生育三烯酚在宮頸癌中的研究進(jìn)展

李 瑤，朱壯彥*

（山西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，山西 太原 030001）

生育三烯酚在宮頸癌中的研究進(jìn)展

李 瑤，朱壯彥*

（山西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，山西 太原 030001）

維生素E（Vitamin E，VE）為脂溶性維生素，生育三烯酚在不同的腫瘤類型中表現(xiàn)出高效低毒的抗腫瘤性。并且生育三烯酚在腫瘤放化療中表現(xiàn)出更好的治療效果，是臨床潛在的腫瘤預(yù)防，治療藥物。目前，生育三烯酚的抗腫瘤作用在婦科腫瘤中的研究報(bào)道較少，本文將概述生育三烯酚的抗腫瘤作用及維生素E對宮頸癌的研究現(xiàn)況，為宮頸癌的治療提供新的途徑。

生育三烯酚；宮頸癌；研究進(jìn)展

維生素E（VE）是疏水性的脂溶性維生素，由生育酚（tocopherols T）和生育三烯酚（tocotrienols T3）兩類化合物組成。生育三烯酚除了具有抗氧化性，保護(hù)血管神經(jīng)，抗炎，降低膽固醇的活性外，還可以抑制多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展，如：乳腺癌，前列腺癌，肝癌，胃腸道腫瘤等。現(xiàn)就生育三烯酚對宮頸癌的抗腫瘤機(jī)制做一綜述，為宮頸癌的治療提供新的思路。

1 生育三烯酚的結(jié)構(gòu)，體內(nèi)的吸收與代謝

生育三烯酚是由色原烷醇環(huán)C2位連接不飽和的法尼基異戊二烯側(cè)鏈組成，根據(jù)色原烷醇環(huán)上甲基數(shù)目和位置的不同，存在〈、?、?、TM型4種同系物，也因此其抗氧化性不同。另外，T3的抗氧化性明顯強(qiáng)于T，與其側(cè)鏈的不飽和度相關(guān)。T3進(jìn)入人體肝細(xì)胞后大部分被細(xì)胞色素酶CYP4F2經(jīng)■-氧化和?-氧化代謝分解，僅極少部分通過酚轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白〈-TTP將T3轉(zhuǎn)運(yùn)到極低密度脂蛋白（VDLP）內(nèi)，經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)襟w內(nèi)各組織器官，T3的氧化代謝產(chǎn)物經(jīng)尿液、糞便排出[1]。在人體內(nèi)αT3、γT3、δT3的半衰期分別為2.3 h、4.4 h、4.3 h，而αT和γT為57 h、13 h。有研究表明，在8周內(nèi)，人體每天攝入250 mgT3，檢測αT3、γT3、δT3血漿平均值僅為：0.8 μM、0.54 μM、0.09 μM[2]。盡管T3有更強(qiáng)的抗氧化性，但T3在天然食物中總體含量相對較低，同時(shí)機(jī)體生物利用度也較低，限制了T3的功能利用。目前更多的是關(guān)注于如何提高體內(nèi)T3的生物利用度。

2 γ-生育三烯酚在腫瘤中的作用特點(diǎn)

