陳雨欣，時永全,2,3*

(1.西安醫(yī)學(xué)院，陜西 西安 710021；2.空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，陜西 西安 710032；3.腫瘤生物學(xué)國家重點實驗室，消化系疾病國家臨床醫(yī)學(xué)研究中心，陜西 西安 710032)

0 引言

胃癌是全球第五大常見惡性腫瘤，其死亡率居全球惡性腫瘤死亡率的第三位[1]。在我國，胃癌是最常見惡性腫瘤之一，其發(fā)病率和死亡率分別居惡性腫瘤的第二和第三位[2]。已經(jīng)證實幽門螺桿菌感染為胃癌的主要致病因素[3]，其他致病因素包括吸煙、飲酒、高鹽飲食等。雖然全球年齡標(biāo)準(zhǔn)化胃癌發(fā)病率和死亡率正在下降，但由于老年人口逐步增加、城市人口穩(wěn)步增長、生活方式持續(xù)改變，胃癌新發(fā)病例的數(shù)量仍然很高[4]。因此需要采取有效的防治措施，遏制胃癌高發(fā)狀況。Garland 于1980 年首次提出UVB-維生素D-癌癥假說，并指出維生素D 是抑制結(jié)腸癌進(jìn)展的保護(hù)因素[5]。隨之大量研究表明，維生素D 可預(yù)防結(jié)直腸癌、乳腺癌、前列腺癌、食管癌等惡性腫瘤的發(fā)生，并延緩其進(jìn)展。除此之外，有大量臨床及基礎(chǔ)研究提示，維生素D 水平及維生素D 受體與胃癌的發(fā)生、發(fā)展相關(guān)。其可通過維生素D 受體(VDR)依賴途徑抑制胃癌細(xì)胞活性、促進(jìn)其凋亡，或者通過提高幽門螺桿菌(Helicobacter pylori, Hp)根除率間接降低胃癌發(fā)生風(fēng)險。維生素D 在抑制癌細(xì)胞生長、誘導(dǎo)細(xì)胞分化、促進(jìn)細(xì)胞凋亡等方面的作用已成為包括胃癌在內(nèi)的某些類型癌癥防治的研究熱點。本文就維生素D 及其受體在胃癌預(yù)防、治療、預(yù)后中的作用及其抗癌機(jī)制進(jìn)行總結(jié)，以便為臨床工作提供幫助。

1 維生素D 與胃癌的相關(guān)性研究

Garland 于1980 年提出UVB- 維生素D- 癌癥假說，并指出維生素D 是抑制結(jié)腸癌進(jìn)展的保護(hù)因素[5]。多項生態(tài)學(xué)研究提示，紫外線暴露強(qiáng)度與多種惡性腫瘤(如：結(jié)腸癌、食管癌、胃癌、乳腺癌、前列腺癌等)的發(fā)生率和死亡率呈反比[6-8]。除此之外，白種人與黑種人相比，癌癥存活率較高，這可能是由于較黑的皮膚導(dǎo)致中波紫外線(UVB)輻射產(chǎn)生維生素D 的速率降低所致[9]。盡管多項研究提示維生素D 具有抑制胃癌及其他類型惡性腫瘤發(fā)生的作用，但關(guān)于維生素D 攝入與血清維生素D 水平與胃癌關(guān)系的研究仍存在矛盾。

在血清維生素D 水平方面，我國食管癌高發(fā)地區(qū)河南林縣進(jìn)行的一項前瞻性研究提示[10]，血清25(OH)D 濃度與胃癌的發(fā)生風(fēng)險無顯著相關(guān)性。另一項薈萃分析也未發(fā)現(xiàn)血清25(OH)D3水平與胃癌風(fēng)險之間的相關(guān)性[11]。然而一項回顧性病例對照研究證實，胃腺癌組維生素D 缺乏患病率顯著高于對照組，提示維生素缺乏者患胃腺癌風(fēng)險較大[12]。近期，韓國進(jìn)行的一項包括33119 例研究對象的橫斷面研究表明[13]，血清25(OH)D3濃度與胃癌發(fā)生率有顯著相關(guān)性，Logistic 回歸分析顯示，維生素D 充足發(fā)生胃癌的OR 值為0.84(95%CI: 0.72, 0.98)，維生素D 充足可能是胃癌發(fā)生的保護(hù)性因素。Kevin 等人發(fā)現(xiàn)[14]，胃粘膜腸上皮化生患者血清25(OH)D 水平顯著低于健康受試者(19.7ng/dl vs 34.7ng/dl，P＜0.001)，血清低維生素D 水平可能在胃腺癌相關(guān)癌前病變進(jìn)展中起作用。

