JCH:他汀類藥物——肝癌治療中的“雙刃劍”


他汀類藥物作為降膽固醇藥物已經(jīng)在心血管及代謝性疾病中得到廣泛的運(yùn)用。近年來發(fā)現(xiàn),他汀類藥物在膽固醇正常的患者中也能降低心血管疾病的發(fā)病率。這一現(xiàn)象表明,他汀類藥物可能具有非膽固醇依賴的保護(hù)作用?,F(xiàn)有研究[1]表明,他汀類藥物在前列腺癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌多種腫瘤中能發(fā)揮積極治療作用。而在肝癌中,他汀類藥物的作用則存在爭議。在病毒性肝炎所致的肝癌中,他汀類藥物治療能增加HBV及HCV患者對抗病毒治療的應(yīng)答率,降低肝纖維化發(fā)生率并預(yù)防肝癌的發(fā)生[2-3]。在代謝性脂肪性肝?。∕AFLD)所致的肝癌中,也有研究[4]提示他汀類藥物能降低MAFLD所致的肝癌發(fā)病率。近期的臨床研究[5]發(fā)現(xiàn),他汀類藥物并不能降低肝癌的總體發(fā)病率。相反,較高的膽固醇水平可能與更低的肝癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。在基礎(chǔ)研究[6]中也發(fā)現(xiàn), 他汀類藥物并不能降低化學(xué)藥物二乙基硝胺所誘導(dǎo)的肝癌發(fā)生率。高膽固醇水平能增強(qiáng)免疫調(diào)控,抑制肝癌的生長,用他汀類藥物降低膽固醇后反而促進(jìn)小鼠模型中肝癌的增殖和轉(zhuǎn)移[7-8]。以上研究提示,他汀類藥物在肝癌的發(fā)生發(fā)展中可能存在著雙向作用。在此將對其相關(guān)分子機(jī)制進(jìn)行綜述。

1甲羥戊酸(MVA)途徑在肝癌發(fā)生發(fā)展中的作用
MVA途徑是細(xì)胞內(nèi)膽固醇從頭合成的主要途徑。目前,MVA途徑在腫瘤發(fā)生、增殖及轉(zhuǎn)移等方面的作用得到廣泛關(guān)注。經(jīng)典的MVA途徑能利用acetyl-CoA、NADP(H)及ATP生成多種固醇及類異戊二烯類化合物。這些代謝產(chǎn)物,為腫瘤細(xì)胞的生存提供代謝底物[9]。
一方面,MVA途徑的代謝終產(chǎn)物膽固醇在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。膽固醇作為細(xì)胞膜性結(jié)構(gòu)的重要組成成分,它能調(diào)控對細(xì)胞膜的流動(dòng)性,并維持細(xì)胞膜上脂筏結(jié)構(gòu)的正常形成。在腫瘤細(xì)胞中,脂筏參與細(xì)胞骨架形成、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、蛋白合成及免疫監(jiān)視等環(huán)節(jié)。有研究[10]表明,他汀類藥物可通過減少細(xì)胞膜上膽固醇含量而對細(xì)胞骨架及脂筏進(jìn)行重塑,進(jìn)而抑制腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移。
另一方面,MVA的異戊二烯類代謝產(chǎn)物也參與到腫瘤的增殖及凋亡過程[11]。MVA的異戊二烯類代謝產(chǎn)物異戊二烯法尼基二磷酸鹽、法尼基焦磷酸鹽(FPP)及香葉酰焦磷酸鹽(GGPP)是固醇、長醇、泛醌、異戊二烯及類胡蘿卜素等的前體物質(zhì)。這些物質(zhì)參與蛋白質(zhì)的N-糖基化(長醇)、線粒體電子傳遞(泛醌)、蛋白在細(xì)胞膜上的錨定(異戊二烯)及自由基清除(類胡蘿卜素)等生物學(xué)過程。同時(shí),F(xiàn)PP及GGPP等還為Ras及Rho蛋白家族的翻譯后修飾提供底物,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖[12]。
現(xiàn)有研究證實(shí),腫瘤細(xì)胞會(huì)發(fā)生代謝重編程,膽固醇從頭合成的MVA途徑會(huì)上調(diào)以滿足腫瘤細(xì)胞對能量代謝的需要。他汀類藥物作為MVA代謝途徑限速酶HMG-CoA還原酶的抑制劑,能夠顯著抑制MVA及其下游代謝產(chǎn)物固醇、泛醌、長醇、FPP及GGPP等的生成。另一方面,他汀類藥物也可通過抑制MVA而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞自噬,從而導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯及細(xì)胞凋亡。補(bǔ)充甲羥戊酸或GGPP則能削弱他汀類藥物對腫瘤細(xì)胞的抑制作用[13]。以上研究提示,他汀類藥物能通過抑制甲羥戊酸途徑的代謝產(chǎn)物而發(fā)揮抑制腫瘤的作用。

2他汀類藥物參與氧化應(yīng)激
