ч.1

Эпигаллокатехин и рак
EGCG & cancer
Клинические исследования
и обзоры
Научные исследования
Регулирование микрорнк с помощью натуральных средств: новые стратегии в рак терапии.
Микрорнк (мірнк) коротких некодирующих РНК, которые регулируют экспрессию генов путем РНК
(мРНК) деградация или перевод репрессий. Множество опубликованных отчетов, в последние годы
продемонстрировали, что они играют фундаментальную роль во многих биологических процессах,
таких, как канцерогенез, ангиогенез, запрограммированной смерти клетки, клеточной
пролиферации, инвазии, миграции и дифференциации, выступая в качестве супрессоров опухолей
или онкоген, и аберрации в своих выражениях были связаны возникновение и прогрессирование
различных видов рака. Кроме того, каждый мирна способен регулировать экспрессию многих генов,
позволяющих им регулировать одновременно несколько клеточных сигнальных путей.
Следовательно, miRNAs могут быть потенциально использованы в качестве биомаркеров для рак
диагноза и прогноза, а также терапевтических целей. Недавние исследования показали, что
природные вещества, такие как куркумин, ресвератрол, генистеин, эпигаллокатехин-3-галлат, индол3-карбинол, и 3,3'-diindolylmethane оказывают антипролиферативное и/или проапоптотических
эффектов путем регулирования одного или нескольких микро-РНК. Поэтому этот обзор будет
выглядеть на регулирование мірнк с помощью естественных средств в качестве средства
потенциально повысить эффективность традиционной химиотерапии с помощью комбинаторных
методов лечения. Остается надеяться, что это даст новые стратегии в рак терапии для улучшения
общего ответа и выживаемости исход онкологических больных.
Biomed Res Int. 2014;2014:804510. doi: 10.1155/2014/804510. Epub 2014 Sep 1.
Regulation of microRNAs by natural agents: new strategies in cancer therapies.
Phuah NH1, Nagoor NH2.
Author information
1Institute of Biological Science (Genetics and Molecular Biology), Faculty of Science, University of

Malaya, 50603 Kuala Lumpur, Malaysia.
Abstract
MicroRNAs (miRNAs) are short noncoding RNA which regulate gene expression by messenger RNA
(mRNA) degradation or translation repression. The plethora of published reports in recent years
demonstrated that they play fundamental roles in many biological processes, such as carcinogenesis,
angiogenesis, programmed cell death, cell proliferation, invasion, migration, and differentiation by acting
as tumour suppressor or oncogene, and aberrations in their expressions have been linked to onset and
progression of various cancers. Furthermore, each miRNA is capable of regulating the expression of many
genes, allowing them to simultaneously regulate multiple cellular signalling pathways. Hence, miRNAs have
the potential to be used as biomarkers for cancer diagnosis and prognosis as well as therapeutic targets.
Recent studies have shown that natural agents such as curcumin, resveratrol, genistein, epigallocatechin-3gallate, indole-3-carbinol, and 3,3'-diindolylmethane exert their antiproliferative and/or proapoptotic
effects through the regulation of one or more miRNAs. Therefore, this review will look at the regulation of
miRNAs by natural agents as a means to potentially enhance the efficacy of conventional chemotherapy
through combinatorial therapies. It is hoped that this would provide new strategies in cancer therapies to
improve overall response and survival outcome in cancer patients.
1
5. Эпигаллокатехин-3-Галлат (EGCG)
В эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG) является основной полифенол, найденные в зеленом чае
(Camellia sinensis) с противораковые эффекты. Предыдущие доклады показали, что он способен
подавлять пролиферацию, апоптоз, и препятствовать инвазии, ангиогенеза и метастазирования в
различных видах рака, в обоих in vitro и in vivo моделях, предназначенных для нескольких клеточных
сигнальных путей [102, 103].
5.1. мірнк таргетинга Онкогенов
Лечение с EGCG в HepG2 гепатоцеллюлярной карциномы клетки изменили выражение 61 мірнк (13
upregulated и 48 downregulated) и среди upregulated мірнк - miR-16. Его цель, Bcl-2, также
downregulated по EGCG. Подавление miR-16 противодействует влияние EGCG на индукции апоптоза и
Bcl-2 экспрессирован [57].
5.2. мірнк таргетинга генов Супрессоров опухолей
Кроме того, сообщалось также, что EGCG расширенные эффекты цисплатина по downregulating
miR-98-5p в А549 клеток рака легких. Ингибирование miR-98-5p усиленной цисплатининдуцированной гибели клеток и повышенная экспрессия р53 [74].
5.3. Другие мірнк
В HepG2 гепатоцеллюлярной карциномы клеток, пять микро-РНК (miR-30b , мир-453, мир-520-е,
мир-629, и мир-608) были downregulated после лечения EGCG. Биоинформатика анализ выявил ген
цели miR-30b быть вовлечены в регулирование разных путей, в том числе и воспаление, NF-κB,
пероксисом пролифератор-активирующие рецепторы (PPAR) сигнализации, инсулин сигнализации,
гликолиза и глюконеогенеза, glycerolipid метаболизма митохондрий и окислительного
фосфорилирования, и метаболизм глутатиона [104]. EGCG upregulated miR-210, ключевым
компонентом гипоксия-индуцируемого фактора 1α (HIF-1α), через гипоксии-response element нашел
в промоторном, в обоих H1299 и H460 non-small-cell lung cancer и кл-13 мыши линии клеток
аденокарциномы легкого. Избыточная экспрессия miR-210 снижается скорость пролиферации клеток
и анкоридж-независимого роста [105]. В исследовании Chakrabarti et al., сообщалось, что EGCG
downregulated три онкогенных mirna (miR-92", " мир-93 и miR-106b) и upregulated три опухоль
подавляющей mirna (miR-7-1, miR-34a, andmiR-99а), что приводит к индукции обоих внутренняя и
внешняя апоптотических путей в SK-N-BE2 и IMR-32 злокачественных клеток нейробластомы линии.
Изменения в экспрессии этих miRNAs были найдены, чтобы быть более значительным, если
рассматривать его с EGCG в сочетании с N-(4-гидроксифенил) retinamide (4-HPR), и избыточная
экспрессия miR-93 " и " мир-7-1, которые показали самые высокие створки-изменения, пониженная
или повышенная эффективность по отношению к EGCG, соответственно [106]. 4-HPR-синтетический
ретиноид, который сообщил Reynolds et al., индуцировать дифференцировку клеток нейробластомы
и увеличение выживаемости в нейробластома пациентов [107]. Избыточная экспрессия miR-93 " и "
мир-7-1, которые показали самые высокие створки-изменения, пониженная или повышенная
эффективность по отношению к EGCG, соответственно [107]. Аналогичные результаты были
доложены на SH-SY5Y и SK-N-DZ злокачественных клеток нейробластомы линии при использовании
как автономного агента [108]. Между тем, было установлено, что онкогенные miR-21 был
downregulated в то время как опухоли подавляющей мир-330 был upregulated в рак простаты
ксенотрансплантат тканей EGCG-мышей [109].
5. Epigallocatechin-3-Gallate (EGCG)
The epigallocatechin-3-gallate (EGCG) is the major polyphenol found in green tea (Camellia sinensis) with
anticancer effects. Previous reports have shown that it is able to suppress proliferation, induce apoptosis,
and inhibit invasion, angiogenesis, and metastasis in various cancer types in both in vitro and in vivo
models by targeting multiple cellular signalling pathways [102, 103].
5.1. miRNAs Targeting Oncogenes
Treatment with EGCG in HepG2 hepatocellular carcinoma cells altered the expression of 61 miRNAs (13
upregulated and 48 downregulated) and among the upregulated miRNAs is miR-16. Its target, Bcl-2, was
also downregulated by EGCG. Suppression of miR-16 counteracted the effects of EGCG on apoptosis
induction and Bcl-2 downregulation [57].
5.2. miRNAs Targeting Tumour Suppressor Genes
2
Besides that, it was also reported that EGCG enhanced the effects of cisplatin by downregulating miR-985p in A549 lung cancer cells. Inhibition of miR-98-5p enhanced cisplatin-induced cell death and increased
expression of p53 [74].
5.3. Other miRNAs
In HepG2 hepatocellular carcinoma cells, five miRNAs (miR-30b , miR-453, miR-520-e, miR-629, and miR608) were downregulated following treatment with EGCG. Bioinformatics analysis revealed gene targets of
miR-30b to be involved in regulating various pathways including inflammation, NF-κB, peroxisome
proliferator-activated receptor (PPAR) signalling, insulin signalling, glycolysis and gluconeogenesis,
glycerolipid metabolism, mitochondria and oxidative phosphorylation, and glutathione metabolism [104].
EGCG upregulated miR-210, a key component of hypoxia-inducible factor 1α (HIF-1α), through the hypoxiaresponse element found in the promoter region, in both H1299 and H460 non-small-cell lung cancer and
CL13 mouse lung adenocarcinoma cell lines. Overexpression of miR-210 reduced cell proliferation rate and
anchorage-independent growth [105]. In a study by Chakrabarti et al., it was reported that EGCG
downregulated three oncogenic miRNAs (miR-92, miR-93, and miR-106b) and upregulated three tumour
suppressive miRNAs (miR-7-1, miR-34a, andmiR-99a), leading to induction of both intrinsic and extrinsic
apoptotic pathways in SK-N-BE2 and IMR-32 malignant neuroblastoma cell lines. The alterations in
expression of these miRNAs were found to be more significant when treated with EGCG in combination
with N-(4-hydroxyphenyl) retinamide (4-HPR), and overexpression of miR-93 and miR-7-1, which exhibited
the highest fold-change, decreased and increased efficacy towards EGCG, respectively [106]. The 4-HPR is a
synthetic retinoid that has been reported by Reynolds et al., to induce differentiation of neuroblastoma
cells and increase survival rates in neuroblastoma patients [107]. Overexpression of miR-93 and miR-7-1,
which exhibited the highest fold-change, decreased and increased efficacy towards EGCG, respectively
[107]. Similar results were reported on SH-SY5Y and SK-N-DZ malignant neuroblastoma cell lines when used
as stand-alone agent [108]. Meanwhile, it was found that oncogenic miR-21 was downregulated while
tumour suppressive miR-330 was upregulated in prostate cancer xenograft tissues of EGCG-treated mice
[109].
Зеленый чай соединений в рак молочной железы профилактика и лечение.
Рак молочной железы является наиболее распространенным раком среди женщин. В последние
годы многие исследования in vitro и in vivo исследования показывают, что зеленый чай обладает
анти-рак эффекты. В эпидемиологических исследованиях, однако, дали неоднозначные результаты у
людей. Аналогично, результаты на животных моделях, об профилактические или терапевтические
эффекты зеленого чая компоненты являются неубедительными. Механизмы, с помощью которых
потребление зеленого чая может влиять на риск рака молочной железы у человека, остаются
неясными механизмы, с помощью которых потребление зеленого чая может влиять. Здесь мы обзор
недавние исследования зеленого чая полифенолы и их применение в профилактике и лечении рака
молочной железы. Кроме того, мы рассмотрим влияние зеленого чая компоненты молочной железы
путем анализа эпидемиологических исследований, в исследованиях на животных моделях и в
клинических испытаниях. Наконец, мы обсудим механизмы, с помощью которых компоненты
зеленого чая подавляют развитие и рецидив рака молочной железы. Лучшее понимание механизмов
улучшения использования зеленого чая при раке молочной железы профилактика и терапия и
готовят почву для новых стратегий по профилактике и лечению молочной железы.
World J Clin Oncol. 2014 Aug 10;5(3):520-8. doi: 10.5306/wjco.v5.i3.520.
Green tea compounds in breast cancer prevention and treatment.
Li MJ1, Yin YC1, Wang J1, Jiang YF1.
Author information
1Min-Jing Li, Medicine and Pharmacy Research Center, Binzhou Medical University, Yantai 264003,

Shandong Province, China.
Abstract
Breast cancer is the most common cancer among women. In recent years, many in vitro and in vivo
studies indicate that green tea possesses anti-cancer effects. The epidemiological studies, however, have
3
produced inconclusive results in humans. Likewise, results from animal models about the preventive or
therapeutic effects of green tea components are inconclusive. The mechanisms by which green tea intake
may influence the risk of breast cancer in humans remain elusive mechanisms by which green tea intake
may influence. Here, we review recent studies of green tea polyphenols and their applications in the
prevention and treatment of breast cancer. Furthermore, we discuss the effect of green tea components
on breast cancer by reviewing epidemiological studies, animal model studies and clinical trials. At last, we
discuss the mechanisms by which green tea components suppress the development and recurrence of
breast cancer. A better understanding of the mechanisms will improve the utilization of green tea in breast
cancer prevention and therapy and pave the way to novel prevention and treatment strategies for breast
cancer.
МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ЗЕЛЕНОГО ЧАЯ КОМПОНЕНТЫ В ЛЕЧЕНИИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Чтобы лучше понять профилактические и лечебные мероприятия компоненты зеленого чая на рак
молочной железы обнаружено в исследованиях на животных, значительные исследования были
проведены, чтобы раскрыть механизмы на клеточном и молекулярном уровнях. Экспериментальные
исследования в совокупности показывают, что зеленый чай компонентов приводят к широкому
спектру ответы на животных моделях или клетки рака молочной железы.
Анти-ангиогенеза
Индукция роста новых кровеносных сосудов, известный как ангиогенез, необходимый для
опухолевого роста и метастазирования[50]. Ангиогенез разрешений быстрого роста опухоли,
обеспечивая обмен питательных веществ, кислорода и паракринными стимулы к опухоли. Недавнее
исследование показало, что EGCG лечения снижение плазменных уровней VEGF в течение
контрольных мышей и EGCG-лечить опухоль была меньшей микро-сосудов, чем в контрольной
опухоли. Даун-регуляции экспрессии VEGF, EGCG был связан с ингибированием HIF-1α и NF-b
активации[39]. Последовательно, администрация polyphenon E, стандартизированный экстракт
зеленого чая, в концентрации 20 НГ/мкл или более значительно снизился формирование сосудистых
структур. In vivo, количественного определения микро-судно, плотность также указывается, что
polyphenon Е резко уменьшается ангиогенеза доза-зависимым образом[51]. Другой in vitro
исследования показали, что экстракты зеленого чая и EGCG снизился РНК уровни VEGF в MDA-MB231
клеток[52]. Взятые вместе, ингибирование транскрипции VEGF-видимому, одним из молекулярных
механизмов, вовлеченных в антиангиогенных эффектов зеленого чая, которые могут способствовать
его потенциального использования для лечения рака молочной железы и/или профилактики.
Взаимодействие с целевыми белками
Восемь фенольных групп EGCG может служить донорами водородной связи для многих
биомолекул. EGCG недавно было показано, связываются с высоким сродством к несколько белковмишеней, в том числе и фосфатидилинозитол 3-киназы (PI3K)[53],67-кда рецептора ламинина[54],
рас-Гтфазы activating protein (GAP) SH3 домена-связывающий белок 1 (G3BP1)[55], Bcl-xL и Bcl-2[56],
vimentin[57], Фюн[58], GRP78[59], 70 кда Зета-associated protein (Zap-70)[60], инсулин-подобный
фактор роста 1 рецептора (IGF-1R)[61] и так далее. Все эти белки были продемонстрированы, чтобы
быть важным для ингибиторная активность EGCG в клеточных линий рака молочной железы или
животных моделях.
Ингибирование клеточных сигнальных путей
VEGF является наиболее значимым регулятором в развитии сосудистой системы и часто
надэкспрессироанных рака молочной железы. Катехины зеленого чая, особенно EGCG, ингибируют
рост опухоли, распространение, миграции, и ангиогенеза раком молочной железы[39,52].
Гиперэкспрессия Her-2/neu, второй член рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) семьи,
был замечен в около 30% случаев рака груди, и было связано с плохим общей выживаемости. EGCG
лечение снижает базальную фосфорилирования и конститутивной активации Her2/neureceptor[62,63]. Другие исследователи показали, что EGCG блокирует Wnt сигналинга через
HBP1 транскрипционный репрессор, что ранее было показано, подавляют Wnt signaling[64]. Кроме
того, Бигелоу и Cardelli исследовали влияние EGCG на ингибирование фактора роста гепатоцитов
сигнальный путь. Результаты показали, что EGCG (0.3 ммоль/л) может полностью блокирует
4
фосфорилирование встретились (рецептор HGF) и вниз по течению внеклеточной сигналрегулируемой киназы 1 и 2 (ERK1/2) и Akt/protein kinase B (PKB)[65].
Ингибирование активности ферментов
Многочисленные in vivo и in vitro исследования были опубликованы на противоопухолевой и антипролиферативные свойства зеленого чая. EGCG, как сообщается, ингибируют ряд ферментов.
Например, Liang et al[66] показал, что циклин-зависимые киназы (CDK) 2 и CDK4 были заторможены
30 мкмоль/л EGCG в MCF-7 рака молочной железы линии, и это было связано с арест клеточного
цикла в G0 и G1. Кроме того, EGCG повышенной экспрессии ингибитора CDK р21 в клеток карциномы
молочной железы человека. Другое исследование показало, что EGCG ингибирует p38регулируемых/активированной протеинкиназы (прак; IC50 = 1 мкмоль/л) и с двойной
специфичностью тирозин-фосфорилированных и регулируемой киназы 1А (DYRK1A; IC50 = 0.33
мкмоль/л), но не ингибирует CDK2[67]. Последние исследования показали, что EGCG-АТФконкурентного ингибитора как PI3K и mammalian target of rapamycin с Kя значения 380 и 320 нмоль/Л,
соответственно[53].
Индукция клеточного цикла и апоптоза
Dysregulated клеточной пролиферации и апоптоза являются признаком рака. Экстракты зеленого
чая и EGCG способны ингибировать рост клеток и индуцирует апоптоз через разнообразные
механизмы. Недавние исследования показали, что EGCG подавляли пролиферацию и рост тройной
негативный рак молочной железы Hs578T клеток[68], эстроген и прогестерон рецептор позитивных
клеток рака молочной железы человека[69], MMTV-her2/neu в опухоли молочной железы NF639
клеток[63] и другие[70]. Кроме того, EGCG индуцированного апоптоза в эстроген рецептор
негативных MDA-MB-468[71] и MDA-MB-231 клеток[72]. Поэтому, вполне вероятно, что EGCG
индуцирует арест клеточного цикла и апоптоз в большинстве, если не всех, клеток рака молочной
железы линии. EGCG увеличивает экспрессии белка р21 и р27[73]. Зеленый чай ингибирует
экспрессию Ki-67 в доброкачественных и злокачественных клеток[74]. EGCG изменяет активность
EGFR и его нижестоящих мишеней[75]. Кроме того, исследования показали, что катехин гидрат
повышенной экспрессии про-апоптотических генов каспаз-3, -8 и -9 и TP53[70,76]. Кроме того, EGCG
может выступить посредником ретинобластомы (pRb)-E2F/DP пути, важным регулятором клеточного
цикла и апоптоза[77].
Воздействие на микрорнк
Микрорнк (мірнк) - это небольшие (около 22 основ), single stranded, эндогенные, некодирующих
РНК, которые негативно регулируют перевод и/или стабильность мРНК. Это могут быть затронуты
EGCG, чтобы вызвать тонкие изменения в несколько молекулярных мишеней и путей. В 2010 году,
первой глобальной экспрессии miRNA профиля показал, что там были 16 вниз-регулируется и до 7регулируемые miRNAs в MCF-7 клеток рака молочной железы, получавших Polyphenon-60 экстракт
зеленого чая[78]. Примечательно, что среди мірнк вниз-регулируется Polyphenon 60 лечение", " мир27a был самым драматичным[78]. Мир-27a непосредственно цели FOXO1, предполагаемым
опухолевым супрессором, и регулирует эндогенной экспрессии белков в MCF-7 клеток рака
молочной железы[79]. Кроме того, Jang et al[42] обнаружили, что EGCG-регулирует MiR-16 в клетках
опухоли, которая вниз-регулирует IκB киназы α и затем индуцирует IκB накопления в опухоль
ассоциированных макрофагов и ингибирует м2 поляризации. Эти исследования показывают, что
способность зеленого чая компоненты для регулирования экспрессии miRNA может быть одним из
потенциальных механизмов для зеленого чая в профилактике рака молочной железы и лечения.
Другие потенциальные механизмы
Помимо механизмов, рассмотренных выше, существуют и другие механизмы, участвующие в
противораковые свойства зеленого чая компоненты, включая метилирование ДНК, обмен веществ,
реакцию на стресс эндоплазматического ретикулума и так далее. Обработка клеток рака молочной
железы с EGCG приводит промоутер деметилирование Гена обратной транскриптазы теломеразы
человека, ретиноевая кислота β2-рецепторов и целевой метилирования-induced silencing 1[80,81].
Эти исследования показали, что EGCG обладает потенциалом обратного эпигенетические изменения.
Пилотное исследование в избыточный вес выживших рака молочной железы, показало, что
потребление кофе без кофеина зеленый чай для 6 mo был связан с небольшого снижения массы тела
5
и улучшение липопротеинов высокой плотности и гомеостаза глюкозы[82]. Кроме того, EGCG
лечения ингибирует экспрессию синтазы жирных кислот в MCF-7 и AU565 рака молочной железы
человека линии клеток путем блокирования heregulin[83]. И наши исследования показали, что EGCG
потенцирует кверцетин-, таксол и винбластин-индуцированной активации pro-апоптоз руки
эндоплазматический ретикулум реакция на стресс, такие как фосфорилирование JNK, каспазы-7 и
поли (ADP-рибоза) полимеразы (PARP) расщепления[47,84,85]. Помимо этих механизмов,
рассмотренных в рак молочной железы, есть и другие множественные механизмы, представленные
в толстой кишки, легких, простаты, яичников и других видов рака. Можно ожидать, что дальнейшее
углубленное исследование каждой из этих конкретных механизмов раскрыть подробности акции
зеленого чая в профилактике рака молочной железы и терапии.
MECHANISMS OF ACTION OF GREEN TEA COMPONENTS IN BREAST CANCER
To better understand the preventive and therapeutic activities of green tea components on breast
cancer found in animal studies, substantial research has been conducted to uncover the mechanisms at
cellular and molecular levels. Experimental studies collectively show that green tea components lead to
wide range of responses in animal models or breast cancer cells.
Anti-angiogenesis
Induction of new blood vessel growth, known as angiogenesis, is required for tumor growth and
metastasis[50]. Angiogenesis permits rapid tumor growth by providing an exchange of nutrients, oxygen,
and paracrine stimuli to the tumor. A recent study showed that EGCG treatment reduced plasma VEGF
levels over the control mice and the EGCG-treated tumor had lesser micro-vessels than the control tumor.
The down-regulation of VEGF expression by EGCG was associated with the inhibition of HIF-1α and NF-κB
activation[39]. Consistently, administration of polyphenon E, a standardized green tea extract, at
concentrations of 20 ng/μL or greater significantly decreased the formation of vascular structures. In vivo,
quantification of micro-vessel density also indicated that polyphenon E drastically reduced angiogenesis in
a dose-dependent manner[51]. Another in vitro study showed that green tea extracts and EGCG decreased
the RNA levels of VEGF in MDA-MB231 cells[52]. Taken together, inhibition of VEGF transcription appeared
to be one of the molecular mechanisms involved in the antiangiogenic effects of green tea, which may
contribute to its potential use for breast cancer treatment and/or prevention.
Interaction with target proteins
The eight phenolic groups of EGCG can serve as hydrogen bond donors to many biomolecules. EGCG has
been recently shown to bind with high affinity to several target proteins, including phosphoinositide 3
kinase (PI3K)[53],67-kDa laminin receptor[54], Ras-GTPase activating protein (GAP) SH3 domain-binding
protein 1 (G3BP1)[55], Bcl-xL and Bcl-2[56], vimentin[57], Fyn[58], GRP78[59], 70 kDa zeta-associated
protein (Zap-70)[60], insulin like growth factor 1 receptor (IGF-1R)[61] and so on. All these proteins have
been demonstrated to be important for the inhibitory activity of EGCG in breast cancer cell lines or animal
models.
Inhibition of cell signaling pathways
VEGF is the most significant regulator in the development of the vascular system and is commonly
overexpressed in breast cancer. Green tea catechins, especially EGCG, inhibit tumor growth, proliferation,
migration, and angiogenesis of breast cancer[39,52]. Overexpression of Her-2/neu, the second member of
epidermal growth factor receptor (EGFR) family, has been seen in about 30% of breast cancers and was
associated with poor overall survival. EGCG treatment reduces basal phosphorylation and constitutive
activation of the Her-2/neureceptor[62,63]. Other investigators have demonstrated that EGCG blocks Wnt
signaling through the HBP1 transcriptional repressor that was previously shown to inhibit Wnt
signaling[64]. In addition, Bigelow and Cardelli have investigated the effect of EGCG on inhibition of the
hepatocyte growth factor signaling pathway. The results showed that EGCG (0.3 mmol/L) could completely
blocked phosphorylation of Met (HGF Receptor) and its downstream extracellular signal-regulated kinases
1 and 2 (ERK1/2), and Akt/protein kinase B (PKB)[65].
