘤的作用机制 EGFR是一种170-kDa的单体糖蛋白，在很多组织中表达，并参与许多细胞存活和生长过程。目前，已有研究证明EGFR在垂体促肾上腺皮质激素腺瘤细胞中广泛表达［21］。EGFR与表皮生长因子结合后，导致EGFR C末端的酪氨酸残基自动磷酸化［22］，进而激活下游的MAPK通路，一方面可促进肿瘤细胞增殖，另一方面参与POMC表达以及ACTH分泌的调控［9］。有研究发现，垂体促肾上腺皮质激素腺瘤中存在USP8基因的体细胞突变［23］。进一步研究发现，垂体促肾上腺皮质激素腺瘤中USP8基因的突变率为36%［24］。EGFR是USP8的一个重要的去泛素化靶点，USP8基因突变会使EGFR下调受损、稳定性和信号传导增强，增加POMC mRNA转录、细胞增殖和ACTH分泌［25］，从而促进垂体促肾上腺皮质激素腺瘤的形成。

3.2 EGFR抑制剂的应用 吉非替尼是一种以EGFR为靶点的酪氨酸激酶抑制剂，通过阻断酪氨酸激酶结构域中的细胞内三磷酸腺苷位点发挥作用，现主要用于治疗非小细胞肺癌。研究发现，该药物可以阻断EGFR诱导的POMC表达和ACTH分泌［10］。在手术切除的人和犬体外培养的垂体促肾上腺皮质激素腺瘤中，阻断EGFR可抑制POMC的表达，在小鼠体内模型中应用吉非替尼阻断EGFR活性，可减弱POMC的表达、抑制ACTH细胞增殖、促进其凋亡［26］。拉帕替尼是EGFR和HER2的特异性受体酪氨酸激酶抑制剂，具有广谱抗肿瘤活性［27］。ASARI等［28］发现拉帕替尼可降低AtT-20细胞中POMC mRNA水平和ACTH水平，还可抑制细胞增殖、诱导凋亡，并降低PTTG的mRNA水平。在小鼠的体内实验中，该药不仅可以减轻体内肿瘤的重量，也显著降低肿瘤组织中POMC和PTTG mRNA水平以及血浆ACTH和皮质醇的水平［28］。EGFR抑制剂可抑制垂体促肾上腺皮质激素腺瘤细胞增殖和激素的分泌，可能会成为库欣病的重要治疗药物。

4 热休克蛋白90（heat shock protein 90，HSP90）

4.1 HSP90的作用机制 HSP90是热休克蛋白家族中一种重要的蛋白，含有3个功能区：N末端结构域、中间结构域和C末端结构域。其作为分子伴侣在细胞信号传导、应激反应或调节癌症和疾病进展中发挥作用。既往的研究报道显示，HSP90在多种癌症中（如乳腺癌、肺癌、子宫内膜癌、卵巢癌等）高表达。糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor，GR）是HSP90的受体之一，HSP90调控GR在细胞内的运输、折叠、成熟和活化。GR和HSP90结合后，GR就可以从低亲和力部分的未折叠状态转换为高亲和力的完全成熟构象［29］，在这种情况下，GR会更高程度地被HSP90保留在细胞质中，导致GR的DNA结合减少和转录活性下降，从而在垂体水平增强了糖皮质激素抵抗。研究证明，HSP90在垂体促肾上腺皮质激素腺瘤中的表达明显高于正常的垂体ACTH细胞和无功能腺瘤，来自库欣病患者的垂体促肾上腺皮质激素腺瘤中约有86%（12/14）HSP90阳性样本，而无功能腺瘤中仅20%（3/15）表达 HSP90［30］。

4.2 HSP90抑制剂的应用 HSP90的作用及与GR的结合可在其N末端或C末端受到影响：17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin （17-AAG）是HSP90的N端抑制剂，水飞蓟宾是HSP90的C端抑制剂。对AtT-20细胞的实验表明，17-AAG能抑制细胞增殖和ACTH分泌，还能促进其凋亡［31］。此外，17-AAG还能抑制AtT-20细胞中POMC的转录，当用10 μmol/L的17-AAG处理AtT-20细胞48 h后，POMC转录水平较基线降低约75%［31］。此外，USP8突变肿瘤细胞在细胞活性和POMC转录方面对17-AAG表现出更高的敏感性，17-AAG剂量依赖性地降低下游MAPK通路激活的EGFR和p-ERK1/2的表达［31］。水飞蓟宾通过抑制ATP水解阻止GR与HSP90结合。在AtT-20小鼠中应用水飞蓟宾可显著抑制肿瘤生长，实验组血浆ACTH和皮质醇浓度也明显低于对照组，实验组不正常的脂肪堆积症状也得到明显改善［30］。此外，实验证明水飞蓟宾不影响正常细胞分泌ACTH［30］。水飞蓟宾已用于治疗药物诱导的肝毒性和前列腺癌，已在人体证实其安全性［32］。以上研究结果表明，HSP90抑制剂为治疗库欣病提供了机会。

