Канабідіол – від рослини до людського організму: Перспективна біоактивна молекула з багатоцільовим впливом на рак

Kis B, Ifrim FC, Buda V, Avram S, Pavel IZ, Antal D, Paunescu V, Dehelean CA, Ardelean F, Diaconeasa Z, Soica C, Danciu C.

International Journal of Molecular Sciences, December 2019

Вступ

Cannabis sativa L. – рослина, яка давно відома та широко використовується у промисловості завдяки текстильним волокнам, у їжі в якості олії з насіння, в медицині у вигляді олеорезину, а також як психоактивний засіб. Це основне джерело фітоканабіноїдів, речовин, які можуть взаємодіяти з ендоканабіоїдною системою людини, яких на даний момент виявлено понад 100 сполук. В останні роки велика увага приділяється основним фітохімічним речовинам, присутнім у Cannabis sativa L., а саме канабідіолу (КБД) та Δ9-тетрагідроканабінолу (ТГК). На відміну від ТГК, КБД володіє непсихоактивними ефектами, що створює перевагу для клінічного застосування, зокрема в протипухлинній терапії.

Основна фізіологічна функція ендогенної канабіноїдної системи полягає у пригніченні вивільнення інших нейротрансмітерів (ацетилхоліну, дофаміну, гістаміну, серотоніну, глутамату, ГАМК та ін.) у нервовій системі. Як правило, це відбувається шляхом стимулювання рецепторів CB1. Канабідіол має складний механізм дії з наступними складовими: слабке блокування рецепторів CB1; зворотній агоніст рецепторів СВ2; стимуляція ванілоїдних рецепторів типу 1 (TRPV1—transient receptor potential vanilloid 1) та типу 2 (TRPV2—transient receptor potential vanilloid 2); підвищення концентрації анандаміду шляхом блокування його гідролізу (вплив цього нейромедіатора реалізується через рецептори СВ1 в ЦНС та рецептори СВ2 на периферії); стимуляція ендогенної аденозинової сигналізації (шляхом зв'язування з рівноважним нуклеозидним транспортером-1); інгібування G-протеїн-зчепленого рецептора 55 (GPR55); а також стимулювання рецепторів 5-HT1a (рецептор серотоніну 1А), PPARγ (рецептор активації проліферації ядерної пероксисоми γ) і підтипів рецепторів гліцину.

Протипухлинний ефект КБД у дослідженнях in vitro та in vivo

Велика кількість досліджень показала, що КБД та інші структурно пов’язані канабіноїди мають протираковий потенціал як у дослідженнях на різних клітинних in vitro лініях, так і in vivo у безлічі тваринних моделей. Як вже було зазначено, КБД належить до сімейства канабіноїдів і є непсихоактивною сполукою, яка зв'язується зі специфічними G-протеїн-зчепленими рецепторами. Зокрема, КБД здатний впливати на різні етапи пухлинного процесу, гальмувати міграцію та адгезію ракових клітин, чинити антипроліферативний, проапоптотичний та антиінвазивний ефект. З моменту першого дослідження антипроліферативного потенціалу КБД in vitro та in vivo Munson et al, 1975 р., клінічне використання щороку поступово зростало. Канабідіол чинить хіміопревентивну дію при деяких локалізаціях раку, таких як молочна залоза, легені, товста кишка, простата, шкіра та мозок. Після активізації експресії різних генів, білків, ферментів та сигнальних шляхів, КБД у різних формах та концентраціях відіграє ключову роль у складних механізмах, які в кінцевому підсумку блокують ініціювання, прогресування та метастазування раку.

