Genistein在妇科肿瘤中的研究进展.doc

Genistein在妇科肿瘤中的研究进展 杜泽清赵素芬 河北医科大学第二医院妇科,河北石家庄050000 摘要染料木黄酮，是一种从豆类植物中提取的异黄酮类化合物，具有多种生物学活性，近年来流行病学调查表明，染料木黄酮对前列腺癌,乳腺癌，结肠癌等多种肿瘤具有较强的抑制作用，其抗癌研究已经成为国内外研究的热点，并取得很大的进展，在此简述了染料木黄酮对妇科恶性肿瘤中的研究进展。 关键词染料木黄酮;肿瘤;卵巢癌;子宫内膜癌;宫颈癌 R4A1674-0742(xx)03(b)-0192-03 作者简介杜泽清(1989.10-),女，河北阜城人，硕士，妇科医师,研究方向:妇产科,电子邮箱:kafeishuizhu163.。 染料木黄酮(Genistein)又称染料木素、金雀异黄素，其化学名为4，5，7-三羟基异黄酮，是一种弱植物雌激素，豆科植物的天然异黄酮类化合物，Genistein具有多种生物活性，如雌激素样作用、抗雌激素样作用、调节细胞周期、诱导细胞凋亡和调节信号通路等作用，对多种肿瘤具有较强的抑制作用1-2。卵巢癌、宫颈癌、子宫内膜癌为妇科三大恶性肿瘤,其发病率近年来在世界范围内呈上升趋势,严重威胁广大妇女的生命健康。在此综述了近年来Genistein在妇科三大恶性肿瘤中的研究进展，为妇科肿瘤的诊治及临床实践提供参考。 1Genistein与卵巢癌 卵巢癌是女性生殖系统常见的恶性肿瘤之一，发病率位居第三位，而病死率却高居妇科恶性肿瘤之首。由于卵巢体积小，位于盆腔深部不易扪及，且早期缺少典型的临床症状及有效的早期诊断方法等，多数患者发现时已为晚期，严重威胁广大妇女的生命健康。 肿瘤的发生发展是一种以慢性炎症为特征的组织修复过程，最近研究表明卵巢癌的发病机制和炎症反应信号通路有关，Leizer等3证实NF-kB是与凋亡信号转导有关的核转录因子，能刺激卵巢癌细胞持续性分泌促炎因子和促肿瘤生长因子，促进了卵巢癌的发生发展。NF-B抑制剂可以减少炎性细胞因子的产生，从而诱导卵巢癌干细胞（OCSCs）死亡。OCSCs是卵巢癌复发和耐药的根源，使用NF-B抑制剂可防止卵巢癌复发，推测NF-B通路是可能是肿瘤化疗耐药的途径之一。一些流行病学资料显示，非甾体类抗炎药（NSAID）降低罹患卵巢癌的风险。已经证实MDA-7/IL-24是NSAID诱发前列腺癌，乳腺癌，肾癌和胃癌细胞凋亡的重要炎性介质，MDA-7/IL-24是NSAIDs诱导肿瘤细胞程序性细胞死亡的本质，Zerbini等4研究不同种类的非甾体抗炎药诱导卵巢癌细胞凋亡的作用，发现联合应用NSAID与NF-B抑制剂，能增强NSAID介导的细胞凋亡作用，抑制卵巢癌细胞分化和增殖。 某些肿瘤的发生是通过微生物依赖机制触发炎症反应。chend等5发现在晚期上皮性卵巢癌中，P53蛋白常常缺失或突变。特异性炎症信号通路中，P53蛋白的缺失或突变会导致肿瘤微环境发生变化，从而引起免疫抑制导致肿瘤的发生。肿瘤干细胞（CSC）维持肿瘤细胞的增殖和逐步分化，CSC分离及鉴定有助于确定肿瘤微环境在促进肿瘤转移和复发中的作用，其通过一定的抗炎物质活性调节肿瘤微环境。Chend的实验进一步发现Genistein能稳定p53蛋白，活化肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体，从而诱导细胞凋亡，防止或延迟化疗耐药，此外还发现Genistein能通过抑制NF-B通路和抑制炎性细胞因子如TNF-和IL-6的形成发挥抗肿瘤的作用。 细胞周期的停滞导致细胞增殖停止，从而抑制癌细胞生长。genistein诱导细胞周期停滞，既可在G2/M期也可在G0/G1和G1/S期，这与不同细胞系有关。Ning等6研究7-difluoromethoxyl-5,4-di-n-octylgenistein(DFOG,genistein衍生物)作用于卵巢癌细胞分子机制,发现DFOG比Genistein抗肿瘤活性更强。