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乳腺癌是全球女性中第二常见的癌症(1)。当前治疗手段存在耐药性、肿瘤复发和转移等问题(2)。这篇综述聚焦植物化学物(phytochemicals),探讨其在乳腺癌治疗或预防中的生化作用、分子机制,还涉及联合疗法和临床试验,为乳腺癌防治提供新视角。
乳腺癌现状与治疗困境
乳腺癌在全球女性癌症诊断中位居第二。尽管治疗和诊断技术不断进步,但近几十年来,它仍是日益严峻的全球健康问题。目前常用的乳腺癌治疗方法有放射疗法、多种化疗药物治疗以及手术切除。然而,这些策略存在诸多局限,比如耐药性、局部肿瘤复发、转移等。这就迫切需要寻找更安全的乳腺癌治疗或预防替代方案。
植物化学物:乳腺癌防治新希望
植物化学物是天然存在的生物活性非营养化合物。它们能调节不同基因、基因产物以及多种信号通路。在乳腺癌防治方面,植物化学物可抑制乳腺癌细胞的增殖能力、血管生成(angiogenesis)、转移能力、肿瘤侵袭(tumor incursion),还能诱导细胞凋亡(apoptosis)。此外,因其具备调节肿瘤微环境中免疫调节的能力,植物化学物还可作为辅助癌症治疗手段。与传统治疗方法相比,植物化学物用于乳腺癌治疗或预防时,副作用少甚至没有,是一种更有效且更安全的选择。
各类植物化学物在乳腺癌防治中的作用及机制
- 姜黄素(Curcumin):姜黄素是从姜科植物中提取的一种天然化合物。它能通过多种信号通路影响乳腺癌细胞的生物学行为。在抑制细胞增殖方面,姜黄素可调节细胞周期相关蛋白,使癌细胞停滞在特定细胞周期阶段,阻止其继续分裂。同时,它还能诱导癌细胞凋亡,激活细胞内的凋亡信号通路,促使癌细胞走向死亡。此外,姜黄素对肿瘤血管生成也有抑制作用,减少肿瘤的血液供应,从而限制肿瘤的生长和转移。
- 芹菜素(Apigenin):芹菜素广泛存在于多种蔬菜和水果中。它作用于乳腺癌细胞时,能干扰癌细胞的信号传导。一方面,芹菜素可抑制某些促进癌细胞增殖的信号通路,如 PI3K/Akt 通路。当该通路被抑制后,癌细胞的增殖信号无法正常传递,细胞增殖速度减缓。另一方面,芹菜素还能通过调节一些转录因子,影响癌细胞的侵袭和转移相关蛋白的表达,降低癌细胞的转移能力。
- 白藜芦醇(Resveratrol):白藜芦醇常见于葡萄、红酒等食物中。在乳腺癌防治中,白藜芦醇展现出多方面的功效。它可以激活细胞内的抗氧化防御系统,减少氧化应激对细胞的损伤,从而抑制癌细胞的发生发展。同时,白藜芦醇还能调节肿瘤微环境中的免疫细胞功能,增强机体对癌细胞的免疫监视和杀伤作用。此外,它也能通过抑制一些与肿瘤转移相关的酶的活性,阻碍癌细胞的转移。
- 黄连素(Berberine):黄连素是从黄连等植物中提取的生物碱。它对乳腺癌细胞具有显著的抑制作用。黄连素可通过影响癌细胞的代谢过程,干扰癌细胞的能量供应,进而抑制癌细胞的增殖。而且,黄连素还能调节癌细胞的表观遗传修饰,改变癌细胞的基因表达模式,使其向正常细胞方向转化,同时抑制癌细胞的侵袭和转移能力。
- 没食子酸(Gallic acid):没食子酸在许多植物中都有存在。它作用于乳腺癌细胞时,能够诱导癌细胞发生自噬(autophagy)。自噬是细胞内的一种自我降解过程,在癌细胞中,适度的自噬可以促进癌细胞死亡。没食子酸还能调节癌细胞的氧化还原状态,通过改变细胞内的氧化还原平衡,影响癌细胞的存活和增殖。此外,没食子酸对肿瘤血管生成也有一定的抑制作用,减少肿瘤的营养供应。
- 染料木黄酮(Genistein):染料木黄酮主要存在于大豆等豆类植物中。它是一种植物雌激素,与人体雌激素受体有一定的亲和力。在乳腺癌细胞中,染料木黄酮可竞争性结合雌激素受体,阻断雌激素对癌细胞的促增殖作用。同时,它还能调节癌细胞内的多种信号通路,抑制癌细胞的侵袭和转移,诱导癌细胞凋亡。
- 表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG):EGCG 是绿茶中的主要活性成分。它对乳腺癌细胞有很强的抑制作用。EGCG 能够抑制癌细胞内的酪氨酸激酶活性,阻断相关信号通路的激活,从而抑制癌细胞的增殖。此外,EGCG 还能调节癌细胞的微 RNA(miRNA)表达,通过影响 miRNA 对靶基因的调控,影响癌细胞的生物学行为,如抑制癌细胞的侵袭和转移,促进癌细胞凋亡。
- 萝卜硫素(Sulforaphane):萝卜硫素是十字花科蔬菜中的一种重要的植物化学物。它在乳腺癌防治中发挥着重要作用。萝卜硫素可以激活细胞内的 Nrf2/ARE 通路,诱导抗氧化酶和解毒酶的表达,增强细胞的抗氧化和解毒能力,减少致癌物质对细胞的损伤。同时,萝卜硫素还能抑制癌细胞的增殖,诱导癌细胞凋亡,并且对肿瘤血管生成有抑制作用。
植物化学物联合疗法在乳腺癌治疗中的应用
单一植物化学物虽然对乳腺癌有一定的防治效果,但联合疗法往往能发挥更显著的作用。例如,将姜黄素与化疗药物联合使用,可以增强化疗药物的疗效,同时减轻化疗药物的副作用。姜黄素能够调节癌细胞的耐药相关蛋白,提高癌细胞对化疗药物的敏感性。又如,芹菜素与免疫治疗药物联合,可增强机体的抗肿瘤免疫反应。芹菜素通过调节肿瘤微环境中的免疫细胞,促进免疫细胞对癌细胞的识别和杀伤,与免疫治疗药物协同作用,提高治疗效果。
植物化学物在乳腺癌治疗中的临床试验
目前,已有多项关于植物化学物治疗乳腺癌的临床试验正在进行或已经完成。一些试验结果显示,植物化学物在乳腺癌治疗中具有一定的安全性和有效性。例如,在某些临床试验中,使用含姜黄素的制剂辅助治疗乳腺癌患者,患者的生活质量得到了改善,肿瘤的进展也得到了一定程度的控制。不过,也有部分临床试验面临一些挑战,如植物化学物的剂量选择、给药方式等问题,需要进一步研究和优化。
总结与展望
植物化学物在乳腺癌治疗或预防方面展现出巨大的潜力。它们通过多种生化机制发挥作用,为乳腺癌的防治提供了新的思路和方法。联合疗法和临床试验的开展,也为植物化学物的临床应用奠定了基础。未来,需要进一步深入研究植物化学物的作用机制,优化联合治疗方案,提高植物化学物在临床试验中的疗效,使其能够更好地应用于乳腺癌的临床治疗,为全球乳腺癌患者带来新的希望。