孙凤娥 刘 玉霞 李凡
恶性肿瘤和糖尿病已成为当前威胁人类健康和生命的两大常见疾病,它们的发病率和病死率逐年升高。国外大量研究发现,糖尿病患者恶性肿瘤发生率明显增加,而糖尿病与乳腺癌的关系也逐渐被人们重视,许多研究提示糖尿病是乳腺癌的高危因素之一。本文就近年来这一领域的研究进展做一综述。
目前,全球糖尿病患者超过1.9亿。据世界卫生组织预测,到2025年全世界糖尿病患者将达到3亿人。在发达国家,7%以上的成人患有糖尿病。中国糖尿病的发病率在5%以上,城市人口中成年人糖尿病发病率已达9.7%。糖尿病已经成为全球的重大公共卫生问题。乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤,在许多国家和地区其发病率已位居女性恶性肿瘤之首,成为导致女性死亡的重要原因之一。在欧美国家,乳腺癌占女性恶性肿瘤的25%~30%,严重威胁女性健康。国外流行病学调查发现,糖尿病与乳腺癌密切相关,糖尿病患者与非糖尿病患者比较,患乳腺癌的风险明显增高。
美国的一项研究始于1976年,以116 488名30~55岁的女护士为观察对象,随访了20年。结果显示,2型糖尿病女性患乳腺癌的危险比无糖尿病者增加17%,绝经后女性尤为明显,糖尿病和乳腺癌之间具有显著相关性[1]。Larsson等[2]从Medline中搜索了大量有关糖尿病与乳腺癌的研究资料,发现患有2型糖尿病的女性发生乳腺癌的危险增加20%,在统计学上有明显差异。对于妊娠期糖尿病的研究,也得出了相同的结论[3]。至于在绝经后女性中糖尿病患者乳腺癌发生率明显增加,有学者推测与年龄较大且经常接受检查有关[4]。
目前对于糖尿病与乳腺癌预后关系的报道不多,糖尿病是否会影响乳腺癌的预后还无明确结论。研究结果表明,伴有糖尿病的乳腺癌患者与非糖尿病患者相比,远处转移的风险明显增高,随访5年发现病死率明显增加[5]。我国研究发现,伴有2型糖尿病的乳腺癌患者预后不良,绝经前女性更加明显[6];乳腺癌合并2型糖尿病是乳腺癌复发和转移的独立预后危险因素[7]。贺春钰等[8]发现,乳腺癌合并糖尿病者较多见,且分期较晚、预后较差;随访5年,生存率明显低于非糖尿病组。但美国学者认为,部分糖尿病患者可能过多关注糖尿病而忽视乳腺检查,以及受教育水平相对较低,是乳腺癌分期和分级较高的原因[9]。
糖尿病和乳腺癌有密切的相关性,但是其机制不完全明确。可能与高血糖、胰岛素抵抗和高胰岛素血症、免疫监视功能减弱以及激素等因素有关。
2.1 高血糖 高葡萄糖血症是2型糖尿病的典型特征之一。关于血糖对乳腺癌的影响,研究结果不完全一致。空腹血糖与乳腺癌等恶性肿瘤的发生和病死率密切相关[10]。但 Stattin等[11]的研究发现,<49岁还未绝经的女性中,空腹血糖的升高与患乳腺癌风险增高相关;在≥49岁的女性中,血糖升高与患乳腺癌的风险无关。
已有研究表明,细胞在高血糖的长期作用下,其线粒体上的呼吸酶被破坏、功能受损,导致细胞无氧酵解增强。通过适应性选择过程,正常细胞转变为适应高血糖状态的肿瘤细胞[12]。高血糖还能使体内产生大量自由基和活性氧族(ROS),过量的ROS可通过多途径损伤DNA[13],导致肿瘤发生。而高浓度的葡萄糖能促进肿瘤生长,在动物实验中也得到了证实。
2.2 胰岛素抵抗和高胰岛素血症 胰岛素抵抗可直接或间接导致高胰岛素血症,进而影响乳腺癌的发生、发展和预后。研究显示,高胰岛素血症在绝经前和绝经后女性都是乳腺癌发生的危险因素[14]。在针对绝经后女性的调查中,发现胰岛素抵抗和高胰岛素血症是乳腺癌发生的独立危险因素[15]。Goodwin等[16]发现胰岛素水平与乳腺癌分级和分期显著相关,在术后随访发现高胰岛素水平患者的病死率明显增高。
有资料显示,胰岛素受体在乳腺癌细胞存在过度表达现象,通过与胰岛素结合,发挥促进肿瘤细胞分裂、增殖的作用[17]。胰岛素可通过激活磷脂酶A2释放花生四烯酸,产生促肿瘤生长物质前列腺素E2(PGE2)和环氧合酶2(COX2)发挥作用。田春桃等[18]将胰岛素作用于乳腺癌细胞进行体外实验,证实了高浓度胰岛素具有促进乳腺癌细胞增殖的作用。
