中华放射医学与防护杂志  2018, Vol. 38 Issue (1): 69-72   PDF    
表没食子儿茶酸没食子酸酯用于放射损伤防治的研究进展
牛雪娜1 , 赵汉玺2 , 朱婉琦2 , 邢力刚2     
1. 250022 济南大学山东省医学科学院医学与生命科学学院;
2. 250117 济南, 山东大学附属山东省肿瘤医院放疗十科
[摘要] 放射治疗是治疗恶性肿瘤的主要手段之一,在治疗过程中易引起正常组织的损伤,如放射性肺损伤、食管损伤、皮肤损伤及造血、免疫功能异常等。绿茶成分表没食子儿茶酸没食子酸酯(EGCG)是茶多酚的主要成分,具有抗炎、抗氧化、抗凋亡及调节免疫力等功能。近年来大量的动物模型实验证实,EGCG具有防治放射损伤的作用,但EGCG防治放射损伤的临床报道不多。本文将从EGCG的抗放射机制及其在放射性损伤中的应用方面,对近年来EGCG在放射损伤防治方面的研究进展进行综述,以期为EGCG的临床应用提供参考。
[关键词] 放射损伤     表没食子儿茶酸没食子酸酯     防护    
Research progresses of green tea extract epigallocatechin-3-gallate on preventing and treating radiation injury
Niu Xuena1, Zhao Hanxi2, Zhu Wanqi2, Xing Ligang2     
1. School of Medicine and Life Sciences, University of Jinan, Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan 250022, China;
2. Department of Radiotherapy 10 Ward, Shandong Cancer Hospital Affiliated to Shandong University, Jinan 250117, China
Fund programs: Shandong Provincial Natural Science Foundation (ZR2016HM35)
Corresponding author: Xing Ligang, Email:xinglg@medmail.com
[Abstract] Radiotherapy is one of the important cancer therapy methods that can lead to tissue damage including radiation lung injury, radiation esophageal injury, radiation skin damage and abnormal changes in hemopoietic system and immune system. Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) is the most abundant catechin in green tea. It has been demonstrated that EGCG has biological effects of anti-inflammatory, antioxidant, anti-apoptosis and regulating immunity. Recently some studies of cell and animal models suggest that EGCG has radioprotective effect, but few clinical research was reported. In this review, the studies about EGCG in preventing and treating radiation injury were summarized from anti-radiation mechanism in order to enhance the understanding of the potential clinical application of EGCG.
[Key words] Radiation injury     Epigallocatechin-3-gallate     Protection    

随着放射设备和技术的发展,放射治疗靶区越来越精准,但有些不良反应仍然不可避免。严重的不良反应会引起放疗计划中断,进而降低对肿瘤的控制,降低生存率,影响患者的生活质量。表没食子儿茶酸没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)是绿茶的主要效用成分,已有研究证明其具有抗炎[1]、抗氧化[2]、防癌、抗癌、抗突变、抗病毒、降血糖、降血脂[3]及调节免疫力[4]等功能。近年来研究显示,EGCG及其衍生物具有对正常组织的放射损伤防治作用,本文将对EGCG防治放射损伤的作用机制及其在放射损伤防治中的临床研究进展作一综述。

一、EGCG与放射损伤

1.EGCG与放射性肺损伤:Yang等[5]报道了EGCG能够明显抑制肺部炎症和纤维化进程。You等[6]通过分别给照射后大鼠腹腔注射EGCG和地塞米松,发现与地塞米松相比,EGCG可以降低大鼠死亡率和肺指数评分,改善充血水肿、点状出血、肺萎陷、灰色纤维结节等组织学变化,同时可减少胶原沉积,降低丙二醇(MDA)的含量,提高血清总超氧化物歧化酶(SOD)活性,抑制成纤维细胞增殖,保护Ⅱ型肺泡上皮细胞(AE2),降低炎性细胞因子如IL-6、IL-10、重组人干扰素γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和转化生长因子(TGF-β)水平,增加肺损伤大鼠肺组织中的转录因子红细胞系-2相关因子2(NrF2)、血红素加氧酶(HO-1)、醌氧化还原酶-1(NQO-1)含量。再次证明了EGCG能够减轻放射性肺损伤早期的炎症反应和晚期肺纤维化。

2.EGCG与放射性皮肤损伤:一项回顾性研究证实EGCG能够帮助修复头颈部放疗所引起的2级及以上放射性皮肤损伤[7]。Zhao等[8]的临床试验发现,局部应用EGCG在治疗乳腺癌放射过程中的放射性皮肤炎是安全、有效的。他们开展的Ⅱ期临床试验通过给49例接受放射治疗的患者局部应用EGCG溶液,发现EGCG可以持续有效地缓解患者的疼痛感、烧灼感、发痒及压痛感[9]。一项EGCG治疗X射线诱导的皮肤损伤的实验室研究显示,EGCG可上调超氧化物歧化酶2(SOD2)抑制电离辐射引起的线粒体损伤,下调Bax和上调Bcl-2保护人皮肤HaCaT细胞免受凋亡,激活HO-1的表达发挥强大的抗氧化作用,进而保护皮肤细胞免受放射损伤[10]

3.EGCG与放射性食管损伤:Zhao等[11]的Ⅰ期临床试验发现,口服EGCG在预防及治疗肺癌放疗过程中的放射性食管炎时是可行、安全的。他们开展的Ⅱ期临床试验共入组了37例Ⅲ期肺癌接受放疗的患者,诊断为1级放射性食管炎时给予口服EGCG溶液(440 μmol/L,3次/d),结果放疗计划完成后有32例患者放射性食管炎分级降为0级,2例患者放射性食管炎为1级,未出现2级及2级以上的放射性食管炎[12]