Рак легенів – одна з найпоширеніших причин смерті від раку. За даними World Cancer Research Fund International, у 2018 році в світі було виявлено два мільйони нових випадків раку легенів. У Європі найвищий показник мала Угорщина, за нею – Сербія та Франція. Найчастішим фактором ризику раку легенів є тютюнопаління, що є причиною 90% раку легенів. Ramer et al. продемонстрували, що КБД спричиняє пригнічення інвазії клітин A549. Механізм був спрямований на зменшення секреції інгібітора активатора плазміногену-1 (plasminogen activator inhibitor-1, PAI-1), який відповідає за антиінвазивну дію. В іншому дослідженні ця ж група дослідників повідомила, що PAI-1 відіграє важливу роль в антиметастатичному потенціалі КБД. Антиінвазивний ефект визначали за допомогою модифікованої камери Бойдена, використовуючи 1 мкМ КБД та 72 год інкубаційного періоду, тоді як експресію PAI-1 визначали методом RT-ПЛР, використовуючи 1 мкМ КБД протягом 48 год інкубаційного періоду (експресія PAI-1 – ключовий фактор пухлинної інвазії та метастазування; висока концентрація PAI-1 вважається маркером поганого прогнозу при багатьох видах раку, зокрема рак легені, шлунку, молочної залози та колоректальний). У дослідженні Haustein et al. було продемонстровано важливу роль молекули інтер-інтрацелюлярної адгезії (іnter-intracellular adhesion molecule, ІСАМ-1) у взаємодії між лімфокін-активованими клітинами-кілерами та раковими клітинами. При раку легенів застосування КБД призвело до пригнічення експресії ICAM-1-пов’язаних процесів та прямої кореляції із запобіганням метастазування ракових клітин поза межами власне пухлини. Ramer et al. продемонстрували, що КБД в дозі 10 мг/кг/добу знижує життєздатність клітинних ліній раку легенів A549 та H460 in vivo на тваринній моделі з використанням атимічних голих мишей. Клітинні механізми, індуковані КБД, підвищують регуляцію циклооксигенази (ЦОГ-2) та PPAR-γ in vitro та in vivo.

Кількість випадків меланоми постійно збільшується за останні кілька років, порівняно з іншими видами раку. Результати нещодавнього дослідження, проведеного Simmerman et al, засвідчили, що КБД є потенційно новим терапевтичним засобом для злоякісної меланоми. У цьому дослідженні мишачі B16F10 пухлинні клітини були імплантовані мишам-самцям віком 8–12 тижнів, згодом одній групі мишей вводили цисплатин (5 мг/кг на тиждень), а іншій – КБД (5 мг/кг двічі на тиждень). Результати показали схожість між двома групами, а саме, КБД на рівні з цисплатином значно зменшив ріст меланомної пухлини та збільшив період виживання і якість життя.

Рак молочної залози є основною причиною смерті серед жінок і є другим за поширеністю раком серед усіх локалізацій. Існує багато факторів ризику, таких як вік, сімейний анамнез раку молочної залози, генетика (жінки-носії гену раку молочної залози 1 BRCA1, гену раку молочної залози 2 BRCA2 та гену пухлинного білка p53 TP53) та тривалість грудного вигодовування. Використовуючи культури клітин MDA-MB-231 та MCF-7, Shrivastava et al. виявили, що КБД викликає загибель клітин у вибраних культурах ракових клітин. Серед механізмів вони припустили, що КБД індукує стрес ендоплазматичного ретикулуму та апоптоз, інгібуючи сигналізацію АКТ/мішені рапаміцину ссавців (mTOR) (5 мкмоль/л КБД протягом 24 год) та посилює генерацію реактивних видів оксигену (ROS) для вибраних клітин раку молочної залози (5 мкмоль/л КБД протягом 12 год). Інші дослідження, зокрема Leo et al, продемонстрували, що КБД пригнічує ріст різних клітинних ліній раку молочної залози (MCF-7, MDA-MB-231) зі значенням IC50 приблизно 6 мкМ і виявляє значно менший потенціал у неракових клітинах. Дослідження Sultan et al. показали, що КБД викликає апоптоз у двох різних клітинних лініях раку молочної залози людини: T-47D та MDA-MB-231. Ці ефекти спостерігалися за допомогою МТТ-тесту, фрагментації ДНК та аналізу на апоптоз ELISA. Скринінг MTT показав, що значення IC50 становили 2 мкМ (клітинні лінії MDA-MB-231) та 5 мкМ (клітини Т-47D). В той же час, обидві клітинні лінії показали збільшену ядерну локалізацію PPARγ після обробки 1–7 мкМ КБД протягом 24 год. Більше того, лікування КБД призвело до взаємодії між PPARγ, mTOR та цикліном D1 на користь індукції апоптозу. У 2014 році Elbaz et al. вивчали протипухлинний механізм КБД: вони показали, що він гальмує проліферацію, спричинену епідермальним фактором росту. Дослідження дійшло висновку, що КБД (3, 6 та 9 мкМ) може використовуватися як новий агент пригнічення росту та метастазування агресивних клітин раку молочної залози. McAllister et al. повідомили про ефективність 1,5 мкМ КБД у процесах метастазування раку молочної залози in vivo, а також in vitro, використовуючи аналізи проліфераціі та інвазії клітин, флоу-цитометрію та вестерн-блот.

