微量元素与肿瘤和血液病
2018年06月25日 【健康号】 程先平

微量元素主要包括钙、镁、锌、铁、铜、锰、锶、铬、钼、钴、硒、镍、铅、铬、铝等,相对于常量元素而言,微量元素在人体内含量极微,只占人体重量的0.05%,但与人体的生理功能关系密切,微量元素的缺乏会导致心血管病、肿瘤、病毒性疾病和衰老等。近年来微量元素与肿瘤的关系以及微量元素在肿瘤诊治和预防中的应用是肿瘤防治领域的热点之一。安徽省第二人民医院肿瘤科程先平

    1.肿瘤患者体内微量元素的变化

    1.1 肿瘤患者血清检测微量元素的变化

    肿瘤患者存在着多种微量元素的异常变化,有人[1]分别用离子选择性电极法、化学比色法、原子吸收分光光度测定法检测1092例恶性肿瘤患者和44例正常健康人血清中的钙、镁、铜、铁、锌、硒等,结果提示恶性肿瘤患者血清中钙和镁含量与正常健康人差异无显著性(P>0.05),而血清中锌、铁、硒含量明显低于正常健康人,且铜和铜/锌比值明显高于正常人,差异均有显著性(P<0.01)。

    孙国平等[2]测定了1438例恶性肿瘤患者及48例健康对照者的血清铜、锌、硒水平,结果表明肿瘤患者血清锌、硒水平低于对照组(P<0.01),血清铜两组间无显著性差异,但肿瘤复发组及有肿瘤负荷组患者血清铜及铜/锌比值高于无复发及无肿瘤负荷组(P<0.01),血清锌、硒组间差异无显著性。提示低锌、低硒可能是肿瘤发生的危险因素,而血清铜升高则可能是肿瘤存在的结果,血清铜及铜/锌比值与肿瘤负荷状态及复发情况密切相关。

    1.2 肿瘤组织和非肿瘤组织微量元素的变化

    对乳腺癌患者癌组织及癌旁组织中15种微量元素Mg、Ca、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Mo、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd和Dy含量测量结果提示[3]:乳腺癌组织中Mg、Fe、Cu和Mo的含量明显高于癌旁组织,7种稀土元素的含量癌症组织和癌旁组织含量非常相近。

    另一项研究[4]检测了100例健康女性志愿者血清,91例乳腺良性肿瘤和86例乳腺癌患者手术前后血清、肿瘤组织及非病变组织中Cu,Zn,Fe,Mg,Ca等5种微量元素的含量。结果3组的血清及肿瘤组织中微量元素有显著差异,乳癌组血清、肿瘤组织中Cu/Fe比值明显高于良性瘤组、健康对照组和非病变组织(P<0.05),而Zn,Mg,Ca水平则明显低于良性瘤组、健康对照组和非病变组织(P<0.05)。

    关于肺癌组织、癌旁组织及良性肺组织中的部分微量元素的浓度及其变化规律研究[5]也表明:癌组织中Cu、Ph含量高于癌旁组织,癌旁组织又高于正常组织;癌旁组织中Cd、Cr、Mn、Ni、Zn含量高于肺癌组织;Ph元素主要积聚在肺癌组织;Ni元素主要积聚在癌旁组织。提示不同肺组织中微量元素的含量存在差异,微量元素含量的变化与肺癌发生、发展有一定的关系。

    1.3 其他   

    其他取材(头发、尿、便、体液等)微量元素的检测、量子检测的微量元素变化以及目前在大多数实体瘤(包括胃癌、乳腺癌、宫颈癌、肺癌等)中的微量元素研究都表明:肿瘤患者存在微量元素含量变化方面的异常,微量元素与恶性肿瘤的发生、发展密切相关,对恶性肿瘤的诊断、疗效及预后观察有重要价值。
 

