羅帆，安麗娜，王玉平，周永寧

(1.蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，蘭州 730000； 2.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院 a.消化科，b.甘肅省胃腸病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730000)

胃癌是全球第四大癌癥，近年全球胃癌的總發(fā)生率和死亡率有所下降，但胃癌仍是我國癌癥相關(guān)死亡的第三大原因[1]。胃癌的早期篩查和治療手段不斷進(jìn)步，但早期診斷率、5年生存率仍較低，且治療費(fèi)用高，因此急需尋找一種經(jīng)濟(jì)、有效的降低胃癌發(fā)生風(fēng)險和抑制胃癌進(jìn)展的新方法。維生素D缺乏癥是全球性的健康問題之一，約超過10億人存在維生素D缺乏和不足[2]。目前維生素D狀態(tài)評估的最佳指標(biāo)是循環(huán)中25-羥維生素D[25-hydroxyvitamin D，25-(OH)D]的總量。指南和專家共識將維生素D缺乏定義為血清25-(OH)D<50 nmol/L；維生素不足為血清25-(OH)D在50～74.9 nmol/L；當(dāng)血清25-(OH)D≥75 nmol/L時，提示幾乎所有人群的維生素D充足[3-4]。1980年，太陽紫外線B(ultraviolet B，UVB)-維生素D-癌癥假說[5]被提出，隨后研究發(fā)現(xiàn)，低血清維生素D水平與結(jié)腸癌、乳腺癌、前列腺癌、皮膚癌、胃癌等惡性腫瘤發(fā)生風(fēng)險升高密切相關(guān)，且維生素D能通過多種機(jī)制抑制腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展[6-7]。補(bǔ)充維生素D在癌癥治療中的作用逐漸成為臨床及基礎(chǔ)研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)對維生素D與胃癌發(fā)生和發(fā)展相關(guān)性的流行病學(xué)研究及其在胃癌臨床治療中的作用、發(fā)揮抗胃癌作用的可能潛在機(jī)制予以綜述，以期為胃癌的預(yù)防和治療提供參考依據(jù)。

1 維生素D代謝及生理作用概述

維生素D是一種脂溶性的類固醇激素前體，來源包括太陽UVB輻射下的皮膚合成、飲食攝入和補(bǔ)充劑，其中UVB照射皮膚后通過光化學(xué)合成作用生成的維生素D3是維生素D的最主要來源。維生素D轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩砉δ艿?,25-二羥維生素D[1，25-dihydroxy-vitamin D，1,25-(OH)2D]需要兩次羥化作用，首先維生素D與維生素D結(jié)合蛋白結(jié)合后被轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟經(jīng)過第一次羥化后形成25-(OH)D，然后25-(OH)D被轉(zhuǎn)運(yùn)至腎臟經(jīng)過1α-羥化酶作用形成1,25-(OH)2D，前者是維生素D的主要循環(huán)狀態(tài)，可反映體內(nèi)維生素D營養(yǎng)狀態(tài)；而后者是維生素D的活性形式。1,25-(OH)2D含1,25-(OH)2D2和1,25-(OH)2D3兩種形式，而體內(nèi)維生素D發(fā)揮生理作用的最主要活性形式是1,25-(OH)2D3。24-羥化酶是1,25-(OH)2D和25-(OH)D的降解酶，可通過負(fù)反饋機(jī)制將兩者轉(zhuǎn)變?yōu)槭セ钚缘淖罱K代謝產(chǎn)物，如1,24,25-(OH)3D、24,25-(OH)2D，以防止維生素D的毒性效應(yīng)[3,7-8]。

維生素D經(jīng)典生理作用集中在對鈣、磷平衡及骨代謝調(diào)節(jié)上，可分別促進(jìn)小腸和腎對鈣磷的吸收、重吸收以及對甲狀旁腺激素負(fù)性調(diào)控維持鈣磷穩(wěn)態(tài)。同時通過調(diào)節(jié)前破骨細(xì)胞及成骨細(xì)胞活性影響骨的生成及鈣化[3]。然而，近年來研究強(qiáng)調(diào)維生素D可發(fā)揮骨骼外效應(yīng)，如調(diào)節(jié)增殖、分化、凋亡、自噬、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化等細(xì)胞行為以及調(diào)節(jié)血管生成、抗氧化、炎癥反應(yīng)、免疫應(yīng)答等細(xì)胞與微環(huán)境相互作用[6,9]，這為維生素D抑制腫瘤發(fā)生和發(fā)展提供了理論依據(jù)。