2.1 高效低毒的抗腫瘤作用

在大多數(shù)腫瘤細(xì)胞中，γT3有顯著的抗腫瘤活性，對γT3研究較多，故以γT3來闡述其抗腫瘤特點(diǎn)。γT3參與調(diào)節(jié)許多細(xì)胞進(jìn)程，包括減少DNA損傷，誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯，穩(wěn)定蛋白酶體，降低端粒酶活性，促進(jìn)凋亡；涉及多種信號(hào)通路如NF-KB，DTAT3/6，細(xì)胞周期蛋白（Rb/E2F復(fù)合體，cyclinD1/cdk4，cyclinB1/cdk1），PI3K/AKT，Raf/ Erk，MAPK/JNK等。不同于紫杉醇，鉑類，三氧化二砷等抗腫瘤藥物，γT3對正常的細(xì)胞及組織無明顯的毒副作用，與其自身去離子帶電荷形式易被酸性腫瘤細(xì)胞間質(zhì)吸引，而其不飽和的脂肪酸側(cè)鏈更容易進(jìn)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)有關(guān)。γT3在不同的細(xì)胞中發(fā)揮不同的作用機(jī)制，在腫瘤增殖抑制，誘導(dǎo)凋亡，抑制轉(zhuǎn)移，抗血管生成等方面發(fā)揮重要作用。在外周血白血病T淋巴細(xì)胞系JurkatT細(xì)胞中，γT3能使JurkatT細(xì)胞中ROS的水平增加，JNK磷酸化，F(xiàn)as/Fasl及線粒體通路共同參與細(xì)胞凋亡；通過半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（caspase）-8，-9抑制劑能阻斷γT3對JurkatT細(xì)胞誘導(dǎo)的凋亡，同時(shí)，γT3對外周血單核細(xì)胞無毒性作用[2]。另外，γT3可以通過下調(diào)MMP-2，MMP-9的mRNA轉(zhuǎn)錄，上調(diào)金屬蛋白酶抑制劑TIMP-1，TIMP-2抑制胃癌SGC-9701細(xì)胞對人工基底膜的浸潤，同時(shí)明顯增加了抑癌基因mn23-H1mRNA的表達(dá)[3]。在血管生長方面，血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）是腫瘤血管生成的主要調(diào)控者。Siveen K S[4]等人研究表明，γT3可明顯抑制人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）中的VEGF，同時(shí)使血管內(nèi)皮生長因子受體-2（VEGFR-2）自身磷酸化水平下調(diào)，進(jìn)而通過抑制PI3K/AKT/mToR通路，使血管內(nèi)皮細(xì)胞的活性、增殖、侵入、遷移受到抑制，并且抑制作用呈時(shí)間依賴性。在小鼠原位肝癌HCC細(xì)胞及SCID小鼠（接受肝癌病人HCC細(xì)胞的異種移植）可知，γT3通過抑制PI3K/AKT/mToR途徑抑制HCC細(xì)胞的增長，誘發(fā)凋亡，從而抑制肝癌的發(fā)生。另一項(xiàng)研究表明，在HUVEC中，γT3抑制血管生成與β-catenin，cyclinD1，CD44，磷酸化的VEGFR-2，MMP-9的下調(diào)相關(guān)。其中γ-T3可刺激Wnt信號(hào)抑制GSK-3β，使細(xì)胞總β-catenin和細(xì)胞核β-catenin的含量降低，促使其從細(xì)胞核轉(zhuǎn)入細(xì)胞膜，抑制cyclinD1，CD44，Cox-2，c-myc等的基因轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而抑制血管生成；Wnt信號(hào)還可以下調(diào)VEGFR-2的mRNA及蛋白質(zhì)水平來抑制血管生成[5]?？傊?，?T3對具有廣泛的抗腫瘤作用。

2.2 ?T3對正常細(xì)胞的輻射防護(hù)作用

在腫瘤放射治療中，隨著照射劑量的增加，將出現(xiàn)多種并發(fā)癥，如造血系統(tǒng)綜合征，胃腸道黏膜損傷壞死，大腦綜合征。近年來研究發(fā)現(xiàn)，T3對正常細(xì)胞有輻射防護(hù)的作用，這與T3可中和氧化應(yīng)激所致的DNA損傷的抗氧化能力密切相關(guān)。Kulkarni S[6]等研究顯示，以半致死量全身照射小鼠，?T3處理的小鼠組丟失的造血祖細(xì)胞HPCs（Lin-，c-Kit+）7天后數(shù)量恢復(fù)90%，未經(jīng)過處理的小鼠13天后HPCs數(shù)量并未恢復(fù)，僅為30%；同時(shí)在體外研究中，形成集落的造血干細(xì)胞HSCs（Lin-，Scal+，c-Kit+）經(jīng)照射后，γT3組集落數(shù)量維持在86%和80%，而安慰劑組僅為40%和50%，可知γT3使HSCs保留了自我更新的能力。此試驗(yàn)結(jié)果表明，γT3對HPCs和HSCs的保護(hù)作用與防止持續(xù)的DNA損傷有關(guān)。另外，γT3處理的小鼠白細(xì)胞，血小板及中性粒細(xì)胞在2周后均完全恢復(fù)[7]。γT3可以保護(hù)腸道細(xì)胞避免射線的毒性作用，其機(jī)制與抗凋亡基因的上調(diào)和促凋亡基因的下調(diào)有關(guān)，并且發(fā)生在轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)水平上[8]。