Inhibition of enzyme activities
Numerous in vivo and in vitro studies have been published on the anti-tumour and anti-proliferative
properties of green tea. EGCG has been reported to inhibit a number of enzymes. For example, Liang et
al[66] showed that cyclin-dependent kinase (CDK) 2 and CDK4 were inhibited by 30 μmol/L EGCG in MCF-7
6
breast cancer lines, and this was associated with cell cycle arrest in G 0 and G1. Also, EGCG increased the
expression of the CDK inhibitor p21 in human breast carcinoma cells. Another study found that EGCG
inhibited p38-regulated/activated protein kinase (PRAK; IC50 = 1 μmol/L) and dual-specificity tyrosinephosphorylated and regulated kinase 1A (DYRK1A; IC50 = 0.33 μmol/L), but did not inhibit CDK2[67]. A
recent study shows that EGCG is an ATP-competitive inhibitor of both PI3K and mammalian target of
rapamycin with Ki values of 380 and 320 nmol/L, respectively[53].
Induction of cell cycle arrest and apoptosis
Dysregulated cellular proliferation and apoptosis are a hallmark of cancer. Green tea extracts and EGCG
are capable of inhibiting cell growth and inducing apoptosis via a variety of mechanisms. Recent studies
showed that EGCG suppressed proliferation and growth of triple negative breast cancer Hs578T cells[68],
estrogen and progesterone receptor positive human breast cancer cells[69], MMTV-Her-2/neu mammary
gland tumor NF639 cells[63] and others[70]. Also, EGCG induced apoptosis in estrogen receptor negative
MDA-MB-468[71] and MDA-MB-231 cells[72]. Therefore, it is likely that EGCG induces cell cycle arrest and
apoptosis in most, if not all, breast cancer cell lines. EGCG increases protein expression of p21 and p27[73].
Green tea inhibited expression of Ki-67 in both benign and malignant cells[74]. EGCG alters the activity of
EGFR and its downstream targets[75]. In addition, research showed that catechin hydrate increased the
expression of pro-apoptotic genes caspase-3, -8, and -9 and TP53[70,76]. In addition, EGCG can mediate
the retinoblastoma (pRb)-E2F/DP pathway, an important regulator of cell cycle arrest and apoptosis[77].
Effects on microRNAs
MicroRNAs (miRNAs) are small (about 22 bases), single stranded, endogenous, noncoding RNAs that
negatively regulate the translation and/or stability of mRNAs. It could be affected by EGCG to cause subtle
changes in multiple molecular targets and pathways. In 2010, the first global miRNA expression profile
showed that there were 16 down-regulated and 7 up-regulated miRNAs in MCF-7 breast cancer cells
treated with Polyphenon-60 green tea extract[78]. Remarkably, among the miRNAs down-regulated by
Polyphenon 60 treatment, MiR-27a was the most dramatic[78]. MiR-27a directly targets FOXO1, a putative
tumor suppressor, and regulates endogenous protein expression in MCF-7 breast cancer cells[79]. In
addition, Jang et al[42] found that EGCG up-regulates MiR-16 in tumor cells, which down-regulates IκB
kinase α and subsequently induces IκB accumulation in tumor associated macrophages, and inhibits M2
polarization. These studies suggest that the ability of green tea components to regulate miRNA expression
may be one of potential mechanisms for green tea in breast cancer prevention and treatment.
Other potential mechanisms
In addition to mechanisms discussed above, there were other mechanisms involved in anticancer effects
of green tea components including DNA methylation, metabolism, endoplasmic reticulum stress response
and so on. Treatment of breast cancer cells with EGCG results in promoter demethylation of human
telomerase reverse transcriptase, retinoic acid receptor β2 and target of methylation-induced silencing
1[80,81]. These studies demonstrated that EGCG has the potential to reverse epigenetic changes. A pilot
study in overweight breast cancer survivors showed that intake of decaffeinated green tea for 6 mo was
associated with a slight reduction in body weight and improved high-density lipoprotein and glucose
homeostasis[82]. Also, EGCG treatment inhibited the expression of fatty acid synthase in MCF-7 and AU565
human breast cancer cell lines by blocking heregulin[83]. And our studies showed that EGCG potentiates
quercetin-, taxol- and vinblastine-induced activation of pro-apoptosis arms of the endoplasmic reticulum
stress response, such as JNK phosphorylation, caspase-7 and poly (ADP-ribose) polymerase (PARP)
cleavage[47,84,85]. In addition to these mechanisms discussed in breast cancer, there are other multiple
mechanisms presented in colon, lung, prostate, ovarian and other cancers. It can be expected that further
in-depth research on each of these specific mechanisms will uncover more details of the action of green
tea in breast cancer prevention and therapy
Проведение Химиопрофилактики устного рака: зеленый чай с опытом.
Оральный рак имеет хорошо характеризуется переход от оральных предраковых эпителиальных
изменений к инвазивным раком, делая устные плоскоклеточная карцинома оптимальный болезни
для химиопрофилактики вмешательств до злокачественной трансформации. Основной целью
7
химиопрофилактики вот обратное, подавлять или сдерживать прогрессирование предраковых
поражений до рака. Из-за длительного перорального патогенез, ее проведение химиопрофилактики
с использованием натуральных продуктов был найден перспективный из-за их уменьшении дозы и
ограниченные профили токсичности. Этот обзор обсуждает с акцентом на клинические испытания с
использованием экстракта зеленого чая (GTE) в проведение химиопрофилактики оральных
предраковых поражений наряду с использованием ГТД как химические агента в различных других
видов рака, а также. Стоит включить экстракт зеленого чая в устной программы скрининга для
оценки предраковых поражений сравнивая результаты между обработанной и необработанной
группе. Учитывая широкое признание зеленого чая, его преимущества могут помочь в эффективной
химиопрофилактики устного рака.
J Nat Sci Biol Med. 2014 Jan;5(1):3-7. doi: 10.4103/0976-9668.127272.
Chemoprevention of oral cancer: Green tea experience.
Ramshankar V1, Krishnamurthy A2.
Author information
1Department of Preventive Oncology, Cancer Institute (WIA), Gandhi Nagar, Tamil Nadu, India.

Abstract
Oral cancer has a well characterized progression from premalignant oral epithelial changes to invasive
cancer, making oral squamous cell carcinoma an optimal disease for chemoprevention interventions prior
to malignant transformation. The primary goal of chemoprevention here is to reverse, suppress, or inhibit
the progression of premalignant lesions to cancer. Due to the extended duration of oral pathogenesis, its
chemoprevention using natural products has been found promising due to their decreased dose and
limited toxicity profiles. This review discusses with an emphasis on the clinical trials using green tea extract
(GTE) in chemoprevention of oral premalignant lesions along with use of GTE as a chemopreventive agent
in various other cancers as well. It is worthwhile to include green tea extract in an oral screening program
for evaluating the premalignant lesions comparing the results between the treated and untreated group.
Given the wide acceptance of green tea, its benefits may help in effective chemoprevention oral cancer.
ПРОВЕДЕНИЕ ХИМИОПРОФИЛАКТИКИ КЛИНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ В УСТНОЙ РАКА: ЗЕЛЕНЫЙ
ЧАЙ С ОПЫТОМ
Первые клинические испытания с использованием зеленого чая для оральных предраковых
поражений было двойное слепое, плацебо-контролируемое, рандомизированное исследование у
больных с оральной лейкоплакии имея 760 мг смешанных чай капсулы вместе со смешанными чай
мазь местно vs плацебо с актуальным глицерин. Лечение групп показал 37.9% ответов после 6
месяцев против рычаг управления. Эти выводы коррелируют с низким EGFR позитивных клеток в
группе лечения.[42] Для оценки максимально переносимой дозы зеленого чая, фазы I показало, что
дозировка всего катехинов = 26.9, EGCG = 13.2, EGC = 8.3, ЭКГ = 3.3, EC = 2.2, и содержание кофеина =
6.8 с экстрактом зеленого чая (GTE) доза-либо однажды или трижды в течение 4 недель до 6 месяцев
идеала. Доза ограничения токсичности сообщили, были толчки, кашель, запор, и головная боль;
отнести кофеин компонентов ГТД. Оральный GTE дозе 1 г/м2 трижды в день в течение по крайней
мере 6 месяцев рекомендовали. Это исследование показало, что применение чая экстракты
непосредственно в очаги поражения могут помочь в улучшении местной концентрации активных
компонентов. Патологические результаты показали существенное уменьшение количества и общего
объема серебро-окрашенных ядрышек организатор регионов и распространения cell nuclear antigen
в слизистой оболочке полости рта обработанной группе по сравнению с контрольной группой.[43]
Другое исследование показало обнадеживающие результаты назначении пациентам с высоким
риском оральных предраковых поражений случайным образом получить 3 дозы GTE (500, 750, 100
мг/м2) vs плацебо три раза в день в течение 12 недель и оцениваются биомаркеров в базовых и 12неделе биопсию тканей. Это исследование показало большую клиническую реакцию с 750 и 1000
мг/м2 ГТД (58,5%) и 500 мг/м2 (36.4%) vs плацебо arm (18.2%) что свидетельствует о хорошей реакции
от дозы эффект ГТД в оральных предраковых поражений. Важным биомаркером вывод из этих
данных показал снижение экспрессии VEGF в соответствии с предыдущим исследованием.[26,27] Это
исследование показало снижение экспрессии стромальных VEGF и циклин D1 при поражении
клинически отзывчивых пациентов (ГТД пациентов) и upregulated в пациентов улучшилось. Это
8
исследование показало GTE подавление оральных предраковых поражений путем блокирования
ангиогенеза раздражители. Это исследование не только поддерживается использование ГТД в
проведение химиопрофилактики оральных предраковых повреждений, но также использование
соответствующих биомаркеров в клинических испытаниях, чтобы следить за реакцией.
Единственный способ выяснить механизм действия химические агент на молекулярном уровне в
сторону ответа и сопротивления с помощью соответствующих биомаркеров. Природное соединение,
как зеленый чай хорошо переносится и крайне потребляемые и, как известно, является нетоксичным
и не потребует испытания фазы I, который оценивает доза ограничения токсичности и определение
максимально переносимой дозы конечных точек. Молекулярные маркеры могут помочь в
определении биологической активности в химические установки эффективно.
Зеленый чай также используется наряду с куркумой, другой популярный природное соединение. В
предыдущих исследованиях показано синергическое ингибирующее рост эффекты куркумина в
области головы и шеи, рак клеточных линий.[44] актуальные куркумин и пероральный прием ГТД
показали улучшенный противоопухолевое действие в 7,12, dimethylbenzanthracene-индуцированных
раков in vivo.[45] среди многих природных соединений, полифенолы зеленого чая и, в частности,
EGCG проявил недюжинный потенциал как химические агента. Результаты завершенных
исследований поддерживают потенциальную роль зеленого чая для профилактики рака полости рта.
CHEMOPREVENTION CLINICAL TRIALS IN ORAL CANCER: GREEN TEA EXPERIENCE
The first clinical trial using green tea for oral premalignant lesions was a double-blind, placebocontrolled, randomized trial in patients with oral leukoplakia having 760 mg of mixed tea capsules along
with mixed tea ointment topically vs placebo with topical glycerin. The treatment groups showed 37.9%
response rate after 6 months vs the control arm. These findings correlated with low EGFR positive cells in
the treatment group.[42] To evaluate the maximum tolerated dose of green tea, the phase I trial showed
dosage of total catechins = 26.9, EGCG = 13.2, EGC = 8.3, ECG = 3.3, EC = 2.2, and caffeine contents = 6.8
with a green tea extract (GTE) dose of either once or thrice for 4 weeks up to a maximum of 6 months
being ideal. The dose limiting toxicities reported were tremors, cough, constipation, and headache;
attributed to the caffeine components of GTE. Oral GTE dose of 1 gm/m2 thrice daily for at least 6 months
was recommended. This study showed that applying tea extracts directly to the lesions may help in
improving the local concentrations of the active constituents. The pathological results showed significant
decrease in the number and total volume of the silver-stained nucleolar organizer regions and the
proliferation cell nuclear antigen in oral mucosa of the treated group compared to the control group.[43]
Another study showed promising results assigning patients with high risk oral premalignant lesions
randomly to receive 3 doses of GTE (500, 750, 100 mg/m2) vs placebo thrice a day for 12 weeks and
evaluated the biomarkers in the baseline and 12-week biopsied tissues. This study showed a greater clinical
response with the 750 and 1000 mg/m2 GTE (58.5%) and 500 mg/m2 (36.4%) vs the placebo arm (18.2%)
suggesting a good dose-response effect of GTE in the oral premalignant lesions. An important biomarker
inference from this data showed decreasing VEGF expression consistent with previous study.[26,27] This
study showed downregulation of stromal VEGF and cyclin D1 in lesions of clinically responsive patients
(GTE patients) and upregulated in nonresponsive patients. This study showed GTE suppressing oral
premalignant lesions by blocking angiogenesis stimuli. This study not only supported the use of GTE in
chemoprevention of oral premalignant lesions but also use of relevant biomarkers in clinical trials to
monitor the response.