2 維生素D與胃癌相關(guān)性的流行病學(xué)研究

UVB-維生素D-癌癥假說認(rèn)為，暴露于UVB環(huán)境能夠降低結(jié)腸癌的死亡率[5]，隨后越來越多的流行病學(xué)研究支持UVB相關(guān)的維生素D缺乏可增加胃癌發(fā)病和死亡風(fēng)險。在關(guān)于UVB與胃癌發(fā)生率的研究中，Najafi等[10]針對位于不同緯度及不同UVB輻射水平伊朗城市的研究顯示，胃癌的發(fā)病率與UVB水平呈極強(qiáng)的負(fù)相關(guān)，表明胃癌多發(fā)生在遠(yuǎn)離赤道的地區(qū)，而這些區(qū)域UVB水平相對較低。O′Sullivan等[11]認(rèn)為，在高緯度國家，UVB輻射水平與胃癌的發(fā)病率呈負(fù)相關(guān)，調(diào)整混雜因素后結(jié)果仍不變。對中國、日本的胃癌發(fā)病率和死亡率較高的亞洲國家的研究發(fā)現(xiàn)，太陽UVB輻射水平與胃癌的死亡率呈負(fù)相關(guān)，UVB暴露可提高納入分析的10種癌癥(胃癌、乳腺癌等)的總癌癥生存率，并認(rèn)為上述結(jié)果與UVB相關(guān)的維生素D水平密切相關(guān)[12-13]。故推測，維生素D水平與胃癌發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，并在大多數(shù)細(xì)胞和動物實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證，但維生素D攝入量和循環(huán)維生素D水平與胃癌相關(guān)性的流行病學(xué)研究結(jié)果不一致。

關(guān)于維生素D攝入量與胃癌的關(guān)系，意大利病例對照研究對飲食攝入的多種微量元素水平和胃癌風(fēng)險進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果顯示，飲食攝入的維生素D水平與胃癌發(fā)生風(fēng)險呈正相關(guān)，提示高維生素D攝入量可能是胃癌的危險因素[14]。但Giovannucci等[15]的隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，飲食維生素D攝入量與胃癌的發(fā)病率和死亡率均呈負(fù)相關(guān)，并推薦至少補(bǔ)充維生素D 1 500 IU/d，以提高消化道癌癥患者生存率。另有研究認(rèn)為，維生素D攝入量與胃癌發(fā)生風(fēng)險無相關(guān)性[16-17]。韓國病例對照研究提示，飲食維生素D攝入量與血清25-(OH)D水平呈顯著正相關(guān)，但與活性1,25-(OH)2D水平和胃癌風(fēng)險之間無明顯相關(guān)性[16]。Khayatzadeh等[17]對非亞洲國家病例對照研究進(jìn)行薈萃分析，結(jié)果表明，維生素D攝入量不是胃癌發(fā)生風(fēng)險的影響因素。

美國有關(guān)血清維生素D水平的前瞻性隊(duì)列研究調(diào)查了基線血清25-(OH)D水平與30年隨訪期間癌癥總死亡率和特定器官癌癥死亡率的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，美國人群血清25-(OH)D水平與癌癥總體死亡率呈顯著負(fù)相關(guān)，且高水平血清25-(OH)D患者的胃癌死亡率降低[18]。Abnet等[19]在含10項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究的罕見癌隊(duì)列聯(lián)合維生素D匯集項(xiàng)目中，對其中8項(xiàng)隊(duì)列研究中維生素D水平與食管癌和胃癌風(fēng)險的關(guān)系進(jìn)行探討，結(jié)果顯示，與維生素D充足組(25-(OH)D 50～75 nmol/L)相比，維生素D缺乏[25-(OH)D<25 nmol/L]亞洲人群的胃癌風(fēng)險顯著降低。另有研究發(fā)現(xiàn)，低血清25-(OH)D水平是胃癌的危險因素[20-21]。Kwak和Paik[20]認(rèn)為，在維生素D缺乏[25-(OH)D<12 μg/L]基礎(chǔ)上，循環(huán)25-(OH)D水平每增加5 μg/L，胃癌風(fēng)險相應(yīng)下降，提示適量補(bǔ)充維生素D可能是預(yù)防胃癌的手段之一。另有研究報(bào)道，循環(huán)維生素D水平與胃癌組織分級呈負(fù)相關(guān)，表明血清25-(OH)D水平是胃癌的獨(dú)立預(yù)后因素之一[22]。但部分研究支持血清25-(OH)D水平與胃癌發(fā)生率和死亡率無相關(guān)性的觀點(diǎn)。擴(kuò)展試驗(yàn)(NCT00678535)是一項(xiàng)針對進(jìn)展期胃癌或胃食管交界癌的Ⅲ期臨床試驗(yàn)，所有研究對象在治療前均需測定血清25-(OH)D水平。在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上，Obermannova等[23]對25-(OH)D水平與進(jìn)展期胃癌生存率進(jìn)行回顧性分析，發(fā)現(xiàn)大部分晚期胃癌患者存在嚴(yán)重的維生素D缺乏，但血清維生素D水平與患者總體生存率無相關(guān)性。對中國胃癌高發(fā)區(qū)的大樣本前瞻性隊(duì)列研究顯示，賁門癌以及非賁門癌患者的25-(OH)D水平與胃癌風(fēng)險無相關(guān)性[24]。另一項(xiàng)包含1項(xiàng)病例對照和9項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究的薈萃分析也證實(shí)，血清25-(OH)D水平與胃癌發(fā)生風(fēng)險無相關(guān)性[17]。

