Введение
Колоректальный рак (КРР) занимает второе место среди опухолей желудочно–кишечного тракта (ЖКТ), и его частота увеличивается с каждым годом. От КРР ежегодно в Европе и США умирают около 150 тыс. человек [11]. Клинические и эпидемиологические наблюдения, а также экспериментальные исследования привели к предположению о том, что ацетилсалициловая кислота и другие нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) могут снижать риск развития КРР [19, 34, 46]. В последние 5 лет было показано, что сходным эффектом обладают препараты 5–аминосалициловой кислоты (5–АСК) – сульфасалазин и месалазин, являющиеся базисными средствами лечения язвенного колита (ЯК) и болезни Крона (БК) и профилактики их рецидива [21, 24, 44, 48, 55]. Предположение о возможной эффективности 5–АСК основано на том, что они близки по структуре молекулы и механизму действия к салицилатам (ацетилсалициловой кислоте) и другим НПВП.
В ретроспективных исследованиях было установлено достоверное снижение риска колоректальной аденокарциномы у больных ЯК при длительном приеме аминосалицилатов по сравнению с пациентами, не принимавшими эти препараты или использовавшими их нерегулярно [44].
В настоящем обзоре рассматриваются существующие на сегодняшний день доказательства антиканцерогенного действия препаратов 5–АСК – сульфасалазина и месалазина. Механизмы, посредством которых НПВП и аминосалицилаты оказывают антиканцерогенное действие, включают влияние на апоптоз и пролиферацию, ингибирование циклооксигеназного и липооксигеназного путей метаболизма арахидоновой кислоты, подавление ядерного фактора kВ (NFkВ) и митоген–активированных протеин–киназ (МАР–киназ), регуляцию экспрессии bcl–2 на эпителиальных клетках и блокаду окислительного стресса [5].
Экспериментальные исследования
Возможность антиканцерогенного действия НПВП впервые была обнаружена в 1980 г., когда было показано, что индометацин может уменьшать количество и размеры опухолей кишки у мышей [49]. Последующие наблюдения подтвердили этот эффект для салицилатов (ацетилсалициловая кислота) и аминосалицилатов (5–АСК) [9, 17].
Так, высокие дозы 5–АСК (милимолярные концентрации) подавляли опухолевый рост у мышей с дигидралазин–индуцированными новообразованиями, однако низкие дозы 5–АСК (микромолярные концентрации) продемонстрировали обратное действие [17, 30]. Механизмы такого разнонаправленного влияния 5–АСК пока не ясны.
В последние годы антиканцерогенный эффект некоторых НПВС (ацетилсалициловой кислоты, сулиндака и пироксикама) был показан у АРС–мутантных мышей (модель, аналогичная семейному аденоматозному полипозу) на разных уровнях: макроскопическом, микроскопическом и молекулярном [8, 10, 35]. Результаты экспериментов с использованием аминосалицилатов оказались противоречивыми. Так, в недавних исследованиях АРС–мутантных мышей 5–АСК не вызывал достоверного ингибирования опухолевого роста [51], тогда как другие соединения этой группы – балсалазид (двойная молекула 5–АСК) и 4–аминосалициловая кислота – неоспоримо оказывали этот эффект [42]. Поскольку и НПВС, и 5–АСК являются, прежде всего, противовоспалительными препаратами, то появилось предположение, согласно которому воспаление и канцерогенез могут быть синергичными процессами со сходными механизмами развития. На модели гидралазин–индуцированных опухолей у мышей было показано, что количество и размеры опухолей были больше при наличии воспаления слизистой оболочки, вызванного уксусной кислотой. Дальнейшие исследования должны прояснить взаимосвязь между опухолевым и воспалительным процессами и объяснить комбинированное действие НПВС и аминосалицилатов на них. В настоящее время бесспорным остается факт противоопухолевого действия высоких концентраций
5–АСК, однако необходимые терапевтические дозы ее препаратов и длительность их применения должны уточняться [5].
