引用本文: 李曉詩, 呂青, 陳潔, 杜正貴, 譚秋雯, 張迪, 熊炳鈞. 他莫昔芬的藥理作用機制及其對卵巢功能的影響. 中國普外基礎與臨床雜志, 2015, 22(11): 1397-1404. doi: 10.7507/1007-9424.20150367 復制
他莫昔芬又名三苯氧胺,是一種非甾體類抗雌激素藥物,目前被廣泛地用于乳腺癌的治療,它能夠降低雌激素依賴型乳腺癌患者的死亡率和復發率[1],具有良好的應用前景。另一種內分泌治療藥物芳香化酶抑制劑,它可以抑制芳香化酶的作用,阻止腎上腺所分泌的雄烯二酮在外周組織(脂肪、皮膚、肌肉)內轉化為雌激素,進一步降低了絕經后婦女體內的雌激素水平,它是目前治療絕經后雌、孕激素受體陽性乳腺癌的重要手段之一。因此,在內分泌治療乳腺癌的同時需要密切關注卵巢功能即患者是否絕經,以指導藥物方案的選擇。他莫昔芬可對卵巢功能產生影響[2],最終表現為性激素水平變化、月經周期改變、卵巢囊腫形成等,這給我們在對乳腺癌患者選擇治療方案時帶來了困難。為了了解他莫昔芬的藥理機制及其對卵巢功能的影響,現就此做一綜述,以便更深入地研究并且給臨床工作中遇到的困難以指導。
1 他莫昔芬的研究起源
20世紀60年代,科學家們最初對抗雌激素藥物的研究發現,抗雌激素藥物能夠阻止大鼠的子宮內膜增生和孕卵著床,有避孕的作用,希望它可以作為避孕藥用于人類。1966年英國生殖內分泌學家Walpole首次報道了有關他莫昔芬的研究,他們在研究一種抗雌激素物質三苯乙烯時發現它的兩種衍生物有著不同的生理效應,他們以陰道上皮的角化指數和子宮重量增長指數為評價指標,結果發現,順勢結構(ICI47,699)對大鼠及小鼠的子宮、陰道上皮細胞有類似雌激素效應;反式結構(ICI46,747)對大鼠的陰道上皮細胞為極弱的雌激素效應,對子宮為抗雌激素效應,能終止早孕,有效抑制排卵,然而對小鼠的子宮及陰道上皮細胞只具有抗雌激素效應[3-4]。反式結構ICI46,747也就是現在的他莫昔芬,科學家們期望ICI46,747能夠作為一種新的避孕藥應用于人類。然而,在進行臨床試驗時發現,這種藥物并沒有表現出與在大鼠體內相同的作用,反而該藥能刺激子宮內膜增生,并且促進了卵巢排卵[5]。因此,他莫昔芬最先用于臨床是作為無排卵性不孕患者的促排卵藥,并且沿用至今。對于目前輔助生殖技術領域超促排卵治療方案也有著良好的促排卵效果[6]。因此,他莫昔芬同時具有類雌激素和抗雌激素兩種效應,對不同種屬、不同組織表現出不同的效應。
2 他莫昔芬的藥理機制
2.1 他莫昔芬的藥物動力學
他莫昔芬的藥物結構式為2-[4-[(Z)-1, 2-二丁苯基-1-烯]苯氧基]-N,N-二甲基乙胺,口服后能迅速地被吸收,在4~7 h血藥濃度達高峰,半衰期α相(吸收相)為7~14 h,β相(清除相)> 7 d。血藥濃度呈雙向,即在體內按二室模型分布。藥物進入機體后往往首先進入中央室,即一些血流比較豐富、膜通透性好的組織,如心、肝、肺及腎,血液中的藥物可以迅速與這些組織中的藥物達到平衡;之后藥物進入外周室,即一些難以灌注的組織,如骨和脂肪,在這些組織中藥物轉運速率較低,需要經一段時間才能與血液中的藥物達到動態平衡。他莫昔芬的藥物濃度在人體組織中的分布以卵巢較高,在絕經前子宮組織中的濃度是血漿中的2倍以上,子宮又以子宮內膜為最高[7]。
2.2 他莫昔芬在體內的代謝
2.2.1 他莫昔芬代謝產物
他莫昔芬在肝臟內代謝,58%~100%從糞便中排出,2%~21%從尿中排出[7]。在細胞色素P450(CYP酶家族)的作用下,他莫昔芬代謝為N-去甲他莫昔芬,它的濃度較他莫昔芬高,但是其與雌激素的親和力遠遠低于他莫昔芬。N-去甲他莫昔芬在細胞色素氧化酶2D6(CYP2D6)的作用下繼續代謝為4-羥基-N-去甲基他莫昔芬(4-hydroxy-N-desmethyl-tamoxifen,endoxifen)和4-羥基-他莫昔芬(4-hydroxy-tamoxifen),這兩者的活性大約為他莫昔芬的100倍[8]。由于前者的血漿濃度為后者的6倍,所以通常認為4-羥基-N-去甲他莫昔芬是他莫昔芬的主要代謝產物,在對抗雌激素治療中起著極其重要的作用[9]。由于CYP2D6活性分布具有多態性再加上酶活性調節因子的作用,所以4-羥基-N-去甲他莫昔芬在不同患者血漿中的濃度有很大的差異[10]。有研究[8, 11-12]表明,4-羥基-N-去甲基他莫昔芬的水平降低可能與他莫昔芬耐藥致預后不良(如較高的死亡率、復發率)有關。
2.2.2 他莫昔芬代謝酶及其基因多態性
