CC BY
238
Новые данные о молекулярных мишенях тамоксифена, отличных от рецепторов эстрогенов, и их клиническая значимость
Т. А. БОГУШ', Б. Б. ПОЛЕЖАЕВ2, Е. А. ДУДКО', Е. А. БОГУШ', В. Ю. КИРСАНОВ', Б. Е. ПОЛОЦКИЙ', С. А. ТЮЛЯНДИН', М. И. ДАВЫДОВ'
' Российский онкологический научный центр им. Н. Н. Блохина Минздрава России, Москва
2 Факультет фундаментальной медицины Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, Москва
New Data on Molecular Targets of Tamoxifen Besides Estrogen Receptors, Their Clinical Significancy
T. A. BOGUSH', B. B. POLEZHAEV2, E. A. DUDKO', E. A. BOGUSH', V. YU. KIRSANOV', B. E. POLOTSKY', S. A. TJULJANDIN', M. I. DAVYDOV'
' N. N. Blokhin Russian Cancer Research Center, Moscow
2 Faculty of Fundamental Medicine, M. V. Lomonosov Moscow State University, Moscow
Тамоксифен — первый таргетный препарат, который по-прежнему занимает лидирующую позицию в лечении рака молочной железы. Экспериментальные работы последних лет раскрывают всё новые и новые биологические эффекты при воздействии тамоксифена на опухолевые клетки. Данная публикация является продолжением опубликованного в 2012 г. обзора данных литературы, демонстрирующих многообразие эффектов тамоксифена, не связанных с его взаимодействием с рецепторами эстрогенов. Так, выявлен обширный спектр мишеней препарата, которые являются ключевыми точками сигнальных каскадов, активирующих пролиферацию клеток, определяют агрессивность течения опухолевого процесса и чувствительность к химиотерапии. Описаны клинические исследования применения тамоксифена, основанием для которых явилось воздействие препарата на мишени, отличные от рецепторов эстрогенов. Кроме того, в обзор включены данные о противовирусной, противобактериальной, противогрибковой и противопаразитарной активности тамоксифена.
Ключевые слова: тамоксифен, протеинкиназа С, апоптоз, антиангиогенное действие, метастазирование, лекарственная устойчивость, противоопухолевое действие.
Tamoxifen is the first target agent with a high-end position in breast cancer therapy till now. In recent years experimental researches revealed new biological effects of tamoxifen on tumor cells. The present study continues the theme of the review published in 2012, where a plenty of tamoxifen effects besides interaction with estrogen receptors was discussed. Thus, there is described a wide range of the drug targets which are the key points of signal cascades activating the cell proliferation and determining the course of the growth of the cancer and its sensitivity to chemotherapy. Also clinical trials of tamoxifen based on existing of targets besides the estrogen receptors are reviewed. Furthermore, the data on the antiviral, antibacterial, antifungal and antiparasitic activities of tamoxifen are indicated.
Key words: tamoxifen, protein kinase C, apoptosis, antiangiogenic action, metastasis, drug resistance, anticancer action.
Введение
Несмотря на развитие гормональной противоопухолевой терапии и связанное с этим появление новых лекарств, тамоксифен является одним из наиболее ярких и неизменно эффективны« «долгожителей» среди лекарственный препаратов, которые используются при лечении злокачественных новообразований. Это — первыш таргетный препарат, которым по-прежнему занимает лидирующую позицию в лечении рака молочной железы, и многолетний золотой стандарт в адыювантном лечении рака молочной железы c положительным статусом рецепторов эстрогенов.
© Коллектив авторов, 2016
Адрес для корреспонденции: E-mail: bogush@orc.ru
Эксперименталыные работы последних лет раскрыгаают всё новые и новые биологические эффекты воздействия тамоксифена на опухолевые клетки. Вымвлен обширный спектр мишеней препарата, отличных от рецепторов эстрогенов, которые являются ключевыми точками сигналыных каскадов, активирующих пролиферацию клеток, определяют агрессивносты течения опухолевого процесса и чувствителыносты к химиотерапии.
Появляется всё болыше и болыше доказа-телыств того, что антиэстрогенный эффект препарата является лишы «верхушкой айсберга», и механизм воздействия тамоксифена гораздо шире. В совокупности эти данные позволяют по-новому взглянуты на эффективносты препарата при лечении рака молочной железы, а также стимулируют поиск новых показаний к его назначению для
лекарственной терапии опухолей других локализаций, в том числе и в комбинации с современными таргетными препаратами. Более того, появились интересные данные об эффективности тамоксифена и в случае неонкологических заболеваний, и не только у человека.
В обзоре 2012 г. мы обобщили известные на тот момент данные относительно эффектов та-моксифена, не связанных с его взаимодействием с рецепторами эстрогенов [1]. Задача настоящей публикации состоит в оценке того, насколько этот аспект действия антиэстрогена продолжает вызывать интерес исследователей и насколько пополнились и расширились знания в рамках этого вопроса. Кроме того, в обзор включены ранее не обсуждавшиеся данные о противовирусной, противобактериальной, противогрибковой и противопаразитарной активности тамоксифе-на, а также сообщения об эффективности применения антиэстрогена у онкологических больных.
1. Тамоксифен как ингибитор протеинкиназы С (РКС): экспериментальные факты и клинические наблюдения
Обширные сведения об ингибирующем воздействии тамоксифена на РКС в последние годы существенно пополнились новыми данными.
В культуре клеток глиобластомы при воздействии тамоксифена продемонстрировано усиление цитотоксичности противоопухолевого препарата темозоламида, при этом отмечены остановка клеточного цикла преимущественно в фазах S, G2 и M, увеличение количества апопто-зов и снижение уровня фосфорилированной РКС разных типов [2]. В другом исследовании также на культуре клеток глиомы выявлен радиосенси-билизирующий эффект тамоксифена, при воздействии которого отмечено замедление репарации повреждений ДНК, вызванных облучением, остановка клеточного цикла в фазах G2/M и увеличение количества апоптозов. Эти эффекты были связаны с ингибированием PKC-i — атипичного варианта РКС, гиперэкспресия которой обнаружена в глиобластоме и других злокачественных опухолях. Установлено, что PKC-i активирует циклин-зависимую киназу Cdk7 и про-апоптотический белок Bad, способствуя опухолевому росту [3].
