2023大剂量维生素C抗肿瘤治疗的研究进展

2023大剂量维生素C抗肿瘤治疗的研究进展摘要静脉注射大剂量维生素C(HVC)具有低毒性、低成本的优点，可与其他治疗方式联合作为抗肿瘤治疗的新兴策略。其抗肿瘤的机制主要是过氧化应激,HVC可通过产生过氧化氢(H2O2)、与Fe2+发生芬顿反应产生羟自由基(OH・)、脱氢抗坏血酸(DHA)还原等途径杀伤肿瘤细胞。HVC也可氧化还原金属粒子调节相关酶的活性，来影响表观基因组调节及氧调节。另外,HVC可通过增强免疫功能、抑制肿瘤转移侵袭等机制发挥作用。大量临床前模型显示HVC联合治疗具有增加治疗效果,减轻相关不良反应的作用。Kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因同源物(KRAS)和鼠类肉瘤病毒癌基因同源物B1(BRAF)突变、第10-11碳转位(TET)蛋白等可能是潜在的治疗靶点。目前HVC联合治疗的临床研究包括结直肠癌、胃癌、胰腺癌、肺癌、卵巢癌、血液肿瘤等,证实了HVC联合治疗安全性良好，并且初步分析具有一定的抗肿瘤疗效。但大多是单中心小样本的研究，未来仍需要大样本、前瞻性的随机对照试验进一步探索HVC抗肿瘤治疗的效果,并对抗肿瘤机制进一步研究筛选出治疗敏感的标志物。维生素C是人体必需的水溶性维生素，作为抗氧化剂和多种酶的辅因子在各种生理过程中起重要作用。大多数脊椎动物可以自身合成维生素C,但人类因合成酶基因的失活突变，只能从饮食中获取[1],而肿瘤患者重度营养不良的发病率为58.2%[2],常常摄入不足。维生素C可用于预防和治疗多种疾病，包括维生素C缺乏症、缺铁性贫血、动脉粥样硬化、新型冠状病毒感染[3]等。而它在抗肿瘤方面的作用，在20世纪70年代由CameronE和PaulingLN[4]首次提出，但在随后梅奥诊所的随机对照研究中并未得到验证，这种疗法就一直存在争议。直至后续的研究发现这种差异可能是因为给药途径不同，口服给药因吸收、转运、代谢等限制，即使达到最大耐受剂量，血浆中药物浓度也始终＜250pmol/L,而静脉注射可安全达到25-30mmol/L的药理血浆浓度，是发挥抗肿瘤作用的关键[5-6]0因此，静脉注射大剂量维生素C(HVC)作为抗肿瘤的新兴疗法重新得到关注,1期临床研究也证实了其安全性[7-8]0本文将对近年来HVC抗肿瘤的机制进行阐述，并对治疗进展进行系统综述。1大剂量维生素C抗肿瘤机制生理条件下,维生素C作为一种抗氧化剂,可以清除活性氧家族(ROS),防止DNA、蛋白质等损伤。而在药理浓度(mmol)下,维生素C可以作为H2O2前体发挥促氧化作用[9],其作用于负责电子传递、具有氧化还原活性的金属粒子，广泛影响催化酶反应[10-11]。HVC对肿瘤细胞选择性杀伤作用，其机制可能是:①肿瘤细胞中活性铁(Fe2+)水平增加,Fe2+与过氧化氢反应形成②肿瘤细胞高表达葡萄糖转运蛋白(GLUTS),可介导DHA的摄取，消耗细胞内的还原物质，如谷胱甘肽、烟酰胺腺噤吟二核昔酸磷酸和超氧化物歧化酶等，从而进一步

提高肿瘤细胞中的ROS水平［13］。③与正常细胞相比，肿瘤细胞由于代谢率提高和线粒体缺陷，氧化应激水平更高［14］0另外,H2O2可穿透细胞膜，损伤DNA后依赖于多聚ADP核糖聚合酶(PARP)介导的DNA修复途径消耗NAD+;消耗还原型谷胱甘肽;或直接损伤线粒体,耗竭细胞能量最终导致肿瘤细胞死亡［15］0过氧化应激是目前研究最广泛的机制。然而，其他机制也有研究报道。维生素C可以通过氧化还原Fe2+调节铁离子-o®戊二酸依赖的双氧合酶(Fe2+/c(KGDDs)家族酶活性，参与表观基因组调节及氧调节而抑制肿瘤细胞。