植物雌激素在骨肉瘤治療中的研究進展

韋昌武，劉云*，黃先盈，賀聚良，黃秋鴻，梁偉鳳，廖世杰，肖增明

(1.廣西醫科大學第一附屬醫院脊柱骨病外科，廣西 南寧 530021；2.廣西醫科大學附屬腫瘤醫院骨與軟組織外科，廣西 南寧 530021；3.廣西醫科大學第一附屬醫院創傷骨科手外科，廣西 南寧 530021)

骨肉瘤是最常見的原發性惡性骨腫瘤，其侵襲性高、遠處轉移早、預后差，在骨原發惡性腫瘤中居首位。全世界每年的發病率為0.001‰～0.003‰，青少年每年的發病率為0.008‰～0.011‰[1]。由于新輔助化療的實施，骨肉瘤患者的5年生存率已經由20世紀70年代的不超過20%上升到目前的80%左右[2]。但是，對于一些術后復發或發生多處轉移的晚期患者，手術治療往往難以進行甚至無法進行，只能通過大劑量的化療進行姑息性治療。研究發現肺轉移患者將最終對化療及放化療結合的治療失去反應，其5年生存率不到20%，并且在化療期間出現的嚴重毒副反應也常常導致治療中止[3-4]。由于化療的耐藥性及較大的毒副作用，越來越多的目光轉向了骨肉瘤的內分泌治療，并對骨肉瘤中組織、細胞的雌激素受體(estrogen receptor，ER)表達水平與預后的關系和植物雌激素的治療效果進行了大量的基礎研究。本文意在總結近年植物雌激素在骨肉瘤治療中的進展，為治療骨肉瘤提供新的思路及方向。

1 ER在骨肉瘤組織及細胞系中的表達

骨肉瘤發病年齡大多是在性激素活躍的年齡，因此人們懷疑其發病與成骨關系密切的雌激素有關。最早觀察到骨肉瘤組織與雌激素受體之間關系的是Walker等[5]人，1980年他們對4例骨肉瘤組織進行免疫組化研究，結果發現有2例ER陽性，1例孕激素受體(progesterone receptor，PR)陽性及1例雄激素(androgen receptor，AR)陽性，表明性激素也可以通過相應受體對骨腫瘤的生長起直接作用，從而引起人們對性激素與骨肉瘤之間關系的關注。Dohi等[6]在28例中檢測出23例存在ER-β，但28例中均未檢測到ER-α。雷鳴等[7]研究了16例骨肉瘤標本均檢測到ER-α和ER-β有表達。陳展鵬等研究也發現骨肉瘤組織中存在一定的雌激素及孕激素受體表達，總的性激素受體表達陽性率42.1%。骨肉瘤患者中ER-α表達陽性者，預后較好。骨肉瘤ER-α、ER-β的表達與患者性別、年齡、腫瘤部位以及分期無關[8]。劉金釗等[9]通過改良鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶法檢測骨肉瘤病理標本，其中表達ER的占40%(26/65)；并且發現ER表達量越高，存活時間越長，發生肺轉移時間越久。他也認為骨肉瘤雌激素受體的陽性率與患者性別、年齡及發病部位無關。

骨肉瘤細胞系中同樣有雌激素受體的表達，且有ER-α和ER-β兩個亞型。1993年Ikegmi等用免疫組化ABC法在人骨肉瘤細胞系(HOS TE85)中檢測到ER和PR，其染色分布在胞漿和胞核，首次用免疫組化法證實了骨肉瘤細胞系中ER、PR的存在[10]。韓守威等發現惡性骨腫瘤組織細胞漿中ER低于正常骨組織，PR無明顯差別。在骨腫瘤中PR與ER無相關性[11]。隨后楊開初等[12]通過直接原位RT-PCR證實MG-63細胞株存在ER-α和ER-β基因的mRNA表達，首次證實作為成骨細胞模型的MG-63細胞株同樣表達ER-α和ER-β兩個亞型，且骨基質成熟早期階段MG-63細胞株的ER-α表達比ER-β豐富。

2 雌激素受體在骨肉瘤發生及發展中的作用機制

雌激素受體是內分泌系統產生的一種類固醇類激素受體，屬于轉錄因子核受體超家族成員之一，目前發現其主要有ER-α和ER-β兩種亞型。雌激素受體作用機制有兩種：“經典”基因組途徑和“非經典”膜啟動的類固醇信號傳導途徑?！敖浀洹被蚪M途徑又稱核啟動的類固醇信號途徑。在這個信號通路中，來自細胞膜外的雌激素或者細胞核糖體原位合成的雌激素都可以擴散進入細胞核內與ER結合形成二聚體，從而激活DNA雌激素增強子應答元件，啟動下游靶基因的轉錄。在這個信號傳導過程中，ER主要起到了配體激活轉錄因子的作用[13]。此外，“非經典”膜啟動的類固醇信號傳導途徑可以有效改變細胞質中蛋白質功能，從而使更廣泛的基因能夠被調控，而且超過了經典的ER作用機制所能調控的范圍[13]。最近有研究發現雌激素主要類型雌二醇可以通過ER促進骨肉瘤細胞MG-63的增殖，而ER受體特異性的阻滯劑氟維司群卻對MG-63細胞增殖有顯著抑制作用[14]。目前尚未有關于骨肉瘤內分泌治療的報道，故氟維司群對骨肉瘤細胞增殖取得效果給研究者們帶來了很大的鼓舞，尤其是對于已出現肺部轉移晚期骨肉瘤患者，他們大多已經對常規的化療藥物出現了耐藥，因此骨肉瘤內分泌的治療是一個值得研究的方向。