The only way to ascertain the mechanism of action of the chemopreventive agent at the molecular level
towards a response and resistance is by using relevant biomarkers. A natural compound like green tea is
well-tolerated and highly consumed and is known to be nontoxic and would not require a Phase I trial that
evaluates the dose limiting toxicity and determination of maximum tolerated dose endpoints. Molecular
markers can help in determining the biological activity in a chemopreventive setting effectively.
Green tea has also been used along with curcumin, another popular natural compound. Previous studies
have shown synergistic growth inhibitory effects with curcumin in head and neck cancer cell lines.[44]
Topical curcumin and oral intake of GTE have shown superior antitumor effects in 7,12,
dimethylbenzanthracene-induced cancers in vivo.[45] Among the many natural compounds, green tea
9
polyphenols and in particular, EGCG has shown remarkable potential as a chemopreventive agent. The
results from the completed studies support a potential role of green tea for oral cancer prevention.
Катехины зеленого чая: свежий аромат для противоопухолевой терапии.
Катехины зеленого чая интенсивно изучаются для их рак - профилактическое воздействие.
Накопленные данные показали, что катехины зеленого чая, как (-)-эпигаллокатехин-3-галлат,
обладают сильной антиоксидантной активностью и влияет несколько путей передачи сигнала,
соответствующих рака развития. Здесь мы обзор биологических свойств зеленого чая катехины и
молекулярные механизмы их противоопухолевых эффектов, в том числе в борьбе с раком
пролиферации клеток, индукции апоптоза и ингибирование опухоли, метастазирование и
ангиогенез. Мы подводим итоги эффективности единого катехин и синергетические эффекты
нескольких катехины. Мы также обсудим усиленной противораковые свойства зеленого чая
катехины, когда они находятся в сочетании с противоопухолевыми препаратами. Информация,
представленная в этом обзоре может способствовать развитию стратегии co-администрация
катехины зеленого чая с другими противоопухолевыми препаратами для повышения потенции,
доступные в настоящее время противоопухолевые лекарства. Эта новая стратегия должна, в свою
очередь, снижает цитотоксичность и стоимость противоопухолевого лечения.
Apoptosis. 2014 Jan;19(1):1-18. doi: 10.1007/s10495-013-0908-5.
Green tea catechins: a fresh flavor to anticancer therapy.
Yu Y1, Deng Y, Lu BM, Liu YX, Li J, Bao JK.
Author information
1School of Life Sciences and Key Laboratory of Bio-resources, Ministry of Education, Sichuan

University, Chengdu, 610064, China.
Abstract
Green tea catechins have been extensively studied for their cancer preventive effects. Accumulating
evidence has shown that green tea catechins, like (-)-epigallocatechin-3-gallate, have strong anti-oxidant
activity and affect several signal transduction pathways relevant to cancer development. Here, we review
the biological properties of green tea catechins and the molecular mechanisms of their anticancer effects,
including the suppression of cancer cell proliferation, induction of apoptosis, and inhibition of tumor
metastasis and angiogenesis. We summarize the efficacy of a single catechin and the synergetic effects of
multiple catechins. We also discuss the enhanced anticancer effects of green tea catechins when they are
combined with anticancer drugs. The information present in this review might promote the development
of strategy for the co-administration of green tea catechins with other anticancer drugs to increase the
potency of currently available anticancer medicine. This new strategy should in turn lower the cytotoxicity
and cost of anticancer treatment.
Химические и терапевтический потенциал полифенолы чая в гепатоцеллюлярного рака.
В профилактических и лечебных свойствах чая было отнести к катехины зеленого чая и черного чая
theaflavins кроме нескольких других полифенольных соединений. Полифенолы чая обладают
мощным антиоксидантным и противовоспалительными свойствами и модулировать несколько
сигнальных путей. Эти биохимические аспекты чай полифенолы отвечают за свои противораковые
свойства. Несколько смертоносных видов рака, таких как печень рака, развиваться в фоне
окислительного стресса и воспаления. Печень рака, также известный как гепатоцеллюлярная
карцинома (ГЦК), было показано, что происходят по всему миру, включая Азию, Африку, Западную
Европу и Соединенные Штаты. Фитохимические вещества, такие как полифенолы чая, обеспечения
эффективной и перспективной альтернативой для химиопрофилактики и лечения ГЦК. В этой статье
мы систематического обзора, в первый раз, воздействие полифенолов чая в доклинических
исследованиях in vitro и in vivo модели ГЦК. В обзоре также рассматриваются, в критических деталей,
биохимические механизмы, участвующие в химические и противоопухолевые эффекты полифенолов
чая в печени рак. Наконец, мы хотим подчеркнуть роль синергии, биодоступность и
10
фармакокинетику полифенолы чая, текущий статус клинических исследований, обсуждения будущих
направлений, и комментировать будущие проблемы, связанные с эффективным использованием
полифенолы чая для профилактики и лечения печени рак.
Nutr Cancer. 2013;65(3):329-44. doi: 10.1080/01635581.2013.767367.
Chemopreventive and therapeutic potential of tea polyphenols in hepatocellular cancer.
Darvesh AS1, Bishayee A.
Author information
1Department of Pharmaceutical Sciences, College of Pharmacy, Northeast Ohio Medical University,

Rootstown, Ohio, USA.
Abstract
The prophylactic and therapeutic properties of tea have been attributed to green tea catechins and black
tea theaflavins besides several other polyphenolic compounds. Tea polyphenols possess potent antioxidant
and antiinflammatory properties and modulate several signaling pathways. These biochemical facets of tea
polyphenols are responsible for its anticancer properties. Several lethal cancers, such as liver cancer,
develop within a background of oxidative stress and inflammation. Liver cancer, also known as
hepatocellular carcinoma (HCC), has been shown to occur throughout the world including Asia, Africa,
Western Europe, and the United States. Phytochemicals, such as tea polyphenols, provide an effective and
promising alternative for the chemoprevention and treatment of HCC. In this article, we systematically
review, for the first time, the effects of tea polyphenols in the preclinical in vitro and in vivo HCC models.
The review also examines, in critical detail, the biochemical mechanisms involved in the chemopreventive
and antineoplastic effects of tea polyphenols in hepatic cancer. Finally, we highlight the role of synergy,
bioavailability and pharmacokinetics of tea polyphenols, current status of clinical trials, discuss future
directions, and comment on the future challenges involved in the effective use of tea polyphenols for the
prevention and management of liver cancer.
Иммуномодулирующие и противовоспалительные роли полифенолов в качестве
противоопухолевых агентов.
Онкологические заболевания являются основной причиной заболеваемости и смертности в
промышленно развитых странах. Несколько новых концепций, которые возникли в отношении
механизмов, которые способствуют регуляции канцерогенеза процессов и связанных с ними
воспалительных эффекты, такие как модуляция врожденных и адаптивных иммунных клеток и
иммунных клеток, которые могут проникать в опухоль. В микроокружения опухоли, существует
тонкий баланс между противоопухолевого иммунитета и опухоли возник провоспалительных
деятельности, ослабление противоопухолевого иммунитета. Следовательно; модуляции иммунных
клеток и воспалительные процессы представляют собой привлекательные цели для
терапевтического вмешательства при злокачественных заболеваниях с целью восстановления
чувствительности раковых клеток к химиотерапии, и, чтобы преодолеть сопротивление, чтобы ток
цитотоксической терапии. Многочисленные исследования дали интересные диетические свойства
полифенолов в противоопухолевой стратегии, в частности, путем их плейотропные свойства раковых
клеток, иммунных клеток и воспаление. Этот обзор посвящен нынешний знание механизмов
полифенолов-ресвератрол, куркумин, генистеин и эпигаллокатехин) против рака посредством
модуляции иммунной системы и про-воспалительного медиатора производства. Мы описываем
влияние полифенолов на адаптационных и врожденные иммунные клетки, которые могут проникать
в опухоль. Уменьшение хронического воспаления или его последующими последствиями может
стать ключевым механизмом в борьбе с раком разработка и полифенолы могут снижать различные
провоспалительные вещества производств за счет целевых сигнальной трансдукции или через
антиоксидантный эффект. Наконец, мы анализируем ключевые молекулярные связи между
воспалением и прогрессии опухоли с помощью ядерных факторов, таких как NFκB или микрорнк.
Anticancer Agents Med Chem. 2012 Oct 1;12(8):852-73.
Immunomodulation and anti-inflammatory roles of polyphenols as anticancer agents.
Ghiringhelli F1, Rebe C, Hichami A, Delmas D.
11
Author information
1Université de Bourgogne, Centre de Recherche INSERM U866, INSERM AVENIR TEAM, 7 Bd Jeanne

D'Arc, 21000 Dijon, France. fghiringhelli@cgfl.fr
Abstract
Cancers are the largest cause of mortality and morbidity in industrialized countries. Several new
concepts have emerged in relation to mechanisms that contribute to the regulation of carcinogenesis
processes and associated inflammatory effects such as the modulation of innate immune cells and adaptive
immune cells that could infiltrate the tumor. In the tumor microenvironment, there is a delicate balance
between antitumor immunity and tumor-originated proinflammatory activity, which weaken antitumor
immunity. Consequently; modulation of immune cells and inflammatory processes represent attractive
targets for therapeutic intervention in malignant diseases with the goal to restore the sensitivity of cancer
cells to chemotherapies and to overcome resistance to current cytotoxic therapies. Numerous studies have
reported interesting properties of dietary polyphenols in anticancer strategies notably by their pleiotropic
properties on cancer cells, immune cells and inflammation. This review is dedicated to the current
knowledge of the mechanisms of polyphenols (resveratrol, curcumin, genistein and epigallocatechin)
against cancers through a modulation of the immune system and the pro-inflammatory mediator
production. We describe the effects of polyphenols on the adaptative and innate immune cells that could
infiltrate the tumor. Reduction of chronic inflammation or its downstream consequences may represent a
key mechanism in the fight of cancer development and polyphenols could reduce various pro-inflammatory
substance productions through targeting signal transduction or through antioxidant effects. Lastly, we
analyze key molecular links between inflammation and tumor progression through nuclear factors such as
NFκB or microRNAs.
Последние достижения на чай полифенолы.
За последние десятилетия многие научные и медицинские исследования сосредоточили внимание
на зеленый чай для предполагаемой пользы для здоровья. Существуют убедительные
доказательства того, что чай-это чаша жизни. Она имеет несколько профилактического и
терапевтического эффектов. Этот отзыв , таким образом, ориентируется на последние достижения
чайных полифенолов и их применение в профилактике и лечении рака у человека. Различных
полифенолов в чае, (-)-Эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG) является наиболее распространенным, и
активное вещество учился в чай исследований. EGCG ингибирует несколько молекулярных мишеней
для подавления рака инициирование и модулирует несколько основных путей выживания
блокировать рак прогрессии. В настоящем документе описываются различные механизмы действия
EGCG, а также обсудить предыдущих и текущих клинических испытаний EGCG и полифенолы
зеленого чая в разных раком типов.
ront Biosci (Elite Ed). 2012 Jan 1;4:111-31.
Recent advances on tea polyphenols.
Kanwar J1, Taskeen M, Mohammad I, Huo C, Chan TH, Dou QP.
Author information
1The Developmental Therapeutics Program, Barbara Ann Karmanos Cancer Institute, and

Department of Oncology, School of Medicine, Wayne State University, Detroit, Michigan 48201, USA.
Abstract
Over the past decade many scientific and medical studies have focused on green tea for its longpurported health benefits. There is convincing evidence that tea is a cup of life. It has multiple preventive
and therapeutic effects. This review thus focuses on the recent advances of tea polyphenols and their
applications in the prevention and treatment of human cancers. Of the various polyphenols in tea, (-)Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) is the most abundant, and active compound studied in tea research.
EGCG inhibits several molecular targets to inhibit cancer initiation and modulates several essential survival
pathways to block cancer progression. Herein, we describe the various mechanisms of action of EGCG and
12
also discuss previous and current ongoing clinical trials of EGCG and green tea polyphenols in different
cancer types.
2. Введение
Образа жизни являются важными компонентами профилактики рака, но наиболее подходящим
прототипом еще предстоит установить. По данным американского онкологического общества были
1,479,350 новых случаев заболевания раком, записанные с 562,340 смертей в 2009 году (1). Несмотря
на множество существующих методов лечения, исследователи до сих пор найти лечебные стратегии
для этой коварной болезни. Интересно, что многие эпидемиологические и экспериментальные
исследования показали, что защитный эффект диетических факторов в сторону опухолей человека.