    2.抗肿瘤治疗与微量元素水平的变化

    2.1 手术:用原子吸收光谱法测定61名健康妇女、78例乳腺癌手术前和61例乳腺癌手术后血清中Fe、Zn、Cu、Mn、Pb、Cd、Cr、Ni和Mo九种微量元素的含量。结果[6]:三组血清中部分元素含量有显著差异,其中血清Fe、Zn、Cu、Mn的含量乳腺癌患者明显高于对照组;血清Fe、Zn、Cu、Ni的含量乳腺癌手术前患者明显高于乳腺癌手术后患者;乳腺癌手术后患者血清Fe、Ni的含量恢复正常,乳腺癌患者术后血清Cu/Zn值(1.38)仍高于健康对照组(1.12),其它元素变化差异没有统计学意义。提示:六种微量元素与乳腺癌发病有明显关系,Fe、Zn、Cu、Mn、Ni可能与乳腺癌危险的发生有关,而可能Mo为乳腺癌保护因素。

    用原子吸收火焰法检测35例宫颈癌患者手术前后的血清微量元素铜、锌、铁、硒、锰、钴、镍、镉的含量,并设24例正常女性作对照。结果[7]:肿瘤患者血清铜、铜/锌比值、镍、镉较正常对照者高;锌、铁、硒、锰、钴却较正常对照者低,P值均为P<0.01;且与宫颈癌患者的病情和疗效有关,手术前后相比较有显著或非常显著差异,P<0.05或P<0.01。

    2.2 放疗[8-10]:采用原子吸收分光光度法对肿瘤放疗患者从接受放射治疗第2d起(简称放疗前)和放疗结束前3d(简称放疗后)检测其食物、尿液、粪便中钙和微量元素铁、锌、铜、锰水平的变化。结果:患者接受放疗后元素铜、锰较放疗前升高,其他元素均呈下降趋势,但只有元素钙的变化具有统计意义(P<0.01)。

对临床、病理、放射线或CT检查确诊的82名癌肿患者,在放疗前后和对42名健康人进行了微量元素铁、锌、铜、锰、硒,铬、钴、镍的分析。研究结果显示:癌肿患者血清铜、镍、锰、铬、钴的含量比健康人高,而血清锌、铁、硒的含量却比健康人低;血清Cu/Zn、Cr/Zn、Co/Zn、Ni/Zn的比值癌肿患者均比健康人高,而Fe、Zn、Se/Zn的比值却相反(因此,可据血清铜升高、血清锌降低,血清铜/锌比值升高的特点用于癌肿的早期诊断);癌肿患者放疗后血清铁、锌含量进一步下降,铜、锰、铬的含量也出现降低,唯有硒的含量有所上升。提示放疗时应注意补充铁、锌、铜元素。

    对临床、病理、放射线或CT检查确诊的20名脑瘤[10]患者,在放疗前后进行血清微量元素Fe,Zn,Cu,Mn,Se,Cr,Co,Ni的测定分析。研究的结果表明:脑瘤患者放疗后与放疗前比较,血清铁、锌、铜、硒、铬、钴、镍含量均较低,唯有锰较高;脑瘤患者放疗后血清锌与其它元素的比值与放疗前比较,Cu/Zn,Mn/Zn,Ni/Zn,Co/Zn比值较高;脑瘤患者与对照比较,血清铜、镍、铁含量较高

    2.3 化疗:人们在研究中发现微量元素如硒,铜、锌、铁、铋、钙,镉,镁、钒等与肿瘤治疗时的耐药有关,微量元素可导致耐药,改善微量元素营养环境可降低或提高肿瘤细胞的耐药性,从而影响肿瘤的治疗效果。

    采用石墨炉原子吸收光谱法检测了38例肝癌患者治疗前后血清中的微量元素铜、锌、铁、硒、锰、钴、镍、镉的含量,并与对照组进行了比较。结果[11]:肝癌治疗前血清铜高于对照组,锌、铁、硒、锰、镍、镉低于对照组,相差非常显著,P<0.01。治疗后,血清铜降低,锌、铁、硒、锰、镉升高,各元素对比铁元素P<0.05,其它元素对比P<0.01。钴在肝癌治疗前后及治疗后与对照组相比均无明显变化。结论:肝癌患者微量元素代谢异常,治疗前后含量变化显著。

