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编号:10696369
维生素甲类化合物预防肝癌
http://www.100md.com 1999年1月15日 《世界华人消化杂志》 1999年第1期
     上海市北医院 上海市 200435

    项目负责人
周汉高上海市北医院 上海市 200435

    收稿日期 1998-07-06

    Subject headings liver neoplasms/epidemiology; liver neoplasms/prevention and control;

    liver neoplasms/therapy; retinoids; retinoric acid

    主题词
肝肿瘤/流行病学;肝肿瘤/预防和控制;肝肿瘤/治疗;维生素甲类化合物;视黄醇;维甲酸
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    维生素甲类药物对动物有良好的防癌作用. 虽其机制尚未完全澄清,但许多研究发现,它们对致癌过程中各个阶段都起作用,是药物预防领域最有希望的一类物质[1]. 维生素甲类化合物(retinoids)包括视黄醇(维生素甲)维甲酸在内的一大类天然及合成的具有维生素甲类似结构或生物活性的化合物. 它们具有广泛的生物活性,对脊椎动物的生长发育,组织细胞的增殖分化具有很强的调节作用[2].

    1 流行病学

    全世界已进行的20个病例对照研究中,18个表明吃含胡萝卜素丰富的绿叶菜多的人,得癌的风险较低.Yu et al[3]在台湾于1984/1986,抽取8436人血清随访5a,50例发生了肝癌,其中35例肝癌患者与随机抽取的140例无肝癌的自然人群相匹配,测量维生素A水平. 低蔬菜摄取量与肝癌高发生区的危险性有显著相关性. 在其他肝癌危险因子调整后,P=0.006. 低蔬菜摄取量对肝癌高危险发生的影响局限于乙肝病毒携带者及吸烟者. 在慢性乙型肝炎病毒携带者中,每周少于6次蔬菜摄取的受试者,发生肝癌的相对危险性(经多变量调整)是每周蔬菜摄取超过或等于6次受试验者的4.7倍(95%可信限1.7~8.5,P=0.001). 肝癌发生前维生素A的血清水平与以后的肝癌发生存在着逆向的剂量效应关系. 最低维生素A水平是高维生素A水平发生肝癌危险性的9.0倍(95%可信限,2.1~39.1). 这种关系的确定是在调整吸烟、饮酒、HBsAg阳性和(或)抗-HCV抗体及过去有过肝病史等后进行条件回归分析后得出的,这种联系与年龄≤55岁,吸烟>10支/d或男性更密切. HBsAg携带状态及血清维生素A低水平在肝癌的发展进程中起到显著协同作用. 这些资料提供了维生素A在肝癌的化学预防中可能起作用.
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    2 实验研究

    2.1 视黄醇
Lupulescu et al研究表明,视黄醇能显著抑制3-甲基胆蒽所诱导的肿瘤细胞DNA合成和生长. Rieder报道用富含维生素A原的胡萝卜喂饲大鼠能延缓二乙基亚硝胺(NDEA)诱发的肝癌.