①CYP2D6是細胞色素P450的一種同工酶,主要表達于肝臟、腸、腎和腦,能代謝約25%的臨床常用藥物[13],其中50%的藥物代謝會受其基因多態性的影響[14]。目前發現,CYP2D6有著100多種基因突變類型,這些突變最終導致正常酶代謝活性的喪失、下降或增強。不同的基因突變類型將對他莫昔芬產生不同的代謝效應,從而導致攜帶不同CYP2D6基因型的乳腺癌患者對他莫昔芬的反應性不同。由于不少的研究[15-17]發現,CYP2D6與他莫昔芬療效指標(復發率、生存期)具有較好的相關性,因此,2006年美國FDA建議激素敏感性乳腺癌患者在接受他莫昔芬治療前可以考慮首先對CYP2D6基因型進行檢測。②根據CYP2D6酶活性的不同,人對他莫昔芬的代謝效應可分為超快代謝、強代謝、中間代謝及慢代謝4種類型。如Jin等[18]研究發現,攜帶等位基因CYP2D6*3、CYP2D6*4、CYP2D6*5及CYP2D6*6的雜合子或純合子個體4-羥基-N-去甲他莫昔芬平均血藥濃度僅為野生型個體的55%或25%。Borges等[19]發現,含CYP2D6*10或CYP2D6*4的中間代謝活性雜合型4-羥基-N-去甲他莫昔芬濃度又比其慢代謝基因型高。③CYP2D6基因多態性在不同種族間具有差異[20]。超快代謝者以大洋洲和北非常見;慢代謝者以歐洲人為主,如CYP2D6*4(功能缺失)在白種人群中突變頻率為21% [21-22];而中間代謝者在亞洲人群中居多,如CYP2D6*10(酶活性下降)在亞洲人群突變頻率較高[23-24]。④Brauch等[25]認為,不同基因型的CYP2D6活性不同,他莫昔芬代謝產物的濃度也不相同,慢代謝者血漿中的代謝產物濃度最低,超快代謝者血漿中的代謝產物濃度最高。Irvin等[8]研究認為,中間代謝和慢代謝基因型患者在常規劑量上(20 mg/d)加倍,可有效提高他莫昔芬活性代謝產物濃度。根據CYP2D6基因檢測結果,達到他莫昔芬的個體量化是可行的。2013年Zeng等[26]共納入20個臨床研究通過薈萃分析評估了攜帶CYP2D6變異基因的乳腺癌患者在使用他莫昔芬治療后與正常功能基因的患者相比是否具有不同的結局,研究結果發現,服用他莫昔芬的乳腺癌患者中,CYP2D6基因慢代謝型的無瘤生存率和總生存率均低于未變異的功能正常者,中間代謝者的無瘤生存率低于超快代謝者。可見,CYP2D6的基因多態性會影響他莫昔芬對乳腺癌患者的治療效果。
由此可見,他莫昔芬的代謝產物多樣,且其代謝明顯受代謝酶活性影響。他莫昔芬代謝酶CYP2D6基因多態性與激素敏感性乳腺癌患者的預后相關。
2.3 他莫昔芬的作用因素
他莫昔芬是選擇性雌激素受體調節劑,目前一般認為與選擇性雌激素受體調節劑的組織選擇性相關的主要因素有:雌激素受體的亞型、雌激素受體與配體結合前后的構型變化、雌激素應答元件及共調蛋白[27]。
2.3.1 雌激素核受體
雌激素受體α和雌激素受體β是目前發現的哺乳動物的主要雌激素受體,屬于核受體家族,位于細胞漿內。他莫昔芬活性代謝產物可與雌二醇競爭受體結合形成復合物,改變雌激素受體的空間構型,細胞漿內的受體可進入細胞核內重新定位后與靶基因上特異的雌激素應答元件結合,在輔助蛋白的調節下啟動基因轉錄,從而發揮作用。配體與受體結合后,會誘導受體產生空間構型的改變。雌激素受體α和β均為配體依賴的反式轉錄調節蛋白,具有相似的結構。從肽鏈的氨基端至羧基端共有6個功能區即A、B、C、D、E、F區,受體上有兩個獨立的調控啟動基因轉錄的激活功能域(active function,AF),即位于氨基端的AF-1區和位于羧基端的AF-2區[28]。AF-1對應于A、B區,具有非配體依賴性激活某些啟動子的功能;C區為受體配體復合物與DNA結合的區域;D區為受體變構時的鉸鏈區;羧基端的E區,是激素結合區域,可區分為雌激素激活劑或雌激素拮抗劑;F區是AF-2所在區,其轉錄激活功能是配體依賴的。AF-1區主要由生長因子通過絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路調控[29],AF-2區主要對激動劑產生反應[30]。Murphy等[31]研究認為,在細胞核內轉錄調控位點AP-1上,雌激素受體α與雌二醇結合后該位點表現出轉錄活性,與抗雌激素結合時,喪失轉錄活性。雌激素受體β與雌激素受體α正好相反,與雌二醇結合時沒有轉錄活性,與他莫昔芬結合后卻促進轉錄。其中AF-1參與他莫昔芬雌激素受體拮抗劑作用,AF-2參與發揮激動劑作用。
2.3.2 雌激素膜受體
G蛋白偶聯受體30(G protein-coupled receptor 30,GPR30)是一類膜結合性雌激素受體,它的作用方式與作用效應與雌激素受體α和β均不同,且與二者沒有同源性,因此被視為一種具有獨立作用的新型雌激素受體[32]。GPR30在全身多個系統的組織細胞中有廣泛的分布,如海馬、乳腺、卵巢等[33-35]。GPR30主要存在于細胞內的內質網,目前在不同組織的線粒體、高爾基體也發現有GPR30 [33, 35-37]。表皮生長因子是激活GPR30后發揮作用的主要途徑:GPR30可與雌激素特異性結合使cAMP活化,通過表皮生長因子受體介導雌激素和選擇性雌激素受體調節劑的作用[38-39],最終通過激活MAPK途徑、磷酯酰肌醇3激酶(PIK3)-絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(Akt)途徑刺激細胞增殖[40-41]。合成的抗雌激素藥物選擇性雌激素受體調節劑,如他莫昔芬及其代謝產物和純抗雌激素藥物都能與GPR30結合,它們對GPR30是激動劑。因此,GPR30也是乳腺癌治療的潛在靶點之一。
2.3.3 共同調節蛋白