Механизмы злокачественного роста и влияние на них НПВП и аминосалицилатов
Злокачественный рост и накопление опухолевой массы рассматриваются в настоящее время как результат дисбаланса между процессами клеточной пролиферации и апоптоза. Нарушения, происходящие в онкогенезе на уровне генетического аппарата, приводят к активации биохимических процессов, ответственных за опухолевый рост. В развитии злокачественных опухолей рассматриваются два механизма: циклооксигеназозависимый и циклооксигеназонезависимый [5].
Циклооксигеназа (ЦОГ) – фермент, участвующий в метаболизме арахидоновой кислоты после ее высвобождения из клеточных мебран (см. рисунок). При действии ЦОГ на арахидоновую кислоту образуются простаноиды (простагландины, простациклины, тромбоксаны). Хорошо известно существование двух изоформ ЦОГ: ЦОГ–1, присутствующей во всех тканях, и ЦОГ–2, селективно и локально индуцируемой факторами роста, цитокинами и другими воспалительными медиаторами. Система ЦОГ и простаноиды в последние 20 лет активно изучались с точки зрения их физиологических и патологических влияний в организме. Система ЦОГ является основной точкой приложения всех НПВП при воспалительных процессах, и интерес к ней (особенно к ЦОГ–2) резко повысился в последние годы в связи с появлением на фармацевтическом рынке нового класса противовоспалительных препаратов – селективных ингибиторов ЦОГ–2 (коксибов) и сообщениями об их противоопухолевом потенциале [36, 37, 53]. Исследования последних лет показали гиперпродукцию ЦОГ–2 и простаноидов в аденомах и аденокарциномах толстой кишки у животных и человека [18, 22, 26, 57]. Кроме того, было установлено, что гиперэкспрессия ЦОГ–2 индуцирует синтез молекул адгезии, что ассоциируется с тенденцией к метастазированию и подавлением апоптоза в эпителиальных клетках на ранних стадиях развития опухоли [54]. С этих позиций понятно действие селективных ингибиторов ЦОГ–2 (целекоксиба и др.) на развитие неоплазий. Ацетилсалициловая кислота и другие неселективные НПВП, равно как и аминосалицилаты, подавляющие ЦОГ–1, практически не действуют на ЦОГ–2 или действуют на нее очень слабо, однако вызывают супрессию опухолей. Следует полагать, что ЦОГ–1 также может индуцировать злокачественный рост.
Влияние на опухоли других продуктов арахидонового каскада, образующихся альтернативным путем при действии 5–липооксигеназы, недостаточно ясно. Если НПВП являются ингибиторами активности ЦОГ–1 или ЦОГ–2, то препараты 5–АСК блокируют преимущественно липооксигеназный путь метаболизма арахидоновой кислоты (на чем и основано их противовоспалительное действие при ЯК и БК) и в значительно меньшей степени подавляют ЦОГ. Было показано, что лейкотриены В4 и D4 стимулируют пролиферацию в культуре опухолевых клеток и мышцах с ингибированием этого эффекта в присутствии аминосалицилатов [5]. Возможно, этот механизм может играть не основную, но вспомогательную роль в противоопухолевом действии препаратов этой группы.
Угнетение процессов пролиферации и активация апоптоза в опухолевых клетках были показаны для НПВП и аминосалицилатов независимо от активности ЦОГ и продуктов ее деятельности – простаноидов [5, 31], что подразумевает существование других механизмов клеточной регуляции и канцерогенеза. Так, например, разные производные сулиндака (сулиндак сульфид и сулиндак сульфат) оказывают одинаковый профилактический эффект в отношении опухолей, при этом первый из них в основном действует на ЦОГ, а второй на нее практически не влияет [28, 47]. Предполагается, что ЦОГ–независимые опухолевые механизмы включают ядерный фактор (NFkВ) и связанные с ним протеины (Rel и IkB), МАР–киназы, экспрессию bcl–2 на эпителиальных клетках и влияние окислительного стресса [5].
