综述：二甲双胍与其他重定位药物联合用药治疗仓鼠纤维肉瘤的比较：综述

《Pharmaceuticals》：Comparison of Metformin Combinations with Other Repurposed Drugs in the Treatment of Hamster Fibrosarcoma: A Review

　　

背景/目标：二甲双胍（Metformin）是癌症药物重定位（drug repurposing）的杰出候选药物，临床前和流行病学证据均支持其在糖尿病患者中降低癌症发病率的作用。其多效性作用包括激活AMP活化蛋白激酶（AMPK）、抑制蛋白质合成以及改变代谢。本综述通过全面的表格概述和针对仓鼠纤维肉瘤特定研究的交叉分析，整合了全球临床前数据。由于二甲双胍为基础的联合用药方案在仓鼠纤维肉瘤模型中的头对头比较研究仍然有限，本研究进行了一项整合性跨研究评估，以建立一个与二甲双胍联用的各种重定位辅助药物的明确比较层级。方法：研究人员对同行评审的临床前研究进行了文献综述和跨研究再分析，重点关注BHK-21/C13诱导的仓鼠纤维肉瘤模型中的体内治疗结局。研究人员使用以对照均值百分比（±标准差（SD））表示的肿瘤终点数据，并排评估了来自不同原始研究的治疗方案。只有具有统计学显著性的成对差异（p < 0.05）才用于确定比较层级。结果：整合分析确定，在比较的二甲双胍联合用药方案中，双硫仑（disulfiram）和双氯芬酸（diclofenac）是最有前景的辅助药物，在所有评估终点中均显示出最高的统计学显著性。基于二甲双胍的联合用药方案的统计学排序如下：双硫仑、双氯芬酸、硝酸甘油（nitroglycerin）、伊曲康唑（itraconazole）和咖啡因（caffeine）。结论：通过将先前分散的原始数据整合到一个统一的比较框架中，这些发现为基于二甲双胍的联合用药策略提供了强有力的、整合性的临床前理论基础。所建立的辅助药物效力层级解决了结构上的模糊性，并支持进一步的转化和临床研究，以评估其在纤维肉瘤（fibrosarcoma）及其他恶性肿瘤中的治疗潜力。

