维生素D与肝细胞癌相关性研究进展

2014-03-08 09:18综述汪茂荣审校

医学综述 2014年12期

李平(综述),汪茂荣(审校)

(解放军第八一医院全军肝病中心，南京210002)

维生素D是一种脂溶性类固醇衍生物，可以维持血液中钙的动态平衡、促进骨骼矿物化。近年来，国内外多项研究发现维生素D在炎症感染、脂质代谢、血管病变和抑制肿瘤等方面发挥了重要作用。肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是常见恶性肿瘤之一，每年有69.5万患者因HCC死亡，在全球恶性肿瘤病死率中居第3位[1]。尽管流行病学调查并未证实维生素D和HCC之间的关系，但国内外多项基础和临床研究已证实了维生素D对HCC有抑制作用。现将近年维生素D与HCC相关的研究予以综述。

1 维生素D的概述

维生素D主要有两种形式，维生素D2(麦角钙化醇)主要来源于植物性食物；维生素D3(胆钙化醇)主要来源于动物性食物和皮肤中经紫外线作用7-脱氢胆固醇的转化。因此，对于大多数人来说，只要进行户外活动接受足够的日光，体内就可合成90%以上的维生素D[2]。当维生素D吸收入血后，转运到肝脏后在微粒体中经25-羟化酶(Vitamin D-25-hydroxylase，25-OHase)转化生成25-羟基维生素D3，即25-(OH)D3。血液中25-(OH)D3与维生素D结合蛋白相结合，是维生素D在机体的储存形式。25-(OH)D3进入肾脏后，在近端小管上皮细胞经1α-羟化酶(1α-OHase或CYP27B1)催化成具有活性的1α,25(OH)2D3，从而发挥生物学作用。肾脏中另一个关键作用酶是24-羟化酶(24-OHase或CYP24A1)，主要起降解1α,25(OH)2D3的作用，还可在25-(OH)D3过量时，将其转换为24,25(OH)2D3[3]。1α-OHase和24-OHase是维生素D代谢过程中两个关键的酶，主要存在于肾脏，其他器官和组织中也有少量存在[4]。

维生素D受体(vitamin D receptor，VDR)是1α,25(OH)2D3发挥生物学作用的受体[5]，通过示踪法检测发现VDR广泛存在于人体的小肠上皮细胞、甲状旁腺细胞、肾脏细胞和骨细胞等组织器官中。1α,25(OH)2D3发挥生物学作用首先与VDR结合，再作用于细胞核染色体，启动RNA的转录，合成蛋白信号肽，参与调控组织细胞中特异性基因的表达[6]。

2 维生素D和HCC关系的实验研究

在各种肝癌细胞系中，维生素D均能够表现出抗HCC的作用。2000年澳大利亚学者在Hep-3B(人肝癌细胞)、PLC/PRF/5(人肝癌亚力山大细胞)、SKHEP-1(人肝腹水腺癌细胞)、HTC(大鼠肝癌细胞)和Novikoff(小鼠肝癌细胞)等5种肝癌细胞中加入1α,25(OH)2D3，他们发现肝癌细胞的增殖能够被明显抑制[7]。而这种抑制肿瘤细胞增殖的作用主要由1α,25(OH)2D3作用于p21和p27蛋白，调控细胞周期蛋白(cyclin)的表达，减少S期的细胞，最终使细胞周期阻滞于G0/G1期[8-10]。由于1α,25(OH)2D3可导致机体高钙血症，故其不适合直接用于肿瘤的治疗，为了减少这种不良反应，随后研制出多种维生素D的衍生物。EB1089和CB1093是维生素D的两种衍生物，体外研究显示这两种衍生物同样能够抑制肝癌细胞HepG2的增殖[11-12]。Chiang等[4]合成了一种新的维生素D衍生物(MART-10)，细胞实验结果显示MART-10抑制HepG2细胞增殖效果可到达1α,25(OH)2D3的100倍。维生素D除了能够抑制肿瘤增殖外，还具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用[13]。国内学者利用EB1089处理肝癌细胞株HepG2后发现，肿瘤细胞不仅增殖受到抑制，且细胞的凋亡比例也明显上升[14]。另一项在肝癌细胞MHCC97H中的研究显示，EB1089可以抑制肝癌细胞株的增殖，诱导肝癌细胞凋亡，并可抑制肝癌细胞的侵袭迁移[15]。