В свете этих и рассмотренных ранее многочисленных данных об ингибировании тамокси-феном разных типов PKC, которая играет одну из ключевых ролей в патогенезе злокачественных новообразований головного мозга [4], интересны некоторые клинические работы. В частности, в исследовании с привлечением 32 пациентов с рецидивом анапластической астроцитомы и муль-
тиформной глиомы средняя продолжительность жизни от начала терапии тамоксифеном составила 16,0 и 7,2 мес. соответственно. Более трети больных пережили 3,5 года, из них 2 пациента прожили более 4 лет [4]. В исследовании, включавшем 24 больных с рецидивом анапластической астроцитомы, при монотерапии тамоксифе-ном средняя продолжительность жизни достигла 17,5 мес.; 1 год пережили 9 больных, а 2 года — 5 пациентов [5].
При применении тамоксифена в комбинации с карбоплатином и радиотерапией у 40 больных с низкодифференцированной глиомой продолжительность безрецидивного периода составила 10 мес., а в группе без тамоксифена — только 4 мес. Соответственно одногодичная выживаемость составила 62 и 30%, а двухгодичная — 40% в группе с тамоксифеном. В группе, не получавшей тамоксифен, 2 года не пережил ни один больной [6]. При лечении карбоплатином в комбинации с тамоксифеном 27 больных с рецидивом смешанной, мультиформной глиомы или злокачественной астроцитомы медиана продолжительности жизни составила 14 мес., а два пациента прожили почти по 7 лет [7]. При терапии темозоламидом в комбинации с тамоксифеном 32 пациентов с рецидивом глиобластомы средняя продолжительность жизни составила 17,5 мес. [8].
Возвращаясь к фундаментальным исследованиям, показано, что метаболит тамоксифена 4-де-гидрокситамоксифен вызывает РКС-опосредо-ванную индукцию аутофагии в культуре клеток шванномы, глиомы, колоректального рака, рака поджелудочной и молочной железы. Ингибирова-ние РКС приводило к деградации рецептора эпи-дермального фактора роста БОРЯ и ГТФазы КЯа8 с последующим подавлением активности белков МАР-киназного сигнального каскада ЖК и Бгк1/2 и как результат — к накоплению в клетках аутофаголизосом и активации аутофагии [9].
В культуре клеток рака поджелудочной железы исследовано взаимодействие тамоксифена с кантаридином — противоопухолевый препарат растительного происхождения, ингибирующий протеинфосфатазу 2А (РР2А). Участие этого фермента в процессе канцерогенеза активно изучается. В частности, ингибирование РР2А при воздействии кантаридина приводит к подавлению опухолевого роста, однако активация РКС и других белков при этом индуцирует лекарственную резистентность. При воздействии тамоксифена, в том числе и в комбинации с кантаридином, показано снижение концентрации в клетках фосфори-лированной РКСа, что указывает на перспективность этой комбинации для противоопухолевой терапии [10].
В этой связи интересны клинические данные об эффективности тамоксифена при терапии ра-
ка поджелудочной железы. В частности, в работе J.J. Keating et al с привлечением 108 пациентов с неоперабельной или метастатической стадией заболевания описано увеличение продолжительности жизни в группе, получавшей тамоксифен, до 5,2 против 3,0 мес. в группе без лечения [11].
Выраженный противоопухолевый эффект та-моксифена у пациентов с неоперабельным раком поджелудочной железы описан и в других работах. Так, продолжительность жизни при применении тамоксифена в сравнении с группой без лечения составила 8,5 vs 2,5 мес. [12], 7 vs 3 мес. [13] и 7,8 vs 4,3 мес. [14]. Более того, в литературе описан клинический случай полного регресса очага в поджелудочной железе и метастаза в печени с последующим отсутствием прогрессирова-ния в течение 50 мес. на фоне монотерапии та-моксифеном [15].
Повышение эффективности терапии описано и при комбинации тамоксифена с октреотидом — аналогом соматостатина, который широко используется в терапии рака поджелудочной железы: продолжительность жизни увеличилась в сравнении с историческим контролем до 7 vs. 3,5 мес [16] и до 12 vs. 3 мес [17].
Поскольку РКС участвует не только в канцерогенезе, но и в реализации других патологических процессов, интересны исследования эффективности тамоксифена при лечении неонкологических заболеваний.
Например, в экспериментах на мышах изучено влияние тамоксифена на развитие гипертрофической кардиомиопатии [18]. В клетках миокарда РКС ответственна за развитие гипертрофии и фиброза, а также за угнетение активности Na-, K-АТФазы, что приводит к сердечной недостаточности. Использование тамоксифена у мышей с индуцированной гипертрофией миокарда приводило к уменьшению сердечной недостаточности и улучшению гемодинамических показателей, к повышению активности Na-, K-АТФаз и снижению уровня лактатдегидрогеназы, которая является маркёром повреждения миокарда.
Другим интересным эффектом тамоксифена, реализующимся с участием РКС, является антиманиакальное действие препарата. В нервной ткани РКС отвечает за многие процессы: за возбудимость нейронов, экспрессию различных генов, высвобождение нейромедиаторов, работу ионных каналов и т.д. В экспериментах in vitro показано, что тамоксифен, ингибируя РКС, снижает высвобождение глутамата в возбуждённых нервных окончаниях [19]. При этом в опытах на животных с индуцированными маниакальными состояниями тамоксифен продемонстрировал антиманиакальное действие, сходное с действием других ингибиторов РКС [20]. В клиническом плацебо-контро-лируемом исследовании с привлечением 66
пациентов с маниакальной стадией биполярного аффективного расстройства антиманиакальный эффект тамоксифена был подтвержден [21].