1. 引言

《Galega officinalis》（山羊豆；Herba rutae caprariae）是一种具有历史意义的药用植物，在20世纪早期作为合成双胍类（biguanides）药物的天然前体。二甲双胍（Metformin，1,1-二甲基双胍），于1922年由都柏林圣三一学院的Werner和Bell首次合成，至今仍是最重要的衍生物。该植物有着悠久的药用历史，其中最早的详细植物学描述之一由John Hill于1772年提供。传统上，山羊豆被用于缓解与糖尿病相关的症状，包括烦渴和多尿，也用于管理诸如天花和麻疹等传染病，以及治疗毒虫咬伤。除了其治疗应用外，它还被用于地中海文化中的传统乳制品生产。1957年，双胍类的降血糖功效在法国的人体研究中得到了临床证明。自1995年获得更广泛的批准以来，二甲双胍已成为全球处方最广泛的降糖药物之一。二甲双胍抗癌活性的初步实验证据于2001年在动物研究中报道，随后回顾性观察分析表明，二甲双胍的使用与2型糖尿病患者癌症风险降低相关。二甲双胍首次用于癌症预防的临床重定位于2005年通过一项在泰赛德地区进行的观察性病例对照研究报道，涉及约11,000名2型糖尿病患者。分析显示，基于923名癌症患者和1,846名对照者的比较，二甲双胍的使用与总体癌症风险降低23%相关。这些发现为支持二甲双胍潜在的抗癌保护作用提供了早期证据。随后的观察性研究利用全球的临床和保险数据库进一步探讨了这种关联。自2005年以来，研究报告了糖尿病患者癌症风险的降低。二甲双胍因其多方面的机制而成为药物重定位研究的关键焦点，这些机制包括增强胰岛素敏感性、调节葡萄糖摄取、影响糖异生和蛋白质合成、改变肠道微生物组，以及直接激活AMP活化蛋白激酶（AMPK）。这些作用有助于减少脱氧核糖核酸（DNA）损伤、改善DNA修复、诱导自噬、抑制细胞生长、以及抑制增殖和新生血管生成。在确定了二甲双胍对血糖控制和胰岛素敏感性的影响之后，许多临床前研究探讨了其抗癌活性的机制。鉴于围绕二甲双胍的文献数量庞大，本研究采用了有针对性的检索策略来汇编表格中的数据。在PubMed数据库中使用关键词“metformin”和“cancer”在标题/摘要字段中进行检索，产生了约5490篇文章，而在ScienceDirect数据库中使用相同的关键词组合进行补充检索，检索到1655条结果。为了严格聚焦于基础和转化机制，根据预定义的标准对检索到的记录进行了手动筛选。只选择了具有注册数字对象标识符（DOI）并评估临床前（体外和体内）肿瘤学结局的原始研究文章。为了保持表1和附录A表A1的临床前范围，综述文章和临床试验被排除在这些特定数据集之外。本综述中引用的绝大多数功能性研究均在PubMed中索引，并被选择用于反映过去二十年中具有代表性的机制通路和联合策略。除了其代谢作用外，二甲双胍还调节调节细胞生长和存活的关键信号通路。这些机制可以大致分为胰岛素依赖性和胰岛素非依赖性。一个关键通路涉及激活AMPK，导致哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）的抑制，进而引起细胞周期停滞、凋亡和抑制肿瘤生长。二甲双胍还调节主要的致癌通路，包括磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）、细胞外信号调节激酶（Erk）和受体酪氨酸激酶（RTKs），同时影响肿瘤代谢、血管生成和免疫反应。此外，抑制线粒体复合体I会破坏细胞能量代谢和Warburg效应，从而增强其抗癌潜力。表1总结了二甲双胍与其他药物或治疗联合使用时，在多种癌症类型中发挥抗癌作用的体内外研究证据。附录A表A1提供了自2001年以来，关于二甲双胍单独或联合用药在不同癌症类型中发挥抗癌活性的临床前研究的详细总结。表1则简要概述了强调二甲双胍特异性与其他药物或治疗联合使用的抗癌效果的研究。在这些联合用药中，二甲双胍增强了共给药药物的敏感性或降低了其耐药性。在分析表1和附录A表A1中汇编的数据时，必须明确承认当前文献中的若干局限性。首先，一些临床前体外证据依赖于临床上不切实际的二甲双胍浓度。因此，在实验室环境中观察到的一些拟议分子机制可能无法有效转化为人体生理学。此外，关于特定二甲双胍联合用药的部分比较证据来自具有重叠作者身份的研究小组。虽然这些研究提供了基础性的见解，但进一步独立重复将有助于支持这些发现更广泛的转化可扩展性。本综述旨在强调过去二十年中致力于研究二甲双胍抗癌特性的庞大且不断扩展的临床前研究。为了应对这一广泛的研究背景，我们编制了一个包含超过100篇相关主要参考文献的全面表格概述，整合了全球临床前数据以及仓鼠纤维肉瘤的特定体内研究。在此背景下，本综述的主要目的是系统比较和综合关于二甲双胍单独或与各种重定位药物联合使用，特别是在BHK-21/C13诱导的仓鼠纤维肉瘤模型中的抗癌疗效的临床前数据。本综述旨在通过进行整合性跨研究评估，弥合单个原始研究之间的差距。通过并排评估这些不同的联合策略，本研究基于治疗结局和统计学显著性，建立了重定位辅助药物，特别是双硫仑、双氯芬酸、硝酸甘油、伊曲康唑和咖啡因的比较层级排序。最终，这一全面的综合旨在揭示可能存在的总体协同机制，并提供必要的整合性临床前理论基础，以指导未来在纤维肉瘤和其他类型癌症治疗中的临床研究。尽管大多数临床前研究显示二甲双胍具有有前景的抗癌效果，但临床结果却存在差异。尽管有强大的临床前和流行病学证据，但二甲双胍在肿瘤学中的临床结局仍然不一致，这可能反映了研究设计、患者群体和给药方案方面的局限性。未来的研究需要阐明代谢调节和致癌信号之间的复杂相互作用，并充分开发二甲双胍作为一种安全、可及且成本效益高的辅助疗法。