    近几年来视黄醇与肝癌研究更多. 视黄醇对前致癌剂苯芘环氧化物致癌有显著的抑制作用,Hsu et al发现视黄醇以剂量依赖方式在转录水平上对人肝癌细胞系Hep3B分泌出的转铁蛋白和清蛋白进行调节,在同样条件下几乎不影响细胞生长率. Sarkar et al每日喂与β-胡萝卜素(BC)能高度抑制喂2-乙酰氨基芴(0.05%)诱发SD大鼠HCC发生. BC主要在2-乙酰氨基芴致大鼠肝癌的起始阶段起抑制HCC发生作用. 秦锁富et al[4]观察了视黄酸和亚硒酸钠对人肝癌细胞株SMMC-7721生长和DNA合成的影响,发现视黄酸(1μmol/L~10μmol/L)和亚硒酸钠(2.5μmol/L~10μmol/L)能显著抑制该细胞的生长,且对细胞生长的抑制作用呈现饱和性. 当1μmol/L视黄酸和2.5μmol/L亚硒酸钠合用时,对细胞生长和3H-TdR掺入抑制有相加作用,且与1μmol/L视黄酸和2.5μmol/L亚硒酸钠抑制作用相当.
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    2.2 维甲酸(RA) RA是维生素A衍生物,由环已烯、侧链及极性基团三部分组成. 由于羧基方向不同而有两种异构体,即全反式维甲酸和顺式维甲酸. RA对体外培养的组织细胞影响:体外器官培养实验发现,培养基中缺乏RA或给培养基中加入致癌剂,均可使培养的器官出现发育不良,鳞状化生等癌前病变. 给培养基中补充RA后可有效地防止或逆转这种作用. 体外细胞培养实验发现维甲类对多种肿瘤细胞系具有诱导成熟分化的作用[5]. 实验表明,在大鼠肝癌H-4-11-E细胞株培养液中加RA,使其生长、克隆形成率、甲胎蛋白和γ-GT下降. 在人肝癌细胞Bel-7402系培养液中加RA,能取得同样结果[6]. Chen et al指出RA可在体外培养中明显抑制SMMC-7721细胞的增殖,抑制效应随RA浓度及处理天数而增加. 8-溴cAMP或亚硒酸钠也有类似作用,当其中之一和RA合并加入后,其抑制效应有相加作用. 细胞经苔酚蓝染色未见死亡细胞,这说明RA等的增殖抑制作用不是杀伤癌细胞. 形态观察发现经RA处理4d的细胞,由大小不一的卵圆形转变成均一的多边形,细胞核变小,细胞核和胞质的比例减少,核切迹消失,核仁减少变小,线粒体和内质网增多,核蛋白体减少. 细胞互相聚集成簇,表示癌细胞丧失的“接触对生长的抑制作用”获得了部分恢复. 艾兆伟et al发现SMMC-7721人肝癌细胞在10μmol/L RA处理后,生长受到明显抑制. 光镜、电镜以及图象分析资料表明经RA作用过的细胞形态向正常细胞方向逆转. RA处理细胞的3H-TdR掺入率明显下降. 流式细胞仪分析发现RA作用3d后处于G0/G1期的细胞由对照细胞的49.6%上升至59.1%,而处于G2+M和S期的细胞由50.4%下降至40.9%. 染色体分析表明RA处理后的细胞染色体主流范围由对照细胞的48~56条下降至44~50条,其中二倍体数则由4%上升至15%,以上结果从形态及细胞生物学水平提示RA可以逆转人肝癌细胞的表型. 体内研究还发现RA能阻止化学诱发大鼠肝癌的发展,延缓一些增殖指标的上升和分化指标的下降.
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    3 防治观察

    林培中et al[7]报道我国人群干预实验始于1983年,选择食管癌高发的河南林县河顺乡和安阳县磊口乡,进行了食管癌癌前病变的药物阻断性治疗,经过3a~5a的科学观察发现维甲类化合物维胺脂可使癌变率下降37.3%(3a),43.2%(5a),这是国内外首次大人群干预实验的成功,从而更加确立了维甲类在化学预防中的地位.

    上海医科大学报道66例肝癌患者用RA(10mg~20mg,3次/d)后,以B超测定肿瘤缩小为有效标准,则有效率达30.3%. 56%的患者可获病情稳定,两例手术后残留病灶的患者肝癌完全消失. 有40.5%的患者血清AFP下降,其中14%患者AFP转为阴性,部分患者还获得临床症状改善、稳定或肝功能改善. 如能改良剂型及给药途径,有可能进一步提高RA对肝癌的疗效.
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    4 抗癌机制

    应用RA可逆转肝癌细胞的表型;可使c-myc上升,-fms和IGF-Ⅱ下降,并改变细胞表面糖链结构. 核酸分子杂交技术表明RA可在3h内即可使癌基因N-ras的转录下降70%,至6h下降92%,同时免疫组化也证明N-ras的编码蛋白P21在3h~6h内分别下降41%及79%,充分证明RA首先作用于细胞核染色体的基因水平,然后引起其他细胞表型变化[8].