Ещё одной перспективой применения тамок-сифена, реализуемой через протеинкиназу нейронов центральной нервной системы, является уменьшение побочных эффектов леводопы у больных с болезнью Паркинсона. Известно, что при длительном применении леводопы развиваются двигательные нарушения, причиной которых является, в частности, повышение активности РКС-£ и -1. [22]. В экспериментах на грызунах и приматах выявлена способность тамоксифена уменьшать вызванные леводопой дискинезии, что при изучении нервной ткани полосатого тела соответствовало снижению экспрессии РКС-£ и -1. Таким образом, представляется реальной перспектива применения тамоксифена для предупреждения и лечения побочных эффектов, связанных с современной противопаркинсонической терапией.
Заключая, следует отметить данные о разнонаправленном воздействии тамоксифена на разные типы РКС в опухолевых клетках с разными молекулярными характеристиками [23]. В частности, в исследовании на культуре клеток рака молочной железы установлено, что в клетках, экспрессиру-ющих рецепторы эстрогенов, тамоксифен активирует РКС-б, ингибирует РКС-а и подавляет клеточную пролиферацию. В то же время в клетках, не экспрессирующих рецепторов эстрогенов, эффект тамоксифена был иным: замедление пролиферации клеток отмечено при активации РКС-а и подавлении РКС-б. Механизм этого феномена не понятен, но он, безусловно, интересен и заслуживает дальнейшего изучения.
2. Механизмы антиангиогенного действия тамоксифена
Наличие у тамоксифена антиангиогенного эффекта, который относится к одной из важнейших характеристик препарата, не связанных с рецепторами эстрогенов, не вызывает сомнения [1], но механизмы его реализации продолжают исследоваться.
Так, на культуре эндотелиоцитов пупочной вены установлено, что при воздействии тамокси-фена в клетках происходит инактивация белков МРС 1 и 2 типа и связанное с этим накопление холестерина в эндолизосомах в перинуклеарном пространстве эндотелиоцитов [24]. Это приводит к нарушению работы пролиферативного киназ-ного пути тТОЯ, к перераспределению в клетке рецепторов фактора роста эндотелия сосудов УБОРЯ2, к нарушению их терминального глико-зилирования, что необходимо для фосфорилиро-вания и активации рецепторов. В результате — нарушается УБОР-индуцированная пролифера-
ция эндотелиоцитов. Более того, при воздействии тамоксифена отмечено снижение гликозили-рования рецепторов факторов роста тромбоцитов PDGFR3 и фибробластов FGFR. Точный механизм этих эффектов до конца не ясен. Предположительно тамоксифен, являясь липофильным соединением, накапливается в эндосомах и повышает в них рН, что приводит к нарушению работы белков NPC и накоплению холестерина.
В культуре клеток рака молочной железы линии MCF-7 с экспрессией рецепторов эстрогенов описан ещё один возможный механизм антианги-огенного эффекта тамоксифена. Показано, что инкубация с антиэстрогеном приводит к повышению концентрации растворимых рецепторов VEGFR2 (sVEGFR2), которые связываясь с рецепторами фактора роста эндотелия сосудов VEGF, блокируют его способность активировать пролиферацию клеток эндотелия и ангиогенез [25].
3. Механизмы проапоптотического и антипролиферативного действия тамоксифена
К настоящему времени в литературе описан ряд новых сведений об участии тамоксифена в процессах апоптоза и подавлении пролиферации.
Например, активно изучается взаимодействие тамоксифена с церамидами, которые участвуют в регуляции клеточного цикла опухолевых клеток и являются индукторами апоптоза. Подробно сведения о механизме этого эффекта це-рамидов, а также о взаимодействии тамоксифена с сигнальными путями, в которых они участвуют, изложены в обзоре 2015 года [26]. В частности, на культурах клеток различных опухолей, включая колоректальный рак, рак яичников, молочной железы, шейки матки, простаты, а также мелано-мы, продемонстрировано влияние тамоксифена на разные этапы метаболизма церамидов, ассоциированные с индукцией апоптоза. Подтверждение того, что этот эффект тамоксифена не связан с его антиэстрогенным воздействием, получено при сравнительной оценке эффектов тамоксифена и его метаболита N-десметилтамок-сифена со слабой антиэстрогенной активностью. Оказалось, что в последнем случае результат воздействия на метаболизм церамидов был даже более выраженным.
По степени влияния на разные этапы метаболизма церамидов тамоксифен сопоставим со специфическими ингибиторами конкретных ферментов. Но в отличие от последних, к которым часто развивается устойчивость за счёт активации других путей метаболизма церамидов, тамокси-фен способен блокировать альтернативные пути и потому более эффективен.
В этой связи интересны результаты работ с
С6-церамидами, которые в настоящее время исследуются как потенциальные противоопухолевые препараты. Эти соединения обладают про-апоптотической активностью, сопоставимой с натуральными церамидами, но проблемой является быстрая индукция резистентности. Возможность её преодоления при применении тамокси-фена показана на культуре клеток колоректального рака линии LoVo, устойчивых к воздействию как С6-церамида, так и тамоксифена. В то же время при инкубации клеток в присутствии обоих препаратов зарегистрирован цито-токсический эффект и остановка клеточного цикла в фазах G1 и G2, а также ассоциированные с этим расщепление белка PARP, увеличение проницаемости митохондриальных мембран и индукция каспаз-3,7-зависимого апоптоза [27].
Важной мишенью тамоксифена, обеспечивающей его проапоптотическое действие, являются митохондрии. Препарат нарушает работу митохондрий на разных этапах: ингибирует работу 1-5 мембранных комплексов, изменяет текучесть внутренней митохондриальной мембраны и ли-пидное окружение мембранных белков [28]. Это приводит к нарушению окислительного фосфо-рилирования в митохондриях, к накоплению электронов в комплексах цепи переносчиков и к нехватке АТФ в клетках. При этом образуются свободные формы кислорода, активируется пере-кисное окисление липидов, выделяются альдегидные производные, повреждающие клетку.