共同調節蛋白與雌激素受體及不同的配體共同參與細胞核內轉錄活性的調節。根據不同功能,配體分為共激活因子和共抑制因子。共激活因子與受體相互作用增強其轉錄,共抑制因子與受體相互作用降低其轉錄[42]。共同調節蛋白大部分依賴于配體及轉錄因子發揮作用,一個受體可同時結合多個共同調節蛋白來調節基因轉錄活性。類固醇受體共激活因子(steroid receptor coactivator,SRC)包括SRC-1、SRC-2及SRC-3,共抑制因子包括類甲狀腺激素受體沉默調節劑和雌激素受體活性抑制因子。SRC-3(又稱乳腺癌擴增因子1)和雌激素受體活性抑制因子均屬于雌激素受體的共同調節蛋白,它們可以在調節雌激素受體的同時不影響其他核受體的轉錄[43]。
雌激素受體與配體結合前后的構型變化
雌激素受體與不同配體結合后可呈現一系列不同構型。完全拮抗劑呈現非活化構型,完全激動劑呈現活化構型,與選擇性雌激素受體調節劑如他莫昔芬等結合后的構型變化介于兩者之間。他莫昔芬與雌激素受體結合后發揮的效應主要取決于雌激素受體的結構變化、存在雌激素受體組織中的兩類共同調節蛋白的種類比例、AF-2區的構象改變等[44]。雌激素受體的AF-2局部區域螺旋-12參與了配體依賴的共同調節蛋白的招募。在共同調節蛋白中,大部分共激活因子中有一個保守序列LXXLL(L指亮氨酸,X指任意氨基酸),即對于介導共激活因子與受配體復合物的結合十分重要[45]。研究[46]發現,共抑制因子C末端有兩個受體相關區,其可能存在不只一種保守序列與雌激素受體結合,還有待更進一步的研究。
3 他莫昔芬對女性生殖器官功能的影響
卵巢是維持女性特征的重要內分泌器官之一,其為一對扁橢圓形的性腺,其主要功能有產生卵子并排卵的生殖功能及產生性激素的內分泌功能。
3.1 他莫昔芬的促排卵作用
他莫昔芬最早是作為促排卵藥物應用于無排卵性婦女治療不孕。Klopper等[47]首次報道了他莫昔芬(ICI46,474)成功用于20例因排卵障礙而不孕婦女的促排卵,從月經開始的第3~5 d開始,每天口服他莫昔芬2次,1次10 mg,連續服用4 d,共治療40個療程,其中3例受孕,其余病例均獲得正常月經周期和排卵,無一例出現卵巢過度刺激。直至目前,該藥仍為臨床促排卵的一線藥物。
繼Klopper等[47]之后,有多位學者[48-50]也進行了他莫昔芬促排卵的研究,結果顯示促排卵率為61.2%~81.3%。Tsuiki等[51]進行了一項關于他莫昔芬促排卵的研究,共有30例患者參與,以自然周期月經或閉經患者注射孕酮后發生撤退性出血的第1 d開始計算,從第5 d開始每日口服他莫昔芬,連續5 d,20 mg/d(其中有少部分患者增大劑量至40 mg/d或60 mg/d),結果發現,22例獲得排卵(77.3%),61個治療周期中有35例獲得排卵(57.4%),其中8例偶發無排卵患者均獲得排卵(100%),6例持續無排卵患者5例獲得排卵(83.3%),10例注射10 mg孕酮后發生撤退性出血的患者1例獲得排卵(10.0%),3例注射125 mg孕酮后發生撤退性出血的患者1例獲得排卵(33.3%),對于3例體內雌激素較低需注射雌激素10 mg和孕酮125 mg后發生撤退性出血的患者,無一例獲得排卵;在接受克羅米芬促排卵失敗的9例患者中有6例服用他莫昔芬后獲得排卵,排卵率為75%;排卵成功又有生育要求患者的妊娠率約為15.4%,約一半自然流產史的婦女可獲妊娠。然而該研究的樣本例數較少,對于少部分服用他莫昔芬增大劑量的患者入選標準亦未明確。
他莫昔芬的促排卵使用劑量20~80 mg/d均有研究[52-54]報道。通常劑量為20 mg/d,從月經開始的第3~5 d開始,連續服5 d。Tsuiki等[51]為了研究他莫昔芬劑量大小對排卵的影響,將研究對象分為3組:口服20 mg/d共27個周期患者的排卵率為66.7%,口服40 mg/d共17個周期患者排卵率為58.8%,口服60 mg/d共11個周期患者排卵率為63.6%。Williamson等[55]認為,口服他莫昔芬20 mg/d的患者排卵率為61.9%,40 mg/d時其排卵率為60%,80 mg/d時其排卵率為80%。由此可見,他莫昔芬具有確切的促排卵的作用,隨著劑量的增加促排卵率似乎可以提高。對于克羅米芬等促排卵失敗的患者換用他莫昔芬后獲得排卵的可能性較大。
他莫昔芬與另一種經典促排卵藥克羅米芬的結構和促排卵的機制相似,其作用于下丘腦、垂體的雌激素受體,干擾雌激素對下丘腦-垂體-卵巢軸負反饋作用,而使垂體分泌促性腺激素增加,黃體生成素排卵峰形成,最終達到促排卵的目的。Tsuiki等[51]觀察他莫昔芬促排卵時的性激素水平變化發現,排卵組患者黃體生成素、卵泡刺激素從月經周期第8 d開始上升,第23 d達高峰,雌二醇從第13 d迅速升高,排卵后仍保持較高水平;無排卵組患者的卵泡刺激素水平較排卵組升高更快,而雌二醇水平幾乎沒有增加。Fukushima等[56]發現,血清黃體生成素和卵泡刺激素水平在用藥后第8 d和第10 d分別達到第一次高峰,在第18 d時達到第二次高峰;雌二醇峰落后于第一次促性腺激素高峰,與第二次促性腺激素高峰同步。以上這些結果顯示,服用他莫昔芬后首先使黃體生成素和卵泡刺激素上升至高峰進而引起雌二醇水平升高,多系他莫昔芬誘導的黃體生成素峰導致排卵。