2. 二甲双胍及其联合用药在仓鼠纤维肉瘤治疗中的应用

自2017年以来，进行了一系列实验，旨在研究二甲双胍单独以及与其他重定位药物联合使用时，以人等效剂量对仓鼠纤维肉瘤的抗癌效果。所有动物实验均按照先前研究中描述的方法进行。叙利亚金仓鼠被随机分配到实验组，每组最少6只，体重和年龄相近。动物在标准实验室条件下饲养，所有程序均获得诺维萨德大学动物伦理委员会的批准。未评估性别相关差异以及性激素对肿瘤生长的潜在影响。根据3R原则，在保持统计学相关性的同时，每组动物数量被最小化。选择叙利亚仓鼠是因为BHK-21/C13细胞诱导的肉瘤模型具有高度的可重复性，能持续在接种部位产生孤立的、局部侵袭性肿瘤，且无可见转移。产生的肿瘤与体外培养的BHK-21/C13细胞高度相似，因为仓鼠的免疫机制不将这些细胞识别为致瘤性细胞，从而防止了免疫介导的排斥反应，并允许肿瘤大量生长。由于只有存活的BHK-21/C13细胞才具有致瘤性，因此产生的BHK肿瘤可以被视为原始细胞培养的体内对应物。由于缺乏显著的免疫干扰，该模型为抗癌药物的药理学评估提供了一个合适的平台。由同一位研究人员将BHK-21/C13细胞皮下接种到每只仓鼠的背部区域。对重定位药物进行的人-动物剂量外推是通过体表面积（BSA）归一化进行的，遵循美国食品药品监督管理局（FDA）指南。因此，仓鼠剂量对应于以mg/kg/天表示的标准人治疗剂量，并利用BSA转换因子进行调整。仅BSA缩放并不能保证跨物种的药代动力学或药效学等效性。物种特异性的药物吸收、首过代谢、半衰期、活性代谢物、组织分布和耐受暴露量差异可能会显著改变药物活性。因此，缺乏血浆或瘤内浓度测量可能是本研究的一个转化局限性。在肿瘤细胞接种后，所有药物均通过管饲法每日一次口服给药，以溶液或生理盐水悬浮液形式给药。个体剂量根据体重进行调整以维持等效的mg/kg暴露量，而管饲体积则基于标准仓鼠液体摄入量，并远低于正常的每日消耗水平。为了确保动物福利，在所有实验中，人道终点被严格定义为：体重减轻≥20%、反应性降低、姿势受损、无法维持正常生理功能、肿瘤直径>3.5cm、肿瘤负荷超过体重的10%以及肿瘤溃烂。每日监测动物的体重、行为、一般状况、临床症状以及肿瘤大小、位置、数量和溃烂情况。在每个实验结束时，通过腹腔注射戊巴比妥对仓鼠实施安乐死。5分钟后，通过无自主呼吸以及缺乏足部和趾部反射来确认深度麻醉和意识丧失。确认后，进行终末期心脏放血以采集血液样本用于生化和血液学分析。随后，在死后收集主要生命器官，包括脑、心脏、肺、肝脏、肾脏、胃和肠道，用于下游病理学、组织学和毒理学评估。在整个实验期间，每日使用数字卡尺监测仓鼠体重和肿瘤尺寸，并使用标准椭球公式计算肿瘤体积。所有队列的动物福利保持最佳状态；未发生提前死亡或计划外安乐死。最大肿瘤直径严格保持在3.5厘米以下，肿瘤负荷远低于总体重的10%阈值，从而在所有实验中都符合国际伦理指南。手术切除后，称量肿瘤重量，并测量其三维轴以使用椭球模型计算表面积。通过标准水置换法确定精确的肿瘤体积。对于随后的组织病理学和免疫组织化学评估，从每个肿瘤结节的最大周长处采集代表性横截面。进行标准苏木精-伊红（HE）染色以评估肿瘤生长、组织浸润以及坏死和出血区域。为补充组织病理学评估，使用一组生物标志物进行免疫组织化学（IHC）染色以评估特定细胞过程：Ki-67和增殖细胞核抗原（PCNA）用于细胞增殖；CD34和CD31用于新生血管生成；葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）用于葡萄糖代谢；诱导型一氧化氮合酶（iNOS）用于一氧化氮通路；以及细胞色素C氧化酶亚基4（COX4）和细胞色素C（Cytochrome C）用于监测细胞凋亡。在所有实验中，定量数据以均值±标准差（SD）或标准误（SE）表示。组间差异使用单因素方差分析（ANOVA），然后进行Student-Newman-Keuls事后检验，利用TIBCO Statistica 13.3.1软件进行评估。为验证参数假设，还额外应用了双侧Mann-Whitney U检验进行中位数比较。在适当的情况下也进行了相关性分析。在所有统计评估中，p值小于0.05被认为具有统计学显著性。在所有实验中，评估的治疗方法均显示出良好的安全性，与对照组相比，对动物体重、血液学参数或生化标志物均未产生显著影响。在本综述中，基于对照与治疗组的p值以及测量终点相对于相应对照组的变化百分比，对二甲双胍及其与咖啡因、伊曲康唑、硝酸甘油、双硫仑和双氯芬酸的联合用药的抗癌疗效进行了比较评估。