Другим механизмом проапоптотического эффекта тамоксифена, реализующимся при взаимодействии с митохондриями, может быть уменьшение проницаемости митохондриальных мембран за счёт прямого связывания антиэстрогена с белками пор, ингибирования аденин-нук-леотид транспортёров и связывания с циклофи-лином D [28]. Следствием этого может быть накопление кислорода и его активных форм в митохондриях, а также накопление ионов кальция, активация митохондриальной NO-синтазы и последующее нарушение митохондриального дыхания и стимуляция перекисного окисления липидов. В любом случае итогом будет повреждение митохондрий, высвобождение цитохрома С и индукция апоптоза.
И наконец, в экспериментах на клеточных культурах опухолей разного генеза показано, что тамоксифен может стимулировать митохондри-альный путь апоптоза, усиливая экспрессию проапоптотического белка Bax и снижая экспрессию антиапоптотического белка Bcl-2 [29].
Мишенями тамоксифена могут быть ASCT2-транспортёры, ответственные за поступление в клетку нейтральных аминокислот, в том числе глутамина, который участвует в транспорте азота, синтезе различных белков, регулирует работу
ферментов и необходим для синтеза глутатиона — трипептида с выраженными антиоксидантными свойствами. На культуре клеток рака молочной железы с отрицательным статусом рецепторов эстрогенов показано ингибирующее воздействие та-моксифена на ASCT2-транспортёры, что приводило к уменьшению внутриклеточного уровня глутамина и нарушению синтеза глутатиона, к повышению уровня свободных радикалов и оксида-тивному стрессу, индуцирующему апоптоз [30].
В исследовании на культурах клеток рака молочной железы, позитивных и негативных по статусу рецепторов эстрогенов, при воздействии тамоксифена показано повышение внутриклеточного уровня Zn и индукция оксидативного стресса, предположительно за счёт отщепления ионов цинка от различных Zn-содержащих белков. Эти изменения приводили к увеличению проницаемости лизосомальных мембран и высвобождению катепсина D; сопровождались активацией MAP-киназы Erk, накоплением ауто-фаголизосом и активацией аутофагии [31]. Подобные эффекты выявлены и на культурах клеток пигментного эпителия и фоторецепторов сетчатки, что позволило авторам предположить, что индукция аутофагии при воздействии тамок-сифена может являться причиной ретинопатии при длительном приёме антиэстрогена [32].
Новой мишенью противоопухолевой терапии, которая активно изучается в настоящее время, являются каннабиноидные рецепторы. В частности, антагонист каннабиноидных CB1-рецепторов ри-монабант продемонстрировал антипролифератив-ное действие в культурах клеток рака молочной железы, прямой кишки и щитовидной железы. В исследовании P. L. Prather et al [33] была выявлена способность тамоксифена и его метаболита 4-гид-рокситамоксифена выступать в качестве антагонистов СВ1- и СВ-2 рецепторов. Авторы полагают, что это может быть одним из механизмов противоопухолевого действия тамоксифена независимо от статуса рецепторов эстрогенов в ткани опухоли.
На культуре нейронов показано, что тамокси-фен индуцирует апоптоз, активируя работу мембранных VDAC-каналов (voltage-dependent anion channel) [34]. На культуре клеток микроглии выявлена также способность тамоксифена стимулировать рецептор-опосредованный путь апоптоза: отмечено повышение уровня Fas и Fas-лиганда, ответственных за активацию белка FADD, активирующего путь апоптоза, ассоциированный с активностью каспаз 8 и 10 [29].
Интересные результаты получены при изучении влияния тамоксифена на клетки холангио-карциномы. Установлено, что тамоксифен воздействует на ряд мишеней, запускающих проапоптотические каскады: блокирует работу кальмодулина; ингибирует активность ряда инги-
биторов Fas-опосредованного апоптоза; стимулирует выход из митохондрий цитохрома С; активирует каспазы 2, 3, 8, 9 и 10. Все эти эффекты приводили к индукции тамоксифеном апоптоза in vitro и к замедлению роста опухоли in vivo [35, 36]. Проапоптотическое действие метаболита тамоксифена 4-гидрокситамоксифена на клетки рабдо-миосаркомы in vitro и связанная с этим остановка клеточного цикла в фазе G1 ассоциированы с подавлением фосфорилирования белка ретиноблас-томы Rb и с активацией каспаз 3 и 7 [37].
В 2013 г. опубликованы данные о способности тамоксифена индуцировать in vitro апоптоз лейкоцитов, полученных из крови и бронхоальвеоляр-ных смывов у лошадей [38]. Это послужило поводом для проведения исследования по оценке эффективности тамоксифена у лошадей с воспалительными заболеваниями лёгких. При применении тамоксифена выявлено снижение содержания лейкоцитов в бронхоальвеолярных смывах, сопоставимое с эффектом дексаметазона, а также положительная динамика течения заболевания [39]. Это исследование делает перспективным дальнейшее изучение механизмов индукции апоптоза лейкоцитов при воздействии тамоксифена и противовоспалительного действия антиэстрогена.
4. Антиметастатический эффект тамоксифена
При воздействии тамоксифена показано снижение миграционной активности (метастатического потенциала) клеток гепатоцеллюлярной карциномы in vitro, которое было ассоциировано с ингибированием РКС и с изменением тока хлора через хлоридные CIC-3-каналы [40]. Подобный опосредованный ингибированием РКС антиметастатический эффект тамоксифена, сопровождающийся нарушением подвижности клеток, продемонстрирован в культуре клеток глиобластомы [2]. Кроме того, in vitro показано, что метаболит тамок-сифена эндоксифен подавляет миграцию клеток меланомы, при этом авторы связали этот эффект антиэстрогена со стимуляцией экспрессии ингибитора циклин-зависимой киназы 1В-р27 [41] .