动物研究中也同样显示出维生素D的抗HCC作用。一项利用SKHEP-1肝癌细胞裸鼠模型进行的研究显示，连续21 d给予0.5 μg/(kg·d)剂量的1α,25(OH)2D3喂食，能够明显抑制裸鼠体内的肿瘤生长[7]。他们的另一项研究表明，全身给药EB1089同样能够有效抑制肝癌裸鼠动物模型体内的肿瘤，并且不会造成高钙血症[16]。Sahpazidou等[17]利用C3H/Sy自发肝癌小鼠模型研究了EB1089对HCC的预防作用，结果表明，在隔日给予0.5 μg/kg EB1089实验组小鼠中，2个月HCC发生率仅为3.9%(2/51)，而对照未给药组的HCC发生率达到36.4%(16/44)。除观察到维生素D及其衍生物的抑制肿瘤作用外，Chiang等[18]还发现鱼肝油能明显增强1α,25(OH)2D3对肝癌的抑制增殖效果。

3 VDR单核苷酸多态性和HCC的关系

VDR属于核内受体超家族成员，是维生素D发挥生物学作用的重要因素之一。VDR基因位于人类染色体上12q13.1区域[19]，大小约100 kb，能产生多种组织特异性转录[20]。VDR和肿瘤的关系密切，尤其是VDR的单核苷酸多态性可影响恶性肿瘤患者的预后[21-23]。目前认为，VDR上至少存在25个单核苷酸多态性位点，这些多态性位点可影响1α,25(OH)2D和VDR的结合活性，从而影响到RNA的转录活性和蛋白的合成[24]。其中研究比较深入的是Fok1位点，它位于VDR基因的5′末端，其单核苷酸T→C变异后，可引起蛋白翻译提前一个密码子开始，这样翻译产生的蛋白多了3个额外氨基酸，从而导致VDR的活性下降，目前研究认为这种较长的VDR和乳腺癌相关[25]。

在HCC的相关VDR单核苷酸多态性研究中，Falleti等[26]对80例肝癌患者和236例健康志愿者体内FokⅠC/T、BsmⅠA/G、ApaⅠT/G和TaqⅠT/C共4个单核苷酸多态性位点进行分析后发现，BsmⅠ位点的G/G基因型和TaqⅠ位点的T/T基因型与HCC的发生密切相关。Huang等[27]对台湾地区250例乙型肝炎病毒感染者研究后发现，VDR的BsmⅠ、ApaⅠ和TaqⅠ的多态性和HCC相关性并不大，而是和他们乙型肝炎病毒的不同临床表型有关。国内一项入组了436例HCC患者和532例健康对照者的研究也发现，BsmⅠ、ApaⅠ和TaqⅠ这3个位点的单核苷酸多态性并没有表现出HCC的相关性，但FokⅠT/T基因型和HCC的发生、TNM分级、淋巴转移密切相关[28]。因此，关于VDR的单核苷酸多态性与HCC之间的相互关系尚需要更多的研究来确立。

4 维生素D和HCC相关的临床研究

在前列腺癌的治疗中，一项关于1α,25(OH)2D3前体药物(1α-羟基D2，商品名Hectorol)的Ⅰ期和Ⅱ期临床试验结果显示：大多数患者对于Hectorol耐受性良好，30%(7/25)的患者能够病情稳定6个月以上，平均生存时间达到21个月，远高于未治疗组17.7个月的平均生存期[29-30]。一项在绝经后妇女中的研究提示，维生素D对结肠肿瘤具有预防作用[31]。目前已有体外试验和动物实验证实1α,25(OH)2D3及其衍生物具有抗HCC作用，但迄今为止维生素D的抗HCC临床效果尚未得到公认。Morris等[32]尝试将1α,25(OH)2D3溶解于5 mL碘油中，通过肝动脉注射使1α,25(OH)2D3到达肿瘤部位，结果在8例晚期HCC患者中，有3例患者出现血钙升高，但不超过Ⅲ级高钙血症，且经过治疗后能够改善，他们的研究表明这种治疗是安全的。但遗憾的是，与对照组相比，这种治疗并没有获得显著的疗效。Dalhoff等[33]对EB1089治疗HCC进行了Ⅱ期临床研究，他们的研究纳入了56例不能手术的HCC患者，在接受EB1089口服治疗1年后，大多数患者耐受良好，其中有2例患者的肿瘤明显缩小，另有12例患者病情能够持续稳定，但由于没有设置对照组，具体疗效也不好判断。

5 小结

维生素D的相关研究将疾病治疗和预防带入一个新的领域，包括治疗骨性疾病的1α,25(OH)2D3，治疗肾脏继发性甲状旁腺功能亢进的帕立骨化醇和度骨化醇，治疗银屑病的钙泊三醇等。体内外的研究证实，维生素D具有抑制炎症、抑制肿瘤增殖、促进凋亡、抑制分化、抑制肿瘤血管侵犯等作用。初步研究表明，对HCC亦有一定的抑制作用。因此，维生素D制剂的应用将给HCC的治疗和预防带来希望和惊喜。然而，直接使用1α,25(OH)2D3可引起高血钙。研发一种既能避免不良反应，又能充分发挥抗肿瘤作用的新型维生素D将是下一步的研究方向，也有望成为HCC治疗的新的手段。

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