鄒 歌 陳 燕

華北理工大學(xué)研究生學(xué)院；①附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科 河北唐山 063000

二甲雙胍在卵巢癌治療中的研究進(jìn)展

鄒 歌 陳 燕①

華北理工大學(xué)研究生學(xué)院；①附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科 河北唐山 063000

二甲雙胍 卵巢癌 細(xì)胞周期 增殖 凋亡 自噬 侵襲轉(zhuǎn)移

在我國(guó)卵巢癌的發(fā)病率居?jì)D科惡性腫瘤的第三位，死亡人數(shù)居第二位，病死率居首位[1]。盡管在臨床上多數(shù)卵巢癌有較好的療效，但超過(guò)70%的患者復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移、死亡。因此，有必要研究新的藥物或治療方法提高療效，延緩復(fù)發(fā)。二甲雙胍作為一線降糖藥物廣泛應(yīng)用于臨床，20世紀(jì)70年代Dilman首次提出雙胍類降糖藥有抗癌作用的潛在可能，此后學(xué)者們做了大量二甲雙胍與腫瘤關(guān)系的臨床、基礎(chǔ)研究，證明二甲雙胍對(duì)乳腺癌、胰腺癌、大腸癌、卵巢癌等均有抑制作用。本文對(duì)二甲雙胍抗卵巢癌作用研究進(jìn)展做一綜述。

1 二甲雙胍抗卵巢癌作用的相關(guān)流行病學(xué)研究

Bodmer等進(jìn)行的研究[2]中，選取1 611例已確診的卵巢癌患者為病例組，9 170例非卵巢癌糖尿病患者為對(duì)照組進(jìn)行病例回顧研究，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明長(zhǎng)期使用二甲雙胍治療(≥30張?zhí)幏?的糖尿病患者，相較于未使用二甲雙胍治療的患者卵巢癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)降低(OR值0.61,95%,CI為0.30～1.25)。Tseng[3]等在臺(tái)灣進(jìn)行了一項(xiàng)類似的病例回顧研究，其中服用二甲雙胍患者193 369例，未服用過(guò)二甲雙胍的患者286 106例，發(fā)病率分別為49.4/10萬(wàn)、146.4/10萬(wàn)，二甲雙胍顯著降低糖尿病患者卵巢癌發(fā)病率。在Sanjeev Kumar等進(jìn)行的另一項(xiàng)病例對(duì)照研究中[4]表明，應(yīng)用二甲雙胍治療的卵巢癌患者和未應(yīng)用二甲雙胍治療的患者五年無(wú)進(jìn)展生存率分別為73%、44%(P=0.0002)，說(shuō)明二甲雙胍與卵巢癌患者五年無(wú)進(jìn)展生存有關(guān)聯(lián)。同樣Romero等[5]對(duì)341例卵巢癌患者進(jìn)行研究，其中使用二甲雙胍治療的糖尿病并發(fā)卵巢癌患者、未使用二甲雙胍的單純卵巢癌患者、未使用二甲雙胍治療的糖尿病并發(fā)卵巢癌患者5年無(wú)進(jìn)展生存率分別為51%、23%和8%(P=0.03)，這三者的5年總生存率分別是63%、37%和23%(P=0.03)。這些研究表明二甲雙胍能降低糖尿病患者卵巢癌發(fā)病率，延緩腫瘤的進(jìn)展與復(fù)發(fā)，但由于此類臨床研究較少，樣本量小，缺乏說(shuō)服力。另外，研究中多以應(yīng)用磺脲類藥物和胰島素作對(duì)比，難以說(shuō)明是二甲雙胍的抑癌作用還是其他藥物的促癌作用；由于降糖方式的選擇與糖尿病的類型及嚴(yán)重程度相關(guān)，并非隨機(jī)選擇，可能有糖尿病本身與卵巢癌關(guān)系混雜其中。

2 二甲雙胍對(duì)抗腫瘤的作用機(jī)制

盡管一些臨床研究表明了二甲雙胍有對(duì)抗卵巢癌的作用，但二甲雙胍對(duì)抗腫瘤的機(jī)制仍不明了，目前國(guó)內(nèi)外研究主要集中在這幾方面。有研究[6]發(fā)現(xiàn)二甲雙胍的抗癌作用體現(xiàn)在多個(gè)方面：調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抑制侵襲和轉(zhuǎn)移，而最新的研究還發(fā)現(xiàn)了二甲雙胍抑制血管生成的作用，此外二甲雙胍激活蘇氨酸依賴蛋白激酶(Adenosine 5'-monophosphate (AMP)-activated protein kinase,AMPK)通路，細(xì)胞自噬和PERK/eIF2α途徑[7]、抑制線粒體復(fù)合體(complex I)，殺滅腫瘤干細(xì)胞(cancer stem cell，CSC)等都與其抗腫瘤作用相關(guān)。本文對(duì)其具體機(jī)制綜述如下。