關(guān)于維生素D 攝入與胃癌的關(guān)系，美國一項病例對照研究證明[15]，補(bǔ)充鈣劑和維生素D 可以降低絕經(jīng)后婦女惡性腫瘤發(fā)病風(fēng)險。但意大利和韓國的兩項研究[16,17]，通過飲食史問卷或食物頻率問卷(FFQ)來評估膳食維生素D 的攝入量，結(jié)果表明膳食中維生素D 攝入量與胃癌發(fā)生風(fēng)險無顯著關(guān)系。這一結(jié)果與一項薈萃分析的結(jié)果一致[18]。

2 維生素D 及其受體(VDR)的抗癌機(jī)制

維生素D 一種脂溶性的類固醇激素，在鈣磷代謝方面發(fā)揮重要作用，也參與細(xì)胞增殖、分化等多種生物學(xué)過程[19]。盡管關(guān)于血清維生素D 水平與胃癌關(guān)系的流行病學(xué)研究仍存在矛盾，但大量基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)維生素D 具有抑制胃癌細(xì)胞的作用。維生素D 的潛在抗腫瘤機(jī)制可能與其特異性受體有關(guān)[20-22]。維生素D 受體(VDR)是類固醇/甲狀腺激素受體超家族的一員，它與維生素D 結(jié)合，調(diào)節(jié)多種生物學(xué)功能[23]。VDR 包括膜VDR 和核VDR，因此可通過兩種機(jī)制調(diào)節(jié)維生素D 的生物學(xué)功能[24]，一種是由核VDR 介導(dǎo)的基因組效應(yīng)，維生素D、維生素D 受體(VDR)和視黃醇X 受體(RXR)結(jié)合形成維生素D-VDR-RXR 復(fù)合物。該復(fù)合體移位到細(xì)胞核并與其靶基因啟動子中的維生素D 反應(yīng)元件(VDRE)結(jié)合后，導(dǎo)致基因調(diào)控[25,26]。另一種是由膜VDR 介導(dǎo)的非基因組效應(yīng)，又稱直接效應(yīng)，包括腸道吸收鈣，胰腺β 細(xì)胞分泌胰島素等[27]。

據(jù)報道，VDR 的遺傳基因多態(tài)性可通過影響VDR 表達(dá)，改變維生素D 與其受體(VDR) 的親和力，與胃癌的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。伊朗一項病例對照研究顯示[28]，Taql(TC) 型與胃癌易感性顯著相關(guān)。另一項土耳其的病例對照研究顯示[29]，Taql(TT)型和(Tt)型在晚期胃癌(Ⅲ/Ⅳ)患者中頻率顯著高于早于早期胃癌(Ⅰ/Ⅱ)患者(P=0.03)。Lei 等人發(fā)現(xiàn)[30]，攜帶f 等位基因的Fok I(Ff+ff)患者，患胃癌的風(fēng)險較高(OR:2.73;95%CI：1.13-4.32)，并且入院是C 反應(yīng)蛋白(CRP)水平較高。另外，Wen 等人研究了VDR 在一系列正常和惡性人類胃組織中的表達(dá)[31]，證明VDR 在胃組織中的表達(dá)從癌前病變階段開始呈線性下降趨勢，在胃癌組織中表達(dá)顯著降低，并且在胃癌低分化組織中表達(dá)最低。除組織學(xué)分化程度外，VDR 的表達(dá)還與腫瘤大小呈正相關(guān)。

此外，維生素D 可通過維生素D 受體(VDR)調(diào)控相關(guān)信號傳導(dǎo)通路，發(fā)揮抑制胃癌細(xì)胞的作用。胡倩等人發(fā)現(xiàn)[32]，維生素D 可通過激活維生素D 受體(VDR)，下調(diào)β-catenin 的磷酸化水平，調(diào)控Wnt/β-連環(huán)蛋白(β-catenin)信號通路，進(jìn)而抑制胃癌細(xì)胞增殖。chang 等人研究提示[33]，維生素D 受體(VDR)與miR-99b 啟動子區(qū)域的維生素D 受體(VDR)結(jié)合，誘導(dǎo)miR-99b-3p 表達(dá)，進(jìn)而抑制胃癌細(xì)胞活力，誘導(dǎo)細(xì)胞阻滯于S 期。除此之外，有研究發(fā)現(xiàn)BMP3 啟動子高甲基化與胃癌發(fā)生高度相關(guān)，而轉(zhuǎn)錄因子VDR 與BMP3 啟動子CpG 甲基化位點結(jié)合，抑制其甲基化，促進(jìn)胃癌細(xì)胞中BMP3表達(dá)，進(jìn)而影響胃癌進(jìn)展[21]。Li 等研究發(fā)現(xiàn)[22]，1,25(OH)2D3通過VDR 和突變型P53 相互作用，誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞TMK1 中p21 的表達(dá)，抑制細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶2(CDK2)表達(dá)，促使胃癌細(xì)胞周期停滯，抑制胃癌細(xì)胞增殖。