3 植物雌激素在治療骨肉瘤中的作用機制

3.1 植物雌激素的來源及分類 植物雌激素是存在于自然界植物中的雜環多酚類化合物，其結構與生物活性均與雌激素相似，可以模擬、干擾雌激素的生理生化作用。根據其結構主要分為三大類：(1)異黃酮類：大豆苷元、芒柄花黃素等；(2)香豆雌酚：補骨脂素、異補骨素等；(3)木質素類[15]。植物雌激素具有抗骨質疏松作用。臨床研究表明中藥含有的植物雌激素，如大豆異黃酮、染料木黃酮、木酚素類及補骨脂對女性絕經后的骨質疏松治療效果確切。大豆異黃酮可結合于骨組織中ER-β，阻斷降鈣素的分泌抑制骨的再吸收，從而減少骨損失，起到保護骨密度作用[16]。此外，植物雌激素對人體骨質的保留有雙重作用，高劑量時競爭抑制靶細胞ER產生抗雌激素作用，能抑制成骨；低劑量時與ER結合發揮雌激素樣作用能阻止骨質丟失[17]。

3.2 植物雌激素治療骨肉瘤的研究 目前普遍認為，植物雌激素具有治療骨肉瘤作用，其發揮抗骨肉瘤活性的結構基礎是和植物雌激素競爭性與骨肉瘤細胞中的雌激素受體結合，拮抗雌激素受體的生物學效應，影響多種信號轉導途徑的傳遞，進而引起細胞增殖、凋亡、分化、侵襲及遷移能力的改變[18]。陸鵬等[19]研究認為植物雌激素淫羊藿素能抑制人骨肉瘤MG-63細胞的體外增殖，可誘導人骨肉瘤MG-63細胞發生凋亡，并且呈時間及濃度依賴性。同樣，李潔等[20]研究證實植物雌激素大豆苷元亦能有效的抑制人骨肉瘤細胞MG-63的增殖并能誘導其凋亡，也呈濃度、時間依賴性。吳亞等[21]關于姜黃素的研究發現，姜黃素可以促進雌激素受體和核受體輔激活因子——核受體共調節激活因子5的表達，降低骨肉瘤細胞的粘附性能力及侵襲能力，從而抑制骨肉瘤的發生發展，并且呈時間和劑量依賴性。胡巍等[22]研究發現芒柄花黃素可通過促進G0/G1期細胞阻滯實現對骨肉瘤U2OS細胞增殖的抑制，同時也具有誘導凋亡的作用，這些作用均呈濃度和時間依賴性。李潔等[20]發現大豆苷元可上調過氧化物酶體增殖活化受體γ表達，下調凋亡抑制蛋白Survivin的表達，上調抑癌基因人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因的表達，抑制成骨特異性轉錄因子Runx2的轉錄活性，下調侵襲轉移相關的細胞外重塑相關基因蛋白——金屬基質蛋白-9的表達，抑制MG-63細胞侵襲和遷移。Hsu等[23]發現鷹嘴豆芽素A以劑量依賴性方式，通過誘導細胞凋亡的細胞毒性作用，觸發內在線粒體途徑抑制細胞生長并誘導骨肉瘤細胞凋亡。Chen等[24]通過RNA序列分析發現，姜黃素通過上調miR-125a顯著抑制骨肉瘤細胞中雌激素相關受體α基因的表達，抑制骨肉瘤細胞的增殖。萬宗明等[25]對于金雀異黃素的研究發現其對骨肉瘤細胞系U2OS細胞有增殖抑制作用，該作用強弱與金雀異黃素的濃度及作用時間有關系。這些研究結果表明，植物雌激素對治療骨肉瘤有一定效果，其通過不同的信號途徑抑制骨肉瘤細胞增殖、促進凋亡、抑制細胞遷移及侵襲，并且普遍認為這些抗腫瘤作用于與植物雌激素的濃度及作用時間有關。

4 植物雌激素在骨肉瘤治療中作用的展望

不少實驗已經證明植物雌激素在治療骨肉瘤方面的潛力，給處于瓶頸期的骨肉瘤治療帶來了新的希望。目前研究的方向主要在于植物雌激素抗骨肉瘤的機制研究，絕大多數在細胞系中進行探討驗證，并且取得了很大的進展。但是距離臨床應用解除骨肉瘤患者的疾患仍然有許多的問題亟待解決。例如植物雌激素最佳的治療濃度及作用時間仍需進一步研究；不同種類植物雌激素的作用機制不一樣是否可以聯用以增強抗腫瘤作用；植物雌激素在體內能否起到在細胞系中同樣的效果；植物雌激素對骨肉瘤患者的內分泌系統會產生影響，是否會阻礙身體骨骼智力發育。盡管待解決的問題不少，但是由于植物雌激素作用靶點的特殊性、更高的治愈率可能、廣泛的來源及對于化療耐藥型骨肉瘤的潛在價值，使其具有極大的研究價值。