Groom等[57]研究6例自愿者在卵泡期連續5 d或10 d口服(20 mg/d)他莫昔芬后,與前一個未服藥周期行對照,發現黃體生成素峰出現的時間、黃體生成素和卵泡刺激素水平無明顯變化,而雌激素水平升高顯著,他們認為,他莫昔芬還可直接作用于卵巢顆粒細胞促進卵泡生長,進而使雌激素分泌增加。
可見他莫昔芬既可以作用于下丘腦-垂體-卵巢軸促進性激素分泌,也可作用于卵巢顆粒細胞促進雌激素分泌,最終可誘發排卵。
3.2 他莫昔芬與卵巢囊腫
卵巢囊腫是乳腺癌患者服用他莫昔芬后最常見的不良反應,在絕經前及絕經后的婦女中均可發生,在絕經前的婦女中更為常見,用藥后3~11個月最常見,而2年以后則很少發生卵巢囊腫[58]。他莫昔芬所致卵巢囊腫通常為功能性卵巢囊腫[59],即異常量的液體聚集在濾泡內或黃體內形成的濾泡囊腫或黃體囊腫。
他莫昔芬致卵巢囊腫的發生機制尚不明確。最初有研究者[60]認為,他莫昔芬與雌二醇競爭受體,下丘腦雌二醇水平降低后,使促性腺激素釋放分泌增加,提高血黃體生成素和卵泡刺激素水平,使卵泡過度刺激而形成卵巢囊腫。然而事實上多個臨床研究[59, 61-62]報道,絕經前乳腺癌患者應用他莫昔芬時黃體生成素和卵泡刺激素水平無明顯變化,而雌二醇水平是對照組(絕經期乳腺癌患者且未服用他莫昔芬治療)的2~3倍,因此這可能是由于他莫昔芬直接作用于卵巢刺激卵泡過度生長而誘發的卵巢囊腫。Welsh等[63]通過體外研究證實,他莫昔芬可作用于大鼠的顆粒細胞,增強芳香化酶的活性,促進雌激素分泌,這可能也是他莫昔芬誘發卵巢囊腫的機制之一。
Shushan等[64]發現,由他莫昔芬引起的卵巢囊腫通常可在停藥后自行消失。但也有文獻[65]報道,卵巢囊腫在他莫昔芬停藥后短時間內發生扭轉而需要行手術治療,所以對于該類患者不能放松對卵巢囊腫的監測及及時處理。Cohen等[66]認為,對于3~4 cm的卵巢囊腫,使用黃體生成素釋放激素激動劑后囊腫可縮小或消失,可避免手術治療。Han等[67]研究發現,他莫昔芬使用期間發生卵巢囊腫的患者其雌激素水平顯著升高且與CA15-3和胰島素樣生長因子-1呈正相關,這部分患者預后較差。
他莫昔芬可以通過上述機制促進大量雌激素分泌并誘發卵巢功能性囊腫的發生,該類患者需密切隨訪以制定下一步的治療措施。
3.3 他莫昔芬對子宮內膜的影響
他莫昔芬對子宮內膜有雌激素樣作用,長期使用可引起子宮內膜病變[68],該現象已引起了普遍的關注。Gerber等[69]通過對345例絕經后的乳腺癌患者進行前瞻性研究,247例納入服用他莫昔芬組,98例納入對照組,結果發現,服用他莫昔芬組超過2年的患者其子宮內膜顯著增厚,停藥半年后子宮內膜厚度明顯下降,隨訪5年,共有3例患者發生子宮內膜癌。Kedar等[70]研究認為,當子宮內膜厚度≥8 mm時,陰道超聲對內膜病變的陽性預測值為100%;還有文獻[71]報道,服用他莫昔芬后可以引起39.86%的乳腺癌患者的子宮內膜發生病變,其中子宮內膜息肉占23.11%,子宮內膜增生占8%,子宮內膜癌占3%。NSABP B-14試驗[72]對他莫昔芬預防乳腺癌的研究中發現,服用他莫昔芬的患者子宮內膜癌的風險增加,患子宮內膜癌的年風險率為1.6/1 000,服用安慰劑的患者患子宮內膜癌的年風險率為0.2/1 000,前者約為后者的7.5倍。有研究者[73]通過meta分析認為,左炔諾孕酮宮內緩釋系統可以降低服用他莫昔芬導致的子宮內膜增生的發生率。
3.4 他莫昔芬對月經狀態及性激素水平的影響
Berliere等[2]的一項回顧性研究將乳腺癌術后的絕經前患者根據服用他莫昔芬后出現的月經紊亂的月經模式變化分為規律月經周期組(10周期/年)、月經稀發組(5~9周期/年)、重度月經稀發組(1~4周期/年)及完全停經組4組,研究結果發現,在規律月經周期組的患者,他莫昔芬發揮類似克羅米芬的作用,患者血清性激素水平顯示卵巢呈現促排卵周期改變,雌二醇的水平很高;月經稀發組的患者,月經周期性激素水平變化不明顯,呈現出無排卵周期和正常排卵周期;重度月經稀發組和完全停經組的患者,黃體生成素、卵泡刺激素、雌二醇均較低,但該研究中未對這種不同的變化機制進行研究。由此可見,他莫昔芬對月經狀態的影響具有多樣性,此時單憑月經狀態判斷卵巢功能需要謹慎。
由于乳腺癌患者的內分泌治療通常是在化療之后,而多數化療藥物將引起暫時性卵巢功能抑制或永久性卵巢功能衰竭,主要表現為停經[74-75]。有研究者[76]認為,當服用他莫昔芬后發生停經的患者< 48歲時,即使臨床表現及性激素指標已達絕經狀態也應避免改為芳香化酶抑制劑,因為芳香化酶抑制劑似乎可以促進卵巢功能恢復,換藥后患者卵巢功能恢復幾率較大,進一步增加了對使用他莫昔芬患者卵巢功能判斷的困難,此時除了需要關注月經狀態外,還需要檢測反映卵巢功能的生物學指標。
如前述,他莫昔芬通常可以通過與卵巢顆粒細胞直接作用而使雌激素水平升高。Manni等[61]在一個較早的研究中證實,使用高劑量他莫昔芬的患者停經的概率增加,由此推測,增加雌激素拮抗劑的用量似乎可以避免雌二醇水平增高。
4 小結
他莫昔芬作為目前最為常用的乳腺癌內分泌治療的藥物之一,它的作用機制受多種因素的綜合調節,不僅受代謝酶CYP2D6基因多態性、雌激素受體及周圍微環境的調節,而且還受卵巢功能的影響,但它同時也會影響患者的月經狀態、性激素水平等生殖系統功能,因而對于乳腺癌患者服用他莫昔芬后月經周期及血清性激素水平的這種變化的機制還需更進一步研究。