Семейство NFkВ–связанных белков играет ведущую роль в развитии воспаления (в т. ч. при ЯК и БК) и, как полагают, в формировании гастроинтестинальных опухолей [33, 41, 45]. С действием NFkВ/Rel связан один из генетически обусловленных механизмов воспаления. Этот белок, который в обычных условиях присутствует в цитоплазме клеток, под влиянием разных стимулирующих факторов, включая фактор некроза опухолей, мигрирует из цитоплазмы в ядро, где связывается со специфическим участком ДНК и активирует транскрипцию “воспалительных” генов. Таким образом, NFkВ стимулирует и контролирует синтез воспалительных цитокинов. Полагают, что сходный механизм может быть вовлечен в формирование опухоли, при этом мишенью для NFkВ являются гены, ответственные за опухолевый рост [5]. Возможно, что система NFkВ с ее влиянием на транскрипцию соответствующих генов является точкой пересечения в развитии воспаления и злокачественного роста.
Салицилаты ингибируют активацию NFkВ/Rel, а сульфасалазин и 5–АСК препятствуют транслокации этого белка в ядро и подавляют активность NFkВ в ядре, ингибируя, таким образом, NFkВ–зависимую транскрипцию генов [23, 38, 56]. Так, в ряде исследований 5–АСК ингибировала активность NFkВ, стимулированную фактором некроза опухоли и интерлейкином–1 [23, 38, 56]. Подавление активности МАР–киназ, продемонстрированное для аминосалицилатов, может быть дополнительным механизмом угнетения злокачественного роста [38]. Указанные механизмы в конечном итоге являются основой для регуляции процессов пролиферации и апоптоза. На основании этих наблюдений сделано предположение, что увеличение апоптоза малигнизированных клеток, вызываемое 5–АСК и ацетилсалициловой кислотой, может быть важнейшим механизмом их противоопухолевого действия, связанным с подавлением факторов антиапоптоза [5].
Еще один потенциальный дополнительный механизм канцерогенеза связан с окислительным стрессом и повреждением ДНК активными кислородными радикалами [40]. Подтверждение этому было получено при проведении хроматографического и спектрометрического анализа экстрактов ДНК из слизистой оболочки толстой кишки человека после воздействия активных форм кислорода. В экстрактах были обнаружены поврежденные (гидроксилированные) ДНК–основания: гуанин и аденин [6]. В клетках КРР было отмечено замедление репарации поврежденной ДНК при высоких концентрациях оксидантов [16]. С этих позиций применение антиоксидантов оказывает цитопротективное действие и теоретически может быть фактором профилактики злокачественной трансформации.
Аминосалицилаты, по–видимому, обладают антиоксидантной активностью, что было продемонстрировано в клинических исследованиях, показавших снижение уровня гидроксилированных ДНК–оснований в слизистой оболочке толстой кишки у больных воспалительными заболеваниями кишечника при длительном применении 5–АСК [5]. В культуре ткани слизистой оболочки толстой кишки человека аминосалицилаты предупреждали окислительное повреждение ДНК кислородными радикалами, по–видимому, путем нейтрализации или связывания последних [5, 6, 43].
Клинические исследования
В целом ряде ретроспективных исследований последних 20 лет, выполненных на основе данных онкологических регистров разных стран, и проспективных исследований, в которых на протяжении 10 лет осуществлялось наблюдение за более чем полумиллионом больных, было показано, что регулярный прием НПВП и ацетилсалициловой кислоты (по поводу ревматических и других заболеваний) снижает риск КРР на 30–50 % [27, 29, 46, 52]. НПВП ингибируют клеточную пролиферацию и усиливают апоптоз малигнизированных клеток при КРР и аденоматозных полипах толстой кишки, в т. ч. при семейном полипозе [5]. Длительное применение ацетилсалициловой кислоты (более 5 лет) снижает риск возникновения колоректальных аденом, предупреждает рецидивы КРР и малигнизацию полипов [12, 15, 32]. Хотя сегодня факт превентивного антиканцерогенного действия НПВП не вызывает сомнений, эти препараты не были рекомендованы для широкого использования по этому показанию из–за высокой опасности гастроинтестинальных осложнений, включая кровотечения.