2.3 胰岛素样生长因子(IGF) 大量研究表明,IGF家族参与了恶性肿瘤的发生,与恶性肿瘤的预后密切相关。研究发现,乳腺癌患者血清中IGF-1水平明显高于乳腺良性病变组和对照组,且与乳腺癌的淋巴结转移和临床分期密切相关[19];乳腺癌组织中IGF-1R mRNA的表达量较正常组织增加,并且与乳腺癌转移、分期有关[20]。
糖尿病患者通常伴有高胰岛素血症,胰岛素水平的升高可以提高IGF的生物活性,产生促进肿瘤生长的作用。一方面,胰岛素水平升高能促进IGF-Ⅰ的合成,抑制胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBP)的合成,从而有更多游离的IGF-Ⅰ与其相应受体结合而发挥促生长作用;另一方面,胰岛素和IGF-Ⅰ与彼此受体间存在交叉结合现象。IGF-Ⅰ可通过促进细胞增殖、分化[21]、影响细胞衰老[22]和抑制肿瘤细胞凋亡[23]等多种途径诱发肿瘤。有学者定向敲除小鼠肝脏IGF-1基因,发现其乳腺癌发生率明显降低[24]。IGF-Ⅱ可刺激细胞增殖,影响组织器官的生长和分化。有资料显示,乳腺癌患者血清中IGF-Ⅱ水平明显高于对照组,但在术后明显下降,与正常对照组比较无显著差异[25]。说明IGF-Ⅱ在乳腺癌的发生发展过程中起重要作用。
2.4 免疫功能紊乱、免疫监视功能减弱 肿瘤的发生发展与机体的免疫功能密切相关。现已明确机体免疫系统能产生抗肿瘤免疫应答。在机体的抗肿瘤免疫中,一般以细胞免疫为主,T淋巴细胞、自然杀伤细胞(NK)等发挥重要作用。
大量研究发现糖尿病患者体内细胞免疫指标异常,CD3、CD4、CD4/CD8明显降低[26],导致抗肿瘤免疫功能下降。而老年糖尿病患者在糖耐量异常阶段即出现细胞免疫功能异常,在此阶段总淋巴细胞、NK、CD4/CD8和CTL细胞明显低于对照组(P <0.05)[27]。另外,肿瘤细胞可通过分泌免疫抑制物质,抑制机体免疫功能,使机体不能产生有效的抗肿瘤细胞免疫应答,是肿瘤发生发展的重要机制之一。转化生长因子-β1(TGF-β1)、血管内皮生长因子(VEGF)和白介素-6(IL-6)是重要的免疫抑制分子,介导肿瘤免疫抑制。有资料显示,乳腺癌患者与对照组比较,血清VEGF、TGF-β1和IL-6水平均明显增高,表明这些免疫抑制分子在乳腺癌发生、发展过程中起重要促进作用[5]。
2.5 激素 胰岛素和IGF可抑制肝脏合成性激素结合蛋白,导致性激素水平升高,促进乳腺癌的发生[28]。另有资料显示,IGF-Ⅰ与雌激素α受体可以交叉结合,这种结合与乳腺癌发生密切相关[29]。
综上所述,糖尿病与乳腺癌的发生发展密切相关。因此,积极预防和控制糖尿病可有效降低乳腺癌的发生风险;加强对糖尿患者群的防癌教育及癌症普查,对于及早发现乳腺癌有重要意义。
1 Michels KB,Solomon CG,Hu FB,et al.Type 2 Diabetes and Subsequent Incidence of Breast Caneer in the Nurses'Health Study.Diabetes Care,2003,26:1752-1758.
2 Larsson SC,Mantzoros CS,Wolk A.Diabetes mellitus and risk of breast cancer:a meta-analysis.Int J Cancer,2007,121:856-862.
3 Wolf I,Sadetzki S,Catane R,et al.Diabetes mellitus and breast cancer.Lancet Oncol,2005,6:103-111.
4 Lipscombe LL,Goodwin PJ,Zinman B,et al.Diabetes mellitus and breast cancer:a retrospective population-based cohort study.Breast Cancer Research & T reatment,2006,98:349-356.
5 Schrauder MG,Fasching PA,Haberle L,et al.Diabetes and prognosis in a breast cancer cohort.J Cancer Res Clin Oncol,2010,137:975-983.