由活性氧產(chǎn)生和清除失衡所導(dǎo)致的氧化應(yīng)激已被證實(shí)在腫瘤、纖維化及動(dòng)脈粥樣硬化等疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。在腫瘤細(xì)胞中,氧化應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞基因組不穩(wěn)定,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲遷移能力[14]。既往研究已證實(shí),他汀類藥物除了降低膽固醇作用外,還有明顯的抗氧化作用。
在眾多氧化抗氧化機(jī)制中,激活PI3K/Akt及AMPK蛋白激酶通路、抑制Rho相關(guān)蛋白激活及抑制caveolin-1蛋白被認(rèn)為是他汀類藥物發(fā)揮抗氧化作用的關(guān)鍵機(jī)制。既往研究證實(shí)轉(zhuǎn)錄因子Nrf-2是腫瘤細(xì)胞中發(fā)揮抗氧化作用的關(guān)鍵分子。Nrf-2激活能在肝臟中減弱細(xì)胞的損傷,減少細(xì)胞凋亡,降低肝癌的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。而Jang等[15]研究發(fā)現(xiàn),他汀類藥物能通過ERK及PI3K/Akt通路促進(jìn)Nrf-2核轉(zhuǎn)位,并上調(diào)HO-1、NQO1、GCLC等的表達(dá),進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖能力。
除Nrf-2以外,他汀類藥物還可以上調(diào)一氧化氮(NO),增加NO利用度,增強(qiáng)清除氧自由基的能力。他汀類藥物主要通過抑制Rho/ROCH、激活PI3K/Akt或AMPK通路上調(diào)NO合成酶(NOS)的表達(dá)量。如前所述,他汀類藥物可通過MVA途徑抑制FPP和GGPP,從而抑制Rho蛋白的香葉酰化及法尼基化,導(dǎo)致Rho蛋白從胞漿到胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)異常。最終抑制ROCK信號(hào)通路,導(dǎo)致NOS的mRNA半衰期延長,上調(diào)NOS表達(dá)量。他汀類藥物同樣也可通過抑制Rho,從而增加Akt的磷酸化,促進(jìn)NOS表達(dá)[16]。
他汀類藥物對AMPK的激活作用則是通過另一機(jī)制實(shí)現(xiàn)。一方面AMPK作為能量感受器能感知細(xì)胞內(nèi)膽固醇的變化。他汀類藥物通過降低細(xì)胞內(nèi)膽固醇含量激活A(yù)MPK。另一方面,他汀類藥物能通過增強(qiáng)Rac1的激活而增加AMPK上172蘇氨酸位點(diǎn)的磷酸化,從而激活A(yù)MPK并激活NOS[17]。以上研究提示,他汀類藥物能通過氧化應(yīng)激途徑發(fā)揮抗腫瘤作用。

3他汀類藥物的抗炎作用
炎癥反應(yīng)已經(jīng)被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生發(fā)展的七大標(biāo)志性事件[18]。非甾體抗炎藥已經(jīng)在體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)中被證實(shí)具有抗腫瘤作用。既往在心血管疾病的研究[19]中發(fā)現(xiàn),他汀類藥物能顯著降低單核巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng),降低CRP及IL-6的表達(dá)。NF-κB是介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵蛋白。在心血管疾病中研究發(fā)現(xiàn),他汀類藥物可通過下調(diào)TNFα受體而減弱NF-κB的活化。在腫瘤中,他汀類藥物可通過抑制NF-κB而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡[20]。
現(xiàn)有研究[21]證實(shí),衰老反應(yīng)是炎癥產(chǎn)生的重要來源,并且在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮“雙刃劍”的作用。一方面, 衰老反應(yīng)可以阻止?jié)撛诎┳兊募?xì)胞進(jìn)一步發(fā)展。另一面,衰老相關(guān)的分泌表型(SASP)可通過分泌多種細(xì)胞因子、蛋白酶而促進(jìn)炎癥反應(yīng)并促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。而衰老細(xì)胞分泌的高遷移率族蛋白B1則被認(rèn)為是他汀類藥物發(fā)揮抗炎作用的靶點(diǎn)。Liu等[22]研究提示,辛伐他汀類藥物可通過降低GTP酶的異戊二烯化而降低SASP。因此,他汀類藥物的抗炎作用可能為腫瘤的治療提供新的策略。