Рак товстої кишки – друга за поширеністю локалізація в структурі смертності хворих на рак у всьому світі. Aviello et al. продемонстрували, що КБД чинить значний антипроліферативний ефект у двох клітинних лініях колоректальної карциноми (Caco-2 та HCT116). Вони використовувались в експериментах in vivo: клітини мишачої чоловічої моделі раку товстої кишки Інституту досліджень раку (ICR) обробляли 0,01-10 мкМ КБД протягом 24 годин. Лікування КБД в дозі 1 мг/кг значно знизило кількість поліпів у вогнищах аберантних крипт (aberrant crypt foci – ACF) та пухлин у мишей-самців. Більше того, результати показали, що від цього дозування та вище КБД виявляв оптимальний хіміопрофілактичний ефект. Захисний вплив на клітини раку товстої кишки був пов'язаний з позитивною регуляцією Каспази-3. Kargl et al. зазначили, що GPR55 бере участь у міграційній поведінці клітин раку товстої кишки HCT116 і відіграє важливу роль у запобіганні метастазування. У дослідженні аналізували адгезію та міграцію. Для блокування активності GPR55 клітин раку товстої кишки HCR116 були використані антагоніст GPR55 CID 16020046 (1, 2,5, 5 мкМ), КБД (1, 2,5 мкМ), імовірний антагоніст GPR55 та мала інтерферуюча РНК GPR55 (siRNA). Ще одне дослідження Jeong et al. продемонструвало, що у культурах клітин колоректального раку HCT116 та DLD-1, оброблених різними концентраціями КБД (0–8 мкМ), фіксувалися явища апоптозу. Механізм пов’язаний із регуляцією багатьох білків, з яких значно більшу експресію спостерігали на Noxa. У нещодавньому дослідженні Honarmand et al. вивчався вплив КБД на клітинну лінію раку товстої кишки CT26 in vivo, на тваринній моделі з використанням мишей-самців BALB/c. Результати показали, що 1–5 мг/кг КБД обнадійливо демонструє зниження росту клітин раку товстої кишки та зменшення розміру пухлини. Ці сприятливі ефекти можуть бути зумовлені зростаючою активністю антиоксидантних ферментів супероксиддисмутази (СОД) та глутатіонпероксидази (ГПО).

Рак передміхурової залози - один з найпоширеніших видів раку у чоловіків. Нещодавно проведене дослідження Kosgodage et al. продемонструвало, що КБД є новим модулятором вивільнення екзосом та мікровезикул (ЕМВ) у кількох лініях ракових клітин (EMВ відіграють важливу роль у обмеженні росту пухлини). Це дослідження показало, що використання 1–5 мкМ КБД значно знизило ріст клітин раку простати PC3. Petrocellis et al. тестували вплив КБД на клітини раку передміхурової залози LNCaP як in vitro, так і in vivo. Результати припускають, що протипухлинний механізм передбачає стимуляцію внутрішніх шляхів апоптозу. In vivo, КБД (1–100 мг•кг−1) значно інгібував життєздатність клітин раку передміхурової залози на тваринній моделі голих мишей MF-1. Sharma et al. працювали над оцінкою протипухлинної активності КБД у клітинних лініях раку передміхурової залози LNCaP та PC3. Результат показав, що КБД в дозі 20–60 мкг/мл є потужним інгібітором росту ракових клітин. Ефект оцінювали за допомогою аналізу ELISA та флоу-цитометрії. Ще одне дослідження впливу КБД на клітинну лінію раку передміхурової залози LNCaP, проведене Sreevalsan et al, показало, що КБД в дозі 5-15 мкМ пригнічує ріст ракових клітин. Дослідники зробили висновок, що проапоптотична активність КБД у цій клітинній лінії була фосфатазо-залежною. Варто зазначити, що протипухлинний ефект багатьох канабіноїдів включає модуляцію внутрішньоклітинної кінази.