維生素也可通過非依賴維生素D 受體(VDR)途徑抑制胃癌細(xì)胞增殖。Baek 等[34]提出，1，25(OH)2D3 作為Hedgehog信號拮抗劑，通過抑制胃癌細(xì)胞中的Hedgehog 信號，降低Patched1、Gli1、cyclinD1 和bcl2 的表達(dá)水平，顯著抑制胃癌細(xì)胞的活力。Albi 等[35]發(fā)現(xiàn)，人胃癌細(xì)胞株NCI-N87 經(jīng)1,25(OH)2D3 處理后，aSMase(酸性鞘磷脂酶)和PTEN 表達(dá)增強(qiáng)，caspase8、CDKN2B、MAP3K5、細(xì)胞色素C 等凋亡基因過表達(dá)，通過激活胃癌細(xì)胞凋亡途徑而發(fā)揮抗腫瘤作用。

3 維生素D 抗幽門螺桿菌作用

幽門螺桿菌為定植在胃粘膜的一種螺旋狀革蘭氏陰性微嗜氧菌，其感染是目前公認(rèn)的胃癌主要致病因子，早在1994年世界衛(wèi)生組織(WHO)已將幽門螺桿菌列為第一類致癌因素[36]。有研究指出，90%非賁門胃癌與HP 感染相關(guān)，而另3%-10%的非賁門胃癌則由遺傳、E-B 病毒感染、自身免疫性胃炎、肥厚性胃炎等原因所致[37]。幽門螺桿菌可誘導(dǎo)DNA 高甲基化，從而使腫瘤抑制基因沉默[38]。一項對比HP 根除與不根除對胃癌發(fā)生率影響的Meta 分析提示，根除HP 能使胃癌發(fā)生風(fēng)險下降34%[39]。在我國胃癌高發(fā)區(qū)山東臨朐、福建長樂等地進(jìn)行的研究也得到類似結(jié)果，即在胃粘膜發(fā)生萎縮、腸化之前根除HP 可降低胃癌發(fā)生率。因此，HP 感染為胃癌的可控危險因素，根除HP 作為胃癌的一級預(yù)防措施可預(yù)防大多數(shù)胃癌[4]。

維生素D 除了參與鈣、磷代謝外，還作用于多種免疫細(xì)胞，包括單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞，以及T 淋巴細(xì)胞和B 淋巴細(xì)胞[40]。來自埃及和土耳其的兩項研究表明[41,42]，HP 根除失敗組平均25(OH)D 水平顯著低于根除成功組，血清25(OH)D 水平低的患者HP 根除率明顯降低。Han 等人[43]進(jìn)行的一項納入753 例受試者的多中心、前瞻性、隊列研究也得到類似結(jié)果，并且多因素分析顯示，血清維生素D 水平≥10 ng/mL 是根除HP 成功的獨立危險因素(OR=0.381，95%CI=[0.183,0.791]，P=0.010)。一項納入十項研究的薈萃分析顯示[44]，HP 陽性患者的血清平均25(OH)D 水平低于HP 陰 性 患 者(SMD=-0.53 ng/mL，95%CI=(-0.91，-0.16 ng/mL))，并且維生素D 缺乏者HP 根除率較低(OR=0.09，95%CI=[0.02，0.41])。來自日本的一項研究發(fā)現(xiàn)[45]，接受維生素D 補(bǔ)充的受試者Hp 感染率明顯低于未接受治療的受試者。除此之外，在特殊人群老年人(年齡≧65 歲)和嬰幼兒中[46,47]，維生素D 缺乏也會增加HP 感染風(fēng)險。