3. 基于二甲双胍的治疗方案对仓鼠纤维肉瘤的比较评估

为了便于对基于二甲双胍的治疗方案进行比较评估，科研人员进行了以下操作：（1）评估了主要终点的95%置信区间（CI），以及（2）根据多个肿瘤相关终点对具有统计学显著性的治疗方案进行了排序。排序方法基于p值升序，p值越低表示治疗相关变化的统计证据越强。为宏观肿瘤特征和免疫组织化学标志物分别生成了排序，以提供跨不同生物学领域的治疗方案表现的综合概览。表7呈现了29个评估实验组中主要研究终点和次要终点的95%置信区间（CI）和区间宽度。在几个不同的实验子集中，统计学显著性（95% CI不包括零）被一致地达到。具体而言，实验1、4、5、6、9、10、12、15和17在表7的所有分析终点中均显示出稳健且具有统计学显著性的抗癌疗效，这由严格为正的置信区间所证实。相反，其余实验组则表现出更宽的置信区间，跨越了零，这表明在这些特定的给药方案、双联组合或救援三联组合方案下，数据方差较大且缺乏明确的统计学显著性。值得注意的是，在实验17、15、1和5中观察到了主要终点最紧密、最一致的置信区间，强调了这些特定干预方案的可重复治疗潜力。需要指出的是，在接种前七天开始给药方案具有与肿瘤建立后治疗性给药不同的临床意义。

4. 具有显著抗癌活性的二甲双胍及基于二甲双胍联合用药方案的比较分析

在识别出多个肿瘤终点均具有显著抗癌活性的基于二甲双胍的治疗方案后，进行了成对比较以进一步评估最有效治疗方案之间的差异。分析基于以对照均值百分比（±SD）表示的肿瘤终点值，从而能够直接比较评估参数中与治疗相关的影响。只保留了治疗对之间具有统计学显著性的差异，并汇总于表10。我们的比较依赖于已发表的汇总统计数据。为确保一致性，数据归一化是相对于所分析出版物中报告的对照组进行的。我们的分析表明，双硫仑-二甲双胍和双氯芬酸-二甲双胍联合用药方案在主要终点上具有最窄的95% CI宽度，并且是多数表现出最显著抗癌效果的药物组合（反映在所有评估终点的最低p值）中的一部分。此外，在通过与其他有效治疗方法的比较确定的最有效治疗方案中，双硫仑是最常共用的药物之一。继双硫仑之后，剩余药物的疗效按降序排列为双氯芬酸、硝酸甘油、伊曲康唑和咖啡因。在所评估的研究中，单一疗法通常未能引发任何抗癌反应，但二甲双胍在特定实验条件下是个显著的例外。二甲双胍单药疗法仅在预防性给药（即在肿瘤接种前）或使用高剂量时表现出抗肿瘤功效。这一模式在以下治疗方案中很明显：包括500 mg/kg/天二甲双胍（涉及7天预处理阶段和14天接种后给药）、500 mg/kg/天二甲双胍（涉及3天预处理和14天接种后给药）以及1000 mg/kg/天二甲双胍（在肿瘤接种后给药19天），这与关于长期抗糖尿病二甲双胍治疗的流行病学证据一致。