体外实验证实，DFOG对COC1和SKOV3细胞的活性最强。DFOG和Genistein均将COC1和SKOV3细胞阻滞在G2/M期，Genistein除了通过诱导细胞周期阻滞抑制细胞的生长外，还能加速肿瘤细胞凋亡过程。实验进一步发现，FOXM1是调控细胞增殖的重要转录因子，DFOG通过下调siRNA介导的FOXM1蛋白，抑制卵巢癌细胞的生长和诱导肿瘤细胞凋亡，推断FOXM1可能是卵巢癌基因治疗的新靶点。 Ahmed等7发现在4种多重耐药的卵巢癌细胞中，Genistein的衍生物ITB-301能明显诱导微管蛋白解聚，阻滞有丝分裂过程从而抑制卵巢癌细胞增殖。进一步研究发现ITB-301是通过诱导siRNA介导的BUBR1蛋白发挥细胞毒性作用（BubR1蛋白是一个多结构域蛋白,主要调控细胞有丝分裂前中期向后期转化过程）。ITB-301作为一种新型的抗微管蛋白剂，可用于例如乳腺癌，卵巢癌，急性髓细胞性白血病细胞等多种多药耐药性的肿瘤中。推测Genistein诱导微管蛋白解聚，可能是影响细胞的细胞周期及诱导凋亡途径之一。 2Genistein宫颈癌 宫颈癌是全球女性癌症发病率中仅次于乳腺癌的第二大高发癌症，病死率位居第五位，宫颈癌的发生发展和转归是一个极其复杂的多阶段、多基因调控异常的过程。已有研究表明人乳头瘤病毒(HPV)的感染与宫颈癌及其癌前病变的发生密切相关，尤其是高危型HPV-HPVl6，HPVl8。 2.1免疫调节功能可能是Genistein的抑癌机制之一 实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）是人类中枢神经系统脱髓鞘性炎性疾病，用来研究多发性硬化症的自身免疫性疾病，研究发现Genistein能逆转EAE的临床症状。Castro等8人对EAE的临床过程进行了研究，发现脑细胞中Foxp3（+）CD4（+）的增加，CTLA-4（细胞毒T淋巴细胞相关抗原4）的表达和IL-10的表达增强，获得的数据表明，TDG（7-O-tetradecanoyl-genistein，一种得到的酯化的Genistein）治疗后的EAE患者的预后得到了明显改善，提示Genistein能增强免疫功能，Genistein可以作为一种免疫调节剂，在肿瘤中发挥作用。Ghaemi等9为了研究Genistein的潜在的免疫调节作用，对TC-1肿瘤细胞株处理后的成年雌性C57BL/6小鼠的免疫系统进行评估。结果发现使用Genistein后，淋巴细胞的增殖和乳酸脱氢酶（LDH）的释放显著增加。此外，Genistein也显著增加-干扰素（IFN-）的治疗效果。表明Genistein通过影响淋巴细胞的增殖，细胞的溶解活性和IFN-的产生等过程抑制肿瘤的生长，推测Genistein对HPV相关的宫颈癌发挥保护性免疫调节作用。 2.2诱导细胞凋亡可能是Genistein的抑癌机制之一 异黄酮主要包括Genistein和大豆苷元,Genistein是大豆中异黄酮的主要成分,而且活性也最强。Xiao10等研究大豆异黄酮衍生混合物（包括71%大豆苷元,14.3%genisteinand14.7%大豆黄素)对HeLa细胞的影响及其机理。结果显示，大豆衍生异黄酮通过线粒体途径诱导细胞凋亡，抑制HeLa细胞生长，从而提出了天然大豆衍生异黄酮可以作为一种有潜力的的宫颈癌的化疗药物，并证明异黄酮物种之间存在交叉协同作用。 2.3表观遗传学是肿瘤发生发展的重要机制之一 它不依赖DNA序列改变导致基因表达水平的变化，而是通过DNA甲基化、组蛋白修饰等方式对基因组进行调控。DNA甲基化包括基因组整体去甲基化或某些基因启动子区域DNA高甲基。去甲基化可导致原癌基因活化,而基因启动子区域高甲基化可导致基因转录沉默,抑癌基因低表达11。基因启动子区域高甲基化的DNA已经成为癌症诊断和治疗的一个非常有吸引力的分子标记物和靶点。