4.EGCG与造血系统:曹明富[13]的研究结果表明,机体的造血组织是体内放射最敏感的组织,小鼠受到60Co γ射线照射后,骨髓有核细胞及多向性造血干细胞分裂受损,外周血红细胞、白细胞及血小板计数均下降。小鼠在受60Co γ射线照射前口服EGCG组的红细胞、白细胞及血小板计数明显高于γ射线照射组,在照射后口服EGCG组的血常规指标比γ射线照射组明显回升,表明EGCG可减轻血液系统损伤或促进血液系统损伤的恢复。此外,Monzen和Kashiuakura[14]的研究也发现,EGCG对造血系统具有放射防护作用。EGCG还可有效地抵抗放疗所引起的小肠和下颌下腺的改变[15-16]

5.其他:动物模型研究显示,EGCG可减轻γ射线诱导的大鼠脾细胞损伤[17]。实验发现,EGCG可使荷瘤小鼠免疫器官的胸腺指数、脾脏指数和细胞数目增加,表明EGCG促进了荷瘤小鼠的免疫功能[4]。服用茶多酚制剂可以明显提高患者的生活质量,促进食欲改善睡眠和排便,减轻放射治疗肿瘤患者的放射综合征[18]

二、EGCG防治放射损伤的作用机制

1.抗氧化作用:大量研究表明,氧化损伤在放射损伤的发生和发展过程中起着重要作用。体内、外实验表明,EGCG是一种强抗氧化剂, 可直接作用于自由基,或作用于与自由基有关的酶,也可络合多种金属离子,再生体内高效抗氧化剂和调节机体免疫力。朴宰日[18]研究发现,用重金属Cd喂养小鼠若干天后,检查鼠肝发现,喂绿茶组小鼠肝自由基生成酶-黄嘌呤氧化酶活性下降,而自由基清除酶超氧化物歧化酶、谷胱甘肽酶、过氧化物酶活性提高,表明EGCG可以调节生物体内与自由基相关的酶类。EGCG因具有特殊的多酚结构,故可络合Ca2+、Cu2+、Fe3+及Fe2+等10种金属离子[19]。EGCG可诱导激活核转录相关因子2及其下游的抗氧化酶如HO-1、SOD、γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)、NAD(P)H:NQO-1等提高内源性抗氧化酶水平[6]。Dickinson等[20]研究发现EGCG可提高体内抗氧化酶的水平,以保护非肥胖型糖尿病小鼠的唾液腺和人的唾液腺细胞免受氧化损伤。Saito等[21]研究同样发现口服EGCG可保护模型小鼠的腮腺免受氧化应激引起的损伤。

2.抗炎作用:放射治疗可激活组织中的巨噬细胞,释放大量的炎症介质。这些炎症介质进一步诱导炎症细胞释放某些炎症因子,引发联式瀑布反应,导致炎症损伤。NF-κB信号通路是主要的炎症信号通路,其持续异常激活与炎症的发生密切相关。研究表明,EGCG可抑制多种炎症因子(IL-2、IL-6、IL-8、IL-10、IFN-γ、TNF-α)的释放[6]。MAPK/ERK1/2信号通路也参与炎症的发生与发展,EGCG可抑制高糖诱导的ERK1/2的磷酸化进而抑制MAPK信号通路发挥抗炎作用[22]。此外,EGCG还可通过改变CD80和CD86表达而抑制抗原提成细胞(APC)的协同刺激功能和选择性的抑制CD4+T细胞生成IFN-γ发挥抗炎作用[23]

3.保护DNA:放射引起的DNA损伤可启动多种信号通路,如DNA修复机制激活、细胞周期停滞等,且激活的修复机制在修复DNA损伤过程中易出现错误,最终引起细胞死亡、致癌突变等。一项体外实验发现,EGCG可通过抑制环丁烷嘧啶二聚体(CPD)的形成保护人类细胞免受紫外线B(UVB)诱导的DNA损伤[24]。EGCG可通过直接插入DNA超螺旋结构保护DNA免受自由基攻击,也可通过电子转移(或氢原子转移)修复损伤的DNA[17]。8-羟基鸟苷是一种公认的DNA氧化损伤标记物,EGCG还可抑制其形成[25]

4.抗凋亡等其他活性:Zhu等[10]使用20 Gy X射线照射人皮肤细胞,发现EGCG预处理组细胞凋亡比例比对照组明显降低,并且EGCG还可上调抗凋亡蛋白Bcl-2和下调促凋亡蛋白Bax保护细胞免受凋亡。此外,EGCG还具有放射增敏[26]、抗纤维生成的作用[27]

三、结语

综上所述,EGCG对放射性损伤有较好的预防和治疗作用,为提高肿瘤患者的放射治疗的疗效提供了新手段、新途径。但是目前的临床效果证据级别不足,EGCG的临床应用的拓展有待更多的临床试验论证。基于目前对EGCG抗辐射机制的初步了解,EGCG的不良反应小、资源丰富,易于提取,临床转化快,这些优势为其广阔的发展前景奠定了良好的基础。

利益冲突
作者贡献声明 牛雪娜负责论文撰写和修改;朱婉琦、赵汉玺协助收集和整理文献;邢力刚指导论文修改
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