5. 总体讨论与结论

总体而言，在我们的实验中，基于二甲双胍的联合用药方案对仓鼠纤维肉瘤的生长产生了统计学上显著且可能具有协同作用的抑制作用。这些发现得到了额外验证实验的进一步支持，包括基于核因子κB（NF-κB）激活的救援方法以及在多种恶性细胞系中的补充体外研究。具体而言，共用一个NF-κB刺激剂完全消除了二甲双胍和共同重定位药物的联合抗肿瘤作用，完全恢复了肿瘤进展。然而，甲苯达唑救援实验并未将NF-κB确立为唯一的因果机制，因为甲苯达唑也影响微管、细胞应激、代谢和其他通路。抗肿瘤活性的丧失可能反映了脱靶效应、药代动力学相互作用、毒性或通路交叉对话。更强的机制性结论需要直接的NF-κB靶点参与数据。观察到的基于二甲双胍的联合用药方案的抗癌活性可能归因于对NF-κB信号通路的潜在协同调节，作用在上游、下游或直接调节水平。这种联合策略可能增强单个药物的治疗效果，对纤维肉瘤和其他恶性肿瘤在化学预防或辅助治疗方面具有潜在的相关性。潜在优势包括提高抗肿瘤疗效、减少单个化合物的剂量、以及可能规避耐药性。由于未测定药物浓度，原始的联合指数（CI）方程被改编，假设呈线性药代动力学，即剂量与体液中的药物浓度成正比。使用改编后的方程计算了剂量修正的联合指数（CI）。在本研究中，D代表在联合用药中产生相对于对照在评估终点上具有统计学显著改善的二甲双胍或第二种重定位药物的剂量。由于在测试剂量下，单一疗法均未产生显著效果，而所有联合用药都非常有效，因此计算出的CI值仍然小于1，表明存在潜在的协同药物相互作用。在旨在阐明潜在的、可能协同的机制的救援实验中，基于二甲双胍的双药联合方案补充NF-κB刺激剂甲苯达唑的预期结果是将肿瘤重量、体积、负荷和其他定义终点维持在对照组的水平，在所有评估终点上均无统计学显著差异。使用改良的Chou-Talalay方程计算CI。对于联合使用甲苯达唑的基于二甲双胍的方案，其联合指数（CI）是使用人等效剂量计算的。此计算假设甲苯达唑具有零内在抗癌活性，这一前提在作为单药疗法接受甲苯达唑的实验组中得到了实验证实。由于在该救援模型中甲苯达唑缺乏单药抗癌活性，将其纳入改良的Chou-Talalay方程产生了大于1的联合指数CI值。这表明可能存在拮抗相互作用。因此，加入甲苯达唑消除了二甲双胍双药联合方案的抗肿瘤功效，在所有评估的终点上与对照组均无统计学显著差异。与该模型一致，所有计算值均超过1，表明在NF-κB调节作用下存在潜在的拮抗抗癌效应。该CI分析的一个局限性是使用了给药剂量而非测量的血浆或组织药物浓度。该方法假设线性药代动力学，可能无法完全解释体内变异。由于我们的数据缺乏稳健模型所需的剂量-反应关系和不确定性估计，因此这种改良的Chou-Talalay分析的结果应仅在上述局限性下接受。在联合治疗中观察到的增强的抗肿瘤活性表明存在潜在的协同相互作用；然而，由于体内模型的局限性和缺乏全面的药代动力学数据，这一结论仍是假设性和初步的。CI分析基于肿瘤生长终点而非测量的药物浓度，且相对较小的样本量可能降低了统计精度。此外，体内模型固有的生物变异性和肿瘤微环境因素未能被常规的协同分析完全捕捉。因此，这些发现应被视为探索性的，未来的研究需要纳入直接的药代动力学测量以验证初步估计的CI值。尽管如此，这些发现应被解释为初步的临床前证据。在临床转化之前，需要进一步的研究，包括详细的机制验证、药代动力学分析、确认全身和瘤内暴露、在多个肿瘤模型中进行评估以及安全性评估。在整个分析的研究中，未检测到大体病理学和组织病理学变化。