叶绿酸铜钠在大肠癌中的抗肿瘤作用的研究

大肠癌是常见的消化系统恶性肿瘤之一 ^{[[1]] [2]}。严重危害人类健康^{[3] [4]}。目前对大肠癌的治疗方法很多，但不管采用哪种手段，大肠癌的5年总体生存率仍徘徊在50%左右，病人的长期生存率及生存质量均不高。所以，寻找高效低毒的肿瘤预防药物一直是研究的热点。近年来，叶绿酸铜钠因其抗肿瘤作用良好、天然无毒、价格低廉等特点，受到了越来越广泛的关注。

本文对叶绿酸铜钠的抗大肠癌作用及其机制的研究现状等方面作一综述。

1          叶绿酸铜钠的理化性质

 

叶绿酸铜钠（chlorophyllin，CHL）是天然叶绿素经过化学修饰转化而成的稳定的水溶性衍生物，为含有四个吡咯环的二氢卟吩结构^[5]。它是脂溶性物质，易吸收，不易溶于水，对人体毒性小，以往在一些老年病和慢性病患者中使用较多，目前已被用作食品添加剂和抗贫血药物。其有效成分为叶绿酸。已有研究表明CHL具有抗肿瘤的作用 ^[6]。由于其比化学合成的肿瘤抑制剂更具安全性和实用性，已经成为近年来的研究热点。

2          叶绿酸铜钠抗大肠癌作用

自从1979年Lai 等^[7] 在实验中证实叶绿酸铜钠的抗诱变作用, 目前已有很多研究支持这一结论。Dashwood^[8]等用2-氨基-3-甲基咪唑喹啉（2- amino-3- methllimidazo [ 4,5-f ] quino-line , IQ）隔天一次灌胃诱导鼠肠肿瘤2周 ,第 3 周末开始加用不同浓度 CHL ,16 周时处死小鼠 ,发现 CHL 可以明显降低小鼠结肠异常隐窝灶的数量 ,而且发现用 CHL 组小鼠远端结肠的末端脱氧核苷酸转移酶介导的切口末端标记（TUNEL)和 5-溴脱氧尿核苷标记指数(BrdU)增加明显 ,故作者认为 CHL 的作用可能是通过影响细胞增殖和凋亡之间的平衡来实现。Xu^[9]等研究了 CHL 等药物对杂环胺类诱导的鼠肠肿瘤的预防作用及其机制。2-氨基-1-甲基-6-苯基咪唑吡啶 ( 2- amino-1- methyl-6- henylimidazo [ 4 , 5b ] pyridine , PhIP) 和 IQ 隔天管饲F344 鼠3～4 周 ,在启动和启动后阶段予以 CHL、 绿茶儿茶素、 黑茶儿茶素、 吲哚甲醇和混合亚油酸 ,在 8、12、 16 和 52 周时处死小鼠计数 ACF ,结果发现 CHL组对结肠异常隐窝灶的抑制作用最强 ,吲哚甲醇次之 ,再后为儿茶素和亚油酸。Díaz等^[5]研究发现CHL对人类结肠癌细胞HCT116的生长有明显的抑制作用，当细胞接触到浓度范围在0.0625-0.5mM的CHL时生长受到抑制，且于24小时后发生凋亡。王箐^[10]等研究了叶绿酸铜钠对1, 2- 二甲基肼二盐酸盐（DMH）诱导的小鼠结直肠肿瘤的抑制作用，认为CHL 在诱癌起始阶段和始发后阶段给药均可抑制DMH 诱导的小鼠结直肠肿瘤的发生, 降低每鼠平均荷瘤数及肠癌百分率。丁小文^[11]等研究表明CHL 能够抑制小鼠结肠肿瘤的发生，这种预防作用与 CHL 对 COX-2 的选择性抑制作用有关。

