维生素C抗癌作用的临床试验研究进展

刘祚仁(综述)，郭 塨(审校)

(1.长沙市中心医院神经外科，长沙 410004； 2.中南大学湘雅医学院附属三医院神经外科，长沙 410013)

维生素C是一种水溶性的维生素，由于人类不能自身合成维生素C，必需从饮食当中获取。维生素C有两种化学形式：简化形式(维生素C；AA)和氧化形式(脱氢抗坏血酸；DHA)。绝大部分肿瘤细胞不能直接运输维生素C进入细胞，必需通过氧化形式脱氢抗坏血酸来转运吸收。20世纪70年代Pauling和Cameron报道了静脉注射大剂量维生素C用于癌症患者有效后，相关的研究逐渐展开，此后的药动学研究显示，口服给药和静脉给药具有巨大的差异，静脉给药在血浆中产生的维生素C浓度是口服给药的几十甚至几百倍，在大剂量静脉给药时，维生素C能在细胞外液当中产生抗坏血酸自由基和过氧化氢，过氧化氢能在肿瘤组织中聚集，并选择性地杀伤肿瘤细胞而不会对正常细胞产生损伤[1]。机体对维生素C代谢很快，能在数小时内被肾脏排泄出去。国外的医疗工作者已报道了大剂量静脉注射维生素C治疗卵巢癌、肾细胞癌、乳腺癌、大肠癌、非霍奇金淋巴瘤、前列腺癌、膀胱癌等肿瘤患者的临床病例。因此，静脉注射维生素C成为临床肿瘤治疗补充和替代疗法之一。

1 药理浓度的维生素C能选择性地杀伤肿瘤细胞

维生素C在低剂量的时候是一种抗氧化剂，能有效地消除许多细胞外和细胞内生物反应过程中产生的自由基[2]。但同时维生素C也具有促氧化剂的作用，当血浆中维生素C浓度在1 mmol/L以上时，能对大多数肿瘤细胞产生杀伤作用，这一范围浓度被称为药理浓度。Chen等[3]的研究表明，药理浓度的维生素C是一种促氧化剂，能作为一个药物前体在细胞外间隙生成维生素C自由基和过氧化氢。研究人员将人类药理剂量的维生素C注入大鼠体内，并采用电子顺磁共振技术对血液和细胞外液中的浓度进行测量，同时进行不同给药途径(静脉注射、腹腔注射、口服)的研究，其结果都具有差异性，认为大剂量的维生素C能产生活性氧类自由基,如形成过氧化氢、羟自由基等。并能在肿瘤细胞中与关键的细胞分子和细胞器发生相互作用，产生氧化降解反应，形成氧化降解复合物，损害肿瘤细胞的活性。与正常细胞比较，肿瘤细胞中的几种抗氧化酶很少。因此，当肿瘤细胞暴露在高浓度的维生素C当中时，产生的活性氧类自由基能选择性地杀伤肿瘤细胞[2,4]。过渡态金属能增强维生素C氧化形成脱氢抗坏血酸，从而提高对肿瘤细胞的选择性细胞毒作用[5-6]。

实验数据表明，无论是在体外或体内研究，维生素C都对多种肿瘤细胞株有毒性作用。当细胞外浓度为100～200 μmol/L时只有少数的细胞株被杀死，当浓度接近1 mmol/L范围时有更多类型的恶性肿瘤细胞被杀死。Chen等[3,7]的研究指出，口服维生素C所产生的血浆最大浓度<0.22 mmol/L，而静脉注射时血浆维生素C浓度可高达20 mmol/L，当血药浓度>1 mmol/L时，维生素C可以引起过氧化氢的积聚，起到对肿瘤细胞的毒性作用。对于大多数肿瘤细胞株而言，维生素C浓度<5 mmol/L时能导致存活的肿瘤细胞减少50%(EC50)，而正常细胞(淋巴细胞、单核细胞、成纤维细胞等)对此并不敏感，直到维生素C浓度达到20 mmol/L。细胞死亡的方式有凋亡、核固缩和坏死等。肿瘤细胞的杀灭作用取决于维生素C的中间产物细胞外过氧化氢的形成。过氧化氢的产生取决于时间和维生素C的浓度。人类的全血抑制过氧化氢的产生，可能是因为血清中过氧化氢酶和红细胞中谷胱甘肽过氧化酶破坏了血清中的过氧化氢，所以血清检测不到。维生素C药理浓度所产生的过氧化氢能弥散进入细胞，肿瘤细胞暴露在过氧化氢之下时能在30 min内被杀死。细胞内的过氧化氢会导致DNA和线粒体的损伤，在某些肿瘤细胞线粒体对过氧化氢的敏感性会增加[8-10]。研究者将癌症细胞暴露于维生素C中 2 h后发现，药理浓度的维生素C能高效地杀死这些肿瘤细胞。Yeom等[11-12]进行了小鼠体内研究，测试维生素C对小鼠肉瘤细胞的效果，结果接受高剂量的维生素C组相比对照组增加了20%的存活率，表明高浓度的维生素C能够在肿瘤组织中抑制血管的生成。