    细胞表面糖蛋白中糖链结构的改变是恶性肿瘤的一个重要标志,与细胞的恶性行为诸如浸润和转移直接相关. 已在乳腺癌中发现细胞表面天冬酰氨连接型(N-)糖链的分支(天线)数,特别是β1、6乙酰氨基葡萄糖(β1、6G1cNAc)分支与细胞的转移潜力呈正比. 因此,减少这一结构有望抑制肿瘤的转移. Chen et al[5]发现,全反式维甲酸(ATRA)可减少人肝癌细胞表面N-糖链的β1、6G1cNAc结构,其酶学机制是合成这一结构的β1、6N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶V(Gnt-V)的活力降低,这一过程是肝细胞癌变的逆过程. 另一分化诱导剂db-cAMP也有ATRA类似的作用,而肝细胞的增殖剂佛波酯(PMA)的作用相反,使β1、6G1cNAc结构和GnT-V活力升高. GnT-V的降低可能是肿瘤细胞分化诱导的普遍标志. 另一与β1、4G1cNAc有关的GnT-Ⅲ则在ATRA处理后活力明显增高. 已在鼠黑素瘤中证明GnT-Ⅲ是一种抗转移因子,可降低黑素瘤的肺内转移,并且乙肝病毒可以特异性抑制GnT-Ⅲ的表达,中国人的肝癌组织中GnT-V常见增高,而GnT-Ⅲ增高的阳性率很低,可能与中国人的肝癌多来源于乙肝有关. 这是否说明中国人的肝癌容易转移,而ATRA是否可阻断肝癌的转移是一个值得研究的问题. 他们将7721人肝癌细胞表面糖蛋白烯糖结构进行[H-3]苷露糖标记,发现C2C2双天线复合型N-烯糖百分率增加,但高苷露糖型以及3天线和4天线复合型,尤其是带有C-2,C-6分枝结构者在细胞经RA处理3d~5d后减少. 在凝集素亲和柱上发现双天线烯糖上核心岩藻糖也减少. 上述改变在进一步研究后揭示RA引起GnT-V和核心α-1、6岩藻糖苷转移酶的减少.
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    有人证明在机体免疫力低下时,RA对巨噬细胞杀瘤作用的效果增强尤为明显,能降低自发性肿瘤的发生率[9]. Nathan et al则报道RA通过诱导巨噬细胞分泌和释放某些可溶性细胞毒因子而杀伤肿瘤细胞. 肖文华et al[10]采用乳酸脱氢酶释放法测定了ATRA对NDEA诱导的鼠肝癌前状态自然杀伤细胞活性. 结果表明NDEA诱癌12wk可明显导致大鼠NK细胞活性下降,而ATRA可预防NDEA的这种作用. 因此,他们认为ATRA提高机体自然杀伤细胞活性可能是它预防肿瘤发生的机制之一.

    总之,前瞻性观察显示,血清维生素甲水平与肝癌呈剂量效应负相关. 实验研究表明,维生素甲类能抑制肝癌的细胞生长. 肝癌患者应用RA后,肿瘤缩小率达30.3%,血清AFP下降率达40.5%. 其抗癌机制是改变肝癌细胞表型,使c-myc上升、-fms下降、IGF-Ⅱ下降,改变细胞表面糖链结构和增强机体免疫功能等.
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    5 参考文献

    1 顾公望. 肝癌防治研究. 第1版. 上海:上海科学技术出版社,1991:13-140

    2 Okuda K. Hepatocellular Carcinoma. Recent Progress. Hepatology, 1992;15:957-961

    3 Yu MW, Hsieh HH, Pan WH, Yang CS, Chen CJ. Vegetable consumption, serum retinol level, and risk of hepatocellular

    carcinoma. Cancer Res, 1995;55:1303-1305

, 百拇医药     4 秦锁富. 视黄酸和亚硒酸钠对人肝癌细胞生长和DNA合成抑制的相加作用. 癌症,1992;11:14-16

    5 Chen HL, Dong SC, Ju TZ, Yang XP. Effect to retinoic acid on the structure of N-glycans on the surface of human

    hepatocarcinoma cells and its enzymatic mechanism. J Cancer Res Clin Oncol, 1995;121:397-401

    6 Emmons R, Nelson DR, Lim HL. An arotinoid (Ro 408757) in clinical development with novel nuclar binding activity and activity
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    against solid tumors. Molecular Cellular Differentiation, 1994;1:412-420

    7 林培中. 食管癌的二级预防——食管癌前期病变的阻断性治疗. 中华肿瘤杂志,1988;10:162-163

    8 Wan YJ, Phillips EH, Liberman M. Expression of retinoric acid receptor genes in developing rat livers and hepatoma cells.

    Lab Invest, 1992;66:646

    9 何小庆,韩锐. 维甲类化合物的癌分化诱导及化学预防作用的研究. 肿瘤,1997;17:54-57

    10 肖文华,刘为纹. 全反式维甲酸对大鼠肝癌前状态NK细胞性的影响. 肿瘤防治研究,1995;22:195-196, 百拇医药(周汉高 顾公望)