2.3 增強(qiáng)放化療作用

腫瘤干細(xì)胞（cancer stem cells，CSCs）：是指在腫瘤細(xì)胞中有一少部分具有自我更新、無限增值、多項(xiàng)分化潛能及對傳統(tǒng)放化療具有抵抗等特性的腫瘤細(xì)胞。?T3具有潛在的抗CSCs的能力[9]。在前列腺癌細(xì)胞中，?T3可能通過下調(diào)Id-1和β-catenin蛋白質(zhì)的表達(dá)抑制CSCs的自我更新[10]。在乳腺癌細(xì)胞中，γT3通過SHP1/SHP2/RAS/ERK途徑抑制乳腺癌干細(xì)胞增殖，并且呈劑量依賴性，而具有更新功能的TGF-?和LIF基因表達(dá)及ESR信號(hào)通路并未檢測到[11]。提示SHP1/SHP2可能是潛在的乳腺癌干細(xì)胞治療靶點(diǎn)。腫瘤耐藥多是由于CSCs處于細(xì)胞靜止期，化療藥物對CSCs病不起作用。另外，Kumar K S[12]等研究發(fā)現(xiàn)，與喂食安慰劑相比，γT3組的前列腺移植瘤小鼠經(jīng)照射后，移植體積縮小40%。CSCs可能是放療抵抗的內(nèi)在原因，?T3通過抑制CSCs發(fā)揮放療增敏的機(jī)制，有待進(jìn)步研究。?T3不但可以通過CSCs發(fā)揮增敏放化療，而且可以聯(lián)合化療藥物增強(qiáng)傳統(tǒng)凋亡信號(hào)途徑。k kouichi[13]等研究顯示，在人口腔癌細(xì)胞系B88細(xì)胞中，低劑量γT3和多烯紫衫醇聯(lián)合使用可完全抑制腫瘤細(xì)胞生長，兩者單獨(dú)使用效果并不好。其機(jī)制是γT3下調(diào)多烯紫衫醇誘導(dǎo)的NF-kB調(diào)控基因的表達(dá)，進(jìn)而激活caspase家族誘導(dǎo)凋亡。目前兩者的聯(lián)合使用，在前列腺癌和乳腺癌的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中。

3 生育三烯酚在宮頸癌的研究現(xiàn)狀

宮頸癌為婦科的常見腫瘤，高危型HPV的持續(xù)感染是導(dǎo)致宮頸癌發(fā)生的主要原因。近年來一些非傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素如營養(yǎng)因素，遺傳因素，環(huán)境因素等可能也與宮頸癌的觸發(fā)相關(guān)。Zhang Y Y等[14]流行病學(xué)研究證實(shí)，低濃度類胡蘿卜素和生育酚與宮頸癌的發(fā)生，發(fā)展有關(guān)；檢測血清中高濃度類胡蘿卜素及αT可降低宮頸癌的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，特別是在被動(dòng)吸煙的女性中。另一項(xiàng)研究顯示：在血液中低濃度生育酚及高濃度葉酸標(biāo)記物同型半胱氨酸水平與發(fā)生CIN3的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[15]。由此可知維生素E和宮頸癌相關(guān)。目前，生育三烯酚對婦科腫瘤的研究主要集中于生育三烯酚對體外宮頸癌細(xì)胞的抗腫瘤作用。

