生育三烯酚在宫颈癌中的研究进展

李 瑶，朱壮彦*

（山西医科大学第一临床医学院，山西 太原 030001）

生育三烯酚在宫颈癌中的研究进展

李 瑶，朱壮彦*

（山西医科大学第一临床医学院，山西 太原 030001）

维生素E（Vitamin E，VE）为脂溶性维生素，生育三烯酚在不同的肿瘤类型中表现出高效低毒的抗肿瘤性。并且生育三烯酚在肿瘤放化疗中表现出更好的治疗效果，是临床潜在的肿瘤预防，治疗药物。目前，生育三烯酚的抗肿瘤作用在妇科肿瘤中的研究报道较少，本文将概述生育三烯酚的抗肿瘤作用及维生素E对宫颈癌的研究现况，为宫颈癌的治疗提供新的途径。

生育三烯酚；宫颈癌；研究进展

维生素E（VE）是疏水性的脂溶性维生素，由生育酚（tocopherols T）和生育三烯酚（tocotrienols T3）两类化合物组成。生育三烯酚除了具有抗氧化性，保护血管神经，抗炎，降低胆固醇的活性外，还可以抑制多种肿瘤的发生发展，如：乳腺癌，前列腺癌，肝癌，胃肠道肿瘤等。现就生育三烯酚对宫颈癌的抗肿瘤机制做一综述，为宫颈癌的治疗提供新的思路。

1 生育三烯酚的结构，体内的吸收与代谢

生育三烯酚是由色原烷醇环C2位连接不饱和的法尼基异戊二烯侧链组成，根据色原烷醇环上甲基数目和位置的不同，存在〈、Ⓡ、Ⓒ、TM型4种同系物，也因此其抗氧化性不同。另外，T3的抗氧化性明显强于T，与其侧链的不饱和度相关。T3进入人体肝细胞后大部分被细胞色素酶CYP4F2经■-氧化和Ⓡ-氧化代谢分解，仅极少部分通过酚转运蛋白〈-TTP将T3转运到极低密度脂蛋白（VDLP）内，经血液循环运输到体内各组织器官，T3的氧化代谢产物经尿液、粪便排出[1]。在人体内αT3、γT3、δT3的半衰期分别为2.3 h、4.4 h、4.3 h，而αT和γT为57 h、13 h。有研究表明，在8周内，人体每天摄入250 mgT3，检测αT3、γT3、δT3血浆平均值仅为：0.8 μM、0.54 μM、0.09 μM[2]。尽管T3有更强的抗氧化性，但T3在天然食物中总体含量相对较低，同时机体生物利用度也较低，限制了T3的功能利用。目前更多的是关注于如何提高体内T3的生物利用度。

