编辑推荐:
这篇综述聚焦于邻苯二甲酸酯(phthalates)与癌症的关系。研究发现,phthalates 可激活 AhR 通路,像 DEHP、MEHP 等能促进癌细胞增殖、上皮 - 间质转化(EMT)等,BBP 会促进血管生成和转移。揭示这些机制,对预防和治疗癌症意义重大。
研究背景
癌症是全球主要死因之一,每年超 1900 万人确诊,1000 万人死亡,约占全球死亡人数的六分之一。环境化学物质,尤其是内分泌干扰物(EDCs),与癌症发展关联密切。邻苯二甲酸酯(phthalates)作为 EDCs 的一种,广泛用于消费品,其可激活芳香烃受体(AhR)。AhR 是基本螺旋 - 环 - 螺旋 / Per-ARNTSIM(bHLH/PAS)家族成员,在细胞功能中起关键作用,能结合多种配体。当 AhR 与配体结合后,会发生构象变化,转位到细胞核与 AhR 核转运蛋白(ARNT)形成二聚体,结合到靶基因调控区域的外源性反应元件(XREs)上,启动转录。尽管已有证据表明 phthalates 与癌症进展有关,但通过 AhR 相关通路的具体分子机制尚不清楚,因此本研究旨在分析 phthalates 暴露对 AhR 信号在癌症发生发展中的影响。
研究方法
- 信息来源和检索策略:依据 PRISMA 扩展的范围综述(PRISMA-ScR)进行全面文献检索,在 PubMed、Scopus 和 Web of Science(ISI)数据库中使用医学主题词(MeSH)和高级检索选项,检索关键词包括 “芳香烃受体” 相关词汇、“邻苯二甲酸酯” 以及 “癌症进展” 相关词汇,检索时间截至 2023 年 11 月。
- 纳入标准和研究选择:使用参考管理工具去除重复文章,由两名独立评审员进行两阶段筛选。第一阶段通过标题和摘要评估相关性,第二阶段根据预定义标准评估剩余文章是否纳入。纳入标准包括同行评审、研究 phthalates 通过 AhR 通路对癌症进展和转移的影响、提供足够数据、可获取全文且无出版年份限制;排除标准包括不相关研究、病例报告等。
- 数据提取过程:两名研究人员评估符合条件的研究,提取作者姓名、出版年份、研究模型、phthalates 类型和剂量、暴露方案、对癌症进展的影响以及相关信号通路等信息。
研究结果
- 文献检索和筛选:检索到 108 篇文章,去除 46 篇重复文章后,对 62 篇文章进行标题和摘要评审,排除 38 篇不相关文章,对 24 篇全文文章评估后,最终 10 篇研究符合纳入和排除标准。
- 数据提取
- 邻苯二甲酸二(2 - 乙基己基)酯(DEHP):DEHP 与 AhR 参与乳腺癌细胞耐药,它可阻断紫杉醇和阿霉素的作用,激活 vinculin/AhR/ERK 信号通路,上调 CYP450 同工型,促进 EMT 和阿霉素代谢。低水平短期暴露可增加斑马鱼 AhR 活性,促进垂体细胞增殖。在肝癌细胞中,DEHP 促进迁移、侵袭和癌症干细胞(CSC)样细胞群体增加,通过 AhR/ERK/SK1 通路经 S1PR3 信号传导实现。
- 单(2 - 乙基 - 5 - 羟基己基)邻苯二甲酸酯(MEHHP)和单(2 - 乙基己基)邻苯二甲酸酯(MEHP):MEHHP 促进平滑肌瘤细胞存活,减少凋亡,通过色氨酸 - 犬尿氨酸 - AhR 通路实现。MEHP 和 2,3,7,8 - 四氯二苯并 - 对 - 二恶英(TCDD)均可促进 MCF7 细胞迁移和侵袭,但二者共同作用时相互抵消。MEHP 作为 TCDD 的竞争性配体,抑制自身诱导的 MCF7 细胞 EMT 过程。
- 邻苯二甲酸丁苄酯(BBP):BBP 通过非基因组机制刺激 Huh7 细胞中的 AhR,促进细胞迁移、侵袭和血管生成,激活 AhR/Gβ/PI3K/Akt/NF - κB 和 AhR/ERK/VEGF 等信号通路。在乳腺癌细胞中,BBP 激活 AhR,加速 SPHK1/S1P/S1PR3 信号通路,促进转移性乳腺癌干细胞形成,还可调节 ARNT2 表达。
讨论
- 癌症现状及 phthalates 的影响:癌症是重大全球健康问题,2022 年约有 2000 万新病例和 970 万癌症相关死亡。phthalates 作为环境污染物,与癌症不同阶段风险增加有关,可通过多种途径暴露,与 AhR 等核受体相互作用,影响肿瘤发生、发展和转移。
- AhR 及 phthalates 在癌症相关过程中的作用
- 细胞增殖:AhR 通过多种机制促进细胞增殖和存活,如调节受体表达、参与生长因子信号通路、控制凋亡相关基因表达等。Phthalates 可影响这些途径,如 DEHP 可影响与癌症细胞增殖相关的基因和蛋白,如 Ccnd1 和 Pttg1。
- 上皮 - 间质转化(EMT):EMT 是癌症转移的关键过程,AhR 激活可促进 EMT。Phthalates 暴露可通过激活 AhR 通路,改变 EMT 标记物表达,促进癌细胞迁移和侵袭。抑制 AhR 信号通路可能是对抗 phthalates 诱导的癌细胞转移的有前景的治疗方法。
- 血管生成:血管生成对肿瘤生存和转移至关重要,AhR 激活可调节血管生成。Phthalates 通过非基因组 AhR 机制促进血管生成,上调血管内皮生长因子(VEGF)表达。
- 代谢失调:AhR 在癌细胞代谢中起重要作用,影响脂质、糖酵解和核苷酸代谢。Phthalates 激活 AhR 可改变雌激素受体水平,影响化疗药物敏感性。此外,色氨酸代谢物如犬尿氨酸(Kyn)是 AhR 配体,phthalate 代谢物 MEHHP 可通过色氨酸 - 犬尿氨酸 - AhR 通路促进平滑肌瘤细胞存活。
研究结论
本综述表明 phthalate 暴露主要通过激活 AhR 信号通路促进癌症进展。但目前仍存在知识空白,如不同 phthalates 的差异效应、剂量 - 反应关系和长期影响等。未来研究应开发标准化方法评估 phthalate 诱导的 AhR 激活,研究遗传和环境因素的调节作用,并采用先进模型深入了解 phthalates 与癌症生物学的相互作用,以制定针对性干预措施和监管政策,降低 phthalate 暴露带来的健康风险。