生育三烯酚對宮頸癌的抗腫瘤作用主要表現(xiàn)在對宮頸癌細(xì)胞的生長抑制和凋亡的誘導(dǎo)。SJ Wu等[16]研究表明，在Hela細(xì)胞系中，生育三烯酚抑制宮頸癌生長效能?T3＞〈T3＞TMT3＞〈T，γT3及〈T3抑制腫瘤生長促進(jìn)凋亡，其作用呈劑量和時(shí)間依賴性，將細(xì)胞周期停滯在G0/G1期。其機(jī)制可能是在細(xì)胞周期通路中，〈T3，?T3上調(diào)IL-6，〈T3降低cyclin D3，p16和CDK6的表達(dá)相關(guān)，而?T3并不影響細(xì)胞周期蛋白的表達(dá)。Raffaella等[17]研究顯示，生育三烯酚在體外誘導(dǎo)宮頸癌HeLa細(xì)胞的凋亡，其機(jī)制可能與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激有關(guān)。具體機(jī)制一方面?T3，TMT3可降低與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)的基因的表達(dá)（SCD，LPIN，SREBF1，SREBF2），激活熱休克蛋白-5（HSPA5）促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)折疊，抑制蛋白質(zhì)聚集。另一方面，T3通過IRE-1激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的凋亡，并且T3可顯著調(diào)節(jié)X-盒-結(jié)合蛋白（XBP-1）和增強(qiáng)子結(jié)合蛋白同源蛋白（CHOP）mRNA的表達(dá)。在CaSki細(xì)胞系中，?T3相對于〈T3能更有效的誘導(dǎo)其凋亡，而誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制與p53，Bax和Caspase-3表達(dá)的增加有關(guān)[18]。

在體外，?T3可以抑制宮頸癌Hela細(xì)胞微粒體生長，呈劑量依賴性；同時(shí)SHP1/SHP2蛋白存在于宮頸癌細(xì)胞中[10]。與?T3抑制乳腺癌干細(xì)胞相似，并不是通過抑制TGF?和ILF途徑阻斷宮頸癌干細(xì)胞生長。提示SHP2可能是宮頸癌干細(xì)胞的靶點(diǎn)，但需進(jìn)一步研究。

綜上所述，生育三烯酚具有抗腫瘤特性，可以抑制多種腫瘤組織，參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展的進(jìn)程，并且增強(qiáng)腫瘤放化療敏感性。而生育三烯酚在生物體內(nèi)的利用有待進(jìn)一步提升。關(guān)于生育三烯酚抗腫瘤干細(xì)胞的機(jī)制目前尚不清楚，還需要更進(jìn)一步探究。另外，生育三烯酚有望成為治療宮頸癌的新靶點(diǎn)。

[1] Jiang Q.Natusral forms of vitamin E: metabolism, antioxidant, and anti-inflammatory activities and their role in disease prevention and therapy[J]. Free Radical Biology & Medicine, 2014, 72:76-90.

[2] O’Byrne D,Grundy S,Packer L,et al.Studies of LDL oxidation following alpha-, gamma-, or delta-tocotrienyl acetate supplementation of hypercholesterolemic humans[J]. Free Radical Biology & Medicine, 2000, 29(9):834-845.

[3] Wilankar C,Khan N M,Checker R,et al. γ-Tocotrienol induces apoptosis in human T cell lymphoma through activation of both intrinsic and extrinsic pathways[J].Current Pharmaceutical Design,2011,17(21):2176-2189.

[4] Liu H K, Wang Q, Li Y, et al. Inhibitory effects of gammatocotrienol on invasion and metastasis of human gastric adenocarcinoma SGC-7901 cells[J]. Journal of Nutritional Biochemistry, 2010, 21(3):206-213.

[5] Siveen K S,Ahn K S, Ong T H,et al.Y-tocotrienol inhibits angiogenesis-dependent growth of human hepatocellular carcinoma through abrogation of AKT/mTOR pathway in an orthotopic mouse model.[J]. Oncotarget,2014,5(7):1897.