維生素D 抗幽門螺桿菌的相關(guān)機(jī)制也得到大量研究。Guo 等人發(fā)現(xiàn)[48]，幽門螺桿菌感染時胃粘膜上皮細(xì)胞維生素D 受體(VDR)和CAMP 基因表達(dá)上調(diào)，胃粘膜VDR 表達(dá)水平與慢性炎癥評分呈正相關(guān)，并發(fā)現(xiàn)1a，25(OH)2D3 可通過維生素D 受體(VDR))誘導(dǎo)β-防御素、Cathelicidin 產(chǎn)生，并對促炎因子IL-6 和IL8/CXCL8 具有抑制作用。一項體外研究發(fā)現(xiàn)[49]，維生素D3 的分解產(chǎn)物VDP1 對HP 有選擇性殺菌作用，VDP1 通過與HP 細(xì)胞膜上的二肉豆蔻磷脂酰乙醇胺(DMPE，構(gòu)成HP 細(xì)胞膜最常見的甘油磷脂)相互作用誘導(dǎo)HP 細(xì)胞膜崩解，達(dá)到抗菌作用[50]。另外，有研究稱[51,52]，HP 能夠隱藏在宿主細(xì)胞內(nèi)，其產(chǎn)生的空泡毒素(VacA)可抑制自噬小體成熟，使其在溶酶體酸化受損的自噬小體中存活，從而發(fā)生免疫逃逸。Wei 等人研究表明[53]，維生素D3 可通過激活PDIA3 受體恢復(fù)溶酶體降解功能，促使PDIA3-STAT3 蛋白復(fù)合體的核轉(zhuǎn)位和上調(diào)MCOLN3 通道，使溶酶體Ca2+釋放增加，溶酶體酸化正常，從而使HP 通過自溶酶體途徑被清除。

4 維生素D 及其類似物與化療藥物的協(xié)同作用

目前盡管在胃癌的發(fā)病機(jī)制、診斷和治療方面的研究取得了很大進(jìn)展，但其5 年生存率仍不到30%[54]。手術(shù)和化療是胃癌的主要治療方法，但根治性切除后復(fù)發(fā)率較高。因此，胃癌患者術(shù)后化療在后續(xù)治療中至關(guān)重要。而化療藥物的耐藥性和藥物對正常組織的毒性仍是胃癌治療中的主要問題。

雖然維生素D 對癌細(xì)胞的直接殺傷作用較弱，但它可以增強(qiáng)某些抗癌藥物(如紫杉醇、阿霉素和長春花堿)的細(xì)胞毒性，并可能協(xié)同抑制胃癌細(xì)胞的增殖[55]。1α，25(OH)2D3聯(lián)合順鉑處理胃癌細(xì)胞BCG-823 可顯著增強(qiáng)順鉑單藥介導(dǎo)的胃癌細(xì)胞生長抑制和細(xì)胞凋亡作用，上調(diào)促凋亡蛋白Bax及P21、P27 蛋白表達(dá)，降低ERK 和AKT 磷酸化水平[20]。胃癌細(xì)胞中PTEN 啟動子高甲基化，使PTEN 基因表達(dá)下調(diào)，研究發(fā)現(xiàn)PTEN 的啟動子中存在有功能的維生素D 受體元件(VDRE)，提示維生素D3 可能作為一種核轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控PTEN 基因的表達(dá)[56]。Pan 等人研究發(fā)現(xiàn)[57]，維生素D 通過維生素D 受體(VDR) 與PTEN 啟動子結(jié)合上調(diào)PTEN 表達(dá)水平，進(jìn)而誘導(dǎo)HGC-27 胃癌細(xì)胞凋亡，并且維生素D 受體、轉(zhuǎn)錄因子Egr-1 和組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶p300 協(xié)同誘導(dǎo)PTEN表達(dá)。此外，組蛋白去乙?；敢种苿┣啪谹 和丁酸鈉以及甲基化抑制劑5-氮-2-脫氧胞苷在維生素D 通過上調(diào)PTEN 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡中起重要作用。維生素D 類似物可避免骨化三醇所導(dǎo)致的高鈣血癥，因此對其抗腫瘤活性也得到廣泛關(guān)注。維生素D 類似物EB1089 可上調(diào)SP 細(xì)胞(SGC-7901)促凋亡蛋白Bax、Bak、Bad 表達(dá)，下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2、bcl-xl 表達(dá)，通過維生素D 受體(VDR)依賴途徑和線粒體凋亡途徑抑制SP 細(xì)胞(SGC-7901)增殖，促進(jìn)其凋亡[58]。帕立骨化醇(19-nor-1, 25 (OH)2D2) 通過上調(diào)P21、P27 及促凋亡蛋白Bax 表達(dá)，降低STAT3 磷酸化水平，誘導(dǎo)MKN45 細(xì)胞周期停滯在G0/G1 期，抑制其增殖。除此之外，帕立骨化醇可抑制小鼠胃癌腹膜轉(zhuǎn)移瘤的生長，對照組腸系膜腫瘤體積明顯大于實驗組(P＜0.01)[59]。

