机理研究

壳寡糖——肿瘤治疗新途径-原稿

来源:大连中科壳寡糖研究中心  时间:2016-04-23

壳寡糖——肿瘤治疗新途径


  肿瘤的治疗仍以手术、化疗、放疗为主要方法,由于其毒副作用强,限制了临床应用,使得肿瘤不能根治,且复发率高,肿瘤的治疗仍是医学界的一大难题。目 前,开发出行之有效,毒副作用小的新型抗肿瘤药物为当今医务工作者的重要研究方向。由于海洋生物学的研究进展迅速,人们对于海洋生物利用的重视程度也相应 提高,海洋生物的抗肿瘤研究在医学界也逐渐增加。
壳寡糖作为虾、蟹等甲壳类、甲虫等的外骨骼及蘑菇等菌类的细胞壁成分,为壳聚糖的降解物,是广泛存在于自然界的天然高分子物质。具有良好的水溶性,易被分 散和吸收,而且具有多种生物功能,如壳寡糖能调节血糖,降血脂,促进钙的吸收和骨骼健康,促进肠道健康,提高机体的免疫和抗癌能力等。基于壳寡糖的诸多优 点,本文着重介绍壳寡糖与癌症的研究进展。


壳寡糖改善放化疗患者体质,减轻放化疗负作用


  壳寡糖通过对免疫力的多方面改善,可以提高人体对放疗、化疗的耐受程度,减轻放、化疗的毒副作用,使患者的精神、食欲、睡眠和体重等一般性状况明显改善,起到良好的辅助治疗作用。
  肿瘤是一群失去控制而疯长的细胞,它大量消耗人体的营养,而又长不成熟,在发生、发展的过程中,产生了大量的代谢垃圾。同时肿瘤患者在放射治疗时,在 5秒~10秒这种超短时间内也会使体内物质电离,产生大量的过氧化物和自由基。另外,多数的抗癌药物是细胞毒物质,有杀灭癌细胞控制癌症的正面效应,也有 杀伤正常人体细胞造成的毒副作用,造成人体内大量的细胞死亡,比如放化疗后白细胞急剧减少,同时也产生大量的细胞分解物质,影响人体的正常代谢,屋漏又逢 连阴雨,使本来已很虚弱的人体更加虚弱。
  王中和等用壳寡糖对临床患者进行辅助治疗,结果发现白细胞、淋巴细胞的总数保持稳定,T淋巴细胞的数量显著上升,说明壳寡糖能调整机体免疫功能,减少 放疗对患者免疫功能的影响,有较好的抗肿瘤辅助疗效。所以,壳寡糖与药物比,没有任何副作用,减少了抗癌药物的毒副作用。(摘自——王中和,陆顺娟,胡海 生,等.低分子壳聚糖对癌症放疗患者免疫功能的影响.首都医科大学学报,1997,18(1):80)
  放疗中服用壳寡糖对维护患者体质起到较满意的结果。壳寡糖具有呈正电荷的阳离子碱性基团,溶解吸收后具有较强的吸附能力,它呈正电可以与带负电荷的自 由基结合,消除或减弱其队细胞的伤害,也能提高超氧化物歧化酶(如谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶)的活性作用,使机体主动清除产生的代谢垃圾,减轻代谢 压力,纠正代谢紊乱。
  放化疗以及临床使用抗生素也必然会杀死对该药物敏感的而对人体有保护作用的生理菌群。生理菌群被消灭后, 其对机体的有利作用也随之消失, 因而可引起如:消化吸收障碍(如厌食、呕吐)、维生素缺乏、人体特异性和非特异性免疫缺损症等,给治疗带来困难;要纠正菌群失调、保护患者微生态平衡, 须采用扶植正常菌群措施。试验证实,壳寡糖对放化疗以及抗生素肠道菌群失调有一定的调整作用,减轻因放化疗引起的厌食、呕吐、浑身无力、易感染等症状。 (摘自——甲壳低聚糖对抗生素脱污染小鼠肠道菌群的影响)
  王中和等在“低分子壳多糖对癌症放疗患者免疫功能的影响”中的研究显示, ①食用壳寡糖组放疗结束时仅16.7%精神体力较差, 而未食用壳寡糖组为46.7%。②食用壳寡糖组白细胞总数和淋巴细胞数保持稳定, 而未食用壳寡糖组疗后均显著下降。这表明壳寡糖有减轻放疗抑制免疫的作用,对患者愈后将起到十分积极的影响。③T淋巴细胞在肿瘤免疫中起着中心调控作用。 放疗后食用壳寡糖组T淋巴细胞数均有显著上升, 而未食用壳寡糖组则持续低下。表明壳寡糖能有效提高机体的抗肿瘤免疫功能, 故有利于减少肿瘤复发或转移,延长肿瘤患者的生存期。④NK细胞在机体免疫监视和抗肿瘤免疫中起重要作用。放疗后食用壳寡糖组NK继续保持稳 定,IL22R趋于正常,而未食用壳寡糖组则见NK下降, IL22R继续异常。综上所述, 壳寡糖联合应用于癌症放疗, 能调整机体免疫机能, 减少放疗对患者免疫功能的负面影响, 有较好的抗肿瘤辅助疗效。