例如,HVC可以通过调节TET活性而诱导DNA去甲基化,使肿瘤抑癌基因表达增加［16］0TET是Fe2+/aKGDDs家族一员，除了TET外Jumanji-C区组蛋白去甲基酶(JHDM)和烷姪羟化酶(ALKB)也是表观遗传调节因子［17-18］。维生素C也可以通过调节缺氧诱导因子(HIF)羟基酶活性参与氧调节过程，抑制HIF-1转录，中断下游信号转导通路［19］,使得肿瘤细胞缺氧条件下稳态失衡，见图1o维生東C堆生素C(+)TET(+)HIF・1陛化融、FIH、PHDsNAMfDNA去甲基化维生東C堆生素C(+)TET(+)HIF・1陛化融、FIH、PHDsNAMfDNA去甲基化IIIP-luHPM抑癌務内发达XIM1V障碍损伤线"体"砂戊棒分流途終NADP*\PAPR(图1维生素C抗肿楠机制粮生*C—DHAGSSCNADPH十注:DHA,<i<*lntIniaMx>rbk-acid.脱级抗环血.酸:SV(TT».Mj(liun>-aM-odKiteco-irni>5{N>jtrrs，钠依赖的推生会C转送SfH：(；LLT1.HuvczIran—pwtMM.fiB希柳，转运£t^l;TKT.Ien—elm-rnIramloraiian10—11碳转位W；KOS,mwiivroxy)(rnMperie*.活性机家族；NADPH.nicmtinamNlradeninedinuckvtidephosphate,还J京型烟酸職映癡吟二核幵酸确酸；NAD*,nicotinamideacienim*dinucleolMle.机化熨圳酸胶豚嗓吟-二核(T酸；X\M.\i<T4iikuni<k,烟隨胺;PARP.|x4yADP-rikzpolymer.多聚ADP-核穂鑒合IW；GSH.时uhnhioiw.还佇、邱谷ttttgk；GSSG.GSHdi-»uin<ie.慎化型谷ttttRt;HIF-1.hypoua-iiuluciNeGxtoc1.低机诱导因子-1:HH,fact»r-inhiUtingH1F,HIF抑制因子：PHD.prolineh>dr»xylaM*<lmnainpratrim,■気酸長化IW结构域£A«免疫细胞中含有高水平的维生素C,它可以从多方面影响及调节先天免疫功能和获得性免疫功能，参与髓系和T细胞分化和极化、T细胞成熟和激活、B细胞发育和趋化、细胞因子产生和增强自然杀伤(NK)细胞介导的肿瘤杀伤等过程，在维持促炎、抗炎状态平衡和发挥抗肿瘤作用方面发挥关键作用［20-21］。研究显示维生素C可以通过TET去甲基化促进调节性T细胞(Tregs)功能,从而激活适应性免疫［22］。另外大剂量维生素C与免疫检查点抑制剂抗程序性死亡受体1(PD-1)和抗细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTL-4)有协同作用。在小鼠黑色素瘤和结肠肿瘤中,HVC通过IFN-y/JAK/STAT/Tet轴增强辅助性T细胞1趋化因子表达和肿瘤淋巴细胞浸润，从而提高抗肿瘤免疫效果［23］0在淋巴瘤小鼠模型中加入HVC和抗PD-1抗体后，可提高免疫识别能力,并导致巨噬细胞和细胞毒性T细胞浸润增加，显著增加了抗原呈递细胞产生的白介素-12和CD8+T细胞、NK细胞产生的颗粒酶B［24］O在肾癌小鼠模型中的另一项研究表明,IVC与程序性死亡配体1(PD-L1)抗体联合治疗，CD4+和CD8+T细胞的浸润以及CD8+/CD4+比值显著增加，维生素C激活的TET2通过IFN-y-STAT1信号募集到干扰素调控因子1(IRF1),使IRF1去甲基化，最终PD-L1表达，使得免疫治疗增效［25］。