Завод производных природных полифенольных соединений являются бесценным сокровищем, от
природы, нашел для блокировки различных стадиях канцерогенеза, в том числе рака инициации,
промоции и прогрессии (2). Это наблюдение подкрепляется химиопрофилактики как ценный подход,
чтобы арестовать или задержать многостадийного процесса канцерогенеза до развития
малигнизации (3).
Чай является наиболее широко потребляемых напитков в мире, рядом с водой, и выращивается
как минимум в 30 странах по всему миру. Он отличается наличием катехинов, Подгруппа
полифенолы, известные своими мощными антиоксидантными свойствами. Значительные данные,
накопленные от многих лабораториях по всему миру предоставляют убедительные доказательства
того, что потребление чая оказывает профилактическое действие на канцерогенез. Типичная чашка
заваренного зеленого чая, содержится в экстракте 30-40% катехинов. После потребления,
полифенолы чая могут быть обнаружены как в интактных форм и в виде метаболитов, что может
достичь sub-микромолярные концентрации в плазме крови (4). Поглощение по-видимому,
происходит в тонком кишечнике, с нетронутыми метаболитов достигает толстой кишки, где они
проходят обширные бактериальное разложение (5).
Только ряд исследований, посвященных изучению биодоступности и биотрансформации чая
полифенолы и другие катехины. В некоторых случаях, biotransformative путей в результате
метаболитов, которые являются более активными, чем родительский препараты (6). Все более
важным становится определить, плазмы и тканевой уровни катехин метаболитов и их биологическое
значение, чтобы получить представление о терапевтических и профилактических эффектов. Таким
образом, понимание полный спектр механизмов полифенолы чая могут способствовать разработке
усовершенствованных стратегий для профилактики и лечения рака.
Кроме того, лучшее понимание механизмов действия будет предоставить обоснование для
клинического развития чая полифенол монотерапии или в комбинации стратегий. Первоначальный
механизм на основе исследований с использованием комбинационных рака и молекулярной
терапии, направленные на ингибирование мутагенеза (7), ангиогенеза (8) и пролиферации клеток (9).
Установлено, что в плазме крови максимальная концентрация зеленого чая дополняют бы достичь
при 4,400 пмоль/мл (10). Эта концентрация EGCG будет достаточно, чтобы оказывать
антиоксидантное и других биологических видов деятельности в кровоток. С этим известно
множество оздоровительных продуктов, включая напитки, продукты питания, медицинских товаров,
косметики и теперь дополнено экстрактами зеленого чая.
В настоящем обзоре, таким образом, мы будем обсуждать последние достижения чайных
полифенолов и их применение в профилактике и лечении рака у человека. Много внимания
уделяется их определенные молекулярные мишени и механизмы действия. Мы также обсудим
ранее проведенных и продолжающихся клинических испытаний полифенольных соединений в
различных видах рака.
3. ПОЛИФЕНОЛЫ ЧАЯ
3.1. История и ингредиентов для чая
Зеленый чай является отличительной “ликер” из вечнозеленых растений Camellia sinensis и самых
древних напитков в мире, широко известный своими освежающими и стимулирующими эффектами.
Он собрал значительное внимание как в научном мире, так и в косметической промышленности для
пользы здоровью и широкий спектр применения. Чая, производимых во всем мире, в 78% - это
черный чай потребляют в основном в западных странах и некоторых азиатских странах, и 20% - это
13
зеленый чай, обычно потребляемых в Азии, в нескольких частях Северной Америки и Ближнего
Востока. Оставшиеся 2% - это улун, который производится в основном в Южном Китае. Производство
зеленого чая включает в себя распаривание свежеубранных листьев для инактивации ферментов,
что препятствует ферментации продукта, таким образом производя сухой стабильный продукт.
Чай
очень
богат
полифенольные
компоненты,
которые
обладают
высокими
противовоспалительными, антиоксидантными, и антимутагенных свойств в различных
биологических системах. Чай содержит большое количество различных флавоноиды, которые
характеризуются имея benzopyrane скелет, с пирана кольцо подшипника, по крайней мере, одно
ароматическое кольцо. Основным классом флавоноиды - катехины, которые включают в себя
эпикатехин (EC), epigallocaetchin (EGC), эпикатехин-3-галлат (ECG) и эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG)
(11) (12) (рис. 1). EGCG является наиболее обильным из катехинов, и составляет 50-75% от общей
суммы катехинов. Другие катехины, такие как катехин галлат, gallocatechin, gallocatechin galllate,
эпигаллокатехин digallate, methylepicatechin и метил EGC присутствуют в меньших количествах.
Флаванолов, включая кверцетин, кемпферол, myricetin, и их гликозиды также присутствуют в чае.
Один мешок зеленого чая содержат между 80 и 100 мг полифенолы с EGCG составляет около 25-30
миллиграммов. Другие ингредиенты в зеленый чай включают треонин, которые составляют около 46% от массы сухого чая и несет ответственность за ее характеристики аромата. Катехины
присутствуют в больших количествах в зеленый чай по сравнению с черным и красный чай, потому
что различных способов оставить обработки после сбора урожая.
Производство черного чая включает в себя дробление листьев, способствующих окислению и
последующей конденсации полифенолов чая в процесс, известный как брожение, что приводит к
формированию theaflavins (TFs) и теарубигины. В benzotropolone кольцевая структура присутствует в
флавинов и несет ответственность за ее уникальный черный чай, вкус и яркий красно-оранжевый
цвет. Теарубигины, которые имеют более высокий молекулярный вес, плохо охарактеризованы
химически и биохимически.
3.2. Фармакокинетика и биодоступность зеленый чай
Подробное фармакокинетика чая катехины в организме человека и грызунов были изучены (1314). Биодоступность одним из самых активных полифенольных составляющих слабо выражен.
Устные биодоступность в организме человека не может быть оценена в связи с отсутствием
доступной IV формулировка. Различных процессов, таких как желудочно-кишечные деградации
обмена веществ, плохая проницаемость мембраны, и transporter-опосредованной кишечной
секреции/измеряем может способствовать плохой биодоступности полифенолов чая. Плазменный
уровень EGCG, EGC и EC после внутрижелудочного введения декофеинизированного зеленого чая
установлено, 0.1, 14 и 31%, соответственно (15). Было показано, что лечение крыс с полифенолы
зеленого чая в питьевой жидкости приводит к увеличению плазменных уровней EGC и EC, которые
были выше, что ЭГКГ в течение 14 дней (16). Принимая во внимание, что тканевом уровнях зеленого
чая в самцов Sprague Dawley крыс (300 грамм), которые были даны на 0,6% зеленого чая в питьевой
воде в течение 14 дней, была высокая концентрация EGCG в толстой кишке (487.8 +/-121.5 НГ/г), в то
время как концентрация EGC был самым высоким в мочевой пузырь (810.4 +/-229.4),
приблизительно равной 1,1 мкмоль EGCG и 2,6 мкмоль EGC (16). По словам Zhang et al. номеракатехин галлат более восприимчивы к измеряем по сравнению катехин галлат. Возможный
механизм устранения этих катехины зеленого чая является transporter опосредованной кишечника
эффлюкса (17). Биодоступность полифенолов чая с большой молекулярной массы, такие как
theaflavins (564-868 Da) низкий, по сравнению с EGCG (458 Da), который имеет ограниченную
биодоступность и более мелких молекул, EGC и EC (306 Da и 290 Da, соответственно), которые имеют
более высокую биодоступность. Полифенолы чая являются быстро метилированных S-аденозилметионин, катализируемых ферментами катехол-O-метилтрансферазы (КОМТ) внутри тела. UDPglucuronoryltransferase (ВСТ) и sulphotransferase (итог) ферменты также катализируемое чай
полифенолы в виде глюкуронида и sulpahte конъюгатов катехины (18).
Меньше были проведены исследования по биологической активности метаболитов зеленого чая
полифенолы. Под in vitro условия, EGCG является биологически более активными в раковых клетках в
сторону торможения роста по сравнению с их метаболитов. Полифенольной структуры EGCG также
14
делает их хорошими донорами водорода, что позволяет EGCG привязать плотно белков и
нуклеиновых кислот. Недавно было показано, что EGCG, чтобы сильно привязать к Bcl-2 белок,
рецептор ламинина, vimentin и протеасомы, способствуя его противоопухолевую активность (19-20).
Эти исследования могут дать полезную информацию в разработку будущих стратегий, направленных
на развитие экстракты зеленого чая (GTE) или полифенолы зеленого чая (GTP) как лучше химические
агента.
3.3. Химические свойства чая составляющих
3.3.1. Антиоксидантный характер полифенолы зеленого чая (Гтэс)
Новые доказательства того, уделяет значительное внимание на антиоксидантных свойств
полифенолов чая. Чай полифенолы препятствуют образованию активных форм кислорода (АФК) и
сильные Иона металла энтеросорбенты. Сильный антиоксидант природа чая полифенолы связывают
их полифенольных структура (21). B кольцом, состоящим из вицинальных дигидрокси-или
тригидрокси групп в Гтэс является предпочтительным местом для антиокислитель. Бесплатные
антирадикальное деятельности катехины были хорошо изучены. ROS, таких как супероксид-радикал,
синглетный кислород, гидроксильный ROS, оксида азота, диоксида азота и пероксинитрита
установлено, что исключается очистки способности чайных полифенолов. EGCG индуцированного
ингибирования липоксигеназы сои служил в качестве первых экспериментальных доказательств для
его антиоксидантными свойствами (22). Позднее было сообщено, что EGCG способен ингибировать
12-O-tetradecanoylphorbol-13-ацетата (тра)-индуцированного окислительного повреждения клеток
Hela, предотвратить кр+2-опосредованное окисление липопротеинов низкой плотности (ЛПНП),
снижение трет-бутил hyperperoxide-индуцированного перекисного окисления липидов, и перекрыли
генерации ROS от NADPH-цитохром Р450-опосредованного окисления (23). Sato et al сообщили о
структурных характеристик для супероксид-анион радикалов очистки и продуктивной деятельности
полифенолы зеленого чая. В полифенолов с pyrogallol-Тип B-кольцо и/или galloyl группы,
электроноакцепторные заместители (карбонильных и ketal углей) и/или внутримолекулярных
водородных связей составляли структурные характеристики против реакции самоокисления. Хотя
O2.-продуктивной деятельности частично противодействует O2.-очистку деятельности, такие
структурные характеристики явился улучшить очистку деятельности (24). Нещадин et al используется
CIDNP спектроскопии (CIDNP=химически индуцированной динамической поляризации ядер), чтобы
обеспечить более глубокое понимание антиоксидантный механизм и модели водорода абстракции
реакций с четырьмя катехин-на основе полифенолов: катехин (C), gallocatechin (GC), эпигаллокатехин
(EGC), и эпигаллокатехин галлат (EGCG). Они сообщили, что водород абстракция-это, по сути,
случайный процесс с небольшим предпочтение Б колец в катехиновый на основе полифенолов (25).
Luczajet et al сообщили, действие полифенолов против окислительного стресса образование в
эндотелиальных клетках. Эндотелиальных клеток, предварительно обработанных с 100 мм третбутил гидропероксид (t-BHP) для формирования окислительного стресса, подвергаются EGCG, TFs и
черного чая экстракт, были частично защищены от окисления t-BHP вызывает статистически
значимое повышение GSH-Px деятельности, ГШ и триптофана уровня и снижение мда и dityrosine
уровней в сравнении с человеческим венозных эндотелиальных клеток (HUVEC), предварительно
обработанные с t-BHP группы (26). Дополнение GTP и черный чай полифенолы (BTP) в качестве
единственного источника питьевой решение Winstar крыс приводит к нейтрализации АФК на 72% и
69%, соответственно (27). Наличие vicinyl окси групп, также делает их более восприимчивыми для
окисления кислородом воздуха в щелочных и нейтральных pH.
В дополнение к их снижению потенциала и антиоксидантной способности, Гтэс могут активно
ловушку реакционноспособных карбонильных видов (RCS) (28). Чрезвычайно реактивной RCS, такие
как глиоксаль (GO), methylglyoxal (мг) и 3-deoxyglucosone (3-ОГ), образующихся в реакции Майяра,
легко изменить лизин, аргинин, и остатков цистеина белков, образуя advanced glycation end products
(Возраст). Возрастов связанные с хронических и возрастных заболеваний, таких как диабет и
осложнения диабета, подтверждено несколькими эпидемиологическими и крупных проспективных
клинических исследованиях. Привязка сайта для RCS треппинг-это кольцо из катехинов, в то время
как привилегированные сайты для антиоксидантной активностью в Б кольца. (29).