5. Ингибирование лекарственной устойчивости
Ранее было показано, что, напрямую связываясь с Р-гликопротеином (Pgp) и другими белками множественной лекарственной резистентности, тамоксифен препятствует её реализации и потенцирует действие цитостатиков [1].
Недавно опубликованы данные, что подавление активности Pgp тамоксифеном может реализоваться и опосредованно: усиление цитотоксич-ности цисплатина, 5-фторурацила и
доксорубицина в культуре клеток рака желудка сопровождалось снижением экспрессии Pgp и ингибированием различных эффекторов сигнального пути PI3K/Akt [42].
6. Противопаразитарный, противогрибковый, противобактериальный и противовирусный эффекты
Противопаразитарное, противогрибковое, противобактериальное и противовирусное действие — ещё одна не до конца понятная «ниша» эффектов тамоксифена.
Недавно показано, что тамоксифен эффективен в отношении эхинококка in vivo и in vitro. После воздействия антиэстрогена у эхинококков наблюдались потеря присосок и крючьев, повреждения оболочки, а у мышей, зараженных эхинококком, продемонстрировано паразитоста-тическое действие препарата [43]. В экспериментах in vitro [44] и in vivo на лабораторных мышах [45] продемонстрирован и противолейшманиоз-ный эффект тамоксифена.
Помимо этого тамоксифен проявляет противогрибковый эффект. В частности, препарат продемонстрировал эффективность при криптокок-козе, что объясняется способностью тамоксифена нарушать функции кальмодулина. In vitro при воздействии тамоксифена выявлено подавление роста криптококков и клеток шизосахаромицета, а in vivo отмечен агонизм противогрибкового действия флуконазола с тамоксифеном [46, 47].
Интересны данные о противотуберкулёзном действии тамоксифена. In vitro продемонстрировано токсическое воздействие препарата на чувствительные и резистентные к антибиотикам штаммы M.tuberculosis, в том числе и на внутри-макрофагальные формы, при этом эффект был выше в сравнении с традиционными противотуберкулёзными препаратами — изониазидом и ри-фампицином [48].
И наконец, на культуре клеток гепатомы та-моксифен проявил противовирусное действие в отношении вируса гепатита С (HCV). Установлено, что препарат блокирует вирусный цикл на всех этапах: прикрепления и входа вируса в клетку, репликации вируса и пострепликационных изменений, а также выхода вируса из клетки. Точные мишени реализации этих эффектов тамоксифена не известны, но авторы исследования предполагают вовлечение многих упомянутых выше молекул: РКС, Pgp, кальмодулина и других [49].
Заключение
Недавно, в заглавии одной из своих статей автор и неизменный научный, идейный вдохновитель тамоксифена профессор V. Craig Jordan на-
писал: «Это препарат, который продолжает преподносить подарки» [50]. Maneesh N. Singh назвал тамоксифен «аспирином XXI века» [51]. И действительно, несмотря на более чем 40-летнюю историю применения тамоксифена, в настоящее время становится понятно, что его возможности не используются в полной мере. В таблице представлены сведения об эффектах тамоксифена, не связанных с его антиэстрогенной активностью. Суммированы данные, которые обсуждались в предыдущем обзоре литературы (выделены курсивом) [1] и в настоящем сообщении.
Выявлено множество механизмов действия тамоксифена, приводящих к программированной смерти клеток. Препарат стимулирует как рецептор-зависимый, так и митохондриальный пути апоптоза. В частности, в митохондриях выявлено большое количество мишеней тамокси-фена: он взаимодействует с участниками цепи переноса электронов и с белками пор митохонд-риальных мембран, изменяет экспрессию Bcl-2 и Bax и др. Внешний путь апоптоза также может активироваться тамоксифеном, который повышает экспрессию Fas и Fas-L и, наоборот, — снижает экспрессию ингибиторов этого пути апоптоза. Ещё одной важной мишенью тамоксифена оказались лизосомы, в которых тамоксифен интенсифицирует выделение катепсина D и как результат — активирует аутофагию. И наконец, установлена способность препарата предотвращать утилизацию проапоптотических липидов цера-мидов, активировать белок фосфатазы РР2А, блокировать каннабиноидные рецепторы, инги-бировать поступление глутамина в клетки, стимулировать раскрытие VDAC-каналов, подавлять фосфорилирование белка ретинобластомы Rb и др. Все эти эффекты через определённые каскады приводят к клеточной смерти.
Изучены и другие эффекты тамоксифена. В том числе его антиангиогенная активность объяснена изменением поведения лизосом и нарушением работы mTORC1 в клетках эндотелия. А на примере клеток рака желудка выявлена способность тамоксифена опосредованно через PI3K/Akt-путь подавлять экспрессию белков лекарственной устойчивости и за счёт этого повышать чувствительность к цитостатикам.
Неожиданными оказались результаты исследований противопаразитарной, противогрибковой, противобактериальной и противовирусный активности тамоксифена. Препарат продемонстрировал эффективность в отношении возбудителей различных паразитарных и грибковых заболеваний, микобактерий туберкулёза, вирусов гепатита С. С учётом того, что широкое распространение этих заболеваний является актуальной эпидемиологической проблемой, мы надеемся, что активное изучение эффективности тамокси-
Биологические эффекты тамоксифена, реализующиеся независимо от статуса рецепторов эстрогенов опухоли
Биологические эффекты тамоксифена Механизмы реализации биологических эффектов тамоксифена
Стимуляция программированной смерти Активаиия: каспаз 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10; киназы JNK7; проапоптотических белков и подавление пролиферации клеток p53, p38, FasL, Bax и трансформирующего фактора роста TGF-fî2.
Ингибирование: антиапоптотического белка Bcl-2, проапоптотического белка кальмодулина и протеинкиназы С. Активация: каспаз 7*, 8*, 9*; проапоптотического белкаа FasL*; перекисного окисления липидов; выхода катепсина D из лизосом; открытия VDAC-каналов3, участвующих в активации апоптоза. Ингибирование: протеинкиназы С *; фосфорилирования белка ретинобластомы Rb4; экспрессии транспортёра глутамина ASCT25; утилизации церамидов. Антагонизм с рецепторами CB1, CB26 Ингибирование ангиогенеза Активаиря: IL-1Ra7 — антагониста рецептора интерлейкина 1.