[6] Li Y,Sun W G,Liu H K,et al.γ-Tocotrienol inhibits angiogenesis of human umbilical vein endothelial cell induced by cancer cell[J]. Journal of Nutritional Biochemistry,2011,22(12):1127.

[7] Kulkarni S,Ghosh S P,Satyamitra M,et al.Gamma-tocotrienol protects hematopoietic stem and progenitor cells in mice after total-body irradiation[J].Radiation Research,2010,173(6):738.

[8] S.P.Ghosh,S.Kulkarni, K.Hieber,R.Toles,L.Romanyukha,T. C.Kao,M.Hauer-Jensen and K. S. Kumar, Gamma- tocotrienol, a tocol antioxidant as a potent radioprotector. Int. J. Radiat. Biol. 85, 598-606(2009).

[9] Suman S,Datta K,Chakrabortty K,et al.Gamma tocotrienol,a potent radioprotector,preferentially upregulates expression of antiapoptotic genes to promote intestinal cell survival.[J].Food & Chemical Toxicology,2013,60(10):488-96.

[10] 易紅艷,王 薇.腫瘤干細(xì)胞在婦科腫瘤的研究進(jìn)展[J].實(shí)用婦產(chǎn)科雜志,2015, 31(11):824-827.

[11] Luk S U,Yap W N, Chiu Y T,et al.Gamma-tocotrienol as an effective agent in targeting prostate cancer stem cell-like population[J]. Journal of Urology, 2011, 185(4):e116-e117.

[12] Tao X H,Shen J G,Pan W L,et al.Significance of SHP-1 and SHP-2 expression in human papillomavirus infected Condyloma acuminatum and cervical cancer.[J]. Pathology & Oncology Research, 2008, 14(4):365-371.

[13] Kumar K S,Raghavan M, Hieber K,et al.Preferential radiation sensitization of prostate cancer in nude mice by nutraceuticalantioxidant gamma-tocotrienol[J]. Life Sciences,2006, 78(18):2099.

[14] Zhang Y Y,Lu L,Abliz G,et al.Serum carotenoid,retinol and tocopherol concentrations and risk of cervical cancer among Chinese women.[J].Asian Pacific Journal of Cancer Prevention Apjcp,2015,16(7):2981-2986.

[15] Tomita L Y,D′Almeida V,Longattofilho A,et al.Higher homocysteine and lower serum levels of α-tocopherol are risk factors for cervical dysplasia in women living in S?o Paulo,Brazil. [J].Aacr Meeting Abstracts, 2006(3):A163.

[16] Myung S,Ju W,Kim S,et al.Vitamin or antioxidant intake(or serum level)and risk of cervical neoplasm:a meta-analysis[J]. Bjog An International Journal of Obstetrics & Gynaecolo gy,2011,118(11):1285-1291.

[17] SJ Wu,LT Ng.Tocotrienols Inhibited Growth and Induced Apoptosis in Human HeLa Cells Through the Cell Cycle Signaling Pathway[J].Integrative Cancer Therapies,2010,9(9):66-72.DOI: 10.1177/1534735409357757.

[18] Comitato R,Guantario B,Leoni G,et al.Tocotrienols induce endoplasmic reticulum stress and apoptosis in cervical cancer cells [J].Genes &Nutrition,2016,11(1):32.DOI 10.1186/s12263-016-0543-1.

[19] NA Hasani,PA Yusoff, K Bak,et al.The possible mechanism of action of palm oil γ-tocotrienol and α- tocopherol on the cervical carcinoma CaSki cell apoptosis[J].Biomedical Research 2008,19(3):194-200.

R737.33

A

ISSN.2095-8242.2017.14.2754.03

及指導(dǎo)老師：朱壯彥，女，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事婦科腫瘤及生殖醫(yī)學(xué)的研究，E-mail：zzyzlizj@163.com