2.1 調(diào)節(jié)細(xì)胞周期 細(xì)胞周期共分為G1、S、G2、M四期，二甲雙胍可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞周期停滯[8]，R.Rattan的研究[9]發(fā)現(xiàn)二甲雙胍能使卵巢癌A2780，SKOV3ip及鉑類耐藥細(xì)胞系CP70，C200細(xì)胞G1期增多，S期細(xì)胞減少，且具有劑量依賴性，研究還表明其可能與降低細(xì)胞周期蛋白D1的表達(dá)，增加P21的表達(dá)有關(guān)。細(xì)胞周期蛋白D1是周期G1中合成的一種蛋白，二甲雙胍通過(guò)激活A(yù)MPK途徑，繼而活化p53-p21軸，使細(xì)胞周期G1/S期受阻[10]。同時(shí)二甲雙胍還可通過(guò)活化AMPK途徑降低有絲分裂中相關(guān)基因的表達(dá)，如微管蛋白、驅(qū)動(dòng)蛋白、組織蛋白等，使腫瘤細(xì)胞的有絲分裂減少，導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯。也有研究結(jié)果與之存在差異，Patel[11]等人用取自患者的原代卵巢癌細(xì)胞進(jìn)行的研究表明，二甲雙胍誘導(dǎo)卵巢細(xì)胞周期停滯在G0/G1和S期。Amber Yasmeen[12]等的試驗(yàn)中，細(xì)胞周期停滯在S期，且細(xì)胞周期蛋白D表達(dá)的變化不大，導(dǎo)致這種不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因可能是不同種類的卵巢癌細(xì)胞有機(jī)陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)體1(organic cation transporters 1，OCT1)存在多態(tài)性。但在卵巢癌細(xì)胞中OCT1的作用機(jī)制尚未明確，仍待研究。

2.2 抑制細(xì)胞增殖 相似于Wu[6]等人的研究，Ernst Lengyel[13]等進(jìn)行的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組以二甲雙胍處理2周(250mg/kg/day,n=9),以PBS作為對(duì)照 (100μLsterilePBS,n=9)，2周后植入卵巢癌細(xì)胞SKOV3ip，最終實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組移植瘤平均個(gè)數(shù)分別為116、47(P<0.005)。ErnstRattan[9]等學(xué)者進(jìn)行的體外研究發(fā)現(xiàn)二甲雙胍能抑制卵巢癌A2780、CP70、C200細(xì)胞系的增殖，且呈時(shí)間劑量依賴性，并且對(duì)包括CP70、C200在內(nèi)的許多耐藥株細(xì)胞有長(zhǎng)久的抑制增殖作用。二甲雙胍調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖的機(jī)制主要表現(xiàn)在三方面，第一，胰島素生長(zhǎng)因子受體(insulin-likegrowthfactor1receptor，IGF-1R)與腫瘤發(fā)展相關(guān)。二甲雙胍通過(guò)減少肝糖的產(chǎn)生,增加周圍組織對(duì)胰島素的敏感性和抑制腸道細(xì)胞攝取葡萄糖等途徑，有效降低患者血液胰島素水平，降低IGF-1R水平，抑制下游的PI3K-Akt通路，激活A(yù)MPK途徑，從而影響蛋白質(zhì)合成和細(xì)胞增殖[10]。第二，AMPK通道作為細(xì)胞能量感受器，在細(xì)胞增殖中起重要作用，而細(xì)胞中存在的原癌基因絲氨酸/蘇氨酸-蛋白激酶抑制劑(LiverkinaseB1，LKB1)作為AMPK的三個(gè)上游調(diào)控因子之一，可被二甲雙胍活化。二甲雙胍激活A(yù)MPK途徑，AMPK可磷酸化結(jié)節(jié)性硬化蛋白2，抑制其下游的真核細(xì)胞生長(zhǎng)正調(diào)節(jié)因子(mammaliantargetofrapamycincomplex1,mTORC1)[10]，mTORC1可通過(guò)控制mRNA翻譯和核糖體生物合成等細(xì)胞活動(dòng)，抑制蛋白合成來(lái)調(diào)控增殖，實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)物模型部分同樣驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)，還提出了二甲雙胍可通過(guò)影響炎癥因子(MCP-1、IL-6)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子抑制腫瘤增殖。第三，Nam-yiKim等[14]提出二甲雙胍通過(guò)介導(dǎo)受體酪氨酸亞家族(Anexelekto，Axl)和Tyro3受體酪氨酸蛋白激酶(TYRO3proteintyrosinekinase，Tyro3RTKs)下游信號(hào)分子失調(diào)影響增殖，試驗(yàn)中為驗(yàn)證這一假說(shuō)，敲低Axl和Tyro3RTKs的表達(dá)，達(dá)到了與二甲雙胍作用相同的抑制癌細(xì)胞增殖效果，這為探索二甲雙胍作用機(jī)制提供了新線索。