2 γ-生育三烯酚在肿瘤中的作用特点

2.1 高效低毒的抗肿瘤作用

在大多数肿瘤细胞中，γT3有显著的抗肿瘤活性，对γT3研究较多，故以γT3来阐述其抗肿瘤特点。γT3参与调节许多细胞进程，包括减少DNA损伤，诱导细胞周期阻滞，稳定蛋白酶体，降低端粒酶活性，促进凋亡；涉及多种信号通路如NF-KB，DTAT3/6，细胞周期蛋白（Rb/E2F复合体，cyclinD1/cdk4，cyclinB1/cdk1），PI3K/AKT，Raf/ Erk，MAPK/JNK等。不同于紫杉醇，铂类，三氧化二砷等抗肿瘤药物，γT3对正常的细胞及组织无明显的毒副作用，与其自身去离子带电荷形式易被酸性肿瘤细胞间质吸引，而其不饱和的脂肪酸侧链更容易进入肿瘤细胞内有关。γT3在不同的细胞中发挥不同的作用机制，在肿瘤增殖抑制，诱导凋亡，抑制转移，抗血管生成等方面发挥重要作用。在外周血白血病T淋巴细胞系JurkatT细胞中，γT3能使JurkatT细胞中ROS的水平增加，JNK磷酸化，Fas/Fasl及线粒体通路共同参与细胞凋亡；通过半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（caspase）-8，-9抑制剂能阻断γT3对JurkatT细胞诱导的凋亡，同时，γT3对外周血单核细胞无毒性作用[2]。另外，γT3可以通过下调MMP-2，MMP-9的mRNA转录，上调金属蛋白酶抑制剂TIMP-1，TIMP-2抑制胃癌SGC-9701细胞对人工基底膜的浸润，同时明显增加了抑癌基因mn23-H1mRNA的表达[3]。在血管生长方面，血管内皮生长因子（VEGF）是肿瘤血管生成的主要调控者。Siveen K S[4]等人研究表明，γT3可明显抑制人脐静脉血管内皮细胞（HUVEC）中的VEGF，同时使血管内皮生长因子受体-2（VEGFR-2）自身磷酸化水平下调，进而通过抑制PI3K/AKT/mToR通路，使血管内皮细胞的活性、增殖、侵入、迁移受到抑制，并且抑制作用呈时间依赖性。在小鼠原位肝癌HCC细胞及SCID小鼠（接受肝癌病人HCC细胞的异种移植）可知，γT3通过抑制PI3K/AKT/mToR途径抑制HCC细胞的增长，诱发凋亡，从而抑制肝癌的发生。另一项研究表明，在HUVEC中，γT3抑制血管生成与β-catenin，cyclinD1，CD44，磷酸化的VEGFR-2，MMP-9的下调相关。其中γ-T3可刺激Wnt信号抑制GSK-3β，使细胞总β-catenin和细胞核β-catenin的含量降低，促使其从细胞核转入细胞膜，抑制cyclinD1，CD44，Cox-2，c-myc等的基因转录，进而抑制血管生成；Wnt信号还可以下调VEGFR-2的mRNA及蛋白质水平来抑制血管生成[5]。总之，ⒸT3对具有广泛的抗肿瘤作用。

2.2 ⒸT3对正常细胞的辐射防护作用

在肿瘤放射治疗中，随着照射剂量的增加，将出现多种并发症，如造血系统综合征，胃肠道黏膜损伤坏死，大脑综合征。近年来研究发现，T3对正常细胞有辐射防护的作用，这与T3可中和氧化应激所致的DNA损伤的抗氧化能力密切相关。Kulkarni S[6]等研究显示，以半致死量全身照射小鼠，ⒸT3处理的小鼠组丢失的造血祖细胞HPCs（Lin-，c-Kit+）7天后数量恢复90%，未经过处理的小鼠13天后HPCs数量并未恢复，仅为30%；同时在体外研究中，形成集落的造血干细胞HSCs（Lin-，Scal+，c-Kit+）经照射后，γT3组集落数量维持在86%和80%，而安慰剂组仅为40%和50%，可知γT3使HSCs保留了自我更新的能力。此试验结果表明，γT3对HPCs和HSCs的保护作用与防止持续的DNA损伤有关。另外，γT3处理的小鼠白细胞，血小板及中性粒细胞在2周后均完全恢复[7]。γT3可以保护肠道细胞避免射线的毒性作用，其机制与抗凋亡基因的上调和促凋亡基因的下调有关，并且发生在转录和蛋白质水平上[8]。

2.3 增强放化疗作用

肿瘤干细胞（cancer stem cells，CSCs）：是指在肿瘤细胞中有一少部分具有自我更新、无限增值、多项分化潜能及对传统放化疗具有抵抗等特性的肿瘤细胞。ⒸT3具有潜在的抗CSCs的能力[9]。在前列腺癌细胞中，ⒸT3可能通过下调Id-1和β-catenin蛋白质的表达抑制CSCs的自我更新[10]。在乳腺癌细胞中，γT3通过SHP1/SHP2/RAS/ERK途径抑制乳腺癌干细胞增殖，并且呈剂量依赖性，而具有更新功能的TGF-Ⓡ和LIF基因表达及ESR信号通路并未检测到[11]。提示SHP1/SHP2可能是潜在的乳腺癌干细胞治疗靶点。肿瘤耐药多是由于CSCs处于细胞静止期，化疗药物对CSCs病不起作用。另外，Kumar K S[12]等研究发现，与喂食安慰剂相比，γT3组的前列腺移植瘤小鼠经照射后，移植体积缩小40%。CSCs可能是放疗抵抗的内在原因，ⒸT3通过抑制CSCs发挥放疗增敏的机制，有待进步研究。ⒸT3不但可以通过CSCs发挥增敏放化疗，而且可以联合化疗药物增强传统凋亡信号途径。k kouichi[13]等研究显示，在人口腔癌细胞系B88细胞中，低剂量γT3和多烯紫衫醇联合使用可完全抑制肿瘤细胞生长，两者单独使用效果并不好。其机制是γT3下调多烯紫衫醇诱导的NF-kB调控基因的表达，进而激活caspase家族诱导凋亡。目前两者的联合使用，在前列腺癌和乳腺癌的临床试验正在进行中。

