江和源

中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所，310008

茶葉，由茶樹鮮葉原料經(jīng)過特殊加工工藝制作而成。全球約有三分之二的人在消費飲用茶葉，茶葉已成為世界上消費量最大的健康飲料。飲茶已成為大多數(shù)人，包括中國、日本、印度、印尼、美國及歐洲等國家和地區(qū)人們的日常生活習慣。由于茶葉的良好保健作用，其提取物及功能成分被深入研究開發(fā)，廣泛應用于現(xiàn)代飲料、食品、藥品、日化用品等。

近年來，癌癥成為現(xiàn)代人群所面臨的重要病癥，患者人數(shù)逐漸上升，甚至成為了發(fā)達國家的首位、發(fā)展中國家的第二位死亡原因[1]。通過生活方式調節(jié)或預防癌癥的發(fā)生與發(fā)展，成為眾多研究學者和人們關注的重要途徑。

飲茶與癌癥發(fā)生的相關性[2]，得到了中國、日本、美國、英國等許多國家科學家的重視。20世紀80年代至今的30多年時間里，茶與癌癥的相關研究趨向活躍，茶葉及其功能成分在許多動物模型實驗中表現(xiàn)出了良好的抗癌功效，且證明了茶葉抗癌的雙重功效，一方面可以殺死癌細胞或抑制其發(fā)展或繁衍，另一方面可以提高機體的免疫力和抗氧化活性等從而增強對癌癥的抗性[3]。近些年來，全球范圍內(nèi)的許多科學家開展了細胞、動物、臨床等實驗研究，進一步探討了茶葉功能成分抗癌功效的可能作用機制。

一、動物實驗中的茶葉抗癌表現(xiàn)

動物模型實驗是驗證藥物或者天然提取物治療或預防疾病功效的最有效方式之一，可以提供作用及機制的直接證據(jù)。大多數(shù)茶葉健康功能的動物實驗研究，是把茶葉浸提液、茶葉提取物、茶多酚或者高純度兒茶素等，置于飲用水或食物中供給實驗動物自由攝食。有些機理研究實驗模型中，采用經(jīng)口灌胃或靜脈注射等方式，實現(xiàn)定量供給茶葉化學成分。實驗模型涉及口腔癌、肺癌、食管癌、胃癌、小腸癌、結腸癌、膀胱癌、前列腺癌、肝癌、胰臟癌、皮膚癌和乳腺癌等。通過動物模型實驗，科學家們找到了茶葉有效成分預防癌癥的有力證據(jù)，發(fā)現(xiàn)不同茶類（綠茶、紅茶、青茶、黑茶等）及其功能成分均能夠較好地抑制許多器官部位的腫瘤形成和發(fā)展，表現(xiàn)為對癌癥引發(fā)、促發(fā)和蔓延3個階段都具有抑制作用。

在日常飲茶方式中，茶葉中的茶多酚類物質首先通過生物體內(nèi)的口腔和消化道，因而消化系統(tǒng)的上皮細胞可以接觸到完整的茶多酚及兒茶素，從而給口腔、食道、胃、小腸和結腸等器官部位帶來較為明顯的癌癥細胞抑制作用。在一些化學試劑誘導的倉鼠和大鼠實驗模型中，茶葉成分可以抑制口腔癌、食道癌、前胃癌、胃癌等的發(fā)生與發(fā)展，促進癌細胞凋亡、抑制癌細胞的增殖和擴散[4]。注射偶氮甲烷（AOM）誘導的急性腸炎大鼠模型中，持續(xù)8周給予0.12%或0.24%的Polyphenon E（一種高純度茶多酚提取物），可以有效減少異常隱窩病灶（ACF）的發(fā)生，減少量分別達到16.3%和36.9%[5]。持續(xù)34周給予大鼠0.24%Polyphenon E，大鼠的腺癌發(fā)病率從57%降到23%，腺癌和腺瘤的數(shù)目則下降到了對照組的80%和45%。

在小鼠的消化道模型實驗中，發(fā)現(xiàn)了茶葉及茶多酚有抑制小腸腫瘤的作用[6]。例如，含有0.02%～0.32%EGCG的飲用水可以抑制ApcMin/+老鼠的小腸腫瘤，并且存在顯著的劑量依賴性[7]。