Рак головного мозку визначається як одна з найстрашніших форм раку через важкість лікування. Massi et al. продемонстрували, що КБД призводив до пов’язаного з концентрацією інгібування життєздатності лінії людських клітин гліоми U87 після 24 год інкубації з КБД 5-10 мкМ. Більше того, фітосполуки гальмували ріст клітинних ліній гліоми U373 та U87, імплантованих атимічним голим мишам-самкам CD-1. Singer et al. продемонстрували, що КБД пригнічує життєздатність лінії стовбурових клітин гліоми (СКГ) 3832 та 387 та індукує апоптоз шляхом продукції продукуванням реактивних сполук кисню (Reactive Oxygen Species, ROS). Більше того, застосування КБД в дозі 15 мг/кг для лікування внутрішньочерепних СКГ-одержаних пухлин in vivo гальмувало проліферацію пухлинних клітин, активувало проапоптоптичну каспазу-3 та значно подовжувало виживання мишей. Незважаючи на те, що СКГ адаптувались до лікування КБД, цей факт було пригнічено шляхом комбінації КБД з маломолекулярними модуляторами ROS (вітамін Е). У сукупності ці дані говорять про те, що комбінація КБД з вітаміном Е регулює рівень ROS. Це може представляти перспективну терапевтичну модель для ведення пацієнтів з гліобластомою. Крім того, Marcu et al. продемонстрували, що 0,4 мкМ КБД пригнічує ріст різних клітинних ліній гліобластоми (U87-MG, U251 та SF126). Вони зробили висновок, що КБД є більш потужним інгібітором росту клітин гліобластоми, ніж ТГК. Також є дані по дослідженнях ролі каналу транзиторного рецепторного потенціалу (TRP), а саме – регуляції клітинної проліферації та диференціювання. Nabissi et al. показали, що КБД являє собою специфічний ліганд для TRPV2; таким чином, КБД працює як TRPV2-селективний активатор, посилюючи приплив Са2+ у клітини U87MG з IC50 22,2 мкМ. Отже, КБД може бути використаний як перспективний терапевтичний засіб проти клітинних ліній раку GBM. Solinas et al. довели, що КБД в концентрації 1–10 мкМ індукує апоптоз та інгібує міграцію ендотеліальних клітин пупкової вени людини (human umblilical vein endothelial cell, HUVEC) за допомогою аналізу ELISA та ангіогенезного набору. Дослідницька група Hernán Pérez de la Ossa et al. продемонструвала, що мікрочастинки, збагачені канабіноїдом, вплинули на посилення апоптозу та зменшення клітинної проліферації у клітинах гліоми U87MG. Мікрочастинки, які містили лише КБД (6,7 мг), вводилися експериментальним атимічним голим мишам in vivo. Alharris et al. показали, що КБД в концентрації 10 мкМ індукує апоптоз в клітинних лініях нейробластоми SH SY5Y та IMR-32 за рахунок активації рецепторів серотоніну та ванілоїду, а також значно зменшує міграцію ракових клітин та інвазію in vitro.

Імуномодулюючі ефекти КБД

Один з напрямків боротьби з раком полягає у спробах активації імунної системи проти пухлини. В останні роки зусилля вчених були зосереджені на розробці методів терапії, спрямованих на пухлинний імунітет. Імунотерапія вважається окремою категорією та не відноситься до класичної цитотоксичної терапії раку. Далі буде розглянуто КБД як природного протипухлинного кандидата, який, з одного боку, може "вбити" ракові клітини за допомогою різних механізмів і шляхів, а з іншого – стимулювати імунну систему.

Стимуляція канабіноїдних рецепторів (КБР) може стимулювати імунні клітини до регулювання зв'язування ДНК різних ядерних факторів – ефект, що в основному викликається негативною регуляцією утворення циклічного аденозину монофосфату (цАМФ). Циклічні аденозинові монофосфатаналоги можуть спричиняти дозозалежні гальмування або стимуляцію імунної відповіді і можуть змінювати вплив канабіноїдів на Т-залежну продукцію антитіл. Повідомлялося, що непсихоактивний КБД має низьку спорідненість до КБР, на відміну від ТГК.

Для оцінки впливу КБД на Т-клітини та макрофаги Liu et al. використовували моделі in vitro та in vivo. Результати показали, що КБД має здатність змінювати реактивність клітин імунної системи.