总的来说,维生素C可以通过促进趋化因子及其他细胞因子产生、肿瘤淋巴细胞浸润、免疫检查点蛋白表达等途径协同免疫治疗增效，其中TET酶活性起重要作用，提示其可作为预测抗PD-1/PD-L1疗效的生物标志物，尤其是对5-羟甲基胞嚅卩定(5hmC)水平显著降低的实体瘤。也有研究报道维生素C可以靶向肿瘤转移侵袭的机制来抑制肿瘤进展。例如维生素C可以促进胶原合成［26］或抑制上皮-间充质转化［27］。2大剂量维生素C联合治疗进展早期临床试验虽然证明了HVC单一疗法的安全性，但初步评估疗效有限［28］,所以目前HVC治疗肿瘤更倾向于组合策略。大量临床前模型的研究表明［29］,HVC可增强多种化疗药物的疗效并减轻其不良反应，如顺钳［30］、奥沙利钳［31］等，也可作为放疗增敏剂对肿瘤细胞特异性杀伤［32］0与靶向治疗［33］、免疫治疗［34］相结合使用也是近年来研究热点，见表1。本文系统回顾了近20年HVC联合治疗的临床研究进展。表I抗肿痛药物与大刑蚯堆生素c联合应川的临床前研充第•作刑发表年份)究对欢研究结梁心版A(2016<g)宫鏡谿掴施系雄生泰C通过P53过衣达、产生H,Oj与.粮协員■效ImYX大沙利笹小鼠维生童C，技沙利简协叫增效.肘IGLIF住W嗚纽猊中(2018O的去达1*叫作为利断维生素C药物敏蛾性的指怀l>ianI)(2020如2Gy故疗胰阪境御胞系4mmU/L的f•生素C吋作为预由鸠掴胞的仃效故射増峨剤JungSA西妥It机抗VUS奖变的人结防停细胞、简惟生1CC可以通过SVCT-2依績的方式改并心突变的(2016哗)帼裸M结豚伟对西妥传单抗的耐药性AlrMsimlmM抗PD-I和抗CT-靖在际修.牝劣僚.黒色素啊印壊生UC联合免疫论負点抑制制凹协冋増效LA-4单抗・・.脅・小版注Tl .ftM转话债白;S、CT-2.H«hum-a*<r<>dm»coTrutEe•.钠依備的fff\:.M(:转A-2；KK^S.Kir**trmrat*an-iwndtintiomprw*h(<nM4og.KirUrn大队由和侷市伟同源物;PD-I.pr(口imcncd<fa*dthmcrptuLI.程序住死亡受体I;CTl._4.r)lo<aXH-TUMwialrdpnitrin4.杭毒性T淋巴相关俄门402.1大剂量维生素C联合治疗有效的临床研究既往研究表明KRAS或BRAF突变可上调GLUT1,维生素C可通过靶向甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）选择性地杀伤KRAS和BRAF突变的结直肠癌细胞［35］。KRAS和BRAF突变不仅限于结直肠癌、胰腺癌，肺癌也常见。另外,维生素C可通过恢复TET2活性抑制造血干细胞的增殖，促进细胞凋亡，抑制血液肿瘤发生［36-37］0基于以上的理论基础，近年来HVC在治疗结直肠癌、胰腺癌、肺癌及血液肿瘤的临床研究不断开展,已有部分研究显示了HVC具有减轻化疗相关不良反应，并且具有一定的抗肿瘤疗效。中山大学肿瘤防治中心徐瑞华教授团队发现,在转移性胃和结直肠癌患者的I期临床研究中,HVC［1.5g/（kgd）］与mF0LF0X6或FOLFIRI联合使用有较好的安全性，初步分析可提高疗效,减少不良反应，改善患者的生活质量［38］0后续随机、多中心的m期临床研究比较了HVC联合（FOLFOX±贝伐珠单抗）与（FOLFOX±贝伐珠单抗）作为一线方案治疗转移性结直肠癌的疗效和安全性［39］,两组的无进展生存PFS）期（8.6个月比8.3个月,HR=0.86,P=0.10）.