维生素D的新发现

 2015/01/19 17:00  李兴 《百科知识》  (1,056)    

早在1824年,就有人发现鱼肝油可以治疗佝偻病。1918年,英国的梅兰比爵士证实佝偻病是一种营养缺乏症,但他误认为是缺乏维生素A所致。后来,德国哥廷根大学的阿道夫·温道斯首先确定了维生素D的化学结构。他因为研究胆固醇的组成及其与维生素的关系,并发现维生素D而获得1928年的诺贝尔化学奖。

维生素D与胰腺癌的关系

1921年麦克科伦姆命名了维生素D,从名字来看,这是人类发现的第四种维生素,但当时的人们还不知道,这种东西和其他维生素不同,因为只要有紫外线,人自己就可以合成维生素D。

维生素D为固醇类衍生物,具有抗佝偻病作用,又称抗佝偻病维生素。维生素D家族成员中最重要的成员是维生素D2(麦角钙化醇)和维生素D3(胆钙化醇)。1932年经过紫外线照射麦角固醇而得到的维生素D2的化学特性被阐明。1936年维生素D3的化学特性才被确定。

维生素D家族均为不同的维生素D原经紫外线照射后的衍生物。植物不含维生素D,但维生素D原在动、植物体内都存在。维生素D是一种脂溶性维生素,有5种化合物,与健康关系较密切的是维生素D2和维生素D3,它们存在于部分天然食物中。人体皮下储存有从胆固醇生成的7-脱氢胆固醇,受紫外线照射后,可转变为维生素D3,适当的日光浴足以满足人体对维生素D的需要。

这些仅仅是人们过去对维生素D的认识。然而今天,人们发现,维生素D具有广泛的作用,甚至与治疗癌症有关。从几位名人所患的胰腺癌可以知道,维生素D有多么重要的作用。

IT精英、苹果电脑的研发者乔布斯和2011年诺贝尔生理学或医学奖得主之一斯坦曼都是因为患胰腺癌而早亡,前者只活了56岁,后者是68岁。除了患癌这件巨大的不幸外,乔布斯和斯坦曼二人同样有更令人唏嘘的遗憾。

斯坦曼于2007年被确诊为胰腺癌,经过治疗,存活了4年。最遗憾的是,斯坦曼于诺贝尔生理学或医学奖评审委员会宣布其获得2011年诺贝尔生理学或医学奖的前3天——9月30日去世,未能亲耳听到自己获奖的消息。诺贝尔生理学或医学奖评审委员会主席戈兰·汉松表示,我们“为他不能感受这份喜悦而遗憾”。

乔布斯于2003年被诊断为胰腺癌,经过治疗和抗争,他仍然生存了8年。乔布斯是在斯坦曼去世后的5天——10月5日去世,也留下了最大的遗憾——生前未能与生父相认与和解,尽管生父知道乔布斯患病后曾想主动给他打电话,但他担心会让人误解是为了乔布斯的钱(乔布斯去世留下83亿美元财富),也就一直未能如愿。

现在研究人员认为,由于缺少维生素D的帮助,一些治疗胰腺癌有效的药物不能发挥作用,因而让无数与乔布斯和斯坦曼一样患胰腺癌的人得不到有效治疗而英年早逝。如果能在化疗中加上服用维生素D,则很多患者不仅可以延长生存期,而且有可能被治愈。

维生素D抗癌的机理

胰腺癌是癌中之癌,最大的特点是死亡率极高。病人出现胰腺癌症状(上腹不适、隐痛、黄疸等)并确诊后,平均寿命只有约9个月,而且5年生存率不到2%。胰腺癌90%起源于腺管上皮的导管腺癌,而且胰腺癌早期的确诊率不高,手术死亡率也较高,治愈率非常低。

现在,美国苏尔克研究所的罗纳德·伊万斯等人在《细胞》杂志发表论文称,一种维生素D衍生物(维生素D样药物)可以瓦解保护胰腺肿瘤的细胞屏障,使得这一坚不可摧的癌症对药物更敏感。这种维生素D衍生物能阻止纤维化过程,对于其他癌症,如肺癌、肾癌和肝癌等一些难治性肿瘤可能也具有重要的促进疗效的作用。

胰腺癌与其他癌症一样,其难以治疗在于癌症细胞可以借助纤维化来保护自我。例如,胰腺肿瘤细胞可以发出一些信号与相邻细胞产生相互作用,导致局部发生炎症反应,炎症反应又产生纤维化,进而形成环绕肿瘤细胞的盾牌,从而阻断免疫细胞与药物进入肿瘤细胞对其进行攻击。这一机制导致肿瘤耐药,因而难以治愈胰腺癌。

研究人员认为,如果能防止肿瘤细胞周围发生炎症反应,就能避免保护肿瘤细胞的盾牌——纤维化的形成。过去,研究人员找不到合适的阻止癌症纤维化的方法,现在,研究人员发现,维生素D或许就是阻止癌症纤维化的较好和简便的方法。

过去,人们知道胰腺星形细胞是形成肿瘤细胞盾牌的关键。当组织发生微小损伤时,星形细胞能迅速变成激活状态,这种状态具有促进细胞增殖的效应。在癌症组织中,星形细胞不断地被激活,激活的星形细胞不仅为肿瘤细胞提供了额外的细胞生长因子,促进肿瘤细胞增殖,而且能协助形成保护肿瘤细胞的局部屏障——纤维化。

2013年,伊万斯等人发现,一种维生素D衍生物具有灭活肝脏星形细胞的作用,他们推测这种效应可能也存在于胰腺。过去认为胰腺组织没有维生素D受体,因而推论维生素D衍生物不能灭活胰腺星形细胞。实际上,人体32个组织或器官都含有维生素D受体。研究人员在分析胰腺星形细胞激活和失活之间的差异时发现,肿瘤细胞周围活化星形细胞表达出了高水平的维生素D受体,更重要的是,当把维生素D衍生物添加到活化的星形细胞中时,这些细胞迅速恢复至一种健康的失活状态,停止生成刺激生长和炎症的信号,从而停止刺激肿瘤生长并阻止炎症发生,也就能阻断纤维屏障形成。

那么,为何天然维生素D不能使活化星形细胞失活呢?原因在于,活化星形细胞能迅速分解普通维生素D,阻止维生素D和受体结合。但是活化星形细胞并不能分解维生素D衍生物,无法阻止维生素D衍生物与受体结合。

根据这一研究,伊万斯认为,关键在于,在肿瘤细胞激活星形细胞前,维生素D或许能维持星形细胞维生素D受体信号传导正常,从而抑制癌症生长。此前也有研究人员临床试验用维生素D联合化疗药物治疗胰腺癌,但激活的星形细胞能分解维生素D,因而未能产生疗效。

现在,如果能在肿瘤细胞活化星形细胞前使用维生素D和化疗药物,或用维生D衍生物联合化疗药物治疗胰腺癌,或许能有效治疗胰腺癌。伊万斯等人的试验表明,将这种维生素D衍生物与一些化疗药物联合治疗胰腺癌小鼠,能使患癌小鼠寿命延长50%。

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