2.3 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 二甲雙胍另一抑制卵巢癌的可能機(jī)制是誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。細(xì)胞凋亡是指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的細(xì)胞自主有序的死亡，涉及到一系列基因的激活、表達(dá)以及調(diào)控等作用。Yasmeen等[12]進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，二甲雙胍通過(guò)調(diào)節(jié)Bcl-2家族表達(dá)誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞OVCAR-3和OVCAR-4凋亡，Bcl-2家族分為抗凋亡和促凋亡基因兩部分，在二甲雙胍作用下，促凋亡因子如bax、bad表達(dá)增多，使線粒體外膜形成孔洞，釋放凋亡蛋白激活含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspases)，相應(yīng)的抗凋亡因子磷酸化Bcl-2,Bcl-2,Bcl-xL和Mcl-1表達(dá)減少，共同達(dá)到促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞凋亡作用。SeemaPatel[11]的研究也證實(shí)了二甲雙胍可下調(diào)Bcl-2因子，上調(diào)bax因子表達(dá)而誘導(dǎo)凋亡。Rogalska等[15]進(jìn)行的研究同樣證實(shí)了二甲雙胍誘導(dǎo)卵巢癌凋亡的作用，且存在劑量時(shí)間依賴性，研究探索到二甲雙胍長(zhǎng)時(shí)間作用可調(diào)控凋亡抑制因子5(BaculoviralIAPrepeatcontaining5，BIRC5)表達(dá)，BIRC5 能夠與含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶結(jié)合，并抑制其活性，從而抑制凋亡[16]，二甲雙胍可抑制BIRC5表達(dá)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

2.4 誘導(dǎo)細(xì)胞自噬 最新研究表明二甲雙胍還可能誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的未折疊蛋白反應(yīng)和自噬[7]，二甲雙胍可增加卵巢癌PA-1和OVCAR-3細(xì)胞中自噬基因共軛復(fù)合體表達(dá)，形成自噬空泡，同時(shí)增加與之結(jié)合的自噬相關(guān)因子(LightChain3，LC3)的表達(dá)，形成成熟的自噬小體，誘導(dǎo)細(xì)胞自噬凋亡。目前關(guān)于二甲雙胍誘導(dǎo)自噬的研究較少，具體機(jī)制尚未明了，是一個(gè)新的研究方向。

2.5 抑制侵襲和轉(zhuǎn)移 侵襲轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的一大特性，二甲雙胍對(duì)侵襲遷移影響的研究極少，BuChuWu等[6]，二甲雙胍能降低卵巢癌細(xì)胞SKOV3和HO-8910PM的細(xì)胞粘附力，相較于對(duì)照組，二甲雙胍濃度為20mM時(shí)兩種細(xì)胞粘附力下降50%，侵襲能力下降60%和40%，遷移率下降超過(guò)80%。但目前無(wú)論在流行病學(xué)還是實(shí)驗(yàn)室研究中，關(guān)于二甲雙胍與侵襲遷移之間關(guān)系的研究都很少見(jiàn)。

2.6 對(duì)CSC的作用CSC是既具備高度增殖能力與自我更新能力，也具備多向分化潛能的細(xì)胞，它是腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的重要因素，傳統(tǒng)化療藥物對(duì)抗CSC作用并不明顯，二甲雙胍的抗CSC作用給抗腫瘤研究帶來(lái)了驚喜，待更深入的實(shí)驗(yàn)研究闡明其機(jī)制。研究CSC的生物學(xué)特性對(duì)了解卵巢癌有重要意義，近年學(xué)者們進(jìn)行一系列此方向的研究。JessicaJ.Shank[17]的研究表明，二甲雙胍抑制乙醛脫氫酶陽(yáng)性(Aldehydedehydrogenase，ALDH+)CSC生長(zhǎng)，并且進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一觀點(diǎn)，試驗(yàn)中對(duì)比單用順鉑治療小鼠，順鉑合并二甲雙胍的治療組中ALDH+ 細(xì)胞減少4.4倍，證明二甲雙胍可影響CSC生長(zhǎng)。RongrongZhang等[18]進(jìn)行的研究同樣表明，低濃度二甲雙胍(0.1～0.3mM)可能通過(guò)減少上皮細(xì)胞-間質(zhì)化而阻止CSC的永生化進(jìn)而抑制卵巢癌發(fā)生，同時(shí)二甲雙胍選擇性抑制CSC(CD44+CD117+)凋亡抑制基因(Survivin)的表達(dá)，也可能達(dá)到促進(jìn)CSC凋亡的效果。