在呼吸系統(tǒng)方面，茶葉制品對不同階段的肺腫瘤均有廣泛的抑制作用。茶多酚、EGCG、EGC或茶黃素等茶葉來源的提取物，能夠顯著減少小鼠、大鼠、倉鼠肺癌的發(fā)生[8]。在轉移模型實驗中，口服綠茶茶湯可以降低小鼠Lewis肺癌細胞的數(shù)量[9]。在NNK誘導20周荷瘤A/J小鼠的飲用水中加入0.5%Polyphenon E或0.044%咖啡堿，持續(xù)32周后，可以抑制肺腺瘤向惡性腺瘤的轉變及惡性腺瘤細胞的增殖，增強腺瘤細胞的凋亡，同時降低c-Jun和phospho-Erk1/2的水平[10]；但是，在正常的肺組織中，這些生物因子的變化、細胞增殖或凋亡均不受影響，從而說明了茶多酚及咖啡堿等物質在抑制腫瘤細胞方面的選擇性。

Caporali等實驗證明，口服兒茶素可以抑制前列腺癌轉基因鼠模型中前列腺腫瘤的形成[11]。Adhami等[12]報道，在飲用水中添加0.1%綠茶多酚，持續(xù)24周，可以明顯抑制前列腺癌的惡化和遠程擴散。

茶葉對乳腺癌可能有一定的抑制效果，但抑制活性不是很明顯。Kavanagh等[13]研究發(fā)現(xiàn)，依靠膳食攝入兒茶素，僅僅減小了乳腺癌的體積，并沒有減少乳腺癌細胞的數(shù)目；而Whitsett等[14]研究發(fā)現(xiàn)，EGCG對乳腺癌并無抑制效果。Lubet等[15]發(fā)現(xiàn)，N-甲基亞硝基脲誘導大鼠每天攝入1 000 mg/kg的EGCG，可以輕度降低乳腺腫瘤的發(fā)病率及數(shù)目，但差異并不顯著。兒茶素對乳腺癌抑制作用較弱，可能與兒茶素類物質在乳腺組織中的濃度較低有關。

除了茶多酚類物質之外，茶葉中的其他多種成分對癌癥也有一定的預防功效，例如咖啡堿可以抑制小鼠肺癌和皮膚癌[16]。

二、茶葉抗癌的可能作用機制

茶葉預防癌癥的功能作用，與它所含的茶多酚類等物質緊密相關，其作用機理可能與茶多酚的強抗氧化活性，抑制關鍵酶的活性和信號傳導途徑，促進腫瘤細胞的凋亡，抑制腫瘤細胞的增殖、感染、血管生成及轉移等有關。以茶黃素為代表的兒茶素氧化產(chǎn)物，也具有類似的抗腫瘤機制及其協(xié)同效應，表現(xiàn)出一定的抗癌作用[17-18]。

癌癥的發(fā)生和發(fā)展，與生物體內(nèi)氧自由基的過量產(chǎn)生有關。茶多酚及兒茶素具有強抗氧化活性，在氧化應激動物模型中可以很好地抑制活性氧，從而在抑制腫瘤的發(fā)生與發(fā)展中起到重要作用。茶多酚的這種體內(nèi)強抗氧化活性，在許多體外實驗中得到了驗證，例如EGCG可以降低老年大鼠體內(nèi)的脂質過氧化和蛋白質羰基化水平[19]。致癌物可誘導形成活性氧，而在人體試驗中EGCG可以減少這種作用，例如，吸煙者飲用綠茶4周可以顯著減少8-OHdG的細胞數(shù)[20]。在小鼠肺癌實驗模型中，給予合適劑量的EGCG，在小鼠的肝臟、腎臟和其他器官中，未觀察到活性氧和毒性的發(fā)生[21]。

茶多酚可以結合多種酶，例如EGCG的多個酚羥基團可提供氫鍵供體與蛋白質分子絡合，抑制蛋白質組成的各種生物酶活性，從而抑制生物體內(nèi)多種腫瘤的發(fā)病與轉移。EGCG等兒茶素類可以抑制20S胰蛋白酶的活性[22]，能夠抑制MMP2和MMP9活性并調節(jié)相關酶的活性[23]。EGCG可以抑制DNA甲基轉移酶活性，從而導致KYSE510人食管癌等腫瘤細胞系中抑癌基因Ink4a、維甲酸受體-β、甲基鳥嘌呤的去甲基化和激活[24]。EGCG等兒茶素類也可以抑制葡萄糖-6-磷酸脫氫酶[25]、甘油醛-3-磷酸脫氫酶、二氫葉酸還原酶、羰基還原酶[26]等的活性。