此外，在测试的仓鼠中未观察到药物-药物毒性；然而，小样本量使得研究不足以检测中度或微弱的毒性。因此，稳定的体重和有限的参数不能最终确定安全性。所有使用的药物目前均已注册并用于临床。虽然在标准治疗剂量下预计不会出现人体毒性，但必须通过针对患者队列的前瞻性临床试验进一步评估人体中明确的药物-药物毒性特征。二甲双胍通过调节若干信号通路发挥多效性抗癌作用。AMPK的激活抑制mTOR信号，从而诱导凋亡、自噬和细胞周期停滞，同时抑制蛋白质合成、细胞增殖、迁移和侵袭。此外，二甲双胍抑制丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号，促进凋亡，限制细胞迁移。其抑制NF-κB信号的能力也与多药耐药基因的表达降低有关。此外，二甲双胍降低缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）的激活和稳定性，从而减弱缺氧驱动的适应性反应，如无氧糖酵解和血管生成。二甲双胍抑制B细胞慢性淋巴细胞白血病细胞中刺激诱导的NF-κB、信号转导和转录激活因子3（STAT3）和Akt信号通路的激活。二甲双胍成功对抗并延迟了表皮生长因子受体（EGFR）突变肺癌细胞对EGFR-酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）获得性耐药性的发展。这种化疗耐药性的逆转在机制上是由AMPK的激活驱动的，其随后抑制下游的ERK/NF-κB信号通路。鉴于与NF-κB激活相关的拮抗效应，药理学抑制这一生存通路仍然是提高抗癌疗效的重要策略。最近的证据表明，咖啡因可以调节NF-κB信号，从而增强治疗反应。在乳腺癌模型中，咖啡因与紫杉醇联合使用可抑制NF-κB依赖的促生存信号，恢复化疗敏感性，促进凋亡，并通过下调NF-κB表达减弱促炎反应。类似地，在结直肠癌中，咖啡因已被证明能干扰NF-κB信号网络，从而有助于抑制肿瘤进展。现有证据表明，伊曲康唑通过抑制Hedgehog信号和间接抑制NF-κB信号来发挥抗癌活性，从而促进凋亡、抑制癌细胞增殖、减弱炎症反应并诱导细胞周期停滞。硝酸甘油发挥肿瘤抑制作用，至少部分是通过NO依赖的肿瘤坏死因子α/肿瘤坏死因子受体1（TNFα/TNF-R1）信号调节，将经典的促生存NF-κB通路转向促凋亡通路，从而促进癌细胞死亡。硝酸甘油可以通过靶向HIF-1α来增强抗癌治疗，从而减弱与治疗耐药相关的缺氧驱动的促生存信号。此外，它可能改善抗癌药物的肿瘤选择性递送和治疗效果，同时减少对正常组织的损伤。双硫仑在胃癌中的抗肿瘤活性与抑制NF-κB和Wnt/β-连环蛋白（Wnt/β-catenin）信号通路有关。双硫仑抑制癌细胞增殖、迁移和侵袭，伴随着PCNA、Wnt、β-连环蛋白和NF-κB的表达降低，从而促进凋亡并限制肿瘤进展。双氯芬酸通过诱导多种细胞类型的细胞周期停滞和凋亡来抑制细胞增殖，包括胶质母细胞瘤细胞、成骨细胞、血管平滑肌细胞、人淋巴内皮细胞和卵巢细胞。这些效应与细胞周期抑制剂p21和p27的上调、细胞周期蛋白D1（cyclin D1）的下调，以及多种促凋亡机制的激活有关，包括活性氧（ROS）介导的PI3K/Akt通路抑制、NF-κB信号抑制、环氧合酶（COX）活性调节、蛋白酶体损伤和c-Jun氨基末端激酶（JNK）通路的激活。证据表明，微管解聚是NF-κB激活的一个重要触发因素。因此，甲苯达唑诱导的微管破坏在神经母细胞培养物以及小鼠和大鼠模型中激活了NF-κB，在HeLa S3细胞中用甲苯达唑、其他苯并咪唑类药物或冷诱导的微管解聚治疗后也报道了类似的效果。