Повідомлялося, що канабідіол зменшує вироблення Т-хелперами-2 цитокінів, таких як IL-10, який відіграє важливу роль у гуморальному імунітеті. Крім того, Malfait et al. показали, що інтраперитонеальне або підшкірне введення КБД мишам знижувало рівень фактору некрозу пухлин α (tumor necrosis factor α, TNFα), а також знижувало вироблення гамма-інтерферону (interferon gamma, IFN-γ). Крім того, Watzl et al. було виявлено, що КБД знижує рівні IL-1 та TNF в мононуклеарах периферичної крові людини. Експресія TNFα та IL-1β в макрофагах регулюється ядерним фактором κB (nuclear factor κB, NFκB), який посилює експресію антиапоптотичних молекул у ракових клітинах, що призводить до стійкості пухлинних клітин до існуючих хіміотерапевтичних препаратів та їх комбінацій. Зниження експресії TNFα та IL-1β в макрофагах завдяки КБД свідчить про його протираковий терапевтичний потенціал.

Макрофаги відіграють важливу роль у вродженому та набутому імунітеті та є одним із основних виробників IL-12. Sacerdote et al. показали, що введення КБД як in vitro, так і in vivo викликало збільшення вироблення IL-12 та зменшення IL-10 відповідно. Потужний протипухлинний цитокін IL-12 здатний спровокувати регресію пухлини та зменшити утворення віддалених метастазів після системного або перитуморального введення.

Інше дослідження, проведене Kaplan et al. на спленоцитах, отриманих від мишей CB1-/-/CB2-/-, показало, що введення КБД викликало пригнічення експресії та проліферації IL-2 та IFN-γ, що може бути пов’язано з пригніченням функцій Т-клітин.

За даними Carrier et al., КБД володіє імуносупресивним ефектом завдяки посиленню ендогенної аденозинової сигналізації. Автори показали, що КБД діє як інгібітор захвату аденозину та тіаміну, інгібуючи рівноважний нуклеозидний транспортер-1 (equilibrative nucleoside transporter-1, ENT-1). Завдяки цим ефектам КБД викликає до себе інтерес в розрізі онкологічної терапії. Під час пухлинного патогенезу пуриновий нуклеозид, аденозин, виділяється раковими та імунними клітинами в умовах метаболічного стресу та гіпоксії. Зв'язування аденозину з рецептором А2А стимулює вивільнення IL-4 та IL-10, що посилює ріст пухлинних клітин, викликаючи пригнічення протипухлинної імунної відповіді.

У дослідженні Jan et al, проведеному на спленоцитах, лікування КБД викликало зменшення продукування IL-2, IL-4 та IFN-γ. Більше того, під час тестування на мишах до сенсибілізації овальбуміном, КБД викликав значне пригнічення вироблення антиген-специфічних антитіл, що свідчить про супресію гуморального імунітету.

У нещодавно опублікованому дослідженні Jensen et al. оцінювали експресію імунних генів після лікування КБД за допомогою моделі рибок даніо-реріо, геном яких нагадує людський приблизно на 70%. Автори дійшли висновку, що КБД по-різному модулював імунні гени, позитивно регулюючи IL1B та IL17A/F2 та негативно регулюючи трансформуючий фактор росту бета альфа (transforming growth factor beta, alpha, TGFBA), S100A10B (S100 кальцій-зв'язуючий білок A10), константну ділянку Mu важких ланцюгів імуноглобуліну (immunoglobulin heavy constant Mu, IGHM) та CD4-1. У дослідженні Sacerdote et al. непсихоактивний компонент Cannabis sativa L., КБД, виявив модулюючий вплив на імунітет пухлини, що свідчить про його терапевтичний потенціал при лікуванні раку. Сполука вважається компонентом рецептури, відомої як "медичний канабіс", який зараз використовується в деяких країнах. Потрібні подальші дослідження для того, щоб повністю зрозуміти всі механізми, пов'язані з протипухлинною діяльністю КБД.