3 維生素D抑制胃癌發(fā)生和發(fā)展的可能潛在機(jī)制

3.1維生素D受體(vitamin D receptor，VDR)及其基因多樣性 維生素D可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期、細(xì)胞分化、細(xì)胞凋亡、腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移和抑制血管生成發(fā)揮抗腫瘤作用，而VDR介導(dǎo)的基因調(diào)控及細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和VDR基因多態(tài)性在其中可能發(fā)揮重要作用[7,25]。VDR是類固醇/甲狀腺激素受體超家族的一員，包括細(xì)胞核VDR和細(xì)胞膜VDR，分別通過基因組效應(yīng)和非基因組效應(yīng)介導(dǎo)維生素D生物學(xué)功能。1,25-(OH)2D3通過膜蛋白進(jìn)入細(xì)胞，與細(xì)胞核VDR結(jié)合后再與維甲酸X受體結(jié)合形成異源二聚體，該復(fù)合物與靶基因上或遠(yuǎn)端位點(diǎn)的多個調(diào)節(jié)區(qū)中的維生素D反應(yīng)元件結(jié)合，從而啟動或抑制基因轉(zhuǎn)錄，這是目前研究最多的維生素D抗腫瘤機(jī)制[7,25-26]。而VDR基因多態(tài)性可改變基因表達(dá)，影響VDR基因的蛋白水平，導(dǎo)致功能變化[27]。

現(xiàn)有VDR介導(dǎo)的抗胃癌機(jī)制的證據(jù)主要集中在腫瘤促進(jìn)階段，即在胃癌細(xì)胞增殖、分化、凋亡中的作用。Wen等[28]對正常胃組織、癌前病變組織和胃癌組織中局部VDR表達(dá)的研究發(fā)現(xiàn)，正常組織、癌前組織、胃癌組織中VDR的表達(dá)呈下降趨勢，低分化胃癌組織中的VDR表達(dá)水平最低，提示VDR可作為胃癌預(yù)后因素。此外，微RNA在轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控功能與維生素D的抗胃癌作用有關(guān)，Li等[29]發(fā)現(xiàn)，VDR在癌前組織中的表達(dá)高于胃癌組織，進(jìn)一步證實(shí)1,25-(OH)2D3可通過突變型p53和VDR介導(dǎo)的方式刺激胃癌細(xì)胞中p21基因的表達(dá)，下調(diào)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶2水平，導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯于G1期。另有研究顯示，1,25-(OH)2D3能刺激胃癌細(xì)胞SGC-7901中抑癌基因miR-99b-3p的表達(dá)，使其下游同源框D3蛋白的表達(dá)下降，導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯于S期[30]。研究還發(fā)現(xiàn)，維生素D可通過VDR下調(diào)β聯(lián)蛋白的磷酸化水平，抑制胃癌細(xì)胞增殖分化[31]。

維生素D可通過調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白(B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2相關(guān)X蛋白、B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2、胱天蛋白酶8等)和第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源物基因誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡[32-34]。第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源物基因是一種抑癌基因，負(fù)性調(diào)控抗凋亡蛋白激酶B信號通路。Pan等[33]發(fā)現(xiàn)，1,25-(OH)2D3可依賴于VDR介導(dǎo)的第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源物基因表達(dá)上調(diào)，而誘導(dǎo)未分化胃癌細(xì)胞株HGC-27的凋亡。除通過VDR介導(dǎo)的機(jī)制外，1,25-(OH)2D3可通過其他方式發(fā)揮抗胃癌作用，其在抑制VDR表達(dá)的同時，還可通過促進(jìn)酸性鞘磷脂酶的表達(dá)誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞的凋亡[35]，或通過維生素D3上調(diào)蛋白1，進(jìn)而抑制腫瘤壞死因子-α、核因子κB、環(huán)加氧酶2的表達(dá)，從而抑制胃癌細(xì)胞的增殖[36]。