Реальной альтернативой как для лечения ревматических заболеваний, так и для превентивного применения при риске развития КРР стали селективные ингибиторы ЦОГ–2. Предполагалось, что они могут применяться в течение длительного времени непрерывно без риска развития кровотечений. Наибольшие надежды возлагались на семейство коксибов (целекоксиб, рофекоксиб и др.). Так, селективный ингибитор ЦОГ–2 целекоксиб уменьшал количество и размеры полипов при семейном аденоматозном полипозе при 6–месячном приеме в дозе 400 мг [53]. Было начато большое исследование рофекоксиба APPROVe (the Adenomatous Polyp Prevention on Vioxx) с включением 2600 больных, целью которого являлось изучение эффективности и безопасности препарата при длительном применении для профилактики колоректальных полипов [37]. Однако исследование было досрочно прервано, и рофекоксиб был отозван с фармацевтического рынка в связи с увеличением риска инфаркта миокарда, который в основной группе пациентов более чем в 2 раза превышал таковой в группе плацебо. Появились сообщения о том, что кардиоваскулярные осложнения (инфаркт миокарда и инсульт) могут быть групповым свойством коксибов [4, 37]. Было показано, что абсолютный риск всех серьезных кардиоваскулярных побочных явлений при лечении ингибиторами ЦОГ–2 увеличивался на 1,3 % по сравнению с неселективными НПВП. Детальный анализ сердечно–сосудистых осложнений и их возможных причин при применении коксибов представлен в ряде обзоров [4, 25]. Предполагается, что повышенный риск кардиотоксичности при лечении этими препаратами связан с угнетением синтеза простагландина I2 (простациклина). Этот простаноид ингибирует агрегацию тромбоцитов и вызывает вазодилятацию [25]. Нарушение синтеза простагландина I2 приводит к повышению артериального давления и гиперагрегации тромбоцитов, что чревато развитием тромбозов в коронарных и мозговых артериях [25]. Таким образом, новые сведения о кардиотоксичности коксибов потребуют дополнительных исследований и надолго задержат решение вопроса о возможности профилактики КРР с их использованием. Не исключено, что другие НПВП с преимущественной селективностью в отношении ЦОГ–2 (мелоксикам, нимесулид) могли бы заменить коксибы по этому показанию, однако сведений об их антиканцерогенном действии пока нет.
Аминосалицилаты (месалазин и сульфасалазин) обладают противовоспалительным действием и являются базисными средствами для лечения и профилактики рецидива у больных ЯК и БК. Высокий риск развития КРР доказан для больных тотальным ЯК с длительным (более 10 лет) течением [1, 3, 7, 21].
Сходство структуры и механизмов действия салицилатов и аминосалицилатов позволило предполагать у последних наличие антиканцерогенных эффектов. Это было подтверждено в ретроспективном исследовании, в котором КРР был обнаружен у 5 из 152 больных ЯК (3 %), регулярно принимавших препараты 5–АСК, в то время как из 16 пациентов, не принимавших эти препараты, рак развился у 5 (31 %) [44].
В большом популяционном исследовании по типу случай–контроль, проведенном в Швеции, в которое были включены более 3000 пациентов с ЯК, наблюдавшихся в течение 10 лет, было показано достоверное снижение относительного риска развития КРР при систематическом приеме аминосалицилатов. В частности, у больных, получавших сульфасалазин, относительный риск снижался до 0,38 при сравнении с пациентами того же возраста и пола, с такой же продолжительностью и тяжестью заболевания, но не получавших поддерживающей терапии аминосалицилатами [13, 14, 24]. Эти данные очень близки приведенным выше результатам когортных исследований НПВП [53].
Результаты другого контролируемого клинического исследования свидетельствуют, что длительный регулярный прием 5–АСК снижает риск КРР у больных ЯК на 75–81 % по сравнению с контрольной группой, причем месалазин продемонстрировал значительно более высокую эффективность, чем сульфасалазин [20].