КБД та канцерогенез, пов’язаний із запаленням

Хоча для всіх вищих організмів запалення є найбільш компетентною захисною реакцією вродженої та набутої імунної системи, але, переходячи в хронічну форму, з часом запалення може спричинити дисфункцію органів і порушення їх структури. Різні дослідження показали, що сфінголіпіди беруть участь у структурному збереженні клітинних мембран і є специфічними медіаторами клітинних функцій: міграції, проліферації та апоптозу. Відтак, вони також можуть приймати участь у процесах запалення, пов’язаних з раком. Сфінгозин-1-фосфат (sphingosine-1-phosphate, S1P) є позаклітинним лігандом для рецептора сфінгозин-1-фосфату (sphingosine-1-phosphate receptor 1, S1PR1), що відноситься до рецепторів, пов’язаних з G-протеїном (G protein-coupled receptor), і він може активувати перетворювачі сигналу та активатори транскрипції 3 (signal transducers and activators of transcription 3, STAT-3), націлений на виживання шлях, направлений на конверсію запалення в онкогенез. Клітинні, позаклітинні та тканинні концентрації S1P регулюються його незворотною деградацією за допомогою ліази сфінгозин-1-фосфату (sphingosine-1-phosphate lyase, SGPL1). Цей ключовий фермент є багатообіцяючою мішенню для розробки імуносупресантів.
Schwiebs et al. показали, що S1P-ініційована патофізіологія запалення-індукованого раку та рак-індукованого запалення розвиваються через різні молекулярні стадії. Два різні механізми канцерогенезу спостерігалися в моделі компартмент-специфічного виснаження SGPL1 у імунних та тканинних клітинах. У секції тканинних клітин, було відзначено швидкий ріст пухлини з особливою модуляцією пухлинного мікросередовища, а у секції імунних клітин – хронічне комплексне запалення з подальшим, хоча і відтермінованим, канцерогенезом. Теорія, що запалення може призвести до виникнення раку, є раціональним з огляду на наступні поширені події: збільшення пошкодження геному та синтезу ДНК, множення клітин, порушення шляхів відновлення ДНК, сприяння ангіогенезу та гальмування апоптозу. Тому потенційно протизапальна сполука може мати хіміопрофілактичну дію.

Узагальнюючи ці аспекти, можна зробити висновок, що хронічне запалення збільшує ймовірність виникнення різних типів раку. Тож логічним буде припущення, що усунення запалення може представляти обґрунтовану стратегію профілактики та терапії раку. Наведені вище результати свідчать про те, що протизапальна дія КБД висвітлює його як потенційний протипухлинний засіб, який можна клінічно розглядати з точки зору лікування раку. Подвійна терапія, що складається із протизапального засобу та звичайних протипухлинних препаратів, може покращити загальний прогноз пацієнтів та зменшити ризик метастазування.

Анти-ангіогенні ефекти КБД

Як вже було описано вище, багатоцільовий ефект КБД пов’язаний з антипроліферативною та проапоптоптичною активністю і, як нещодавно виявлено, має антиангіогенні властивості. Ангіогенез, утворення нових кровоносних судин із вже існуючих, є важливим етапом у пухлинних процесах росту, інвазії та метастазування. На процес ангіогенезу можна впливати шляхом інгібування факторів росту, таких як ендотеліальний фактор росту судин (vascular endothelial growth factor, VEGF), інтегрини, ангіопоетини; або ж шляхом активації інгібіторних ефекторів, таких як тромбоспондин та інтерферони.

Було встановлено, що канабіноїди можуть негативно регулювати рецептори VEGF при різних типах раку. Апоптоз ендотеліальних клітин спостерігався за рахунок активації канабіноїдних рецепторів, а також відмічалося зниження рівня проангіогенних факторів.

Поки що мало досліджень розглядали вплив КБД в якості модулятора ангіогенезу. Solinas et al. виявили потужний антиангіогенний ефект КБД як in vitro, зменшуючи ріст, міграцію та інвазію клітин HUVEC, так і in vivo на лабораторних мишах, використовуючи Матрігель. Було відмічено декілька механізмів модуляції ангіогенних факторів, що призвели до порушення ангіогенезу.