4他汀類藥物的“雙刃劍”作用
雖然大量研究提示他汀類藥物在腫瘤治療中可發(fā)揮積極作用,但是目前仍有部分研究報(bào)道他汀類藥物對預(yù)防部分腫瘤的發(fā)生及改善預(yù)后無效,甚至還會(huì)促進(jìn)肝癌發(fā)生發(fā)展。因此,明確影響他汀類藥物敏感性及耐受性的機(jī)制對拓展其在腫瘤治療中的應(yīng)用具有重要意義。過去認(rèn)為,他汀類藥物的抗腫瘤作用與其疏水性有關(guān)。脂溶性他汀類藥物比水溶性他汀類藥物具有更好的抗腫瘤作用,但機(jī)制尚不明確[23]。近年來的研究則發(fā)現(xiàn)了更多引起他汀類藥物抵抗的分子機(jī)制。
首先,細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)負(fù)反饋循環(huán)可能影響他汀類藥物的抗腫瘤作用。他汀類藥物通過MVA途徑抑制腫瘤細(xì)胞內(nèi)的膽固醇從頭合成,降低細(xì)胞內(nèi)膽固醇含量,而導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的固醇原件結(jié)合蛋白SREBP2激活。SREBP2激活后可入核激活HMGCR、LDLr等基因上調(diào)膽固醇含量。而SREBP2入核后同樣會(huì)激活c-Myc等癌基因,削弱他汀類藥物的抗腫瘤作用[24]。抑制SREBP2則能抑制腫瘤增殖?;谥|(zhì)負(fù)反饋循環(huán),其他一些機(jī)制也可能影響他汀類藥物在腫瘤治療中的敏感性。Chen等[25]研究發(fā)現(xiàn),炎癥壓力可促進(jìn)脂質(zhì)負(fù)反饋循環(huán),而增加HepG2細(xì)胞內(nèi)膽固醇含量。這些研究可為以后增強(qiáng)他汀類藥物抗腫瘤治療的敏感性提供線索。
最近,一些研究致力于尋找反映腫瘤細(xì)胞對他汀類藥物敏感性的生物學(xué)標(biāo)志物。p53突變體被認(rèn)為是反映他汀類藥物敏感性的生物學(xué)標(biāo)志物。Nishikawa等[26]發(fā)現(xiàn),在p53基因突變的患者中,使用他汀類藥物的患者生存期更長。然而,在野生型p53患者中,他汀類藥物降低了患者生存期。其機(jī)制可能是p53促進(jìn)膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)基因ABCA1轉(zhuǎn)錄,阻斷MVA通路關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子SREBP2的成熟。在體內(nèi),p53的缺失促進(jìn)可通過促進(jìn)SREBP2成熟而促進(jìn)腫瘤形成[27]。但他汀類藥物導(dǎo)致野生型p53基因患者預(yù)后惡化的原因尚不清楚。
為了確定癌細(xì)胞對他汀類藥物敏感性的生物學(xué)標(biāo)志物,Raghu等[28]運(yùn)用生物信息學(xué)的方法分析了14種癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)他汀類藥物的耐藥性與癌細(xì)胞膜上的E-cadherin表達(dá)相關(guān)。同樣ATP8B1、CKAP4、IL13RA2、KRT7等基因也與腫瘤細(xì)胞對他汀類藥物的敏感性相關(guān)。但這些基因靶點(diǎn)均為生物信息學(xué)方法演算得出,其在他汀類藥物耐藥中的實(shí)際作用還有待進(jìn)一步體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

5結(jié)論與展望
根據(jù)大量的臨床研究分析,他汀類藥物在預(yù)防肝癌發(fā)生和改善肝癌預(yù)后方面取得了良好的效果。但是,仍有一些因素制約著他汀類藥物的治療效果,如炎癥應(yīng)激、p53基因突變等。因此,尋找更多反應(yīng)他汀類藥物敏感性的標(biāo)志物,對進(jìn)一步規(guī)范他汀類藥物用于肝癌治療的適應(yīng)證及幫助患者取得更好的療效具有重要意義。
參考文獻(xiàn):
[1]FATEHI HASSANABAD A. Current perspectives on statins as potential anti-cancer therapeutics: Clinical outcomes and underlying molecular mechanisms[J]. Transl Lung Cancer Res, 2019, 8(5): 692-699.