Ингибирование: фактора роста эндотелия сосудов VEGF8; основного фактора роста фибробластов bFGF и синтеза ангиогенина. Повышение концентрации растворимых рецепторов VEGFR210, их связывание VEGF8.
Ингибирование: PI3K11/Akt12/mTOR13-сигнального пути, стимулирующего пролиферацию сосудов; активации рецепторов
_VEGFR210, PDGFR/i и FGFR15._
Подавление инвазии и метастазирования Активаиия: ингибитора металлопротеиназ TIMP116;
рецептора урокиназы — uPAR17 и матриксных металлопротеиназ MMP18 7 и 9. Активация: ингибитора циклин-зависимой киназы 1B.
_Ингибирование: протеинкиназы С *._
Ингибирование механизма Прямое ингибирование функции белков множественной лекарственной
множественной лекарственной резистентности — связывание с Pgp19, MRP20 и LRP21
резистентности Опосредованное ингибирование функции белков множественной лекарственной
резистентности — ингибирование сигнального пути PI3K11/Akt12/mTOR13.
Примечание. Курсивом выделены мишени тамоксифена, описанные ранее в обзоре 2012 г. * - результаты, под-
тверждённые в новых исследованиях. JNK - c-Jun N-концевая киназа; 2TGF-^ - трансформирующий ростовой фак-
тор в, 3VDAC - потенциал-зависимые анионные каналы; 4Rb - белок ретинобластомы; 5ASCT2 - транспортёр глута-
мина; 6CB1- и CB2 - каннабиноидные рецепторы; 7IL-1Ra - антагонист рецептора интерлейкина 1; 8VEGF - фактор
роста эндотелия сосудов; 9bFGF - основной фактор роста фибробластов; 10VEGFR2 - рецептор фактора роста эндоте-
лия сосудов 2; 11PI3K - фосфоинозитид-3-киназа; 12Akt - протеинкиназа B; 13mTOR - «Мишень рапамицина у млеко-
питающих»; 14PDGFRe - рецептор фактора роста тромбоцитов в; 15FGFR - рецептор фактора роста фибробластов;
16TIMP-1 - тканевой ингибитор металлопротеиназ-1; 17uPAR - рецептор урокиназы; 18MMP - матриксная металлопро-
теиназа; 19Pgp - P-гликопротеин; 20MRP - белок, ассоциированный с множественной лекарственной резистентностью;
21LRP - белок, ассоциированный с резистентностью рака лёгкого.
фена в этой совершенно нетрадиционной для него области может себя оправдать.
Важно, что, по крайней мере, часть описанных в статье молекулярных феноменов уже удалось связать с клиническими наблюдениями. Клинически значимыми являются антиманиакальный эффект тамоксифена, способность препарата купировать побочные проявления терапии болезни Паркинсона, а также результаты ветеринарного исследования на лошадях, выявившего положительный эффект тамоксифена на течение бронхиальной астмы у лошадей.
Интересны результаты применения тамокси-фена в клинической практике при терапии гли-областомы и рака поджелудочной железы, как в монотерапии, так и в комбинации с противоопухолевыми препаратами, в том числе и при резистентности, зарегистрированной на предшествующих курсах химиотерапии. Важно заметить, что в данном обзоре приведены лишь некоторые примеры эффективности применения тамоксифена
при терапии злокачественных новообразований. Эти наблюдения значительно шире и по спектру опухолей, и по спектру противоопухолевых лекарств, в том числе и таргетных, в комбинации с которыми тамоксифен использовался. Но это тема другого сообщения.
Заключая, следует ещё раз подчеркнуть уникальность тамоксифена, который обладает целым рядом интересных, клинически значимых, но до конца не познанных эффектов помимо антиэст-рогенного действия. Уже в настоящее время достаточно сведений о молекулярных эффектах та-моксифена для пересмотра показаний к применению препарата только в онкологической практике и только при гормональной терапии позитивного по статусу рецепторов эстрогенов рака молочной железы. Безусловно, области и показания для применения тамоксифена гораздо шире, и постоянный (на протяжении более 50 лет!) интерес к этому препарату исследователей из разных областей науки и клинических исследований
подтверждает правилыносты такого представления. Надеемся, что представленным новый блок сведений об этом уникалыном лекарстве окажется полезным.
Выполнено при поддержке РФФИ (гранты 15-04-06991-а и 16-34-01049-мол-а) и гранта Президента Российской Федерации МК-7709.2016.7.
ЛИТЕРАТУРА
1. Bogush T., Dudko E, Bogush E. et al. Tamoxifen non-estrogen receptor mediated molecular targets. Oncol Rev2012; 6: 2: e15.
2. Balga-Silva J., Matias D, do Carmo A. et al. Tamoxifen in combination with temozolomide induce a synergistic inhibition of PKC-pan in GBM cell lines. Biochim Biophysic Acta 2015; 1850: 4: 722—732.
3. Yang L, Yuan X., Wang J. et al. Radiosensitization of human glioma cells by tamoxifen is associated with the inhibition of PKC-i activity in vitro. Oncol Lett 2015; 10: 1: 473-478.
4. Couldwell W. T., Hinton D. R., Surnock A. A. et al. Treatment of recurrent malignant gliomas with chronic oral high-dose tamoxifen. Clinical cancer research: an Official J American Association for Cancer Research 1996; 2: 4: 619—622.
5. Chamberlain M. C, Kormanik P. A. Salvage chemotherapy with tamoxifen for recurrent anaplastic astrocytomas. Arch Neurol 1999; 56: 6: 703—708.
6. Mastronardi L., Puzzilli F., Couldwell W. T. et al. Tamoxifen and carbo-platin combinational treatment of high-grade gliomas. Results of a clinical trial on newly diagnosed patients. J Neuro-Oncol 1998; 38: 1: 59—68.