  壳寡糖可抑制肿瘤生长


  壳寡糖对很多肿瘤细胞,例如S180肉瘤细胞、lewis肺癌细胞、Hela宫颈癌细胞、人白血病K562细胞、结肠癌IJ0-v细胞等癌细胞具有抑 制效果。官杰等的实验结果显示,浓度为1.5%的壳寡糖明显抑制实体瘤的生长,抑制率达47.17%,而壳寡糖对肺癌细胞的抑制效果更加明显,抑瘤率平均 达76%。
柳红等的“壳寡糖作用后人结肠癌LoVo细胞株bcl-2、bax表达改变” 研究结果显示,壳寡糖能抑制肿瘤生长,当其与一些抗肿瘤药物如氟尿嘧啶(5-FU)、丝裂霉素(MMC)或顺铂(DDP)等形成结合物后,能明显提高疗效,降低药物不良反应,延长患者生存期。
  细胞周期是指正常连续分裂的细胞从前一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的连续的动态过程。细胞周期按顺序分为: G0期(静止期),G1期(DNA 合成前期),S期(DNA 合成期),G2期(DNA 合成后期)和M期(有丝分裂期)。无限制的快速增殖是恶性肿瘤的特征之一,肿瘤的生长速度取决于肿瘤组织中增殖细胞的多少及其分裂速度。肿瘤细胞增殖的速 度主要决定于G0/G1期的长短及参与分裂的细胞数量的多少。实验研究发现,壳寡糖能使S180肉瘤细胞阻滞在G0/G1期,使其进入S期的细胞数减少, 从而抑制肿瘤细胞的生长增殖,且具有剂量依赖性,说明壳寡糖也可以不通过免疫系统直接抑制肿瘤的生长。
  壳寡糖可诱导肿瘤细胞凋亡。Xu等“对肝癌细胞SMMC-7221的研究中”发现壳寡糖可显著使该细胞凋亡,并且随壳寡糖浓度升高而效率增大。官杰等 通过壳寡糖与双歧杆菌协同抗肿瘤的实验发现,壳寡糖协同双歧杆菌对肿瘤的生长有抑制作用,显微镜观察显示肿瘤组织出现坏死;肿瘤细胞经壳寡糖作用后,透射 电镜显示细胞有凋亡趋势。


壳寡糖可抑制肿瘤血管生成,切断肿瘤细胞营养


  肿瘤血管生成是指肿瘤细胞诱导的微血管生长以及肿瘤中血液循环建立的过程。这一过程既受机体神经内分泌因素影响,又受肿瘤细胞和肿瘤基质细胞表达的生长因子调控。“以人脐静脉上皮细胞做体外实验”研究表明:壳寡糖可抑制肿瘤血管内皮生长因子引发的血管成。
说明壳寡糖可抑制肿瘤血管生成,切断肿瘤细胞营养,从而实现肿瘤细胞自行凋亡。(摘自——中国生化药物杂志)


壳寡糖可通过调节机体免疫来抑制肿瘤细胞的增殖


  现代肿瘤免疫学研究发现巨噬细胞、T淋巴细胞和NK细胞在抗肿瘤的免疫效应中发挥着主要作用。许多学者证实一些具有免疫活性的细胞表面存在的Ⅳ-乙酰 一、J-糖胺、J-糖胺残基和受体的结合与抗肿瘤密切相关。吴海明等研究壳寡糖对巨噬细胞相关细胞因子的影响,显示壳寡糖能促进巨噬细胞分泌细胞因子 IL-lB、TNF-a和II-l8。这些细胞因子又可以反馈激活巨噬细胞和NK细胞,形成网络状的反馈调节关系,从而极大地增强机体的免疫功能和抗肿瘤 能力。(摘自——中国生化药物杂志)
  通过壳寡糖对肿瘤作用的研究发现,壳寡糖在提高机体免疫力同时,可通过多条途径抑制肿瘤生长,使肿瘤细胞凋亡,从而实现治疗癌症的目的。当然,把壳寡 糖生产成为药物用于临床,还需要生物学、医学、药学等多个领域的学者专家的进一步努力,但壳寡糖作为保健食品已进入我们的生活。中国科学院大连化学物理研 究所天然产物与糖工程课题组(1805)历经12年的艰辛,成功地制备出2-7段聚合度的医药级奥利奇善壳寡糖。2000年,国家科委委托中国科学院生命 科学与生物技术局主持,以糖生物学家张树政院士为首的专家组对1805课题组承担的“九五”科技攻关项目——奥利奇善壳寡糖的制备和应用研究进行了成果鉴 定,一致认为该研究成果的整体水平达到了国内领先。