    多数观察表明:在化疗同时加用一些微量元素(如Se、Zn)可明显减轻化疗的骨髓抑制如血小板和白细胞下降程度,减少感染发生率和化疗后对G-CSF的需求,也能一定程度上减轻化疗相关的免疫功能下降和消化道黏膜的损伤修复,从而有可能让我们在一定程度上提高化疗剂量强度或提高患者的化疗耐受性。

    一些研究表明:给肿瘤患者短期内补充微量元素未必能纠正低微量元素水平的状态,但却可以收到一定的疗效,而且治疗前患者微量元素水平低者疗效好,而长时间的补充可以纠正微量元素缺乏的状态并呈现更优越的治疗价值。


3.微量元素与血液病的关系[12-13]

    应用高频等离子体反射光谱仪,对110例急性白血病患者和100例健康儿童血液中14种微量元素进行分析,并比较化疗加锌和铁治疗组及单纯化疗组的疗效。结果:急性期白血病患者血、铁、钙和锰水平低于正常儿童,而铜和镍水平明显高,尤以铜/锌比值增大显著,在疾病缓解期则下降接近正常水平;化疗加锌和铁治疗组病情开始缓解及完全缓解所需时间较单纯化疗组明显缩短。提示白血病急性期血液中微量元素有明显变化,且化疗时加用铁和锌有促进疗效的作用。
    用原子吸收光谱法检测了正常对照组与白血病骨髓移患者预处理前及移植后骨髓空虚期全血微量元素锌的含量,并观察了白血病骨髓移植患者空黏膜病变情况。结果表明,正常对照组全血锌浓度与白血病骨髓移植患者预处理前全血锌浓度比较,差异无显著性(P>0.05),而预处理前全血锌浓度与骨髓空虚期全血锌浓度有显著性差异(P<0.01),白血病缓解后(预处理前)血锌接近正常水平,无口腔溃疡发生,而白血病骨髓移植患者处理后骨髓空虚期全血锌含量显著降低,并出现不同程度的口腔黏膜病变,说明预处理影响微量元素锌的代谢,微量元素锌的减少与白血病骨髓移植患者移植患者口腔黏膜病的发生有关。
    细胞癌变的产生是由于DNA的损伤,白血病患者血白细胞内DNA、RNA合成都存在不同程度的异常,机体缺锌可使DNA及RNA聚合酶活性降低;红细胞Cr,Zn-SOD活性与急性白血病病情呈负相关。因而使机体正常的细胞分裂,成熟过程紊乱,微量元素在保护细胞正常结构和代谢方面起重要作用。
    4. 微量元素与防癌[14-15]

    一些微量元素具有明显的抗肿瘤作用,不仅可以降低实验动物自发性肿瘤的发生率,而且可预防化学致癌剂所诱发的多种肿瘤的发生,同时国内外一些微量元素的防癌临床干预试验也取得了巨大的成果:

    国外以Larry C.Clark组织有7国参与的随机、双盲“硒的营养防癌”研究最为著名,在第一个10年取得癌症发病率降低37%、癌症死亡率降低50%的结论,肺癌、结直肠癌和前列腺癌的发病率分别降低46%、48%和63%。

    国内于树玉等通过系列研究表明,补硒可明显降低肝炎的发病率和肝癌的发生率,在肝癌高发家庭一级亲属中的应用可降低肝癌的发生率或推迟肝癌的发病高峰年龄。

    以上的研究使得一系列的相关化学防癌研究得以进行,而更有价值的是大规模的人群干预试验和成果相继在临床实践中实施。

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程先平
主任医师/教授
肿瘤科
全身各部位肿瘤的综合治疗方案制订、规范化治疗、个体化实施、晚期患者的姑息治疗以及肿瘤预防等... 更多
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