茶葉中的兒茶素類物質，可以抑制許多受體的信號通路，從而起到阻斷癌癥發(fā)生的作用。肝細胞生長因子（HGF）可能會誘導腫瘤的發(fā)生及轉移，而EGCG可以結合HGFR（一種受體酪氨酸激酶）中的ATP結合位點[27]，從而阻斷HGF的誘導作用。例如，0.6 mol/L EGCG可以完全阻斷MDA-MB-231細胞中HGF誘導的HGFR和AKT1磷酸化過程，顯著減弱細胞損傷[28]。表皮生長因子受體（EGFR）是人類癌癥細胞中常見的過度表達因子，EGCG等則有阻斷EGFR信號途徑的作用[29]。此外，兒茶素可以阻斷VEGF/VEGFR（血管內(nèi)皮生長因子）的激活[30]，抑制腫瘤血管的生成。

IGF-1R因子的活化，可以誘導細胞增殖、生存、轉化、轉移和血管生成，抑制人類結腸癌和肝癌細胞的凋亡。EGCG及茶多酚可以靶向結合抑制IGF/IGF-1R的表達[31]，減弱其抑制癌細胞凋亡的作用，從而在某種程度上增強抗癌功效。

有人提出，DNA和RNA會與EGCG結合，可能是兒茶素的靶向目標。而且，EGCG可以選擇性地結合到癌癥或癌前細胞的特定核酸分子，但不會影響正常細胞。EGCG可改變微RNA的表達水平，引起多個分子靶點和途徑發(fā)生一連串的細微變化。例如，EGCG可以上調miR-16表達，下調Bcl-2表達，從而誘導HepG2細胞發(fā)生凋亡[32]。

從上述結論來看，茶多酚等茶葉成分可能同時具有多種抗癌作用機制。至于某生物個體內(nèi)的體內(nèi)防癌機理，有可能會出現(xiàn)這些不同類型抗癌機制的協(xié)同效應。由于實驗研究過程中眾多因素的影響，例如不同茶葉功能成分的活性、動物實驗模型、具體試驗條件等，綜合來看，預防癌癥的動物模型研究結果顯得更為有效，包括在結腸癌模型中誘導凋亡、抑制AKT磷酸化和核內(nèi)β-聯(lián)蛋白水平，在結腸和前列腺癌模型中抑制IGF/IGF-1R表達，在肺癌和前列腺癌模型中抑制VEGF的表達[33]。從人體防癌試驗結果看，茶葉成分的抗氧化應激、抑制致癌物形成等方面更有積極意義[34]。

三、茶葉抗癌的人群調查

根據(jù)國內(nèi)外人群飲茶的流行病學調查研究，有較多調查結果表明飲茶與降低癌癥風險有顯著的相關性，也有部分調查結論并不明確。

Yuan等[35]在綜合去除復雜因子影響后的分析發(fā)現(xiàn)，綠茶消費數(shù)量與降低上消化道系統(tǒng)的癌癥風險有關，但僅有較少證據(jù)支持其預防肝細胞癌變和肺癌的作用；作為世界最大消費種類的紅茶，其攝入量與降低癌癥風險的相關性并不明顯。佛羅里達一項對97名高度前列腺上皮內(nèi)瘤樣病變或（和）非典型腺泡增生患者的研究發(fā)現(xiàn)，每天給予400 mg的EGCG持續(xù)6～12個月，盡管在血清中出現(xiàn)了一些生物學影響及前列腺特征抗原水平的下降，但是并不能阻止前列腺癌的發(fā)生風險[36]。綜合分析最近關于亞洲人群的、調查涉及465 274人含3 694例肝癌的9項研究表明，綠茶對于肝癌的預防保護作用僅限于女性，相關系數(shù)達到0.78，而對男性則未表現(xiàn)出保護作用[37]。日本的一項人群調查表明，綠茶消費可以降低膽管癌的風險[38]。

從茶葉消費和結直腸癌關系的流行病學調查來看，綠茶功效的結論較為復雜，而紅茶和結腸直腸癌之間不存在相關性。有調查研究表明，上海婦女飲用綠茶后患結直腸癌的風險降低[39]。而新加坡的一項研究發(fā)現(xiàn)，男性飲用綠茶反而增加了晚期結腸癌的風險，但實驗數(shù)據(jù)在統(tǒng)計學上的差異并不具有顯著性[40]。