他莫昔芬又名三苯氧胺,是一種非甾體類抗雌激素藥物,目前被廣泛地用于乳腺癌的治療,它能夠降低雌激素依賴型乳腺癌患者的死亡率和復發率[1],具有良好的應用前景。另一種內分泌治療藥物芳香化酶抑制劑,它可以抑制芳香化酶的作用,阻止腎上腺所分泌的雄烯二酮在外周組織(脂肪、皮膚、肌肉)內轉化為雌激素,進一步降低了絕經后婦女體內的雌激素水平,它是目前治療絕經后雌、孕激素受體陽性乳腺癌的重要手段之一。因此,在內分泌治療乳腺癌的同時需要密切關注卵巢功能即患者是否絕經,以指導藥物方案的選擇。他莫昔芬可對卵巢功能產生影響[2],最終表現為性激素水平變化、月經周期改變、卵巢囊腫形成等,這給我們在對乳腺癌患者選擇治療方案時帶來了困難。為了了解他莫昔芬的藥理機制及其對卵巢功能的影響,現就此做一綜述,以便更深入地研究并且給臨床工作中遇到的困難以指導。
1 他莫昔芬的研究起源
20世紀60年代,科學家們最初對抗雌激素藥物的研究發現,抗雌激素藥物能夠阻止大鼠的子宮內膜增生和孕卵著床,有避孕的作用,希望它可以作為避孕藥用于人類。1966年英國生殖內分泌學家Walpole首次報道了有關他莫昔芬的研究,他們在研究一種抗雌激素物質三苯乙烯時發現它的兩種衍生物有著不同的生理效應,他們以陰道上皮的角化指數和子宮重量增長指數為評價指標,結果發現,順勢結構(ICI47,699)對大鼠及小鼠的子宮、陰道上皮細胞有類似雌激素效應;反式結構(ICI46,747)對大鼠的陰道上皮細胞為極弱的雌激素效應,對子宮為抗雌激素效應,能終止早孕,有效抑制排卵,然而對小鼠的子宮及陰道上皮細胞只具有抗雌激素效應[3-4]。反式結構ICI46,747也就是現在的他莫昔芬,科學家們期望ICI46,747能夠作為一種新的避孕藥應用于人類。然而,在進行臨床試驗時發現,這種藥物并沒有表現出與在大鼠體內相同的作用,反而該藥能刺激子宮內膜增生,并且促進了卵巢排卵[5]。因此,他莫昔芬最先用于臨床是作為無排卵性不孕患者的促排卵藥,并且沿用至今。對于目前輔助生殖技術領域超促排卵治療方案也有著良好的促排卵效果[6]。因此,他莫昔芬同時具有類雌激素和抗雌激素兩種效應,對不同種屬、不同組織表現出不同的效應。
2 他莫昔芬的藥理機制
2.1 他莫昔芬的藥物動力學
他莫昔芬的藥物結構式為2-[4-[(Z)-1, 2-二丁苯基-1-烯]苯氧基]-N,N-二甲基乙胺,口服后能迅速地被吸收,在4~7 h血藥濃度達高峰,半衰期α相(吸收相)為7~14 h,β相(清除相)> 7 d。血藥濃度呈雙向,即在體內按二室模型分布。藥物進入機體后往往首先進入中央室,即一些血流比較豐富、膜通透性好的組織,如心、肝、肺及腎,血液中的藥物可以迅速與這些組織中的藥物達到平衡;之后藥物進入外周室,即一些難以灌注的組織,如骨和脂肪,在這些組織中藥物轉運速率較低,需要經一段時間才能與血液中的藥物達到動態平衡。他莫昔芬的藥物濃度在人體組織中的分布以卵巢較高,在絕經前子宮組織中的濃度是血漿中的2倍以上,子宮又以子宮內膜為最高[7]。
2.2 他莫昔芬在體內的代謝
2.2.1 他莫昔芬代謝產物
他莫昔芬在肝臟內代謝,58%~100%從糞便中排出,2%~21%從尿中排出[7]。在細胞色素P450(CYP酶家族)的作用下,他莫昔芬代謝為N-去甲他莫昔芬,它的濃度較他莫昔芬高,但是其與雌激素的親和力遠遠低于他莫昔芬。N-去甲他莫昔芬在細胞色素氧化酶2D6(CYP2D6)的作用下繼續代謝為4-羥基-N-去甲基他莫昔芬(4-hydroxy-N-desmethyl-tamoxifen,endoxifen)和4-羥基-他莫昔芬(4-hydroxy-tamoxifen),這兩者的活性大約為他莫昔芬的100倍[8]。由于前者的血漿濃度為后者的6倍,所以通常認為4-羥基-N-去甲他莫昔芬是他莫昔芬的主要代謝產物,在對抗雌激素治療中起著極其重要的作用[9]。由于CYP2D6活性分布具有多態性再加上酶活性調節因子的作用,所以4-羥基-N-去甲他莫昔芬在不同患者血漿中的濃度有很大的差異[10]。有研究[8, 11-12]表明,4-羥基-N-去甲基他莫昔芬的水平降低可能與他莫昔芬耐藥致預后不良(如較高的死亡率、復發率)有關。
2.2.2 他莫昔芬代謝酶及其基因多態性
①CYP2D6是細胞色素P450的一種同工酶,主要表達于肝臟、腸、腎和腦,能代謝約25%的臨床常用藥物[13],其中50%的藥物代謝會受其基因多態性的影響[14]。目前發現,CYP2D6有著100多種基因突變類型,這些突變最終導致正常酶代謝活性的喪失、下降或增強。不同的基因突變類型將對他莫昔芬產生不同的代謝效應,從而導致攜帶不同CYP2D6基因型的乳腺癌患者對他莫昔芬的反應性不同。由于不少的研究[15-17]發現,CYP2D6與他莫昔芬療效指標(復發率、生存期)具有較好的相關性,因此,2006年美國FDA建議激素敏感性乳腺癌患者在接受他莫昔芬治療前可以考慮首先對CYP2D6基因型進行檢測。②根據CYP2D6酶活性的不同,人對他莫昔芬的代謝效應可分為超快代謝、強代謝、中間代謝及慢代謝4種類型。