5 PD-1/PD-L1通路

5.1 PD-1/PD-L1的作用机制 程序性死亡蛋白受体1（programmed cell death protein 1，PD-1）是由基因PDCD1编码的1种具有288个氨基酸的55-kDa的跨膜蛋白，在N端和C端分别具有两个独立的酪氨酸碱基：免疫受体酪氨酸抑制基序（immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif，ITIM）和免疫受体酪氨酸开关基序（immunoreceptor tyrosine-based switch motif，ITSM）［33］。PD-L1是 PD-1的配体，当 PD-1与PD-L1结合时，ITSM磷酸化并被激活，活化的ITSM可以去磷酸化T淋巴细胞受体（T cell receptor，TCR），导致下游PI3K/AKT信号的传导被抑制，从而抑制细胞生存基因的上调，促进T淋巴细胞凋亡［34］。在一般生理机制下，PD-1与PD-L1相互识别后，产生的免疫抑制信号是为了防止过度免疫，保护宿主免受自身免疫性疾病侵袭［33］。研究证明，癌细胞会上调自身PD-L1的表达。当T淋巴细胞杀伤癌细胞时，PD-1与PD-L1相互结合，从而抑制T淋巴细胞增殖，诱导T淋巴细胞程序性凋亡，并抑制白介素2、干扰素γ和肿瘤坏死因子α的产生，降低杀伤性T淋巴细胞的活性，癌细胞便能成功逃脱免疫杀伤［35］。研究者发现61%（17/28）的患者垂体促肾上腺皮质激素腺瘤组织表达PD-L1［36］。而KEMENY等［37］发现14%（4/28）的患者腺瘤组织PD-L1呈阳性。PD-L1在不同研究样本中的表达差异很大，这可能是因为PD-L1的表达随着血清ACTH和皮质醇水平的升高而显著增加［36］。KEMENY等［37］还发现，体外培养的小鼠垂体促肾上腺皮质激素腺瘤细胞显著表达PD-L1，且在肿瘤种植生长8周后，在体内仍保持这种PD-L1表达模式［36］。以上发现提示，阻断PD-L1有望成为治疗库欣病患者的新方法。

5.2 PD-1/PD-L1阻断剂的应用 现已证明PD-1/PD-L1阻断剂通过提前关闭T淋巴细胞上的PD-1分子通道重新激活了T淋巴细胞的抗肿瘤作用。KEMENY等［37］验证了抗PD-L1抗体在库欣病小鼠皮下和颅内模型治疗中的有效性。皮下移植肿瘤后小鼠进行抗PD-L1治疗可显著抑制肿瘤生长和血清ACTH分泌，一组小鼠的肿瘤完全消退。颅内模型小鼠在抗PD-1治疗30 d和60 d的存活率分别为50%和40%，而对照组两个时间点的存活率均为0［37］。一例35岁的女性患者在进行5个周期的抗CTLA-4试剂（ipilimumab）和抗PD-1抗体（nivolumab）联合免疫治疗后，颅内垂体促肾上腺皮质激素腺瘤缩小了59%，血浆ACTH水平显著下降（从4 550 mg/ml下降到66 mg/ml）［38］。与此相反的是另有报道应用抗PD-1抗体（Pembrolizumab）治疗1例难治性库欣病患者4个周期后，影像学显示该患者垂体病变进展，血清ACTH和尿皮质醇水平升高，提示其治疗效果不佳［39］。其失败的原因可能是该患者持续存在过高的皮质醇所致的免疫抑制作用使抗PD-1抗体药效减弱和免疫反应下降。PD-1/PD-L1阻断剂可能是治疗库欣病的一种方法，但还需要进一步的基础研究和临床试验来进行验证。