綠茶的消費和乳腺癌之間一般不存在相關性[35]。有統(tǒng)計分析表明，3項病例研究的結論為不相關[41]，有4項病例對照研究反而存在一定的負相關。東方人群的流行病學研究發(fā)現(xiàn)，綠茶對低大豆攝入量的婦女存在一定的乳腺癌預防效果，但在高大豆攝入量的婦女人群中并沒有效果[42]，也許綠茶在乳腺癌方面的作用要次于大豆的影響。

關于人群飲茶與抗癌的效果，不僅與飲茶的數(shù)量及飲用習慣等有關，還受到許多其他生活起居等因素的影響，例如膳食類型、抽煙酗酒等行為。如果能夠精確控制影響因素，準確地量化茶葉有效成分的攝入量，茶葉消費與癌癥風險之間的關系可能會更清晰。一些嚴格控制的實驗研究數(shù)據(jù)，可能更具有說服力。許多干預實驗也應用綠茶開展研究，部分研究發(fā)現(xiàn)綠茶多酚對阻止癌癥發(fā)展有顯著作用。II期口腔癌預防對照試驗表明，綠茶提取物可以有效預防口腔癌前病變[43]。意大利雙盲II期臨床試驗中，每天給予600 mg兒茶素[44]，連續(xù)服用12個月，可以顯著抑制高度前列腺上皮內(nèi)瘤變患者的病情惡化，阻止其發(fā)展為前列腺癌，實驗數(shù)據(jù)在統(tǒng)計學上具有極顯著差異。

動物模型研究和人體試驗研究之間的結論差異，其原因可能在于，動物模型試驗中一般選擇較大的劑量，而人類通過飲用茶葉達到的劑量則相對較低。此外，在人體試驗及流行病學研究中，涉及到的日常生活習慣等影響因素極為復雜，多種多樣的生活方式、遺傳多態(tài)性和其他行為因素都有可能影響癌癥的預防作用[45]。例如，吸煙就是一個非常重要的影響因素。上海一項對綠茶預防食管癌作用的病例對照研究中，綠茶的預防癌癥作用，只出現(xiàn)于不吸煙的女性人群[46]。飲用綠茶可以降低不吸煙男性患結直腸癌的風險，但并不適用于吸煙男性人群[47]。

四、結論

如何降低癌癥的發(fā)病率和死亡率，是一個重要課題。生活方式有可能改善癌癥的發(fā)病狀況，探明可以預防癌癥發(fā)生與發(fā)展的良好生活習慣，引起了世界上許多研究學者的重視。

在科學設計、嚴格控制的細胞與動物實驗中，為茶葉化學成分預防癌癥發(fā)生與發(fā)展的功效作用提供了很好的數(shù)據(jù)證明，為茶葉制品用于人類某些癌癥的預防提供了可能。但是，在針對人類的流行病學調查與臨床研究中的結果卻并非完全一致，其原因可能在于，人們?nèi)粘Ｉ钪械母蓴_因素較多，包括有吸煙、酗酒、偏食、勞累等諸多因素均可能影響到實際效果；此外，人們飲茶的數(shù)量及飲用方式，也可能存在較大差異。

不同種類的茶葉，有著不同的健康功效，其活性成分也有較大的區(qū)別[48]。從我國茶葉生產(chǎn)情況來看，包括從不發(fā)酵到全發(fā)酵的六大茶類。其中，綠茶是未經(jīng)過發(fā)酵處理的茶葉，茶多酚含量最高，在動物實驗的預防癌癥方面表現(xiàn)較為突出。在美歐等西方國家主要飲用的紅茶中，茶多酚經(jīng)酶促氧化后形成了許多聚合類物質，包括茶黃素、茶紅素和茶褐素等，由于分子量和化學性質的變化，在人體內(nèi)消化吸收利用方面表現(xiàn)出差異化的特性，因而對于健康作用的表現(xiàn)器官與功效也存在不同特征。除了茶多酚及其氧化物之外，茶葉中的咖啡堿、茶氨酸等，也在皮膚癌和肺癌等不同類型的動物模型實驗中表現(xiàn)出生物活性。

如果能夠做到科學飲茶、合理攝入茶葉中的健康功能成分，將會更好地發(fā)揮茶葉的抗癌功效。依據(jù)現(xiàn)代科學實驗的研究結果，可以更好地探索EGCG、茶黃素、茶氨酸、咖啡堿等茶葉功能成分的抗癌應用。作為現(xiàn)有醫(yī)學輔助治療的組合使用方面，茶多酚與抗腫瘤藥物聯(lián)用具有增效、減毒及逆轉耐藥性的作用[49]，在臨床應用上也有良好的發(fā)展前景。