如Jin等[18]研究發現,攜帶等位基因CYP2D6*3、CYP2D6*4、CYP2D6*5及CYP2D6*6的雜合子或純合子個體4-羥基-N-去甲他莫昔芬平均血藥濃度僅為野生型個體的55%或25%。Borges等[19]發現,含CYP2D6*10或CYP2D6*4的中間代謝活性雜合型4-羥基-N-去甲他莫昔芬濃度又比其慢代謝基因型高。③CYP2D6基因多態性在不同種族間具有差異[20]。超快代謝者以大洋洲和北非常見;慢代謝者以歐洲人為主,如CYP2D6*4(功能缺失)在白種人群中突變頻率為21% [21-22];而中間代謝者在亞洲人群中居多,如CYP2D6*10(酶活性下降)在亞洲人群突變頻率較高[23-24]。④Brauch等[25]認為,不同基因型的CYP2D6活性不同,他莫昔芬代謝產物的濃度也不相同,慢代謝者血漿中的代謝產物濃度最低,超快代謝者血漿中的代謝產物濃度最高。Irvin等[8]研究認為,中間代謝和慢代謝基因型患者在常規劑量上(20 mg/d)加倍,可有效提高他莫昔芬活性代謝產物濃度。根據CYP2D6基因檢測結果,達到他莫昔芬的個體量化是可行的。2013年Zeng等[26]共納入20個臨床研究通過薈萃分析評估了攜帶CYP2D6變異基因的乳腺癌患者在使用他莫昔芬治療后與正常功能基因的患者相比是否具有不同的結局,研究結果發現,服用他莫昔芬的乳腺癌患者中,CYP2D6基因慢代謝型的無瘤生存率和總生存率均低于未變異的功能正常者,中間代謝者的無瘤生存率低于超快代謝者。可見,CYP2D6的基因多態性會影響他莫昔芬對乳腺癌患者的治療效果。
由此可見,他莫昔芬的代謝產物多樣,且其代謝明顯受代謝酶活性影響。他莫昔芬代謝酶CYP2D6基因多態性與激素敏感性乳腺癌患者的預后相關。
2.3 他莫昔芬的作用因素
他莫昔芬是選擇性雌激素受體調節劑,目前一般認為與選擇性雌激素受體調節劑的組織選擇性相關的主要因素有:雌激素受體的亞型、雌激素受體與配體結合前后的構型變化、雌激素應答元件及共調蛋白[27]。
2.3.1 雌激素核受體
雌激素受體α和雌激素受體β是目前發現的哺乳動物的主要雌激素受體,屬于核受體家族,位于細胞漿內。他莫昔芬活性代謝產物可與雌二醇競爭受體結合形成復合物,改變雌激素受體的空間構型,細胞漿內的受體可進入細胞核內重新定位后與靶基因上特異的雌激素應答元件結合,在輔助蛋白的調節下啟動基因轉錄,從而發揮作用。配體與受體結合后,會誘導受體產生空間構型的改變。雌激素受體α和β均為配體依賴的反式轉錄調節蛋白,具有相似的結構。從肽鏈的氨基端至羧基端共有6個功能區即A、B、C、D、E、F區,受體上有兩個獨立的調控啟動基因轉錄的激活功能域(active function,AF),即位于氨基端的AF-1區和位于羧基端的AF-2區[28]。AF-1對應于A、B區,具有非配體依賴性激活某些啟動子的功能;C區為受體配體復合物與DNA結合的區域;D區為受體變構時的鉸鏈區;羧基端的E區,是激素結合區域,可區分為雌激素激活劑或雌激素拮抗劑;F區是AF-2所在區,其轉錄激活功能是配體依賴的。AF-1區主要由生長因子通過絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路調控[29],AF-2區主要對激動劑產生反應[30]。Murphy等[31]研究認為,在細胞核內轉錄調控位點AP-1上,雌激素受體α與雌二醇結合后該位點表現出轉錄活性,與抗雌激素結合時,喪失轉錄活性。雌激素受體β與雌激素受體α正好相反,與雌二醇結合時沒有轉錄活性,與他莫昔芬結合后卻促進轉錄。其中AF-1參與他莫昔芬雌激素受體拮抗劑作用,AF-2參與發揮激動劑作用。
2.3.2 雌激素膜受體
G蛋白偶聯受體30(G protein-coupled receptor 30,GPR30)是一類膜結合性雌激素受體,它的作用方式與作用效應與雌激素受體α和β均不同,且與二者沒有同源性,因此被視為一種具有獨立作用的新型雌激素受體[32]。GPR30在全身多個系統的組織細胞中有廣泛的分布,如海馬、乳腺、卵巢等[33-35]。GPR30主要存在于細胞內的內質網,目前在不同組織的線粒體、高爾基體也發現有GPR30 [33, 35-37]。表皮生長因子是激活GPR30后發揮作用的主要途徑:GPR30可與雌激素特異性結合使cAMP活化,通過表皮生長因子受體介導雌激素和選擇性雌激素受體調節劑的作用[38-39],最終通過激活MAPK途徑、磷酯酰肌醇3激酶(PIK3)-絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(Akt)途徑刺激細胞增殖[40-41]。合成的抗雌激素藥物選擇性雌激素受體調節劑,如他莫昔芬及其代謝產物和純抗雌激素藥物都能與GPR30結合,它們對GPR30是激動劑。因此,GPR30也是乳腺癌治療的潛在靶點之一。
2.3.3 共同調節蛋白