客观缓解率（ORR）（44.3%比42.1%,P=0.90）和总生存（OS）期（20.7个月比19.7个月,P=0.70）均相差无几。在亚组分析中，携带RAS突变的患者加用维生素C时可显著延长PFS（9.2个月比7.8个月;HR=0.67,P=0.01）o提示HVC虽未显著延长PFS期,但携带RAS突变的患者或可从维生素C治疗中获益。超过90%的胰腺癌存在KRAS突变［40］,因此,HVC治疗胰腺癌也有望取得较好的疗效。早期临床研究显示HVC治疗晚期胰腺癌低毒有效［41-43］,如表2所示。HVC联合治疗肺癌的临床研究中，I期临床试验显示肺癌患者HVC的安全性良好，并且治疗后患者的生存期较历史对照明显延长［44］o另一项研究评估了HVC联合碱化治疗对小细胞肺癌（SCLC）患者化疗结果的影响，研究表明,干预组OS期为44.2个月，而对照组OS期为17个月，提示此疗法可改善化疗的SCLC患者的预后［45］OOuJ等［46］发现,HVC与深部热疗联合治疗IHB-IV期非小细胞肺癌患者，可使体内维生素C峰值浓度增加，显著改善生活质量，延长PFS期（3个月比1.85个月）和OS期（9.4个月比5.6个月）,而且对于腺癌和鳞癌，表皮生长因子受体不同的患者亚组分析无统计学差异，提示对于不同病理类型的晚期肺癌患者疗效是相当的。该团队另一项关于HVC（1000mg/d）和化疗联合治疗晚期三阴性乳腺癌的回顾性研究显示,HVC可改善患者的预后，延长PFS期（7个月比4.5个月）和OS期（27个月比18个月），并且治疗组不良事件发生率明显低于对照组［47］0而MaY等［48］在DI或IV期卵巢癌患者的随机试验中，在标准化疗（卡钳和紫杉醇）的基础上加用HVC,中位PFS期比单独化疗延长8.75个月。表2大剂!d维生衆C联合治疗胰腺癌的临床研究第一作者（发&年份）研究类质研究对象F预研究结果WrUhJL1期9维生素（:初的每咼2次.旬次15it.之后以同时绐药耐受性R好.初吟故（2013年）拓陶25r剂址递増.直到达到20mmol/L的血浆水平.联合古西他滨治疗据。示了一定的疗效MimliDA1期14MIV期胰腺堆生素C制册您冏递増（50/75和IOOr.^冇较好的安全性.与历史对関（2012半）帰3次.共8將）联合吉西他液及hi洛祥尼相比忌体存活率拜向PcJimkhKI/L期14MR部晚期第丨阶段25~100〜第2阶段75-!00g.K耐受性戊好.对舌西他滨代代（2017*）成转移性胰廠偷合&西他滨动力学无里著影响研究发现对急性髓性白血病患者,维生素C联合化疗1个周期较单纯化疗的完全缓解率（CR）显著提高（79.92%比44.11%;P=0.004）,OS期明显延长(15.3个月比9.3个月,P=0.039),并且没有观察到不良反应显著增加［49］。BahlisNJ等［50］研究了22例难治性或复发性多发性骨髓瘤患者联合应用三氧化二碑和HVC(1g/d,每周1次)的疗效,发现一些患者M蛋白减少并且肿瘤进展延缓，这可能与谷胱甘肽耗竭有关。QianW等［51］探究了三氧化二碑/硼替佐米/维生素C(1000mg/d)/地塞米松(ABCD)对比硼替佐米/地塞米松(BD)方案治疗恶性骨髓瘤患者的疗效。发现与BD方案相比,ABCD更有效、更耐受。2.2大剂量维生素C联合治疗无明显疗效的临床研究有少数临床研究结果并未显示出IVC明显的抗肿瘤作用。一项1~II期临床试验显示，用1.5g/kg、每周3次HVC联合化疗治疗14例不同恶性肿瘤患者。只有6例患者观察到症状改善和肿瘤暂时稳定，未显示出明