Цікавою відмінністю порівняно з результатами, отриманими для канабіноїдів в цілому, було те, що КБД не викликав ні апоптозу, ні некрозу клітин HUVEC у високих концентраціях (12 мкМ), але індукував міграцію ендотеліальних клітин. Антиміграційна активність підтримувалась молекулярною модуляцією декількох факторів. Канабідіол пригнічував матричну металопротеїназу-2, 9 (matrix metalloproteinase-2, 9; MMP2, MMP9) та тканинний інгібітор металопротеїнази 1 (tissue inhibitor of metalloproteinases 1, TIMP1), тим самим погіршуючи рухливість клітин та інвазію. Також КБД пригнічував активатор плазміногену типу урокінази (urokinase-type plasminogen activator, uPA) та інгібітор активатора serpinE1/плазміногену 1 (serpinE1/plasminogen activator inhibitor-1, PAI1), які беруть участь у деградації позаклітинного матриксу. При інгібуванні хемокінеліганду 16 (chemokineligand 16, CXCL16) та IL-8 погіршується рухливість клітин та ретикулярної формації, тоді як при негативній регуляції ендотеліну-1 (endothelin-1, ET-1), субодиниці А фактору росту тромбоцитів (platelet-derived growth factor subunit A, PDGF-AA) та експресії VEGF, знижується щільність мікросудин. Було встановлено, що ендотеліальний фактор росту судин негативно регулюється КБД при гліомі та раку простати. В іншому дослідженні було показано, що КБД також інгібує HIF-1a (регуляторну субодиницю фактора транскрипції, індукованого гіпоксією [hypoxia-inducible transcription factor]) у клітинах гліоми U87-MG, тож можна припустити його залучення у процеси клітинної виживаності, рухливості та ангіогенезу в умовах гіпоксії.

Solinas et al. досліджували, як КБД може пригнічувати ангіогенез при раку товстої кишки, і виявили, що він значно знижує рівень прозапальних цитокінів IL-6 та IL-8 та підвищує активність малональдегіду (MDA), антиоксидантного ферменту. Інше дослідження Stanley et al. продемонструвало, що КБД знижує рівень STAT5 та субстрату mTOR, індукуючи вазорелаксацію, тим самим сприяючи базовому механізму антиангіогенного ефекту в ендотеліальних клітинах людини.

У ще одному недавньому дослідженні Kisková et al. оцінювали вплив КБД на рак молочної залози і виявили, що він може змінювати мікрооточення пухлини за рахунок зменшення залучення макрофагів, що призводить до ангіогенного гальмування.

Окрім низької токсичності та відсутності психоактивності, КБД демонструє антиангіогенні властивості та багатоцільовий протипухлинний потенціал, завдяки чому є цікавим агентом для клінічного застосування в онкології.

Клінічні доказові дані протипухлинного ефекту КБД

Останнім часом КБД стає надзвичайно популярним у всьому світі. Він доступний у все більшій кількості продуктів із різними режимами введення. Існує багато видів дієтичних добавок, таких як капсули, жувальні таблетки, настоянки та олії. Для місцевого застосування часто застосовують креми, лосьйони та мазі, але найчастіше використовується олія КБД. Її популярність пояснюється зручною для споживання формою із високим вмістом КБД.

На сьогоднішній день існують сотні виробників і продавців КБД, і їх кількість швидко зростає, оскільки здатність КБД пригнічувати розвиток ракових клітин була продемонстрована авторитетними дослідженнями in vitro та іn vivo.

Інформація, зібрана на сьогоднішній день стосовно протипухлинних ефектів КБД, майже повністю обмежується доклінічними дослідженнями, проведеними на клітинних лініях або тваринних моделях. Хоча наявно багато літератури про доклінічні дослідження in vitro та in vivo, які описують протипухлинний механізм КБД при різних типах раку, кількість клінічних випробувань, спрямованих на розгляд впливу КБД на різні онкологічні нозології, до цього час обмежена. Щоб виявити повний спектр його позитивного впливу на онкологічне захворювання, все ще необхідно більше досліджень із залученням людської популяції для дослідження токсикологічних показників. Ризики щодо тривалих наслідків застосування КБД невідомі, особливо для дітей. Дослідження взаємодії з іншими ліками необхідні як із терапевтичної точки зору, так і з огляду на безпечність. Питання визначення ризиків та користі за допомогою клінічних випробувань залишається відкритим, але це потребуватиме тривалого часу та значного бюджету.

З точки зору клінічних досліджень, КБД найбільше вивчався в умовах гліобластоми. Клінічне випробування, яке розглядало дію КБД в монотерапії солідної пухлини, було проведене у 2014 році (клінічне дослідження NCT02255292). В іншому плацебо-контрольованому клінічному дослідженні фази ІІ аналізували вплив комбінації ТГК та КБД з ад'ювантною хіміотерапією темозоломідом для пацієнтів із гліобластомою, та було отримано позитивні результати (клінічне дослідження NCT01812603).