共同調節蛋白與雌激素受體及不同的配體共同參與細胞核內轉錄活性的調節。根據不同功能,配體分為共激活因子和共抑制因子。共激活因子與受體相互作用增強其轉錄,共抑制因子與受體相互作用降低其轉錄[42]。共同調節蛋白大部分依賴于配體及轉錄因子發揮作用,一個受體可同時結合多個共同調節蛋白來調節基因轉錄活性。類固醇受體共激活因子(steroid receptor coactivator,SRC)包括SRC-1、SRC-2及SRC-3,共抑制因子包括類甲狀腺激素受體沉默調節劑和雌激素受體活性抑制因子。SRC-3(又稱乳腺癌擴增因子1)和雌激素受體活性抑制因子均屬于雌激素受體的共同調節蛋白,它們可以在調節雌激素受體的同時不影響其他核受體的轉錄[43]。
雌激素受體與配體結合前后的構型變化
雌激素受體與不同配體結合后可呈現一系列不同構型。完全拮抗劑呈現非活化構型,完全激動劑呈現活化構型,與選擇性雌激素受體調節劑如他莫昔芬等結合后的構型變化介于兩者之間。他莫昔芬與雌激素受體結合后發揮的效應主要取決于雌激素受體的結構變化、存在雌激素受體組織中的兩類共同調節蛋白的種類比例、AF-2區的構象改變等[44]。雌激素受體的AF-2局部區域螺旋-12參與了配體依賴的共同調節蛋白的招募。在共同調節蛋白中,大部分共激活因子中有一個保守序列LXXLL(L指亮氨酸,X指任意氨基酸),即對于介導共激活因子與受配體復合物的結合十分重要[45]。研究[46]發現,共抑制因子C末端有兩個受體相關區,其可能存在不只一種保守序列與雌激素受體結合,還有待更進一步的研究。
3 他莫昔芬對女性生殖器官功能的影響
卵巢是維持女性特征的重要內分泌器官之一,其為一對扁橢圓形的性腺,其主要功能有產生卵子并排卵的生殖功能及產生性激素的內分泌功能。
3.1 他莫昔芬的促排卵作用
他莫昔芬最早是作為促排卵藥物應用于無排卵性婦女治療不孕。Klopper等[47]首次報道了他莫昔芬(ICI46,474)成功用于20例因排卵障礙而不孕婦女的促排卵,從月經開始的第3~5 d開始,每天口服他莫昔芬2次,1次10 mg,連續服用4 d,共治療40個療程,其中3例受孕,其余病例均獲得正常月經周期和排卵,無一例出現卵巢過度刺激。直至目前,該藥仍為臨床促排卵的一線藥物。
繼Klopper等[47]之后,有多位學者[48-50]也進行了他莫昔芬促排卵的研究,結果顯示促排卵率為61.2%~81.3%。Tsuiki等[51]進行了一項關于他莫昔芬促排卵的研究,共有30例患者參與,以自然周期月經或閉經患者注射孕酮后發生撤退性出血的第1 d開始計算,從第5 d開始每日口服他莫昔芬,連續5 d,20 mg/d(其中有少部分患者增大劑量至40 mg/d或60 mg/d),結果發現,22例獲得排卵(77.3%),61個治療周期中有35例獲得排卵(57.4%),其中8例偶發無排卵患者均獲得排卵(100%),6例持續無排卵患者5例獲得排卵(83.3%),10例注射10 mg孕酮后發生撤退性出血的患者1例獲得排卵(10.0%),3例注射125 mg孕酮后發生撤退性出血的患者1例獲得排卵(33.3%),對于3例體內雌激素較低需注射雌激素10 mg和孕酮125 mg后發生撤退性出血的患者,無一例獲得排卵;在接受克羅米芬促排卵失敗的9例患者中有6例服用他莫昔芬后獲得排卵,排卵率為75%;排卵成功又有生育要求患者的妊娠率約為15.4%,約一半自然流產史的婦女可獲妊娠。然而該研究的樣本例數較少,對于少部分服用他莫昔芬增大劑量的患者入選標準亦未明確。
他莫昔芬的促排卵使用劑量20~80 mg/d均有研究[52-54]報道。通常劑量為20 mg/d,從月經開始的第3~5 d開始,連續服5 d。Tsuiki等[51]為了研究他莫昔芬劑量大小對排卵的影響,將研究對象分為3組:口服20 mg/d共27個周期患者的排卵率為66.7%,口服40 mg/d共17個周期患者排卵率為58.8%,口服60 mg/d共11個周期患者排卵率為63.6%。Williamson等[55]認為,口服他莫昔芬20 mg/d的患者排卵率為61.9%,40 mg/d時其排卵率為60%,80 mg/d時其排卵率為80%。由此可見,他莫昔芬具有確切的促排卵的作用,隨著劑量的增加促排卵率似乎可以提高。對于克羅米芬等促排卵失敗的患者換用他莫昔芬后獲得排卵的可能性較大。
他莫昔芬與另一種經典促排卵藥克羅米芬的結構和促排卵的機制相似,其作用于下丘腦、垂體的雌激素受體,干擾雌激素對下丘腦-垂體-卵巢軸負反饋作用,而使垂體分泌促性腺激素增加,黃體生成素排卵峰形成,最終達到促排卵的目的。Tsuiki等[51]觀察他莫昔芬促排卵時的性激素水平變化發現,排卵組患者黃體生成素、卵泡刺激素從月經周期第8 d開始上升,第23 d達高峰,雌二醇從第13 d迅速升高,排卵后仍保持較高水平;無排卵組患者的卵泡刺激素水平較排卵組升高更快,而雌二醇水平幾乎沒有增加。Fukushima等[56]發現,血清黃體生成素和卵泡刺激素水平在用藥后第8 d和第10 d分別達到第一次高峰,在第18 d時達到第二次高峰;雌二醇峰落后于第一次促性腺激素高峰,與第二次促性腺激素高峰同步。以上這些結果顯示,服用他莫昔芬后首先使黃體生成素和卵泡刺激素上升至高峰進而引起雌二醇水平升高,多系他莫昔芬誘導的黃體生成素峰導致排卵。
Groom等[57]研究6例自愿者在卵泡期連續5 d或10 d口服(20 mg/d)他莫昔芬后,與前一個未服藥周期行對照,發現黃體生成素峰出現的時間、黃體生成素和卵泡刺激素水平無明顯變化,而雌激素水平升高顯著,他們認為,他莫昔芬還可直接作用于卵巢顆粒細胞促進卵泡生長,進而使雌激素分泌增加。