Jha等12用20MGenistein处理宫颈癌SiHa细胞，发现其通过诱导DNA高甲基化而激活RAR2基因（维甲酸受体，调节细胞的分化和增殖过程维甲酸能逆转癌前病变,抑制继发性肿瘤的形成），发挥抗肿瘤活性的作用。 2.4放射治疗是宫颈癌的主要治疗方法 现在已经有临床试验结果证明，以铂类为为基础的同步放化疗方案，能明显提高中晚期宫颈癌的生存率，使宫颈癌复发危险度下降40%60%，死亡危险度下降了30%50%13；然而，铂类是是一种疗效确切的广谱抗癌药物，其毒副作用极大，不仅杀伤癌细胞，也严重损坏正常细胞，对人体重要的脏器均有较强的杀伤作用。减轻和消除宫颈癌化疗药物的毒副反应，同时又能提高治疗效果，是宫颈癌临床治疗的至关重要的部分。Genistein能增强顺铂化疗药物的敏感性而不增加细胞毒性，已被用来作为化疗辅助药。Sahin等14在Genistein和顺铂的临床试验中发现，Genistein可能通过抑制NF-B和Akt/mTOR两条细胞生长和抗凋亡信号通路，增强顺铂的抗肿瘤活性。Genistein是一种很有前景的无毒的营养剂，与顺铂联合应用可以提高宫颈癌的治疗效果。 3Genistein与子宫内膜癌 子宫内膜癌是妇科三大肿瘤之一，近年来发病率逐年上升，其发病机制尚未完全清楚，目前认为生殖内分泌失调是影响其发生发展的主要因素，长期无孕激素拮抗的雌激素刺激是导致子宫内膜癌的主要致病因素。研究发现，雌激素与子宫内膜癌的发生发展有着相关性，而这方面还有待进一步的深入的研究。 Genistein是一种大豆制品中弱的植物雌激素，由于其结构上类似雌二醇，能低亲和地结合雌激素受体，具有某些雌激素样作用。在激素敏感性癌症中，Genistein和雌激素同时作用与靶器官，共同竞争雌激素结合受体，降低了激素敏感性癌症的发病率,具有抗雌激素作用。然而，最近流行病学证据表明，饮食中的大豆可以防止子宫内膜癌，并证明其中Genistein起主要作用。这与以往的研究结果是矛盾的。Sampey等15研究Genistein对子宫内膜上皮细胞的作用机制,证实由基质细胞旁分泌生长因子产生的雌激素能引起子宫内膜上皮细胞增殖，Genistein可能通过激活基质细胞雌激素受体ER而抑制雌激素对子宫内膜腺癌细胞增殖的影响。Genistein可能是一种新的治疗和预防子宫内膜癌的辅助剂。 最近已被证实在各种类型的细胞中Genistein,作为一种表观遗传调制器，通过调节染色质结构组和DNA甲基化，激活肿瘤抑癌基因或癌基因16，应用在癌症中预防和治疗方面,但其对子宫内膜的影响尚未确定。Matsukura等17观察Genistein对子宫内膜间质细胞的影响。用Genistein口服喂养切除卵巢的小鼠1周,发现Genistein诱导启动子促进类固醇生成因子-1（SF-1）在子宫内膜间质细胞的DNA去甲基化，引起子宫内膜轻度增生，Genistein,在SF-1基因启动子多个CpG位点，在正常子宫内膜中这些位点广泛甲基化，引起基因表达沉默，相反这些位点去甲基化会导致子宫内膜细胞过度增殖。与子宫肌层侧对比,Genistein,介导的启动子脱甲基化主要发生的子宫内侧，说明表观遗传变化主要表现在再生细胞，由高分辨率的熔解方法进行了筛选，发现Genistein只能反馈调制部分的子宫内膜细胞。 4结语 大量流行病学研究及体内外实验研究表明，Genistein具有高效、广谱和安全的抗癌效果，现已成为国际抗癌药物的研究热点。美国国立癌症研究中心（NCI）已将Genistein列入抗癌新药临床应用发展计划之中，在研究genistein应用于人体时,仍有许多亟待解决的问题，如genistein治疗剂的制定、长期服用的不良反应等。综上，Genistein是一种很有应用前景的新抗癌药或抗癌辅助药物,深入研究其作用机制，具有十分重要的理论意义和广泛的应用前景。 参考文献 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