7. Tang P., Roldan G, Brasher P. M. et al. A phase II study of carboplatin and chronic high-dose tamoxifen in patients with recurrent malignant glioma. J Neuro-Oncol 2006; 78: 3: 311—316.
8. Cristofori A., Carrabba G, Lanfranchi G. et al. Continuous tamoxifen and dose-dense temozolamide in recurrent glioblastoma. Anticancer Res 2013; 33: 8: 3383—3389.
9. Kohli L, Kaza N, Coric T. et al. 4-Hydroxytamoxifen induces autophagic death through K-Ras degradation. Cancer Res 2013; 73: 14: 4395—4405.
10. Xie X., Wu M. Y., Shou L. M. et al. Tamoxifen enhances the anticancer effect of cantharidin and norcantharidin in pancreatic cancer cell lines through inhibition of the protein kinase C signaling pathway. Oncol Lett 2015; 9: 2: 837—844.
11. Keating J. J., Johnson P. J., Cochrane A. M. et al. A prospective randomised controlled trial of tamoxifen and cyproterone acetate in pancreatic carcinoma. Brit J Cancer 1989; 60: 5: 789—792.
12. Theve N. O, Pousette A., Carlström K. Adenocarcinoma of the pancreas-a hormone sensitive tumor? A preliminary report on Nolvadex treatment. Clin Oncol 1983; 9: 3: 193—197.
13. Wong A., Chan A. Survival benefit of tamoxifen therapy in adenocarcino-ma ofpancreas. A case-control study. Cancer 1993; 71: 7: 2200—2203.
14. Morita S., Motohara T., Ogawa K., Horimi T. Hormone therapy using tamoxifen in unresectable carcinoma of the pancreas-preliminary study. Nihon Igaku Höshasen Gakkai zasshi. Nipp Acta Radiol 1992; 52: 12: 1686—1688.
15. Lamy R., Conroy T., Brunaud L., Bresler L. Tamoxifen for metastatic pancreatic adenocarcinoma: a complete response. Gastroenterol Clin Biol 2001; 25: 10: 912—913.
16. Wenger F. A., Zieren H. U, Jacobi C. A., Müller J. M.Hormone therapy of postoperative recurrent pancreatic carcinoma with octreotide and tamox-ifen. Langenbecks Archiv Für Chirurgie. Supplement. Kongressband 1998; 115: 1348—1350.
17. Rosenberg L, Barkun A. N, Denis M. H, Pollak M. Low dose octreotide and tamoxifen in the treatment of adenocarcinoma of the pancreas. Cancer 1995; 75: 1: 23—28.
18. Patel B. M., Desai V. J. Beneficial role of tamoxifen in experimentally induced cardiac hypertrophy. Pharmacol Reports 2014; 66: 2: 264—272.
19. Kuo J. R., Wang C. C., Huang S. K., Wang S. J. Tamoxifen depresses glutamate release through inhibition of voltage-dependent Ca2+ entry and protein kinase Ca in rat cerebral cortex nerve terminals. Neurochem Internation 2012; 60: 2: 105—114.
20. Steckert A. V., Valvassori S. S., Mina F. et al. Protein kinase C and oxidative stress in an animal model of mania. Curr Neurovascul Res 2012; 9: 1: 47—57.
21. Armani F., Andersen M. L, Galduroz J. C. Tamoxifen use for the management of mania: a review of current preclinical evidence. Psychopharmacology 2014; 231: 4: 639—649.
22. Smith C. P. , Oh J. D., Bibbiani F. et al. Tamoxifen effect on L-DOPA induced response complications in parkinsonian rats and primates. Neuropharmacology 2007; 52: 2: 515—526.
23. Li Z., Wang N., Fang J. et al. Role of PKC-ERK signaling in tamoxifen-induced apoptosis and tamoxifen resistance in human breast cancer cells. Oncol Reports 2012; 27: 6: 1879—1886.
24. Shim J. S., Li R. J., Lv J. et al. Inhibition of angiogenesis by selective estrogen receptor modulators through blockade of cholesterol trafficking rather than estrogen receptor antagonism. Cancer Lett 2015; 362: 1: 106—115.
25. Garvin S, Nilsson U. W, Dabrosin C. Effects of oestradiol and tamoxifen on VEGF, soluble VEGFR-1, and VEGFR-2 in breast cancer and endothelial cells. Brit J Cancer 2005; 93: 9: 1005—1010.
26. Morad S. A., Cabot M. C. Tamoxifen regulation of sphingolipid metabolism-therapeutic implications. Biochim Biophys Acta 2015; 1851: 9: 1134—1145.
27. Morad S. A., Madigan J. P., Levin J. C. et al. Tamoxifen magnifies therapeutic impact of ceramide in human colorectal cancer cells independent of p53. Biochem Pharmacol 2013; 85: 8: 1057—1065.
28. Ribeiro M. P., Santos A. E, Custodio J. B. Mitochondria: the gateway for tamoxifen-induced liver injury. Toxicology 2014; 323: 10—18.
29. Li Z, Chen J., Lei T, Zhang H.Tamoxifen induces apoptosis of mouse microglia cell line BV-2 cells via both mitochondrial and death receptor pathways. J Huazhong Univer Science Technol. Medical Sciences 2012; 32: 2: 221—226.
30. Todorova V. K, Kaufmann Y, Luo S, Klimberg V. S. Tamoxifen and raloxifene suppress the proliferation of estrogen receptor-negative cells through inhibition of glutamine uptake. Cancer Chemother Pharmacol 2011; 67: 2: 285—291.
31. Hwang J. J., Kim H. N, Kim J. et al. Zinc(II) ion mediates tamoxifen-induced autophagy and cell death in MCF-7 breast cancer cell line. BioMetals 2010; 23: 6: 997—1013.
