COX-2抑制剂通过非COX-2依赖途径拮抗铂类抗肿瘤药物活性的机理研究

人食管鳞癌组织高表达COX-2, 而COX-2抑制剂具有预防和治疗食管鳞癌的作用。并且肿瘤组织高表达COX-2的食管鳞癌患者对以铂类药物为基础的化疗反应较差。因此，COX-2抑制剂很可能有增强铂类抗肿瘤药物活性的作用。然而，我们的研究结果却与此设想相反。COX-2抑制剂塞来昔布和SC-236拮抗顺铂的细胞毒作用，而尼美舒利却对顺铂的细胞毒作用无影响。COX-2抑制剂作用的不一致提示非COX依赖的途径起着拮抗顺铂的作用。本项目拟研究COX抑制剂影响铂类抗肿瘤药物活性的机制。通过siRNA下调COX-2表达进一步确认COX抑制剂影响铂类药物的作用是否与COX-2无关，并研究COX抑制剂影响铂类药物进出细胞和与DNA结合形成加合物的影响及其机制。同时观察COX抑制剂对铂类药物在体内的抗肿瘤活性的影响。本研究将揭示COX抑制剂影响铂类药物抗肿瘤活性的机制并为临床上设计合理的联合用药方案提供依据。

临床研究发现肿瘤组织高表达COX-2的食管癌患者对以铂类药物为基础的化疗反应较差。然而COX抑制剂和顺铂合用后的效果却并不明确。因此，我们研究了COX抑制剂对顺铂细胞毒作用的影响并进行了相关的机制研究。检测的四个COX抑制剂(celecoxib, SC-236, nimesulide, 和indomethacin)均能显著的抑制COX的活性，但是只有celecoxib和SC-236能够拮抗顺铂引起的细胞毒作用和凋亡。通过siRNA敲低COX-2并不能取得和celexoib或SC-236相似的拮抗作用，说明celecoxib的拮抗作用是COX-2非依赖性的。进一步的机理研究发现celecoxib通过降低铜离子转运蛋白1(copper transporter 1, CTR1)的表达而减少顺铂从细胞外进入细胞内从而减少顺铂在细胞内的蓄积而拮抗顺铂的抗肿瘤作用。裸鼠移植瘤实验也发现顺铂和celecoxib合用后与单药相比没有发挥更大的抗肿瘤作用。值得注意的是，celecoxib能够拮抗顺铂的细胞毒作用的最小有效浓度为5 M，而这一浓度与临床上使用celecoxib后的血药浓度非常接近。因此，考虑到celecoxib和顺铂合用的治疗方案正在临床上试验，我们的研究提示相关的临床实验需要尽量避免将celecoxib和顺铂同时给药，以避免药物合用后拮抗现象的发生。以上研究课题申请人以第一作者发表论文于Molecular Pharmacology(2011,79:608-17)杂志。考虑到顺铂也是用于胃癌治疗的一个常用化疗药物，我们把研究扩展到了胃癌上。与食管癌相似，celecoxib和SC-236拮抗了顺铂在胃癌的抗肿瘤作用, 相关的机制也与食管癌类似。这一结果提示，celecoxib拮抗顺铂的抗肿瘤作用可能并不局限于食管癌，而很可能在肿瘤细胞中是一个普遍的作用。以上结果课题申请人和所带教研究生以共同第一作者发表论文于Cancer Letters(2013,329:189-96)杂志。此外，我们还研究了celecoxib对卡铂和奥沙利铂细胞毒作用的影响。结果表明celecoxib在食管癌细胞拮抗了卡铂和奥沙利铂的细胞毒作用（数据尚未发表）。基于我们以上的研究，临床上铂类抗肿瘤药物和celecoxib合用的给药方案需谨慎进行。