可見他莫昔芬既可以作用于下丘腦-垂體-卵巢軸促進性激素分泌,也可作用于卵巢顆粒細胞促進雌激素分泌,最終可誘發排卵。
3.2 他莫昔芬與卵巢囊腫
卵巢囊腫是乳腺癌患者服用他莫昔芬后最常見的不良反應,在絕經前及絕經后的婦女中均可發生,在絕經前的婦女中更為常見,用藥后3~11個月最常見,而2年以后則很少發生卵巢囊腫[58]。他莫昔芬所致卵巢囊腫通常為功能性卵巢囊腫[59],即異常量的液體聚集在濾泡內或黃體內形成的濾泡囊腫或黃體囊腫。
他莫昔芬致卵巢囊腫的發生機制尚不明確。最初有研究者[60]認為,他莫昔芬與雌二醇競爭受體,下丘腦雌二醇水平降低后,使促性腺激素釋放分泌增加,提高血黃體生成素和卵泡刺激素水平,使卵泡過度刺激而形成卵巢囊腫。然而事實上多個臨床研究[59, 61-62]報道,絕經前乳腺癌患者應用他莫昔芬時黃體生成素和卵泡刺激素水平無明顯變化,而雌二醇水平是對照組(絕經期乳腺癌患者且未服用他莫昔芬治療)的2~3倍,因此這可能是由于他莫昔芬直接作用于卵巢刺激卵泡過度生長而誘發的卵巢囊腫。Welsh等[63]通過體外研究證實,他莫昔芬可作用于大鼠的顆粒細胞,增強芳香化酶的活性,促進雌激素分泌,這可能也是他莫昔芬誘發卵巢囊腫的機制之一。
Shushan等[64]發現,由他莫昔芬引起的卵巢囊腫通常可在停藥后自行消失。但也有文獻[65]報道,卵巢囊腫在他莫昔芬停藥后短時間內發生扭轉而需要行手術治療,所以對于該類患者不能放松對卵巢囊腫的監測及及時處理。Cohen等[66]認為,對于3~4 cm的卵巢囊腫,使用黃體生成素釋放激素激動劑后囊腫可縮小或消失,可避免手術治療。Han等[67]研究發現,他莫昔芬使用期間發生卵巢囊腫的患者其雌激素水平顯著升高且與CA15-3和胰島素樣生長因子-1呈正相關,這部分患者預后較差。
他莫昔芬可以通過上述機制促進大量雌激素分泌并誘發卵巢功能性囊腫的發生,該類患者需密切隨訪以制定下一步的治療措施。
3.3 他莫昔芬對子宮內膜的影響
他莫昔芬對子宮內膜有雌激素樣作用,長期使用可引起子宮內膜病變[68],該現象已引起了普遍的關注。Gerber等[69]通過對345例絕經后的乳腺癌患者進行前瞻性研究,247例納入服用他莫昔芬組,98例納入對照組,結果發現,服用他莫昔芬組超過2年的患者其子宮內膜顯著增厚,停藥半年后子宮內膜厚度明顯下降,隨訪5年,共有3例患者發生子宮內膜癌。Kedar等[70]研究認為,當子宮內膜厚度≥8 mm時,陰道超聲對內膜病變的陽性預測值為100%;還有文獻[71]報道,服用他莫昔芬后可以引起39.86%的乳腺癌患者的子宮內膜發生病變,其中子宮內膜息肉占23.11%,子宮內膜增生占8%,子宮內膜癌占3%。NSABP B-14試驗[72]對他莫昔芬預防乳腺癌的研究中發現,服用他莫昔芬的患者子宮內膜癌的風險增加,患子宮內膜癌的年風險率為1.6/1 000,服用安慰劑的患者患子宮內膜癌的年風險率為0.2/1 000,前者約為后者的7.5倍。有研究者[73]通過meta分析認為,左炔諾孕酮宮內緩釋系統可以降低服用他莫昔芬導致的子宮內膜增生的發生率。
3.4 他莫昔芬對月經狀態及性激素水平的影響
Berliere等[2]的一項回顧性研究將乳腺癌術后的絕經前患者根據服用他莫昔芬后出現的月經紊亂的月經模式變化分為規律月經周期組(10周期/年)、月經稀發組(5~9周期/年)、重度月經稀發組(1~4周期/年)及完全停經組4組,研究結果發現,在規律月經周期組的患者,他莫昔芬發揮類似克羅米芬的作用,患者血清性激素水平顯示卵巢呈現促排卵周期改變,雌二醇的水平很高;月經稀發組的患者,月經周期性激素水平變化不明顯,呈現出無排卵周期和正常排卵周期;重度月經稀發組和完全停經組的患者,黃體生成素、卵泡刺激素、雌二醇均較低,但該研究中未對這種不同的變化機制進行研究。由此可見,他莫昔芬對月經狀態的影響具有多樣性,此時單憑月經狀態判斷卵巢功能需要謹慎。
由于乳腺癌患者的內分泌治療通常是在化療之后,而多數化療藥物將引起暫時性卵巢功能抑制或永久性卵巢功能衰竭,主要表現為停經[74-75]。有研究者[76]認為,當服用他莫昔芬后發生停經的患者< 48歲時,即使臨床表現及性激素指標已達絕經狀態也應避免改為芳香化酶抑制劑,因為芳香化酶抑制劑似乎可以促進卵巢功能恢復,換藥后患者卵巢功能恢復幾率較大,進一步增加了對使用他莫昔芬患者卵巢功能判斷的困難,此時除了需要關注月經狀態外,還需要檢測反映卵巢功能的生物學指標。
如前述,他莫昔芬通常可以通過與卵巢顆粒細胞直接作用而使雌激素水平升高。Manni等[61]在一個較早的研究中證實,使用高劑量他莫昔芬的患者停經的概率增加,由此推測,增加雌激素拮抗劑的用量似乎可以避免雌二醇水平增高。
4 小結
他莫昔芬作為目前最為常用的乳腺癌內分泌治療的藥物之一,它的作用機制受多種因素的綜合調節,不僅受代謝酶CYP2D6基因多態性、雌激素受體及周圍微環境的調節,而且還受卵巢功能的影響,但它同時也會影響患者的月經狀態、性激素水平等生殖系統功能,因而對于乳腺癌患者服用他莫昔芬后月經周期及血清性激素水平的這種變化的機制還需更進一步研究。