Наявний також цікавий приклад використання КБД в якості монотерапії раку з чудовою динамікою. У 2018 році Sulé-Suso et al. повідомили про наступний клінічний випадок: 81-річний чоловік, якому діагностували аденокарциному легенів у 2016 році, відмовився від хіміотерапії та променевої терапії і почав самостійно застосовувати олію КБД. Він почав з дози дві краплі двічі на день протягом тижня, збільшуючи її до дев'яти крапель двічі на день протягом місяця. Через місяць на КТ було зафіксовано значне зменшення кількості та розмірів медіастинальних лімфатичних вузлів.

У 2018 році Kenyon et al. було проведено клінічне дослідження із залученням 119 хворих. Зарахування учасників відбувалось протягом чотирьох років. Пацієнти отримували олію КБД в режимі три через три дні, середня доза становила 10 мг двічі на день (максимум 30 мг для значної пухлинної маси). У випробуванні брали учать хворі на рак різних локалізацій (наприклад, молочна залоза, простата та стравохід). Із 119 хворих на рак найбільш приголомшливий результат було отримано у випадку 5-річного хлопчика з анапластичною епендимомою, дуже рідкісною пухлиною мозку. Пацієнту було проведено до цього усі стандартні заходи лікування (оперативне втручання, хіміотерапія, променева терапія). Він розпочав лікування олією КБД у лютому 2016 року, а в грудні 2016 року візуалізаційні методи діагностики показали, що обсяг пухлини зменшився приблизно на 60%. Інші пацієнти у цьому дослідженні повідомили, що побічні ефекти повністю зникли, і хоча тривалість лікування становила шість місяців, багато хто захотів продовжувати терапію поза дослідним періодом.

Stella et al. повідомили про випадок встановлення діагнозу гліоми high-grade двом пацієнтам. Окрім хіміотерапії та супровідної терапії, вони також вживали олію КБД (від 300 до 450 мг/добу). Обидва пацієнти мали позитивну відповідь клінічно та на візуалізації, а також відповідь на лікування, що було підтверджено на періодичних оглядах.

Barrie et al. представили випадок 81-річної жінки, якій у березні 2017 року діагностували рак яєчника. Пацієнтка відмовилася від усіх втручань, пояснюючи своє рішення токсичністю лікування. Вона розпочала альтернативну терапію олією КБД (1 крапля сублінгвально на добу) та таблетками «Лаетрил», які містять очищений амігдалін (500 мг 4 рази на добу). Через два місяці було отримано різке зменшення розміру пухлини на КТ. У нещодавньому всебічному огляді Dumitru et al. також спостерігали збільшення тривалості життя пацієнтів, які отримували КБД, на основі результатів клінічних випробувань фази II. В даний час КБД досліджується у 180-денному рандомізованому, подвійному сліпому, плацебо-контрольованому, паралельному багатоцентровому клінічному випробуванні із залученням 160 пацієнтів. Метою дослідження є оцінка ефекту канабіноїду в поєднанні зі стандартним лікуванням для пацієнтів із множинною мієломою, мультиформною гліобластомою та злоякісними пухлинами шлунково-кишкового тракту (клінічне дослідження NCT03607643).

Усі ці клінічні випадки доводять, що КБД демонструє багатообіцяючі результати та допомагає онкологічним хворим з різними типами раку. Хоча в літературі описані результати деяких клінічних випробувань, що включають фармакокінетику та фармакодинаміку КБД, існує гостра необхідність у подальших клінічних випробуваннях, щоб отримати повну картину впливу цієї молекули на організм людини.

Висновок
Поглиблений аналіз літератури привів до висновку, що доклінічні дослідження (in vitro та in vivo) продемонстрували складний механізм дії КБД, завдяки якому він може гальмувати розвиток пухлинних утворень та розповсюдження злоякісних клітин при різних видах раку. Однак, незважаючи на велику кількість доклінічних випробувань, необхідні подальші дослідження, оскільки на даний момент ще не існує достатньої кількості клінічних доказів для підтвердження безпеки та ефективності КБД при лікуванні раку у людини. На сьогоднішній день, більшість клінічних позитивних результатів лікування КБД стосуються гліобластоми. Однак усі описані вище дані свідчать про те, що КБД є новим перспективним протипухлинним агентом.

Підготовано на основі матеріалів