5 維生素D 與胃癌預(yù)后的相關(guān)性研究

已經(jīng)證實維生素D 誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞停滯分化、促進(jìn)凋亡作用，其對胃癌患者預(yù)后的影響也得到廣泛關(guān)注。

日本進(jìn)行的AMATERASU 試驗[60]共納入417 例接受根治性手術(shù)的消化道腫瘤者(48%結(jié)直腸癌，42%胃癌，10%食管癌)，被隨機(jī)分配到口服補(bǔ)充維生素D3 2000IU/d 組或安慰劑組，亞組分析表明血清25(OH)D 中水平組(20-40ng/mL)，實驗組5 年無復(fù)發(fā)存活率顯著高于安慰劑組(復(fù)發(fā)或死亡HR，0.66；95%CI，0.24-0.86；P=0.02)。風(fēng)險比按年齡四分位數(shù)進(jìn)行調(diào)整后，維生素D3 補(bǔ)充組的累積復(fù)發(fā)或死亡風(fēng)險顯著低于安慰劑組 (無復(fù)發(fā)存活率HR，0.66；95%CI，0.43-0.99；P=0.048)。一項納入197 例胃癌患者的回顧性研究表明[61]，血清25(OH)D3 濃度與胃癌的臨床分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)，維生素D 水平較高組(≧50nmol/L)總生存率較高，多因素分析提示提示血清維生素D 水平是胃癌的一個重要獨立預(yù)后因素(P=0.019)，維生素D 缺乏與胃癌預(yù)后不良有關(guān)。一項納入25 項研究、共計17332 名患者的薈萃分析表明[62]，診斷腫瘤時血清25(OH)D 水平與患者預(yù)后存在顯著相關(guān)性，25(OH)D3 水平與癌癥特異性死亡率呈負(fù)相關(guān)。最近的一項包含10 項隨機(jī)對照研究的薈萃分析得到類似結(jié)果[63]，與安慰劑組相比，補(bǔ)充維生素D3 組癌癥相關(guān)死亡率顯著降低。

目前雖然有多項研究表明維生素D 水平與胃癌預(yù)后相關(guān)，但在臨床工作中通過補(bǔ)充維生素D 改善胃癌患者預(yù)后仍受到限制，其維生素D 補(bǔ)充劑量、干預(yù)時間、干預(yù)方式及補(bǔ)充維生素D 潛在的副作用尚未明確，因此仍需大量臨床研究進(jìn)行探索。

6 總結(jié)與展望

近年，維生素D 與惡性腫瘤的關(guān)系得到廣泛關(guān)注。目前大多數(shù)研究表明，維生素D 與胃癌的發(fā)病率和死亡率呈負(fù)相關(guān)，這種觀點在細(xì)胞、動物模型水平、臨床試驗及生態(tài)學(xué)研究中都得到證實。然而，流行病學(xué)數(shù)據(jù)仍存在矛盾。關(guān)于血清25(OH)D3 水平與胃癌關(guān)系的研究結(jié)果仍不一致，這可能與血清維生素D 狀態(tài)不精確和不連續(xù)的評估有關(guān)。盡管流行病學(xué)數(shù)據(jù)存在矛盾，但維生素D 潛在的抑制胃癌作用也應(yīng)得到重視。實驗室研究表明，VDR 是維生素D 細(xì)胞效應(yīng)的重要介質(zhì)，維生素D 及其代謝產(chǎn)物可激活VDR，抑制胃癌細(xì)胞的存活、增殖和轉(zhuǎn)移。其次，維生素D 也可能通過抑制HP 感染降低HP 相關(guān)胃癌發(fā)病率。此外，維生素D 及其類似物與化療藥具有協(xié)同作用，可能在胃癌患者后續(xù)治療中發(fā)揮重要作用。但維生素D 作為補(bǔ)充劑能否預(yù)防或協(xié)助治療胃癌仍需大規(guī)模和長期的臨床隨機(jī)對照試驗(RCT)來探索。