3 生育三烯酚在宫颈癌的研究现状

宫颈癌为妇科的常见肿瘤，高危型HPV的持续感染是导致宫颈癌发生的主要原因。近年来一些非传统危险因素如营养因素，遗传因素，环境因素等可能也与宫颈癌的触发相关。Zhang Y Y等[14]流行病学研究证实，低浓度类胡萝卜素和生育酚与宫颈癌的发生，发展有关；检测血清中高浓度类胡萝卜素及αT可降低宫颈癌的发生风险，特别是在被动吸烟的女性中。另一项研究显示：在血液中低浓度生育酚及高浓度叶酸标记物同型半胱氨酸水平与发生CIN3的风险相关[15]。由此可知维生素E和宫颈癌相关。目前，生育三烯酚对妇科肿瘤的研究主要集中于生育三烯酚对体外宫颈癌细胞的抗肿瘤作用。

生育三烯酚对宫颈癌的抗肿瘤作用主要表现在对宫颈癌细胞的生长抑制和凋亡的诱导。SJ Wu等[16]研究表明，在Hela细胞系中，生育三烯酚抑制宫颈癌生长效能ⒸT3＞〈T3＞TMT3＞〈T，γT3及〈T3抑制肿瘤生长促进凋亡，其作用呈剂量和时间依赖性，将细胞周期停滞在G0/G1期。其机制可能是在细胞周期通路中，〈T3，ⒸT3上调IL-6，〈T3降低cyclin D3，p16和CDK6的表达相关，而ⒸT3并不影响细胞周期蛋白的表达。Raffaella等[17]研究显示，生育三烯酚在体外诱导宫颈癌HeLa细胞的凋亡，其机制可能与内质网应激有关。具体机制一方面ⒸT3，TMT3可降低与内质网相关的基因的表达（SCD，LPIN，SREBF1，SREBF2），激活热休克蛋白-5（HSPA5）促进内质网中蛋白质折叠，抑制蛋白质聚集。另一方面，T3通过IRE-1激活内质网应激诱导的凋亡，并且T3可显著调节X-盒-结合蛋白（XBP-1）和增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）mRNA的表达。在CaSki细胞系中，ⒸT3相对于〈T3能更有效的诱导其凋亡，而诱导凋亡的机制与p53，Bax和Caspase-3表达的增加有关[18]。

在体外，ⒸT3可以抑制宫颈癌Hela细胞微粒体生长，呈剂量依赖性；同时SHP1/SHP2蛋白存在于宫颈癌细胞中[10]。与ⒸT3抑制乳腺癌干细胞相似，并不是通过抑制TGFⓇ和ILF途径阻断宫颈癌干细胞生长。提示SHP2可能是宫颈癌干细胞的靶点，但需进一步研究。

综上所述，生育三烯酚具有抗肿瘤特性，可以抑制多种肿瘤组织，参与肿瘤的发生发展的进程，并且增强肿瘤放化疗敏感性。而生育三烯酚在生物体内的利用有待进一步提升。关于生育三烯酚抗肿瘤干细胞的机制目前尚不清楚，还需要更进一步探究。另外，生育三烯酚有望成为治疗宫颈癌的新靶点。

[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] 易红艳,王 薇.肿瘤干细胞在妇科肿瘤的研究进展[J].实用妇产科杂志,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 São 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

及指导老师：朱壮彦，女，教授，硕士生导师，主要从事妇科肿瘤及生殖医学的研究，E-mail：zzyzlizj@163.com