我们的分析表明，双硫仑是在对仓鼠纤维肉瘤表现出最强抗癌活性的基于二甲双胍的联合用药方案中最常包含的药物，这由肿瘤终点的最低p值所指示。它也持续出现在与其它活性治疗方案的成对比较中确定的最有效方案中。二甲双胍代表了肿瘤学药物重定位策略的基石，主要通过抑制线粒体复合体I，导致三磷酸腺苷（ATP）产生减少，进而调节AMPK、mTOR和NF-κB信号轴。癌细胞通常对糖酵解代谢的依赖性增加；因此，将二甲双胍与其他重定位药物联合使用可能会诱导代谢双重阻断，有效地剥夺肿瘤细胞的充足能量供应。AMPK和Akt作为细胞代谢和存活的中枢但功能上相互对抗的主要调节因子。AMPK作为一种细胞内能量传感器，在代谢应激条件下促进分解代谢过程和能量保存。它负向调节mTOR信号，并整合到涉及mTOR/NF-κB的多个下游信号网络中。相比之下，Akt作为一种促生长激酶，抑制AMPK信号并激活mTOR/NF-κB信号，从而促进合成代谢过程和细胞存活。涉及AMPK、Akt、mTOR和NF-κB的相互连接调控网络已在附录B中基于文献综述进行了总结。在我们评估的参数中观察到的二甲双胍和双硫仑联合用药方案显著的临床前优越性，可归因于一种多靶点、潜在协同的癌细胞能量代谢和氧化还原稳态的崩溃。从机制上讲，虽然二甲双胍选择性抑制线粒体复合体I并抑制氧化磷酸化，但它无意中迫使肿瘤细胞依赖代偿性糖酵解来生存。双硫仑通过抑制乙醛脱氢酶（ALDH）和关键糖酵解酶，有效地对抗了这种生存机制，从而诱导了毁灭性的双重能量封阻，使肿瘤细胞缺乏ATP。此外，由二甲双胍引发的局部线粒体活性氧（mROS）生成被双硫仑的促氧化作用大幅放大。这种联合攻击压倒了细胞内抗氧化机制，驱使细胞走向不可逆的氧化应激和凋亡。最后，鉴于双硫仑是ALDH阳性癌症干细胞（CSCs）的有效抑制剂，并且两种药物均下调NF-κB信号级联反应，该联合用药方案同时拆解了肿瘤干细胞性和下游生存通路，为其在仓鼠纤维肉瘤模型中的卓越疗效提供了强大的分子理论基础。本研究中观察到的二甲双胍和双氯芬酸联合用药方案对仓鼠纤维肉瘤的显著效力可能源于一种多靶点、潜在协同的机制，该机制同时破坏肿瘤代谢和生存信号。二甲双胍主要通过抑制线粒体电子传递链的复合体I来发挥其抗肿瘤作用，从而损害氧化磷酸化并减少ATP产生。为了在这种能量应激下生存，肿瘤细胞通常会上调糖酵解作为一种代谢救援途径。然而，双氯芬酸已被证明能严重限制癌细胞中的糖酵解并减弱乳酸外排。双氯芬酸通过抑制COX-2/前列腺素E2（PGE2）通路、诱导凋亡和改变肿瘤代谢来发挥抗肿瘤潜力，从而抑制多种癌症类型中的血管生成和减少免疫抑制。因此，可以推测同时使用这两种药物可能会诱发严重的能量危机，从而破坏纤维肉瘤细胞的代谢可塑性。除了代谢靶向之外，这种特定的药物组合可能汇聚于核因子-kappa B（NF-κB）通路。双氯芬酸抑制NF-κB磷酸化和核转位，结合二甲双胍介导的上游炎症信号抑制，为仓鼠纤维肉瘤中关键生存和血管生成因子的共同下调提供了强有力的机制基础。总之，我们的整合分析强调双硫仑和双氯芬酸是表现最佳的基于二甲双胍的联合用药方案中最有前景的辅助药物，在所有评估参数中一致地产生最高的统计学显著性。基于比较性治疗结局，共用药物的总体统计学排序遵循降序：双硫仑、双氯芬酸、硝酸甘油、伊曲康唑和咖啡因。总的来说，我们的数据为继续对表7、8、9和10中详述的二甲双胍方案进行临床前评估奠定了坚实的理论基础，为未来精心设计的临床研究铺平了道路，这些研究对于确定它们在纤维肉瘤和其他恶性肿瘤中的治疗作用至关重要。