VDR基因多態(tài)性(主要是VDR基因FokI、ApaI、BsmI和TaqI單核苷酸多態(tài)性)通過影響維生素D代謝和細(xì)胞對維生素D的反應(yīng)，在多種惡性腫瘤發(fā)生中起重要作用[37]。FokI多態(tài)性是指VDR翻譯起始密碼子中的T/C轉(zhuǎn)換，可誘導(dǎo)VDR表達(dá)和功能的變化，增加腫瘤易感性。多項(xiàng)研究表明，VDR基因的FokI多態(tài)性(rs2228570)與胃癌風(fēng)險升高相關(guān)，且能影響胃癌組織分化程度，導(dǎo)致低分化胃癌的發(fā)生風(fēng)險增加[38-39]。病例對照研究顯示，VDR的TaqI多態(tài)性(rs731236)與胃癌易感性呈正相關(guān)[40]。另有研究表明，位于VDR基因非編碼區(qū)的BsmI限制性片段長度多態(tài)性(rs1544410；G>A)與幽門螺桿菌(Helicobacter pylori，Hp)感染狀態(tài)有關(guān)。BsmI單核苷酸多態(tài)性可能是與編碼細(xì)胞毒素相關(guān)基因A的Hp菌株相互作用的重要因素[41]。以上研究證實(shí)，VDR及其基因多態(tài)性可能與維生素D抑制胃癌發(fā)生發(fā)展的機(jī)制密切相關(guān)，但其潛在機(jī)制仍需大規(guī)模和長期的隨機(jī)對照試驗(yàn)以及更多高質(zhì)量基礎(chǔ)研究的證實(shí)。

3.2Hp Hp是目前公認(rèn)的胃癌Ⅰ類致癌因子，維生素D可能通過影響Hp感染和根除率發(fā)揮抗胃癌效應(yīng)。多項(xiàng)研究表明，普通人群(包括嬰幼兒)血清25-(OH)D水平與Hp感染率呈負(fù)相關(guān)，維生素D缺乏會降低Hp根除率，補(bǔ)充維生素D可能降低Hp感染率；血清25-(OH)D<10 μg/L是根除Hp成功的獨(dú)立危險因素[42-44]。

維生素D可能從以下幾方面發(fā)揮抗Hp作用。①對先天性免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)：維生素D可促進(jìn)天然抗菌肽表達(dá)，Guo等[45]發(fā)現(xiàn)，Hp感染時，胃上皮細(xì)胞中VDR和抗菌肽Cathelicidin(Cathelicidin antimicrobial protein，CAMP)表達(dá)上調(diào)，1,25-(OH)2D3對細(xì)胞內(nèi)Hp復(fù)制細(xì)菌的殺傷作用增強(qiáng)。一項(xiàng)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，1,25-(OH)2D3-VDR-CAMP通路存在，且1,25-(OH)2D3能通過增強(qiáng)VDR和CAMP表達(dá)抑制Hp感染[46]。同時，該研究在CAMP啟動子區(qū)域的遠(yuǎn)端(-1 649 bp)發(fā)現(xiàn)1,25-(OH)2D3/VDR復(fù)合物的新結(jié)合位點(diǎn)，其可能是1,25-(OH)2D3抗Hp感染活性的重要機(jī)制。②激活胃上皮細(xì)胞自溶酶體降解功能：1,25-(OH)2D3通過激活蛋白質(zhì)二硫鍵A3受體引起溶酶體降解功能的恢復(fù)，從而通過自溶酶體途徑促進(jìn)Hp的清除[47]。③促進(jìn)細(xì)胞膜裂解：維生素D代謝物VDP1和Hp細(xì)胞膜中的脂質(zhì)成分相互作用，破壞細(xì)菌細(xì)胞膜穩(wěn)定性，最終誘導(dǎo)細(xì)菌溶解而發(fā)揮殺菌作用[48]?？梢?，循環(huán)25-(OH)D水平能夠影響Hp感染及其根除率，即可通過維生素D影響Hp感染及根除，抑制胃癌的發(fā)生和發(fā)展。VDR-CAMP軸和蛋白質(zhì)二硫鍵A3受體及細(xì)胞膜脂質(zhì)成分可能介導(dǎo)1,25-(OH)2D3對Hp的殺菌效應(yīng)。