3          叶绿酸铜钠抗大肠癌机制

大量的实验研究表明叶绿酸铜钠对结直肠癌有明显的抗肿瘤作用。Díaz等^[5]研究表明CHL引起细胞凋亡的机制可能是通过与在肿瘤细胞质膜上的假定“死亡受体”相互作用，引起procaspase-8初期分裂和下游反应的激活，导致细胞核核纤层蛋白的摧毁。此外，CHL强烈诱导产生作为细胞分化指标的钙黏蛋白E和碱性磷酸酶，这从一个角度支持了CHL是一种肿瘤抑制物，并且可能成为结直肠肿瘤新的治疗策略。

Carter等在实验中用CHL治疗人类HCT116结直肠癌细胞，并用免疫细胞化学和激光共焦扫描显微镜检测钙黏蛋白E和链蛋白β的表达，发现不管是否用CHL治疗，钙黏蛋白E都几乎只能在恶性肿瘤细胞细胞外检测到，但是经CHL处理后钙黏蛋白E在浆膜中的表达明显提高，链蛋白β也在浆膜中强烈表达。链蛋白β的mRNA的表达在用10-500μmol/L的CHL后没有发生改变，但细胞核链蛋白β蛋白质水平存在一个浓度依赖性降低，而胞浆池中链蛋白β没有明显的改变。作者认为其原因为CHL诱导钙黏蛋白E的表达，并且有利于链蛋白β从细胞核内出来进入到胞浆中，可能通过adherins结合点的重构途径来破坏^[12]。

王箐等认为CHL 在诱癌起始阶段和始发后阶段给药抑制DMH 诱导的小鼠结直肠肿瘤的发生可能与其下调结直肠黏膜PCNA, Ras- p21 水平, 从而间接调控细胞增殖和凋亡平衡有关^[10]。

Korakod等通过实验发现用CHL治疗人类结直肠癌主要作用于细胞周期的S期，与p53,p21表达水平的减少及G1/S关卡的控制有关。溴脱氧尿苷脉冲追踪实验证明了CHL对DNA合成的抑制作用。在用CHL治疗后，DNA合成和修复的关键酶核糖核苷酸还原酶在mRNA和蛋白质水平表达减少，并且在体外和体内酶的活性都受到浓度依赖性的抑制。作者最终推断通过抑制R1,R2和p53R2，CHL有望单独或结合当前有效的肿瘤治疗方法应用于临床肿瘤的防治^[13]。

研究表明叶绿酸铜钠在体外抑制肿瘤生长的作用机制同端粒酶活性抑制、COX - 2 表达水平下调(从mRNA水平、蛋白质水平、产物PGE2水平均证实)及细胞G1 期阻滞有关,而与细胞凋亡和Cyclin D1 表达的关系不明显^{[11] [14]}。目前认为COX - 2表达调控主要在转录水平， 通过COX-2基因上游的许多调控元件来实现，如NF-κB、CRE 等^[11]。其确切机制有待于进一步研究。

综上所述，叶绿酸铜钠对大肠癌的抗肿瘤作用的机理主要有以下几方面：1.抗氧化和自由基清除作用^[15]-[18]；2.直接与致癌物结合形成复合物，影响致癌物的吸收、分布和代谢活化^[19]；3.影响致癌物引起的DNA 加合物形成^[20]；4.影响代谢酶的活性，从而影响致癌物代谢及其代谢产物的降解与排泄^[21]。

4          问题与展望

在肿瘤发展的亚临床阶段甚至更早阶段实施化学预防是提高肿瘤治愈率和疗效的关键环节之一。叶绿酸铜钠作为一种天然无毒、高效、经济的化学预防剂型相较于其它的化学合成的肿瘤药物更安全、实用，也更易为人们所接受。目前临床上叶绿酸铜钠在血液病方面已经应用。其抗肿瘤作用的研究已经比较深入，但是抗肿瘤的作用机制尚不完全确定，有待于更加深入的研究。

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