15
Полифенольных структур в Гтэс способствует формированию сильных Н-связей. Эти H-облигации,
которые опосредуют биохимические эффекты Гтэс, давая им возможность крепко связываются с
белками и нуклеиновыми кислотами. Недавние исследования с помощью ЯМР-спектроскопии
показало, что Гтэс может напрямую привязывать домен BH3 антиапоптозных BCl-2 семейство белков
(30) и опосредуют их рака профилактическое воздействие путем индукции апоптоза. Молекулярное
моделирование исследования показали, что EGCG связывает и ингибирует протеасомы (31) и
активатора плазминогена урокиназы (uPA), матрица ремоделирования белок, тем самым
предотвращая метастазов опухоли (32). С другой стороны, большие увлажнение оболочки влияет на
всасываемость.
3.3.2. EGCG структуры и деятельности
EGCG является одним из основных компонентов зеленого чая и различные исследования показали,
что EGCG может ингибировать канцерогенез и предотвращения метастазирования в установленном
опухолей. Полифенольной структуры EGCG состоит из 4 колец, A, B, C и D (рис. 1). A и C кольцами
составляют бензопиран кольцо. Это бензопиран кольцо имеет фенильные группы при С2 и галлат
группы при С3 позиции. B кольцо EGCG имеет вицинальных 3,4,5-тригидрокси групп, и кольцо D
galloyl радикал, в EGCG в виде эфира на C3. Наличие этого эфира углерода делает EGCG сильно
подвержены нуклеофильной атаке (рис. 1).
Точные молекулярные мишени и точное противораковый механизм EGCG четко не определены.
Однако, убедительные доказательства свидетельствуют о том, протеасомы является одним из
молекулярных мишеней для EGCG. Регулируемого протеолиза через протеасомы пути-это важно для
целостности внутриклеточных биохимических событий. Ингибирование убиквитин-протеасомного
пути (UPP) возник как перспективные стратегии в области профилактики и лечения рака человека.
Было обнаружено, что EGCG может мощно и конкретно ингибировать химотрипсин-подобную
активность протеасомы как in vitro и в культивируемых опухолевых клеток (31). Кольцо (-)-EGCGсодержащих две гидроксильные группы при С5 и С7 позиций облегчает связывание Lys 32 и Ала 146 в
гидрофобные S1 карман Beta5-субъединица протеасомы. Необратимые передачи галлат части от
EGCG к окси кислорода Thr 1 результаты ингибирования протеасомы chymortypsin активности. In
silico док-исследования прогнозируют, что электрофильное карбонильного углерода (-)эпигаллокатехин-галлата (EGCG ориентирована в подходящей позиции для nucleophillic атаки
гидроксильной группы N-концевой Thr 1 Beta5-субъединицы протеасомы, препятствуя таким
образом proteasomal химотрипсин-подобную активность (33). Гидроксильные группы на D-кольцо
образует водородные связи с Gly 47 и Ser 131 протеасомы что дополнительно увеличивает
стабильность привязки (-)-эпигаллокатехин-галлата (EGCG на протеасомы (34).
Число гидроксильных групп на B-кольцо и D-кольцо влияет на потенцию EGCG для ингибирования
протеасомы. Таким образом, аналоги участием модификации кольцо и кольцо B ЭГКГ в качестве
ингибиторов протеасом была осмотрена (35). Было установлено, что в Б кольца, уменьшение
количества OH-групп привело к снижение потенции. Однако, добавлением гидрофобных
бензиловый группы в C8 положение было не значительно влияют на потенцию.
D-образное кольцо (galloyl группа), состоящая из одного бензоила и три фенокси группы в EGCG
показывает значительное антипролиферативное деятельности ПК-9 человеческих клеток рака легких
(36). Гидроксильные группы galloyl вещество было также обнаружено существенное значение для
ингибирования роста клеток, указывая, что galloyl группы значительно способствует его
деятельности. Было сильное антипролиферативное действие алкил галлат и gallamide производных
по отношению к лейкемии человека HL-60 клеток путем индуцирования апоптоза (37). Различные
bisgallate и bisgallamide производные были синтезированы и протестированы для
антипролиферативное активность по отношению к HL-60 клеток. В gallamide производные, имеющие
короткие алкильные цепи, дополнительные galloyl group повысила антипролиферативное
деятельности, но и в галлат производных, добавление galloyl группа имела никакого эффекта на
антипролиферативное действие.
3.3.3. Стабильность
EGCG является менее стабилен в нейтральной и щелочной среде, поскольку гидроксильных групп
на фенильные кольца подвергаются нападению основного среднего, ведущих к образованию более
16
активного phenoxide анион. Автоокисления EGCG приводит к генерации супероксид-аниона и
перекиси водорода. Это может быть предотвращено в клеточной культуре, которые могут быть
стабилизированы путем добавления супероксиддисмутазы (38). Многие из указанных видов
деятельности, таким образом, могли быть отнесены к продукции АФК. Например, индукция апоптоза
сообщили в H661 рака легких клетки EGCG может быть заблокирован присутствии каталазы (39).
Недавно Smith et al (40) исследовали способность одного preformulation метод, чтобы улучшить
биодоступность при пероральном приеме составляет EGCG и обнаружили, что формирование
nanolipidic EGCG частиц улучшает биодоступность при пероральном приеме составляет in vivo более
чем в два раза по сравнению с бесплатными EGCG. Когда EGCG был инкапсулирован в полимолочная
кислота (PLA)-полиэтиленгликоль (PEG) наночастиц, в результате чего nano-EGCG сообщили
сохранить его биологическую эффективность по сравнению незакрытые EGCG, с более чем 10кратной дозы преимущество как в клеточной культуре и системы in vivo параметры в бестимусных
мышей имплантировали человеческие клетки рака простаты (41).
3.3.4. Эффект замещения на различных колец
Как уже упоминалось, EGCG очень нестабилен в нейтральной или щелочной среде, и эта
нестабильность приводит к низкой биодоступности. Для повышения стабильности EGCG, peracetate
групп защиты были введены на реактивной гидроксильной группы ЭГКГ. Аналоги с участием
охраняемых OH-группы, называемые Pro-EGCG(1) (рис. 2) показывают высокий уровень потенции по
сравнению с натуральным -(-)EGCG. Как и ожидалось, эти пролекарства, не показывают каких-либо
ингибирующей активности по отношению к очищенной 20S протеасомы, но предъявляют
повышенные протеасомы-ингибирующей активности в интактных лейкозных клеток по сравнению с
исходными соединениями. Для повышения стабильности и потенции (-)-EGCG, OH-групп от D-кольца
были заменены один или два фторидов. НОВЫЙ фторзамещенного (-)-эпигаллокатехин-галлата
(EGCG аналогов были названы F-EGCGs (42). Пролекарство фторзамещенного (-)-эпигаллокатехингаллата (EGCG в Мета-позицию по фенильного кольца (Pro-F-EGCG2) или difluoro-замещенных (-)эпигаллокатехин-галлата (EGCG как Мета - и пара-положениях по фенильного кольца (Pro-F-EGCG4,
Рис. 2) были подобные или даже более ингибирующее потенции как Pro-EGCG (1), чтобы
индуцировать апоптоз в культуре клеток рака молочной железы человека.
Аналоги (-)-EGCG, содержащих пара-амино-группы на D-кольцо (p-NH2EGCG, Рис. 2) вместо
гидроксильной группы были протестированы на их протеасомы-ингибирующей деятельности (43). Oацетилированного (-)-эпигаллокатехин-галлата (EGCG аналоги, обладающие p-NH2 [или p-NHBoc
(Boc; трет-butoxycarbonyl)] в D-кольцо (9) выступать в качестве НОВЫЙа опухолевых клеточных
ингибиторов протеасом. Их потенции был похож на натуральный (-)-эпигаллокатехин-галлата (EGCG)
и (-)-эпигаллокатехин-галлата (EGCG peracetate (1). Для Инактивации процессов, таких как
метилирование render EGCG неактивные. Метилирование (-)-эпигаллокатехин-галлата (EGCG
происходит путем катехол-O-метилтрансферазы (КОМТ), фермент широко распространен по всему
телу. Синтетические аналоги были синтезированы без гидроксильных групп на C5 и C7 на кольцо в
EGCG (44). В MDA-MB-231 клеток рака молочной железы с высокой КОМТ pro-drug 8 синтетического
аналога 7 был более активным, чем пролекарства EGCG и 5 аналоговых, поскольку он не является
субстратом КОМТ (Рис. 2).
4. ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Рак желудочно-кишечного тракта
Заболеваемость желудочно-кишечного рака быстро возросла за последние три десятилетия в США
и Северной Европе. Рано корреляционного и когортных исследований показали, что потребление чая
либо отрицательно или положительно связано с раком желудка (45). В популяции на основе
исследование случай-контроль, проведенного в Taixing, Jiangsu, провинция Китая, зеленый чай
снижает риск развития рака желудка на 81% и рака пищевода на 39% в алкоголиков. Он также
снижение заболеваемости раком желудка на 16% и рака пищевода на 31% среди курильщиков
сигарет (46). В исследование случай-контроль, проведенное в Китае, пить зеленый чай был найден,
чтобы уменьшить риск рака пищевода и желудка (47).
4.2. Рак молочной железы
17
Во всем мире рак молочной железы является наиболее часто диагностировали рак у женщин,
представлявших 16% всех онкологических заболеваний и случаев продолжает увеличиваться. Было
высказано предположение, что потребление чая снижает риск рака молочной железы. В
популяционное исследование случай-контроль раком молочной железы в китайском, японском и
Филиппинском-американка, риск рака молочной железы оказался значительно снижается
потребление зеленого чая (48). В популяционном когортном исследовании 74,942 китайских женщин
предполагает, что регулярное употребление зеленого чая может отсрочить возникновение рака
молочной железы. В плане профилактики рака молочной железы, исследования не являются
окончательными. В одном крупном исследовании, исследователи обнаружили, что употребление
чая любого типа, не было связано со снижением риска рака молочной железы. С другой стороны,
когда исследователи сломали образец возраст женщин под 50, у тех, кто потребляет 3 или более
чашек чая в день, были на 37% меньше подвержены риску заболевания раком груди по сравнению с
женщинами, которые не пьют чай. Wu et al сообщили, что женщины, которые обладали, по крайней
мере, одна низкая активность КОМТ аллель имеется Обратная связь между потребление чая и
риском развития рака груди. В отличие от женщин, которые были гомозиготными для высокой
активности КОМТ аллель, риск рака молочной железы не отличаются между чаем пьющих и не
пьющих чай (49).
4.3. Рак поджелудочной железы и рак яичников
Рак поджелудочной железы является одним из самых агрессивных и лечении рефрактерных
злокачественных новообразований в организме человека. В одном клиническом исследовании
ученые сравнили трезвенники зеленого чая с пьющих людей и обнаружили, что те, кто пьет зеленый
чай регулярно, были значительно менее склонны к развитию рака поджелудочной железы. В
популяционном когортном исследовании было проведено в Японии для расследования
существенное влияние зеленого чая или кофе потребление на рак поджелудочной железы риска в
целом (50). Однако, не ясно, из этого популяционном исследовании, является ли зеленый чай несет
полную ответственность за снижение риска развития рака поджелудочной железы.
Рак яичников является распространенным в индустриально развитых странах, за исключением
Японии. В Соединенных Штатах, у самок на 1,4% до 2,5% (1 из женщин 40-60) шанс развития рака
яичников. Населения на основе шведской Маммография Когортное исследование показывает, что
потребление чая связано со снижением риска эпителиального рака яичников в зависимости реакции
от дозы образом (51). Интересное клиническое исследование, проведенное в Китае, показало, что
женщины с раком яичников, которые пили по крайней мере одну чашку зеленого чая в день, жили
дольше, чем те, кто не пьющих зеленый чай (52).
4.4. Рак предстательной железы
Второй ведущей причиной смерти от рака среди мужчин в западных странах является рак
предстательной железы. Многих факторов, в том числе генетики и диетические, были вовлечены в
развитие рака простаты. За последние два десятилетия различные эпидемиологические
исследования показали, что потребление зеленого чая коррелирует со снижением риска рака
простаты. Аналогично, риск рака простаты снижался с ростом частоты, продолжительности и
количества потребление зеленого чая в случай-контроль исследовании, проведенном в юговосточный Китай (53). Однако, из двух когортных исследований по изучению риска развития рака
простаты, одного не обнаружили связи между потреблением зеленого чая и риск рака
предстательной железы (54), тогда как другие обнаружили положительную связь (55). В последнее
время, большое когортное исследование было проведено в Японии обнаружили, что употребление
более 5 чашек зеленого чая в день, показали снижение риска развития поздних стадиях рака по
сравнению с теми, имеющих 1 чашка в день. Три других когортных исследований были также в
исполнении той же группы и не обнаружили статистически значимого эффекта в снижении риска
рака простаты (56). Эти исследования показывают, что хорошо разработанный вмешательства суда
может быть в состоянии обеспечить наглядную демонстрацию по поводу возможного ракапрофилактический эффект чая полифенолы (см. раздел 7.1. Химиопрофилактике)
4.5. Рак легких
18
Рак легких является одним из самых опасных форм рака как у мужчин, так и женщин в плане
заболеваемости. In vitro полифенолы зеленого чая, как было показано, подавляют рост человеческих
клеток рака легких. В нескольких клинических исследованиях изучалась связь между потреблением
зеленого чая и рака легких у людей, и этих исследований были противоречивыми. По ассоциации чая
и рака легких, около 20 исследований были опубликованы, в том числе 6 когортных исследований. В
двух когортных исследованиях использованы данные по смертности от рака вместо падения. Обзор
всех исследований на чай и рак легких-это достаточно симметрично, хотя это, кажется, немного
перекошен в сторону защитной ассоциации потребление чая. Когда потребление чая и рака легких
были изучены среди не - или бывших курильщиков, чтобы исключить смешанные эффект курения, 47 сообщили, ассоциации были значительно защитный. Хорошо продуманные когортных
исследований, в частности катехины, необходимы для укрепления данных о влиянии длительного
воздействия на физиологические дозы пищевые флавоноиды. Другой популяционном когортном
исследовании в Японии среди 41,440 мужчин и женщин в возрасте 40-79 лет, обнаружили никаких
доказательств того, что потребление зеленого чая связан с раком легких (57).
5. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ
Путей передачи сигнала являются критическими для опосредующих биологические процессы и
поддержания клеточного гомеостаза. Таким образом, нарушение этих сложных путей, связанных с
различными заболеваниями, такими как рак. Полифенолы зеленого чая (Гтэс) опосредуют их рака
профилактическое воздействие через регулирование этих нескольких сигнальных путей,
вызывающие изменение экспрессии генов, участвующих в клеточной пролиферации, ангиогенеза и
апоптоза. Поэтому важно определить молекулярные механизмы, с помощью которых Гтэс, в
частности EGCG, модуляции сигнальных путей и оказывают свое рака профилактические эффекты
(Рис. 3).
5.1. Арест клеточного цикла и индукции апоптоза
Семей белков, известных как cyclins и циклин зависимых киназ (cdks) являются важнейшими
компонентами для регулирования клеточного цикла в клетках эукариот. Несколько исследователей
показали, что EGCG может повлиять на выражение этих регуляторов клеточного цикла и подавляет
клеточный цикл (56). Показано, что EGCG индуцирует арест клеточного цикла и апоптоз в несколько
клеточных линий рака, включая рак легких, толстой кишки, простаты и рака кожи с минимальным
эффектом по отношению к нормальным клеткам (56, 58). EGCG индуцированного клеточного цикла в
G2/M фазе в обоих CaSki и клеточных линий HeLa. Лечение с 25 мкмоль или 50 мкмоль EGCG в
течение 24 ч привело к значительному G2/M ареста и суб-G1 населения производство. В EGCG был
найден, чтобы быть увеличено sub-G1 от 2.24% 23.54% в клетках CaSki и 1,96% - 11.64% в HeLa клетках,
что указывает на то, апоптоз произошло в клетки рака шейки матки человека (59). В другом поиске,
было показано, что EGCG значительно увеличился процент клеток в суб-G1 этап, который был (73.5/+4.4)% после 48 ч EGCG отношение к правам Оральный эпителиальной клеточной линии рака КБ
клеток. Исследования Liang et al показали, что EGCG снижает экспрессию циклина D1 и увеличивается
экспрессия cdk ингибиторы, как р21 и р27, тем самым ингибируя активность cdk, в результате чего
арест клеточного цикла (60).
Апоптоз включает в себя ряд биохимических событий, ведущих к различным морфологическим
изменениям, включая изменения в клеточной мембране. В качестве одного из нескольких
механизмов, EGCG было показано, ингибируют экспрессию антиапоптозных белков Bcl-2 и Bcl-XL в то
же время увеличение экспрессии Bax и Bak про-апоптотических белков (61). Сообщалось, что EGCG
эффективно ингибирует клеточную пролиферацию и индуцированного апоптоза SW1353 и CRL-7891
хондросаркома клеток. Уровень экспрессии Bcl-2 были значительно снизился и уровень Bax были
значительно увеличены (62). Сообщалось также, что EGCG-индуцированного апоптоза человеческой
эпидермоидной карциномы гортани клеток Hep2, которая протекает через каспаз-независимый, р53опосредованного пути (62). EGCG индуцированного клеточного цикла и апоптоза в Юинг семьи
опухолей (EFT) клеток, что связано с изменением экспрессии Bcl-2 семейство белков, в том числе
повышенная экспрессия проапоптотических Bax и снижение экспрессии prosurvival Bcl2, Bcl-XL и Mcl-1
белки (63). Britschgi et al сообщили в острой промиелоцитарной лейкемии (APL), EGCG лечение
привело к значительному увеличению death-associated protein kinase 2 (DAPK2) уровней и 67 кда
19
экспрессию рецептора ламинина, связанные с повышенной гибелью клеток. All-транс-ретиноевой
кислоты (ATRA) и EGCG совместного лечения значительно увеличила нейтрофилов дифференциации,
и 67LR экспрессии коррелирует со склонностью острого melocytic лейкемии (AML) клеток EGCG (64).
Человеческих клеточных линий рака простаты LNCaP и PC-3 экспресс высокие уровни
hyperphosphorylated Bcl-XL белка в митохондриях. Используя сочетание ядерного магнитного
резонанса реакции связывания, поляризации флуоресценции анализа и вычислительной докисследования, группа ученых исследовали взаимодействие полифенолов чая с Bcl-XL и Bcl-2 белков.
Они обнаружили, что некоторые катехины зеленого чая, таких как (-)-эпигаллокатехин-галлата (EGCG)
и (-)-ЭКГ были очень мощными ингибиторами (Ki в диапазоне наномолярных) Bcl-XL и Bcl-2. Это
исследование показало, что полифенолы чая могут признать домен BH3 на Bcl-2 семейство белков,
предполагая, что EGCG может ингибировать активность анти-апоптоза Bcl-2 семейство белков,
напрямую связав их домен BH3 (30).
Сообщалось, что EGCG триггеры внутренние пути апоптоза путем регулирования
митохондриальных функций, активация каспазы-3 и каспазы-9 и рассекая PARP (65). В желудочнокишечных стромальных опухолей клеточной линии GIST-T1 включая иматиниб-резистентных клеток,
сообщалось, что EGCG ингибирует рост клеток и вызывает каспазы-зависимой клеточной смерти (66).
Кроме того Hastak et al сообщили, индукции апоптоза путем модуляции стабилизации р53 в LNCaP
клеток EGCG, следовательно, активации нижестоящих мишеней p21/WAF1 и Bax (67). В человеческих
клеток рака мочевого пузыря, EGCG подавлял рост клеток и апоптоза, в зависимости от дозы
образом (68). В андроген-независимых DU-145 клетки рака простаты, ингибитор связывания ДНК 2
(ID2), известный как доминирующее анти-ретинобластомы (Rb) helix-loop-helix белка, было
установлено, вниз регулируется в 4 раза по EGCG лечения. Выражение ID2 привело к повышению
выживаемости и снижение апоптоза, указывая, ID2 в качестве мишени в EGCG-опосредованного
апоптоза (69). В клеточных линиях рака шейки матки Caski и Hela, EGCG также вызывает арест
клеточного цикла и апоптоза (59).
Еще один перспективный рак целью является фактор некроза опухоли, связанные с апоптозиндуцирующий лиганд (TRAIL). В меланомы человека А375 клеточной линии EGCG сообщили
существенного повышения уровня каспазы-8 и след опосредованного апоптоза (70). EGCG также
сообщается, опосредуют его рост ингибиторных эффектов через pRb-E2F/DP пути, важным
регулятором клеточного цикла и апоптоза (71).
Кроме того, EGCG оказывает ингибирующее рост эффекты и нарушение регуляции клеточного
цикла в андроген-зависимых и андроген-независимого рака простаты клеток (9). Последние
нахождения демонстрирует, что добавление меди кислоты на один из катехинов [(2R,3S)-3',4',5,7Tetrahydroxyflavan-3-ил деканоат; катехин-C10] индуцирует значительный апоптоз клеток U937. В
дополнение к этому C10 был найден индуцировать апоптоз в человеческих рака толстой кишки
(HCT116) клеток, в то время как он показал сопротивление кератиноцитов человека (HaCat) (72). В
клеточной линии карциномы молочной железы, резистентных к тамоксифену (MCF-7Tam клеток),
EGCG вниз-регулируется деятельность двух молекул Pg-p И BCRP, которые играют ключевую роль в
метаболизме и транспорте и, что очень выражено в MCF-7Tam клеток (73).
5.2. EGCG влияет Ras/MAPK пути
РАН-это малые Гтфазы, связанные с несколько сигнальных путей (74). Мутации в ras Гена и
конститутивно активный ras приводят к клеточной трансформации, активируя рост путей передачи
сигнала (75). Онкогенных ras часто наблюдается во многих раковых заболеваний. Митоген
активированной протеинкиназы (MAPK) относятся к группе сериновых/треониновых киназ, которые
выступают в качестве преобразователей сигналов пролиферации клеток, активированных
различными дополнительного клеточного раздражители. Три известных MAPKs являются
внеклеточной сигнал-регулируемой киназы (ERKs), стресс-активированных или c-Jun N-terminak
киназы (JNKs/SAPKs) и p38 киназы (76-77). EGCG, как сообщается, регулирующие различные
молекулы в MAPK пути, тем самым подавляя раковую клетку выживания. Chung et al., в 2001 г. (78)
сообщили, что EGCG ингибирует Ras/MAPK пути. В клетках HT1080 EGCG ингибировал
фосфорилирование внеклеточной регулируемой киназы 1 и 2 (ERK1/2) (79). В человеческих
эпидермальных кератиноцитов предварительной обработки с EGCG ингибировал фосфорилирование
20
ERK1/2, JNK и p38, индуцированных ч2O2 (80). EGCG ингибирует УФ-индуцированной c-fos экспрессии
в человеческой клеточной линии кератиноцитов HaCaT, значительно ингибирующих активацию р38
MAPK (81). EGCG также триггеры JNK опосредованного апоптоза в p57 негативных Оральный клетки
карциномы (82). Сообщалось также, что EGCG ингибирует активацию beta1 integrin-вниз по течению
молекул, таких как ФАК, AKT и ERK, а также выражение beta1 integrin себя (83). Shim et al.
обнаружено, что EGCG общались СО РАН-Гтфазы-активация белка SH3 домена-связывающий белок 1
(G3BP1) с высокой связывающей способностью (Kd = 0.4 micromol/Л) И мешал взаимодействия G3BP1
и РАН-Гтфазы-активация белка и дальнейшего подавил активации Ras. Их результаты показали, что
ЭГКГ подавляет опухолей легких, эффективно ослабляя G3BP1 течению сигналов, в том числе и " ЭРК
" и " MAPK/ERK киназы, в дикого типа H1299 и shMock H1299 клетки, которые содержат обилие
G3BP1 белка, но мало отразилось на нокдаун shG3BP1-трансфицированных клетках H1299 (84).
5.3. Фосфатидилинозитол 3-киназы (PI3 киназы)/Akt пути
PI3kinase/Akt-pro-survival сигнальный путь. Три различных изоформ Akt присутствуют в клетках
млекопитающих. Фактора роста рецепторов активации PI3 киназы, которая фосфорилирует инозитол
кольцо phosphoinositol дать PIP3. PIP3 привязки к Akt и последующей транслокации в
плазматической мембране способствует фосфорилирования Akt по зависимой киназы PI3 (PDK) 1 и 2.
Активный Akt ингибирует апоптоз путем фосфорилирования апоптотических белков, как плохо и
каспазы-9 (85-86).