32. Cho K. S, Yoon Y. H, Choi J. A. et al. Induction of autophagy and cell death by tamoxifen in cultured retinal pigment epithelial and photorecep-tor cells. Invest Ophthalmol Visual Sci 2012; 53: 9: 5344—5353.
33. Prather P. L, FrancisDevaraj F., Dates C. R. et al. CB1 and CB2 receptors are novel molecular targets for Tamoxifen and 4OH-Tamoxifen. Biochem Biophys Res Com 2013; 441: 2: 339—343.
34. Herrera J. L, Diaz M, Hernandez-Fernaud J. R. et al. Voltage-dependent anion channel as a resident protein of lipid rafts: post-transductional regulation by estrogens and involvement in neuronal preservation against Alzheimer's disease. J Neurochem 2011; 116: 5: 820—827.
35. Pawar P., Ma L, Byon C. H. et al. Molecular mechanisms of tamoxifen therapy for cholangiocarcinoma: role of calmodulin. Clin Cancer Res: Official J Amer Assoc Cancer Res 2009; 15: 4: 1288—1296.
36. Jing G, Yuan K, TurkA. N. et al. Tamoxifen enhances therapeutic effects of gemcitabine on cholangiocarcinoma tumorigenesis. Lab Investigat; J Techn Meth Pathol 2011; 91: 6: 896—904.
37. Cimica V., Smith M. E, Zhang Z. et al. Potent inhibition of rhabdoid tumor cells by combination of flavopiridol and 4OH-tamoxifen. BMC Cancer 2010; 10: 634.
38. Perez B., Henriquez C., Sarmiento J. et al. Tamoxifen as a new therapeutic tool for neutrophilic lung inflammation. Respirology 2016; 21: 1: 112—118.
39. Sarmiento J., Perez B., Morales N. et al. Apoptotic effects of tamoxifen on leukocytes from horse peripheral blood and bronchoalveolar lavage fluid. Vet Res Com 2013; 37: 4: 333—338.
40. Mao J., Yuan J., Wang L. et al. Tamoxifen inhibits migration of estrogen receptor-negative hepatocellular carcinoma cells by blocking the swelling-activated chloride current. J Cell Physiol 2013; 228: 5: 991—1001.
41. Ribeiro M. P., Silva F. S., Paixao J. et al. The combination of the antie-strogen endoxifen with all-trans-retinoic acid has anti-proliferative and anti-migration effects on melanoma cells without inducing significant tox-icity in non-neoplasic cells. Europ J Pharmacol 2013; 715: 1—3: 354—362.
42. Mao Z., Zhou J., Luan J. et al. Tamoxifen reduces P-gp-mediated multidrug resistance via inhibiting the PI3K/Akt signaling pathway in ERnegative human gastric cancer cells. Biomed Pharmacother 2014; 68: 2: 179—183.
43. Nicolao M. C., Elissondo M. C. et al. In vitro and in vivo effects of tamox-ifen against larval stage Echinococcus granulosus. Antimicrob Agents Chemother 2014; 58: 9: 5146-5154.
44. Miguel D. C., Yokoyama-Yasunaka J. K., Andreoli W. K. et al. Tamoxifen is effective against Leishmania and induces a rapid alkalinization of para-sitophorous vacuoles harbouring Leishmania (Leishmania) amazonensis amastigotes. J Antimicrob Chemother 2007; 60: 3: 526—534.
45. Miguel D. C., Zauli-Nascimento R. C., Yokoyama-Yasunaka J. K. et al. Tamoxifen as a potential antileishmanial agent: efficacy in the treatment of Leishmania braziliensis and Leishmania chagasi infections. J Antimicrob Chemother 2009; 63: 2: 365—368.
46. Butts A., Koselny K, Chabrier-Rosello Y. et al. Estrogen receptor antagonists are anti-cryptococcal agents that directly bind EF hand proteins and synergize with fluconazole in vivo. mBio 2014; 5: 1: e00765—00713.
47. Zhang X., Fang Y., Jaiseng W. et al. Characterization of tamoxifen as an antifungal agent using the yeast Schizosaccharomyces pombe model organism. Kobe J Med Sci 2015; 61: 2: E54—63.
48. Jang W. S, Kim S, Podder B. et al. Anti-mycobacterial activity of tamoxifen against drug-resistant and intra-macrophage Mycobacterium tuberculosis. J Microbiol Biotechnol 2015; 25: 6: 946—950.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Богуш Татьяна Анатольевна — д.б.н., профессор, заведующая лабораторией медицинской химии, ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» Минздрава России Полежаев Борис Борисович — студент, Факультет фундаментальной медицины МГУ им. М. В. Ломоносова Дудко Евгений Александрович — к.б.н., старший научный сотрудник, лаборатория медицинской химии, ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» Минздрава России Богуш Елена Александровна — к.м.н., старший научный сотрудник, хирургическое отделение № 2 (диагностики опухолей), ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Кирсанов Владимир Юрьевич — к.м.н., научный сотрудник, хирургическое отделение № 2 (диагностики опухолей), ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
49. Murakami Y., Fukasawa M., Kaneko Y. et al. Selective estrogen receptor modulators inhibit hepatitis C virus infection at multiple steps of the virus life cycle. Microb Infect/Institut Pasteur 2013; 15: 1: 45—55.
50. Jordan V. C. Tamoxifen as the first successful targeted therapy in cancer: the gift that kept on giving. Breast Cancer Manag 2014; 3: 4: 321—326.
51. Singh M. N., Martin-Hirsch P. L., Martin F. L. The multiple applications of tamoxifen: an example pointing to SERM modulation being the aspirin of the 21st century. Med Sci Monitor: Internat Med J Exper Clin Res 2008; 14: 9: RA144—148.
Полоцкий Борис Евсеевич — д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник, хирургическое торакальное отделение, ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Тюляндин Сергей Алексеевич — д.м.н., профессор, заведующий отделением клинической фармакологии и химиотерапии, ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Давыдов Михаил Иванович — д.м.н., профессор, академик РАН, директор ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