Как оказалось, ингибирующее опухолевый рост действие аминосалицилатов не ограничивается только больными ЯК. В двух контролируемых клинических исследованиях было показано влияние месалазина на процессы апоптоза и пролиферации в слизистой оболочке толстой кишки [14, 50]. В одном из них отмечали увеличение индекса апоптоза клеток колоректальной аденокарциномы при лечении клизмами с месалазином в течение 2 недель [14]. На темпы пролиферации в этом исследовании месалазин не влиял. В другом исследовании оральный прием месалазина в дозе 1 г/сут в течение 2 недель активировал апоптоз и тормозил пролиферацию в нормальной слизистой оболочке у больных, имевших спорадические полипы толстой кишки [50]. Нашими собственными исследованиями было показано, что применение терапевтических доз месалазина (Салофалька) в течение 4 недель у больных ЯК сопровождается снижением индекса пролиферации эпителиальных клеток в слизистой оболочке толстой кишки в 2–6 раз по сравнению с исходными показателями [2].
Поскольку длительный прием сульфасалазина ограничен его побочными эффектами, то препаратом выбора не только для предупреждения рецидива, но и для профилактики ККР при ЯК является месалазин. Следует полагать, что длительность приема месалазина в качестве антиканцерогенного препарата должна быть более значительной, чем при его использовании для профилактики рецидива. Такой пролонгированный прием способствует снижению пролиферативной активности эпителия и уменьшает вероятность развития ККР в группах риска. Таким образом, существуют клинические и экспериментальные доказательства антиканцерогенного действия препаратов 5–АСК. Однако требуются расширенные клинические исследования для определения их минимальной необходимой дозы и оптимальных сроков применения.
Следует также отметить, что аминосалицилаты имеют значительные преимущества перед НПВП в отношении побочных эффектов. Все препараты 5–АСК действуют на уровне кишечника, где высвобождается активное вещество, поэтому они не вызывают повреждения слизистой оболочки желудка и кровотечений, что свойственно ингибиторам ЦОГ–1. Кроме того, 5–АСК не вызывает сердечно–сосудистых осложнений, так как ее преимущественной точкой приложения является 5–липооксигеназа. На ЦОГ 5–АСК действует в минимальной степени, поэтому не вызывает значимого подавления простагландина I2, с которым связывают кардиотоксичность коксибов.
Заключение
Суммируя все вышеизложенное, можно сформулировать несколько выводов:
- Аминосалицилаты и НПВП (как селективные, так и неселективные) обладают сходными механизмами действия в отношении опухолевого роста.
- НПВП продемонстрировали высокий антиканцерогенный эффект при колоректальных опухолях и могли бы использоваться для их профилактики, но применение неселективных препаратов этой группы лимитировано развитием гастроинтестинальных осложнений, а использование селективных ингибиторов ЦОГ–2 (коксибов), по–видимому, будет ограничено из–за ассоциированного с ними повышенного риска кардиоваскулярных осложнений.
- Аминосалицилаты (сульфасалазин и месалазин) в эксперименте и ретроспективных клинических исследованиях демонстрируют антиканцерогенное действие и снижение риска КРР при ЯК.
- В коротких неконтролируемых клинических исследованиях аминосалицилаты оказывали антиканцерогенное действие (активация апоптоза и подавление пролиферации эпителиальных клеток) при спорадических полипах и аденокарциноме толстой кишки, не ассоциированной с ЯК.
- Аминосалицилаты (месалазин) не имеют значимых побочных эффектов при длительном применении, не вызывают гастроинтестинальных и кардиоваскулярных осложнений, свойственных ингибиторам ЦОГ–1 и ЦОГ–2.
Возникает закономерный вопрос: не могут ли аминосалицилаты, в частности месалазин, как препарат выбора, стать реальной альтернативой НПВП в качестве средств профилактики рака толстой кишки не только при воспалительных заболеваниях кишечника, но и при спорадических и наследственных опухолях? Представляется, что это могло бы быть наиболее обоснованным, перспективным и экономически выгодным методом предупреждения КРР. Для решения этого вопроса необходимы широкие контролируемые клинические исследования.
;){kind=link}