2 大剂量静脉注射维生素C疗法的人体临床试验研究进展

20世纪70年代Pauling和Cameron报道，大剂量维生素C(通常是10 g/d)，静脉输注10 d以后开始无限期口服，使血药浓度达到1～5 mmol/L，增加了癌症晚期患者的平均生存率，甚至一小部分受试者，比对照组生存时间提高到了20倍左右[1]。Vollbracht等[13]通过对125例乳腺癌患者(Ⅱa和Ⅲb期)进行分组研究，53例患者(研究组)除标准治疗外额外静脉给予7.5 g维生素C，每周1次，至少4周，另外72例患者(对照组)进行标准治疗，结果静脉注射维生素C组恶心、食欲缺乏、疲劳、抑郁、睡眠障碍、头晕等症状明显减少。相同的类似报道中，维生素C静脉注射的剂量被使用到20 g/d，每2次间隔3日。Riordan等[14]对2例肾细胞癌、1例大肠癌、1例胰腺癌、2例非霍奇金淋巴瘤和1例乳腺癌患者进行高剂量静脉注射维生素C，未观察到毒性反应。Yeom等[12]通过对39例Ⅳ期癌症患者使用维生素C进行治疗，每周2次静脉注射10 g维生素C(间隔3日)和每日口服4 g维生素C，1周后进行给药前后对比发现，维生素C不仅能减轻患者乏力、恶心、呕吐、疼痛、睡眠干扰和食欲缺乏等临床症状，而且对角色、情感、认知等心理症状也有很大改善。

Padayatty等[15]报道了3例符合美国国家癌症研究所最佳案例系列指引的肿瘤患者，且都选择静脉注射维生素C作为其唯一的抗肿瘤治疗。第1例是51岁女性，诊断为肾透明细胞癌，Ⅲ/Ⅳ级，肿瘤直径测量约6.5 cm。肿瘤累及肾静脉和肾周脂肪，并发现多处肺部转移，直径<5 mm，患者选择静脉注射维生素C，每次65 g，每周2次，患者治疗10个月后发现肺部转移灶消失。此后患者停止治疗，但不久再次发现肺部转移，活组织检查为小细胞肺癌，但CT扫描显示腹部正常，患者在不久后逝世。第2例是49岁男性，被诊断为前列腺癌(3/3级，乳头状移行细胞癌伴侵入肌层)，患者在术后拒绝化疗和放疗，只进行了静脉滴注维生素C治疗，每次30 g，每周2次，连续3个月，随后每次30 g，每1～2个月1次，持续4年。9年后患者复查健康状态良好，并无复发或转移。第3例是66岁女性，病理检查结果为弥漫性大B细胞性淋巴瘤，患者维生素C的疗程为：维生素C 15 g，每周2次，疗程2个月左右；然后每周1～2次，持续7个月；再然后每2～3个月1次，持续约1年。患者的肿瘤逐渐缩小消失，10年后患者仍然保持健康。人体试验显示，维生素C以0.5 g/min的速度静脉滴注单独给药时，剂量从15、25、50、75、100 g逐渐增加，并未显示出明显的不良反应[5]。

美国癌症治疗中心也进行了第一阶段实体瘤患者静脉注射维生素C的研究，维生素C的剂量从30～130 g/m2按6个梯度逐渐升高，每个梯度都连续使用每周4日，持续4周。当维生素C的剂量在30 g/m2以上时能使血浆维生素C浓度>20 mmol/L，从而达到抗肿瘤细胞的作用。发现当静脉给予维生素C 60 g时其血药峰值高达24 mmol/L。而口服给药时仅仅提高到0.2 mmol/L[16]。Hoffer等[17]对18例患者进行Ⅰ期维生素C的临床试验，先予0.1 g/kg和0.2 g/kg的测试剂量，然后每周3次，每4周为一个剂量周期，按0.4、0.6、0.9、1.5 g/kg的剂量递增；当剂量在15 g以下时，用乳酸林格溶液稀释至生理渗透压；当剂量在15 g以上时，用无菌注射用水配制，使渗透压介于理论渗透压500～900 mOsm/L；剂量<90 g时，输入时间≥90 min；当剂量>90 g时，输入时间≥120 min，同时鼓励患者多喝水和饮料。所有患者每日口服1片多维元素片，每日口服2次400 U维生素E，在没有输液时，每日口服2次500 mg维生素C，避免血浆中维生素C浓度出现大的变化。研究显示，当剂量在1.5 g/kg，每周3次时未显示出不良反应，并能使血浆中维生素C浓度>10 mmol/L，维持4 h以上。认为大剂量静脉注射维生素C疗法有效地降低了恶性肿瘤的进展，并且改善了这些患者的健康状况[17]。