4 維生素D補(bǔ)充在胃癌臨床治療中的作用

維生素D可作為胃癌術(shù)后改善預(yù)后的輔助治療藥物。觀察性研究發(fā)現(xiàn)，低血清25-(OH)D3水平胃癌患者，胃癌根治術(shù)后3年的復(fù)發(fā)率及轉(zhuǎn)移率顯著升高，提示術(shù)后補(bǔ)充維生素D可能改善血清低維生素D水平胃癌患者的預(yù)后[49]。該作用在一項(xiàng)干預(yù)試驗(yàn)中得到了肯定。日本一項(xiàng)歷時8年對基線血清25-(OH)D 20～40 μg/L的Ⅰ～Ⅲ期食管癌、胃癌、小腸癌及結(jié)直腸癌患者的隨機(jī)、雙盲、安慰劑臨床對照試驗(yàn)顯示，術(shù)后口服維生素D3補(bǔ)充劑(2 000 IU/d)患者的5年無復(fù)發(fā)生存率高于口服安慰劑(由芝麻油、豬源性明膠和甘油組成的膠囊)患者[50]；隨后，對上述試驗(yàn)的進(jìn)一步分析(UMIN000001977)顯示，維生素D3補(bǔ)充劑亦能顯著提高低水平生物可利用25-(OH)D組[即與白蛋白結(jié)合、游離的低水平25-(OH)D]消化道惡性腫瘤(包括胃癌)患者的5年無復(fù)發(fā)生存率[51]。上述干預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果表明，補(bǔ)充適宜劑量的維生素D可能減少胃癌術(shù)后復(fù)發(fā)，且具有良好的療效和安全性。

維生素D及維生素D類似物或可協(xié)同多種化療藥物發(fā)揮抗腫瘤作用。在臨床試驗(yàn)和基礎(chǔ)研究中，1,25-(OH)2D3及其類似物可增強(qiáng)卡鉑、順鉑、紫杉醇、多西他賽等化療藥物對肺癌、前列腺癌、卵巢癌等惡性腫瘤的抗腫瘤活性，提高治療的安全性[9,52-53]。但目前暫無用于評價維生素D或其類似物增強(qiáng)化療藥物抗胃癌活性有效性和安全性的臨床試驗(yàn)。體外研究中，Bao等[32]發(fā)現(xiàn)，與單用1,25-(OH)2D3或順鉑組相比，兩者聯(lián)合組的胃癌細(xì)胞G2/M期百分比顯著降低，胃癌細(xì)胞阻滯于G1期且可增強(qiáng)順鉑誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡作用。另有研究發(fā)現(xiàn)，1,25-(OH)2D3能協(xié)同多柔比星抑制胃癌細(xì)胞的增殖，并促進(jìn)其凋亡，表明維生素D能增強(qiáng)多柔比星對胃癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性[34]。目前，補(bǔ)充維生素D在胃癌預(yù)防和治療方面的相關(guān)研究較少，其改善胃癌術(shù)后患者預(yù)后及增強(qiáng)化療效果的推論尚有待進(jìn)一步證實(shí)。

5 小 結(jié)

維生素D攝入量和循環(huán)水平與胃癌發(fā)生率和死亡率相關(guān)性的研究結(jié)果尚不一致。幾乎所有生態(tài)學(xué)研究均認(rèn)為暴露于太陽UVB下對胃癌有保護(hù)作用，其原因可能與飲食及維生素D補(bǔ)充劑對循環(huán)25-(OH)D水平影響小、測量循環(huán)25-(OH)D水平時未控制UVB暴露水平(如季節(jié)、緯度)的影響、研究中25-(OH)D水平測定不連續(xù)有關(guān)。維生素D補(bǔ)充劑用于改善胃癌患者預(yù)后以及與化療藥物協(xié)同作用于多種惡性腫瘤臨床治療的臨床試驗(yàn)仍處于探索階段。未來，需要更多高質(zhì)量隨機(jī)對照試驗(yàn)評估循環(huán)低25-(OH)D水平與胃癌發(fā)生風(fēng)險的關(guān)系，并明確維生素D在降低胃癌發(fā)生率、改善胃癌患者生存獲益、提高胃癌化療效果中的作用。