[2]BUTT AA, YAN P, BONILLA H, et al. Effect of addition of statins to antiviral therapy in hepatitis C virus-infected persons: Results from ERCHIVES[J]. Hepatology, 2015, 62(2): 365-374.
[3]HSIANG JC, WONG GL, TSE YK, et al. Statin and the risk of hepatocellular carcinoma and death in a hospital-based hepatitis B-infected population: A propensity score landmark analysis[J]. J Hepatol, 2015, 63(5): 1190-1197.
[4]DOUMAS M, IMPRIALOS K, DIMAKOPOULOU A, et al. The role of statins in the management of nonalcoholic fatty liver disease[J]. Curr Pharm Des, 2018, 24(38): 4587-4592.
[5]YI SW, KIM SH, HAN KJ, et al. Higher cholesterol levels, not statin use, are associated with a lower risk of hepatocellular carcinoma[J]. Br J Cancer, 2020, 122(5): 630-633.
[6]BRAEUNING A, BUCHER P, HOFMANN U, et al. Chemically induced mouse liver tumors are resistant to treatment with atorvastatin[J]. BMC Cancer, 2014, 14: 766.
[7]QIN WH, YANG ZS, LI M, et al. High serum levels of cholesterol increase antitumor functions of nature killer cells and reduce growth of liver tumors in mice[J]. Gastroenterology, 2020, 158(6): 1713-1727.
[8]ZHAO Z, ZHONG L, HE K, et al. Cholesterol attenuated the progression of DEN-induced hepatocellular carcinoma via inhibiting SCAP mediated fatty acid de novo synthesis[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2019, 509(4): 855-861.
[9]GBEL A, RAUNER M, HOFBAUER LC, et al. Cholesterol and beyond - The role of the mevalonate pathway in cancer biology[J]. Biochim Biophys Acta Rev Cancer, 2020, 1873(2): 188351.
[10]CHOU CW, LIN CH, HSIAO TH, et al. Therapeutic effects of statins against lung adenocarcinoma via p53 mutant-mediated apoptosis[J]. Sci Rep, 2019, 9(1): 20403.
[11]KOPECKA J, TROUILLAS P, GAPAROVIC' ACCˇ, et al. Phospholipids and cholesterol: Inducers of cancer multidrug resistance and therapeutic targets[J]. Drug Resist Updat, 2020, 49: 100670.
[12]ZHAO Y, WU TY, ZHAO MF, et al. The balance of protein farnesylation and geranylgeranylation during the progression of nonalcoholic fatty liver disease[J]. J Biol Chem, 2020, 295(15): 5152-5162.
[13]JIANG P, MUKTHAVARAM R, CHAO Y, et al. In vitro and in vivo anticancer effects of mevalonate pathway modulation on human cancer cells[J]. Br J Cancer, 2014, 111(8): 1562-1571.
[14]PRASAD S, GUPTA SC, TYAGI AK. Reactive oxygen species (ROS) and cancer: Role of antioxidative nutraceuticals[J]. Cancer Lett, 2017, 387: 95-105.
[15]JANG HJ, HONG EM, KIM M, et al. Simvastatin induces heme oxygenase-1 via NF-E2-related factor 2 (Nrf2) activation through ERK and PI3K/Akt pathway in colon cancer[J]. Oncotarget, 2016, 7(29): 46219-46229.
[16]GORABI AM, KIAIE N, HAJIGHASEMI S, et al. Statin-induced nitric oxide signaling: Mechanisms and therapeutic implications[J]. J Clin Med, 2019, 8(12): 2051.
[17]ROSSONI LV, WAREING M, WENCESLAU CF, et al. Acute simvastatin increases endothelial nitric oxide synthase phosphorylation via AMP-activated protein kinase and reduces contractility of isolated rat mesenteric resistance arteries[J]. Clin Sci (Lond), 2011, 121(10): 449-458.
[18]COLOTTA F, ALLAVENA P, SICA A, et al. Cancer-related inflammation, the seventh hallmark of cancer: Links to genetic instability[J]. Carcinogenesis, 2009, 30(7): 1073-1081.