6 其他药物

6.1 替莫唑胺 替莫唑胺是一种口服的第二代烷化剂，通过甲基化DNA来诱导DNA错配修复，从而导致肿瘤细胞凋亡，使肿瘤缩小和坏死［40］。该药物可穿过血-脑脊液屏障，目前是侵袭性垂体腺瘤和垂体腺癌的一线治疗药物。SHEEHAN等［41］发现仅50 μmol/L的替莫唑胺可显著抑制AtT-20小鼠的垂体促肾上腺皮质激素腺瘤细胞活性并诱导其凋亡。18例库欣病患者应用替莫唑胺治疗后，12例患者ACTH分泌减少50%以上，10例患者肿瘤体积缩小20%以上［42］。替莫唑胺的疗效可能受肿瘤细胞内基因表达的影响，其中最重要的是一种编码蛋白质O6-烷基鸟嘌呤DNA烷基转移酶的基因（MGMT）［40］，在垂体促肾上腺皮质激素腺瘤中，MGMT甲基化对替莫唑胺治疗的反应性具有正向预测价值。此外，替莫唑胺可导致肿瘤软化和韧性增加，便于手术切除［9］。理论上，替莫唑胺不仅可用于抑制肿瘤生长和激素分泌，还可用于术前辅助治疗，然而术前应用替莫唑胺辅助治疗的方案尚未进行大量研究。

6.2 维甲酸（retinoic acid，RA） RA作为一种维生素A衍生物，是皮肤、眼睛和大脑等靶器官细胞增殖的重要调节剂。RA与其核受体结合形成异二聚体，抑制靶基因转录［43］。在动物模型中，RA通过抑制POMC的表达抑制ACTH肿瘤细胞增殖并抑制ACTH分泌，从而缩小肿瘤体积、改善临床症状并延长生存期且没有显著的毒副作用［44］。另有研究发现，RA可增加垂体促肾上腺皮质激素腺瘤细胞的D2表达［9］，但对正常ACTH细胞并不产生此作用。有研究发现，对7例库欣病患者应用RA10～80 mg/d治疗6个月后，5例患者的尿游离皮质醇降低了50%以上，治疗12个月后5例中有3例患者的尿游离皮质醇恢复正常［45］。16例经手术治疗后未缓解的库欣病患者在应用RA治疗6个月后，6例患者血皮质醇恢复正常［46］。这些均提示RA可能是一种有效的治疗库欣病的药物。

6.3 睾丸孤核受体4（testicular orphan receptor 4，TR4）TR4属于核受体超家族的一员，在包括精子发生、脂蛋白调节和中枢神经系统发育在内的多种细胞过程中调节基因转录。免疫细胞化学研究显示，TR4在人垂体促肾上腺皮质激素腺瘤中过度表达，并定位于细胞核，而在正常ACTH细胞的细胞核中没有发现［25］。TR4在垂体促肾上腺皮质激素肿瘤细胞中的异常表达可能源于EGFR信号通路，因此其表达也可能与USP8有关［47］。实验发现，TR4过表达导致垂体促肾上腺皮质激素腺瘤细胞增殖、POMC转录、ACTH分泌和肿瘤侵袭性增加，下调TR4表达后体内垂体促肾上腺皮质激素腺瘤生长和ACTH分泌受到了抑制［25，29］。此外，TR4还破坏了GR和POMC基因启动子的相互作用，提示TR4与糖皮质激素抵抗有关［47］。这些发现使TR4成为一个潜在的治疗库欣病的靶点，但迄今为止还没有开发出直接作用于该靶点的药物。由于TR4通过磷酸化MAPK/ERK途经增强POMC启动子，因此有研究者应用MEK-162（MAPK/ERK途经抑制剂）尝试治疗小鼠ACTH肿瘤，结果表明MEK-162可抑制POMC转录、ACTH分泌和细胞增殖，减少TR4表达和TR4与POMC启动子结合［48］。然而靶向抑制MAPK/ERK途经会影响多种因子的活性，并不仅限于TR4，因此在实验中要注意MEK-162潜在的毒副作用。

7 展望

近年来，随着对库欣病发病机制的深入研究，越来越多的药物引起了研究者们的关注。然而对于库欣病患者来说，作用于垂体药物的安全性和有效性尚未得到大量的临床数据支持。到目前为止，除了帕瑞肽外，还没有药物被允许用于库欣病的临床治疗。这需要更多的临床试验来验证各种药物的有效性及安全性。

作者贡献：李玲、张会娟进行文章的构思与设计；李玲进行研究资料收集整理及撰写论文；张会娟负责文章的质量控制、审校并对文章整体负责。

本文无利益冲突。

本文文献检索策略：

检索PubMed和Web of Science等数据库，关键词为“Cushing's disease” “ACTH”和“ medical therapy”，检索时间为建库至2021年7月。并收集2021年7月前国内外公开发表的所有库欣病的药物治疗的相关研究。纳入标准：文章内容与库欣病、药物治疗、促肾上腺皮质激素密切相关；同一领域选择新近文献或在权威杂志上发表的文章。排除标准：筛选重复性与无关的文献。