6 Liao S,Li J,Wang L,et al.Type 2 diabetes mellitus and characteristics of breast cancer in China.Asian Pac J Cancer Prev,2010,11:933-937.
7 虞贞凤,刘哲斌,余科达,等.乳腺癌合并2型糖尿病患者的临床特征及预后.中国癌症杂志,2010,20:466-470.
8 贺春钰,秦玲.新疆女性乳腺癌合并2型糖尿病的临床分析.新疆医科大学学报,2009,32:280-282.
9 Srokowski TP,Fang S,Hortobagyi GN,et al.Impact of diabetes mellitus on complications and outcomes of adjuvant chemotherapy in older patients with breast cancer.J Clin Oncol,2009,27:2170-2176.
10 Zhan YS,Feng L,Tang SH,et al.Glucose metabolism disorders in cancer patients in a Chinese population.Med Oncol,2010,27:177-184.
11 Stattin P,Bjor O,Ferrari P,et al.Prospective Study of Hyperglycemia and Cancer Risk.Diabetes Care,2007,30:561-567.
12 Chang CK,Ulrich CM.Hyperinsulinaemia and hyperglycaemia:possible risk factors of colorectal cancer among diabetic patients.Diabetologia,2003,46:595-607.
13 Brownlee M.The pathobiology of diabetic complication:a unifying mechanism.Diabetes,2005,54:1615-1625.
14 Lawlor DA,Smith GD,Ebrahim S.Hyperinsulinaemia and in creased risk of breast cancer:findings from the British women's heart and health study.Cancer Causes Control,2004,15:267-275.
15 Gunter MJ,Hoover DR,Yu H,et al.Insulin,insulin-like growth factor-I,and risk of breast cancer in postmenopausal women.J Natl Cancer Inst,2009,101:48-60.
16 Goodwin PJ,Ennis M,Pritchard KI,et al.Fasting insulin and outcome in early-stage breast cancer:results of a prospective cohort study.J Clin Oncol,2002,20:42-51.
17 Kalli KR,Falowo OI,Bale LK,et al.Functional insulin receptors on human epithelial ovarian carcinoma cells:implications for IGF-II mitogenic signaling.Endocrinology,2002,143:3259-3267.
18 田春桃,焦顺昌,魏秀芳.胰岛素对人乳腺癌细胞影响的体外实验研究.现代肿瘤医学,2006,14:1338-1340.
19 任丽,陈瑛,李丁.血清胰岛素样生长因子-1检测对乳腺癌的诊断价值.中国肿瘤临床,2008,35:497-504.
20 冯凌飞,李孟圈,李靖若,等.乳腺癌组织中IGF-1R表达及其临床意义.医药论坛杂志,2008,29:8-10.
21 Reinmuth N,Fan F,Liu W,et al.Impact of insulin-like growth factor receptor function angiogenesis,growth,andmetastasis of colon cancer.Lab Invest,2002,82:1377-1389.
22 Kim KS,Seu YB,Baek SH,et al.Induction of Cellular Senescence by Insulin-like Growth Factor Binding Protein-5 through a p53-dependent Mechanism.Molecular Biology of the Cell,2007,18:4543-4552.
23 Goetsch L,Gonzalez A,Leger O,et al.A recombinant humanized antiinsulin-like growth factor receptor typeⅠantibody(h7C10)enhances the antitumor activity of vinorelbine and anti-epidermal growth factor receptor therapy against human cancer xenografts.Int J Cancer,2005,113:316-328.
24 Yakar S,Pennisi P,Zhao H,et al.Circulating IGF-1 and its role in cancer:lessons from the IGF-1 gene deletion(LID)mouse.Novartis Found Symp,2004,262:265-268.
25 于爱君,郑振光.乳腺癌患者IGF-Ⅱ及TGF-α水平的临床研究.现代检验医学杂志,2005,20:47.
26 孙明谨,曾玉琴,李雪锋,等.糖尿病患者T,B细胞亚群的研究.中国现代医学杂志,2005,15:3455-3457.
27 林凯,邓海鸥,黎映兰,等.老年2型糖尿病患者细胞免疫功能的临床观察.实用医学杂志,2004,20:929-930.
28 Lorincz AM,Sukumar S.Molecular links between obesity and breast cancer.Endocr Relat Cancer,2006,13:279-292.
29 Zhang S,Li X,Burghardt R,et al.Role of estrogen receptor(ER)alpha in insulin-like growth factor(IGF)-I-induced responses in MCF27 breast cancer cells.J Mol Endocrinol,2005,35:433-447.