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环氧化酶与新药的开发
http://www.100md.com 2003年2月27日 《中国医药报》2003.02.27
     前列腺素(PG)既能保护胃和十二指肠黏膜,维护肾和血小板的功能,又能引起炎症和疼痛。体内PG由花生四烯酸经环氧化酶(COX)的催化而合成,COX有COX-1和COX-2两种异构体。COX-1是结构酶,在大多数组织(胃、觥⒏巍⒎巍?br>血小板、内皮等)中有表达,参与合成PG,调整外周血管阻力,保护黏膜,维护肾血流量,调整血小板聚集;COX-2是诱导酶,在单核巨噬细胞、滑膜细胞、软骨细胞、成纤维细胞和内皮细胞中有表达。;, http://www.100md.com

    非甾体抗炎药(NSAID)阿司匹林用于治疗疼痛与发热已有一个世纪,但直到1971年才发现,其抗炎作用是通过抑制COX的活性,从而抑制受伤部位PG合成,来达到镇痛效果的。随着对COX研究的深入,发现COX不仅参与炎症的发生,还与阿尔茨海默病(AD)、肿瘤动脉硬化(AS)等疾病的发生密切相关,因此,COX成为研制药物的新靶点。近年来,特异性COX-2抑制剂已成为新药开发的热点之一。;, http://www.100md.com

    COX-1和COX-2的作用特点;, http://www.100md.com

    虽然两种酶的催化反应基本相同,但在炎性反应中有差异,COX-1几乎在所有组织中均有表达,而COX-2的表达水平较低,在前列腺中两种酶的浓度都很高。在细胞内,COX-1主要存在于内质网,COX-2主要存在于核膜,因此,COX-2催化产生的PG可优先进入核膜,调节靶基因的转录,而COX-1催化产生的PG,通过胞浆分泌至组织间隙和血液中,调节生理活动。;, http://www.100md.com

    与COX异常有关的疾病及药物开发;, http://www.100md.com

    炎症早在20世纪60年代已发现COX在PG合成中的作用,认为PG含量的增多是由于COX-2表达上升所致。在骨关节炎的软骨及类风湿性关节炎的滑液中能检测到COX-2的高表达,通过滑膜细胞的培养,发现炎症因子如白介素-1(IL-1)和成纤维因子(FGF)能诱导COX-2的高表达,而IL-14和IL-13等抗炎因子和糖皮质激素能降低COX-2的水平。由于COX-2在炎症中的作用,因而开发了许多COX-2抑制剂如塞来昔布(Cele鄄coxib)和罗夫科昔布(Rofecoxib)等,不仅治疗骨关节炎和类风湿性关节炎有效,对预防和治疗癌症、AD和AS也有较好的疗效,而且没有胃肠道副反应。;, http://www.100md.com

    肾炎PG具有调节血管紧张度、水、盐代谢、肾小管重吸收和肾素分泌等功能,PG受体在肾脏中的分布不均衡,COX-2对肾的发育、结构和功能具有重要作用,若缺乏则引起肾发育不良,而COX-1在肾小球调节PG的合成。肾功能不全的患者,如果服用COX选择性抑制剂则会导致肾衰,对肾炎而言,则应根据具体情况选用COX-2抑制剂,如肾小球肾炎应选用非选择性COX-2抑制剂较适宜。

    AD是一种发展性痴呆,脑组织有β-淀粉样纤维沉淀,而微神经胶质细胞的激活作用与β-淀粉样斑块形成有关,微神经胶质细胞激活会导致局部炎症反应,引起炎性物质分泌,长期口服NSAID治疗类风湿性关节炎的患者,患AD的可能性比不服药者减少50%。在AD病人海马锥形层中,COX-2表达上升。54例AD患者尸检与其它疾病死亡者比较,神经元COX-2早期表达是AD患者发病的标志。由于COX-2与AD关系密切,因此,COX-2抑制剂可成为治疗AD的药物,例如吲哚美辛在临床治疗AD显示较好的疗效,患者的认知能力提高,遗忘症状有所改善。am21+v2, 百拇医药

    癌症研究表明,结肠癌细胞中COX-2的表达量增加,而周围组织未检出COX-2,表明结肠癌与上皮细胞肿瘤有关。乳腺癌宫颈癌肺癌食道癌、脑癌等癌组织中COX-2的表达也上调。动物实验表明,NSAID显著降低结肠癌的发生率。在使用阿司匹林或其它NSAID的人群中,结肠癌的发病率下降40~50%。Celecoxib能防止基因突变,抑制结肠癌细胞的生长。NSAID的抗肿瘤机制与抑制COX-2有关。am21+v2, 百拇医药

    AS病变主要由于血管内皮和平滑肌细胞受各种因素(物理、化学和生物)损害而引起炎性纤维性增生。高胆固醇血症,血管平滑肌细胞通过各种生长因子、细胞因子和血管调节因子的作用,导致AS的发生与发展。在炎症过程中释放的细胞因子是COX-2的诱导剂,COX-2大量诱导表达又引起组织增生,形成恶性循环,而NSAID可阻断这一途径,从而抑制平滑肌的增生。在检测血管硬化斑块中发现大量COX-2,而特异性COX-2抑制剂可减轻AS,降低高血压脑卒中的发生率。am21+v2, 百拇医药

    综上所述,COX及其产物在正常生理活动和病理过程中具有重要作用。NSAID在治疗疼痛、关节炎、心血管疾病中已得到广泛应用,目前考虑用于癌症、AD、AS的预防与治疗。COX-2选择性抑制剂在治疗疼痛、类风湿性关节炎和骨关节炎等方面与传统的NSAID相比更具优越性(如Celecoxib、Rofe鄄coxib)。由于COX-2在肾和中枢神经部位有表达,而且COX-1和COX-2在组织修复中起重要作用,因此两种酶的活性被抑制后,对心血管、肾等器官的影响,需要深入研究。(麦国荣 )