2.7 二甲雙胍與抗腫瘤藥物合用的效果 二甲雙胍與抗腫瘤藥物合用抗腫瘤作用主要體現(xiàn)在增強(qiáng)化療敏感性和逆轉(zhuǎn)耐藥上，這一作用或可增強(qiáng)化療藥效果，降低化療藥劑量，降低癌細(xì)胞耐藥性。RomeroIrisL[5]等人的臨床研究表明，二甲雙胍可增加紫杉醇的敏感性。ErnstLengyel[16]等進(jìn)行的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，把小鼠分為二甲雙胍(5mM)聯(lián)合紫杉醇處理組，單用紫杉醇或二甲雙胍組，安慰劑組，對(duì)比安慰劑組，實(shí)驗(yàn)各組小鼠體內(nèi)種植瘤重量分別減小60%、42%和40%。同樣RamandeepRattan[19]等人進(jìn)行的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，二甲雙胍可增加順鉑的細(xì)胞毒作用，實(shí)驗(yàn)組裸鼠移植腫瘤重量、腫瘤血管數(shù)、腫瘤細(xì)胞分化比例都明顯減少，其機(jī)制可能與AMPK磷酸化增強(qiáng)有關(guān)。LiCuilan[20]等的研究表明二甲雙胍聯(lián)合LY294002(PI3K抑制劑)能激活A(yù)MPK/ACC通路，同時(shí)抑制AMPK下游PI3K/Akt/mTOR通路，上調(diào)p53、p27和p21，調(diào)節(jié)caspase3 和多聚ADP-核糖聚合酶活性，以達(dá)到抑制卵巢癌細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞周期停滯，誘導(dǎo)凋亡的目的。YaXie[21]的研究認(rèn)為卵巢癌耐藥性與P38蛋白激酶相關(guān)，二甲雙胍聯(lián)合蛋白激酶抑制劑SB20358可有效逆轉(zhuǎn)SOV3/DDP細(xì)胞耐藥，RafaelaErices[22]等的體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，糖尿病治療濃度的二甲雙胍單獨(dú)使用不影響卵巢癌細(xì)胞的死亡率，與卡鉑合用可增加卡鉑的細(xì)胞毒作用。Nam-yiKim的研究認(rèn)為[14]二甲雙胍作用于Axl和Tyro3RTKs，抑制順鉑和紫杉醇耐藥細(xì)胞的增殖，抑制耐藥性產(chǎn)生。DanielKChan[23]的研究表明二甲雙胍和苯乙基異硫氰酸酯聯(lián)合可有效殺傷卵巢癌細(xì)胞，并逆轉(zhuǎn)順鉑耐藥細(xì)胞的耐藥性。最近M.Hijaz[24]的研究還表明，卵巢癌遺傳與乳腺癌易感基因(breastcancersusceptibilitygene，BRCA)相關(guān)，二甲雙胍能增強(qiáng)奧拉帕尼抗BRCA突變細(xì)胞增殖作用，還可減少BRCA基因突變，最終可能改變卵巢癌的遺傳性。

3 展望

雖然二甲雙胍作為降糖藥物應(yīng)用已非常成熟，但其作為抗腫瘤新藥應(yīng)用于臨床還有一段距離。非糖尿病卵巢癌患者是否可以應(yīng)用降糖藥物二甲雙胍，二甲雙胍的最佳給藥途徑及給藥劑量等問(wèn)題亟待解決。此外，我們需要大量臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)二甲雙胍抗腫瘤作用效果及其安全性。如果以上問(wèn)題能妥善解決，二甲雙胍必將成為腫瘤治療和輔助化療領(lǐng)域的新星。

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(2016-09-06 收稿)(庫(kù)雪飛 編輯)

鄒 歌(1991-)，女，碩士研究生。研究方向：婦科腫瘤學(xué)。

陳 燕。

R 737.31

A

2095-2694(2017)02-160-5