[19]RIDKER PM. From C-reactive protein to interleukin-6 to interleukin-1: Moving upstream to identify novel targets for atheroprotection[J]. Circ Res, 2016, 118(1): 145-156.
[20]WEI TT, LIN YT, CHEN WS, et al. Dual targeting of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme a reductase and histone deacetylase as a therapy for colorectal cancer[J]. EBioMedicine, 2016, 10: 124-136.
[21]WIELAND E, RODRIGUEZ-VITA J, LIEBLER SS, et al. Endothelial Notch1 Activity facilitates metastasis[J]. Cancer Cell, 2017, 31(3): 355-367.
[22]LIU S, UPPAL H, DEMARIA M, et al. Simvastatin suppresses breast cancer cell proliferation induced by senescent cells[J]. Sci Rep, 2015, 5: 17895.
[23]KUBATKA P, KRUZLIAK P, ROTREKL V, et al. Statins in oncological research: From experimental studies to clinical practice[J]. Crit Rev Oncol Hematol, 2014, 92(3): 296-311.
[24]KIMBUNG S, LETTIERO B, FELDT M, et al. High expression of cholesterol biosynthesis genes is associated with resistance to statin treatment and inferior survival in breast cancer[J]. Oncotarget, 2016, 7(37): 59640-59651.
[25]CHEN Y, KU H, ZHAO L, et al. Inflammatory stress induces statin resistance by disrupting 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase feedback regulation[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2014, 34(2): 365-376.
[26]NISHIKAWA S, MENJU T, TAKAHASHI K, et al. Statins may have double-edged effects in patients with lung adenocarcinoma after lung resection[J]. Cancer Manag Res, 2019, 11: 3419-3432.
[27]MOON SH, HUANG CH, HOULIHAN SL, et al. p53 Represses the mevalonate pathway to mediate tumor suppression[J]. Cell, 2019, 176(3): 564-580.e19.
[28]RAGHU VK, BECKWITT CH, WARITA K, et al. Biomarker identification for statin sensitivity of cancer cell lines[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2018, 495(1): 659-665.
引證本文王方華, 趙稚博, 龔建平. 他汀類藥物在肝癌治療中的“雙刃劍”作用及相關(guān)機(jī)制探討[J]. 臨床肝膽病雜志, 2020, 36(9): 2097-2099.
本文編輯:劉曉紅
公眾號(hào)編輯:邢翔宇
本文由“健康號(hào)”用戶上傳、授權(quán)發(fā)布,以上內(nèi)容(含文字、圖片、視頻)不代表健康界立場?!敖】堤?hào)”系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù),如有轉(zhuǎn)載、侵權(quán)等任何問題,請聯(lián)系健康界(jkh@hmkx.cn)處理。
相關(guān)知識(shí)
警惕他汀類藥物副作用
他汀類降血脂藥使人消瘦
對于痛風(fēng) 運(yùn)動(dòng)是把“雙刃劍”
藥物治療
瑞舒伐他汀鈣片和阿托伐他汀鈣片有什么區(qū)別
治療肝細(xì)胞癌的新途徑:抗糖酵解
抗癌、抗衰老、減肥、治脫發(fā)......“神藥”二甲雙胍的21種新作用
長期服他汀,多久會(huì)出現(xiàn)副作用?怎么辦?
阿托伐他汀鈣片有什么副作用?
挑戰(zhàn)自我,迎接健康之旅:探秘運(yùn)動(dòng)的雙刃劍與身體抗衰三秘訣
網(wǎng)址: JCH:他汀類藥物——肝癌治療中的“雙刃劍” http://www.u1s5d6.cn/newsview467306.html
推薦資訊
- 1發(fā)朋友圈對老公徹底失望的心情 12775
- 2BMI體重指數(shù)計(jì)算公式是什么 11235
- 3補(bǔ)腎吃什么 補(bǔ)腎最佳食物推薦 11199
- 4性生活姿勢有哪些 盤點(diǎn)夫妻性 10425
- 5BMI正常值范圍一般是多少? 10137
- 6在線基礎(chǔ)代謝率(BMR)計(jì)算 9652
- 7一邊做飯一邊躁狂怎么辦 9138
- 8從出汗看健康 出汗透露你的健 9063
- 9早上怎么喝水最健康? 8613
- 10五大原因危害女性健康 如何保 7826