Stephenson等[18]也进行了单一静脉注射大剂量维生素C的Ⅰ期临床试验，通过对17例晚期实体癌患者按照30、50、70、90、110 g/m2五个梯度给药发现，患者对剂量逐渐增加的维生素C耐受良好，且血药浓度-剂量曲线显示，维生素C在70～80 g/m2给药时达到峰值，为49 mmol/L，此后再增加剂量给药时血药浓度未见继续上升，反而稍有下降。研究发现，大剂量给药时，维生素C的平均半衰期为(2.0±0.6) h，在70 g/m2及以上给药时，能使血药浓度达到或超过10 mmol/L，并维持5～6 h。因此，推荐单一静脉给药时剂量为70～80 g/m2。Monti等[19]评估静脉注射维生素C联合吉西他滨和厄洛替尼在Ⅳ期转移性胰腺癌患者的治疗时，维生素C最大剂量达到每次100 g，每周3次，血药浓度介于25.3～31.9 mmol/L，结果显示维生素C具有协同治疗作用，且并未增加药物的不良反应。Padayatty等[20]对17例健康志愿者进行试验表明，维生素C静脉滴注最大剂量100 g时，无明显不良反应，甚至在静脉给药200 g/d时，维生素C都显示出具有良好的耐受性。

3 大剂量静脉注射维生素C疗法的相关禁忌证和不良反应

维生素C也许是所有维生素中毒性最低的，但在大剂量使用时也有一些不良反应被报道，如腹泻和肠胀气是最常见的症状。此外，大剂量维生素C已被证明有下列影响：增加钙、铁和锰在尿液中的排泄；增加铁的吸收(铁超负荷)；提高尿液中草酸盐或尿酸水平导致草酸盐肾病，肾衰竭；能够改变许多日常的实验室参数(如血清维生素B12、转氨酶、胆红素、葡萄糖和大便隐血)。证据表明，患者在没有肾功能障碍的先兆症状或者病史的情况下静脉注射维生素C是不太可能对肾功能造成损害的。对于之前已经存在肾脏方面疾病的患者，应当谨慎使用，案例报道有结石史的患者使用后形成肾结石，有双侧尿道梗阻和肾功能不全的患者使用后罹患急性草酸性神经病变。有报道1例患者在静脉注射大剂量维生素C后因肿瘤大量坏死出血而死亡。因此，建议从低剂量开始使用并且宜先缓慢静脉滴注。有报道大剂量给予维生素C时会引起致命的溶血[9]，葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症的患者应该慎用。因此，建议在治疗前先对葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症的水平进行检测。

当增加体内液体、钠、或螯合物可能会导致严重问题时应列为大剂量维生素C治疗的禁忌证。这些情况包括：充血性心力衰竭、水肿、腹水、慢性血液透析、铁超负荷、水化不足或尿排泄量不足。有报道显示，维生素C与化疗相结合尚有益处[21]。研究人员对10种肿瘤细胞株进行实验发现，还原型谷胱甘肽能降低大剂量维生素C诱导产生的过氧化氢，并衰减其细胞毒作用。还原型谷胱甘肽还能抑制维生素C对小鼠胰腺癌种植瘤的治疗，减弱维生素C对肿瘤体积缩小的作用。由此认为，维生素C和谷胱甘肽在治疗癌症之间具有拮抗作用，不应该同一日一起用于癌症患者[22]。

4 结 语

大剂量静脉注射维生素C的抗癌疗法目前尚未形成统一的方案和指南，国外的医疗工作者将其作为补充和替代治疗方法之一。虽然不同的研究试验中，维生素C在人体的使用剂量不同，但都是为了使血浆中维生素C的浓度达到药理浓度并延长其对肿瘤细胞的作用时间，从而杀伤肿瘤细胞并抑制肿瘤的转移及再增殖活性。虽然维生素C抗肿瘤的分子机制还在进一步的研究中，但已显示出广阔良好的应用前景。

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