Akt часто встречаются активированы во многих опухолей человека (87). Активация Akt связано с
повышенным пролиферацию и устойчивость к апоптозу. EGCG было показано, подавляют PI3K/Akt
пути многих видов рака, как рак молочной железы, простаты и шейки матки. В доброкачественные
опухоли кожи, келоидных фибробластов, EGCG ингибировал фосфорилирование PI3K, ERK1/2, и
STAT3 (Tyr705 и Ser727). Это исследование показало, что EGCG подавляет патологические
характеристики келоидных рубцов путем ингибирования STAT3-сигнального пути и предложил
потенциал EGCG в лечении и профилактики келоидных рубцов (88). Cheng et al сообщили, что EGCG
ингибирует как тирозин и серин фосфорилирования STAT1 и его транслокацию в ядро, в ИФН-гаммастимулированных человеческих клеток рака полости рта. Фосфорилирование PKC-Дельта, JAK-1, JAK2, которые являются выше по течению событий для активации STAT1, были также ингибируется EGCG
в ИФН-гамма-стимулированных человеческих клеток рака полости рта (89). В поджелудочной
железы EGCG сообщалось препятствовать течению сигналов и активации PI3K/Akt пути, ингибируя
фосфорилирование тирозинкиназы рецептора PDGF (90). В MDA-MB-231 клеток рака молочной
железы линии и YCU-H891 головы и шеи плоскоклеточный рак клеточной линии, EGCG могут
препятствовать конститутивной активации EGFR, Stat3 и Akt (91). В T24 клеточной линии рака
мочевого пузыря, EGCG процедуры приводят к усиленной модуляции апоптоза Bcl-2 семьи и
ингибирования PI3K/Akt пути (61). В случае рака предстательной железы DU154 и LNCaP клеток, как
EGCG и TF лечения было обнаружено, что: (i) снижение уровней PI3K и фосфо-Akt и (ii) увеличить
Erk1/2 в клетках. Модуляция конститутивной активации PI3K/Akt и Erk1/2 пути ЭГКГ, а также TF может
быть одним из противораковые эффекты EGCG (92). EGCG ингибировал мышь, вирус опухоли
молочной железы (MMTV)-Her-2/neu NF639 клеточного роста путем снижения сигнализации через
PI3K/Akt NF-kappa B пути из-за ингибирования базальной Her-2/neu рецептора тирозинфосфорилирования (93).
5.4. Ингибирование инсулин-подобный фактор роста (IGF)-1 пути
IGF путь работает через пептидных гормонов, их рецепторов клеточной поверхности, и семья из
шести отдельных IGF-связывающих белков (IGFBPs), которые определяют активность модулирует
биологическую доступность Фуи в обращении. Heterotetrameric IGF-R1 трансмембранный
гликопротеин имеет внутриклеточного домена тирозинкиназы, которая фосфорилирует различные
мишени внутри клетки. IGF-R1 также может инициировать сигнального каскада в ответ на митогены
IGF-1 и IGF-2, которые регулируют клеточную пролиферацию, дифференцировку и апоптоз. IGFBPs и
IGF-R2 нейтрализовать действие IGF путем регулирования интернализации и деградации IGF-2.
Повышенная экспрессия IGF-R1 и низкий уровень IGFBPs связаны с повышенным риском рака и,
таким образом, рассматривать в качестве потенциальных терапевтических мишеней (94).
21
Несколько следователей, таким образом, сосредоточены на последствия Гтэс на IGF сигнальный
путь. Эффекты Гтэс, в частности EGCG, на IGF-R1 тирозин киназы в злокачественный рост клеток,
оказались весьма тормозящих (95). В TRAMP мышей наблюдалось значительное увеличение IGFBP-3
в то время как пониженный уровень ИФР-1 наблюдались в ответ GTP (96). Сообщалось также, что
EGCG вызвало кратковременное повышение TGF-бета, индуктором IGFBP-3, и снижение уровней
мРНК белков, которые proteolyses IGFBP-3 в толстой кишке человека раковых клеток HT29 (97). Kang
et al показали, что лечение Ewing семьи опухолей (EFT) клеточных линий с EGCG заблокировали
аутофосфорилирование из IGFIR остаткам тирозина и подавлял ее вниз по течению путей, в том
числе phosphoinositol 3-киназ Akt, Ras-Erk, и Jak-Stat каскадов. Эффекты EGCG были связаны с дозо - и
время-зависимое ингибирование клеточной пролиферации, жизнеспособность, и anchorageнезависимого роста, а также с индукцией клеточного цикла и апоптоза (63). Таким образом, EGCG,
как сообщается, приложить его противоопухолевый эффект, ингибирование IGF сигнальный путь.
5.5. Ингибирование метастазирования
Деградация внеклеточного матрикса с помощью протеолитических ферментов имеет решающее
значение для опухолевой инвазии и метастазирования. Урокиназа активатор Плазминогена (УПА)
катализирует расщепление плазминогена для плазмина, который, в свою очередь, облегчает
освобождение ряда протеолитических ферментов (98). Показано, что Гтэс может модулировать
секрецию УПА и тормозят инвазивных поведение клеток рака молочной железы путем подавления
конститутивно активных транскрипционных факторов AP-1 и NF-kappa B (99).
Дальше УПА, матриксных металлопротеиназ (ММП), которые структурно связаны цинк-зависимых
endopeptidases, участвующих в ECM деградации и ремоделирования. Несколько исследований
сообщили, что ММП имеют анти-апоптотические свойства, и помощь в прогрессии опухоли и
метастазов путем стимулирования ангиогенеза, опухолевого клеточной пролиферации и
дифференциации. Таким образом, ММП и MAPK путь, который регулирует экспрессию ММП
рассматриваются в качестве потенциальных мишеней для химиотерапии (100). Не удивительно ракпрофилактические эффекты EGCG были зарегистрированы в человеческих клеток аденокарциномы
слюнной железы. EGCG ингибирует инвазию и миграцию путем ингибирования ММП-2 и ММП-9
выражение и ферментативной активности в зависимости от дозы образом (96). Сообщается также
ингибирует ММП-9, тем самым предотвращая метастазирование клеток рака легких (101). В
звездчатых клеток печени крысы EGCG сообщили вызвать снижение ММП-2 мРНК и белка уровней
(102). В человеческих сухожилий производные фибробластов, IL-1B, индуцированной экспрессии
коллагеназ, ММП-1, ММП-3, ММП-13 и stomelysin был тормозится EGCG и EGC (103). Деятельность
секретируемых ММП-2 и ММП-9 были также ингибируется EGCG (104). В человеческой рака желудка
АГС клеток, активация phorbol myristate 13-ацетата (PMA), индуцированной вверх по течению
регуляторы AP-1, ERK и JNK было отменено EGCG препятствуя таким образом инвазивности и ММП-9
выражение этих клеток (105). В простате у мышей TRAMP пероральное введение GTP значительно
снижается экспрессия ММП-2 и ММП-9 (106). ММП подавление механизмов EGCG также
предусматривают увеличение экспрессии тканевых ингибиторов ММП (TIMPs) (107). Jackson et al
сообщили, что дубильная кислота, ЭГКГ и ЭКГ (но не GA) сильно ингибировал деградацию коллагена
при низких микромолярных концентрациях сильно связывания и стабилизации коллагена через
широкий водородных связей, дополненной некоторыми гидрофобных взаимодействий и
предотвращение свободного доступа коллагеназы для активных сайтов на цепи коллагена (108).
Таким образом, регулирование AP-1, MAPK пути и ингибирование ММП в нескольких раком (EGCG
способствует его общему рака профилактическое воздействие.
5.6. EGCG влияет на факторы транскрипции
5.6.1. Ядерный фактор каппа B (NF-kappa B)
NF-kappa B является сиквенс-специфических транскрипционных факторов, чувствительных к
окислительному стрессу. При состоянии покоя я-kappa B связывает NF-kappa B и локализуется в
цитоплазме клетки. NF-kappa B вызывая киназы/I-каппа B киназа регулирует I-каппа B
фосфорилирования. Фосфорилирование я-kappa B-релизы активного NF-kappa B, что translocates в
ядро и индуцирует экспрессию более 200 генов. Многие из этих генов подавления апоптоза и может
индуцировать пролиферацию. Дерегулирование пути и аберрантной активации NF-kappa B или
22
конститутивно активного NF-kappa B часто встречаются во многих опухолей человека (109).
Следовательно, ингибирование NF-kappa B имеет потенциал для профилактики рака. EGCG
ингибирует NF-kappa B активации в УФ-индуцированной нормальных человеческих эпидермальных
кератиноцитов (110). В А431 эпидермоидной раковые клетки I-каппа B уровни были увеличены
дозы/время зависимой манере EGCG сдерживая ядерной транслокации NF-kappa B (111). В
человеческой бронхиальных эпителиальных клеток EGCG может подавить NF-kappa B активации
наряду с другими про-выживание путей (112).
5.6.2. Activator protein 1 (AP-1)
c-Jun и c-fos являются онкогены, которые кодируют для AP-1, фактор транскрипции, чья
деятельность была связана с инвазивным и метастатическим характеристики раковых клеток. Они
немедленно ранних генов, чья транскрипция наводится быстро в ответ на внешние раздражители.
Эти онкогены являются компонентами путей передачи сигнала, что функция стимулирования
пролиферации клеток. Исследователи показали, что EGCG ингибирует активность AP-1 путем
ингибирования митоген-активированной протеинкиназы (MAPK), в частности, путем ингибирования
c-Jun NH2-terminal kinase (JNK) зависимая активность в JB6 клеток и H-ras-трансформированных JB6
клеток (113). В эпидермиса мыши JB6 клеток линии мутантных H-ras Гена, как galloyl структуры на Б
кольца и галлат радикал, катехинов, ингибирует рост клеток, оказывая ингибирующее влияние на AP1 активность (114). В Ha-ras-трансформированных (21BES) человека бронхиальных эпителиальных
клеток EGCG и theaflavin digallate (TFdiG), как сообщается, вызывают быстрый апоптоз путем
уменьшения c-jun фосфорилирование белков в результате занижения AP-1 активности, которая
может способствовать росту ингибиторная активность полифенолов чая (115). Chen et al (81)
сообщили, что в человеческой клеточной линии кератиноцитов HaCaT клеток, EGCG могут
препятствовать УФ-индуцированной c-fos экспрессии, основного компонента AP-1, и предотвратить
AP-1 активации, что важно для опухоли акции.
6. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МИШЕНИ ЭГКГ
6.1. Циклооксигеназы
Одним из медиаторов воспаления - простагландинов. Cyclooxygenases (COXs) являются
ферментами, которые катализируют скорость лимитирующей стадии в процессе биосинтеза
простагландинов из арахидоновой кислоты. COXs семья состоит из трех ферментов ЦОГ-1, ЦОГ-2 и
ЦОГ-3. ЦОГ-1 является повсеместно выражены в тканях млекопитающих и участвует в поддержании
гомеостаза. ЦОГ-3 функции неизвестны, но она найдена в головного и спинного мозга. Последние
акцент делался на ЦОГ-2, как и его выражение оказывается до регулируемого воспаления и рака. Во
многих опухолей сообщалось, что ЦОГ-2 играет роль в онкогенез путем модуляции клеточной
пролиферации и апоптоза (116). EGCG ингибировал ЦОГ-2 выражение в клеток рака толстой кишки
путем активации AMPK пути (117). В андроген-зависимых клеток LNCaP и андроген-независимых PC-3
клетки человеческого рака простаты, как мРНК и белка уровня ЦОГ-2 были заторможены EGCG (118).
Дополнение GTP и BTP в качестве единственного источника питьевой решение Winstar крыс привести
к нейтрализации АФК путем ингибирования ЦОГ-2 и инактивации фосфорилированных NF-kappa B и
Akt (27). Таким образом, EGCG оказывает антипролиферативное воздействие через ЦОГ-2
торможения.
6.2. Теломераза
Различные подходы были разработаны для подавления активности теломеразы в раковых клетках
человека. Показано, что теломераза-это более выражено во многих опухолей человека и важно для
поддержания теломер ядерный белок концы хромосомы. Ингибирование Теломеразы было видно,
как в клетке-бесплатная система (клеточный экстракт), а также в живых клетках с концентрации 1
мкмоль (IC50) и 15 мкмоль ЭГКГ. В бесклеточных системах при нейтральном рН, высокой
наномолярных низких микромолярных концентрациях EGCG ингибировал активность теломеразы.
EGCG (5-10 мкм) сообщили ингибировать теломеразу и вызывают старение клетки после
длительного лечения (119). Возможно, подразумевалось, что EGCG разлагается, образуя galloyl
радикал, который может ковалентно модифицировать теломеразы. Влияние EGCG на активность
теломеразы и рост курса определялась с использованием двух различных типов опухолевых U937
monoblastoid лейкозных клеток и HT29 клеток аденокарциномы толстой кишки. Интересно, что
23
лечение мышей с 1.2 мг EGCG в день в течение 80 дней подшипника теломераза-положительных
ксенотрансплантатов рака толстой кишки (HCT-L2) привело к 50% ингибированию размера опухоли в
то время как мышей, несущих теломераза-негативных опухолей той же родительской клеточной
линии (HCT-S2R) показывает без ответа, EGCG лечения (119).
Ингибирование рак-связанного фермента теломеразы является ключевым механизмом,
участвующие в раке, ингибирование эпигаллокатехин галлат (ЭГКГ), основной полифенол чая. В
здоровые клетки теломеры теряют до 300 bp ДНК на деление клеток, что в конечном итоге приводит
к старение; хотя, большинство раковых клеток обходить это ограничение продолжительности жизни
через экспрессию теломеразы. Теломеразы обладает каталитической субъединицы, hTERT,
необходимых для его надлежащего функционирования и было показано, выраженный в примерно в
90% всех раковых заболеваний. EGCG-лечение репрессированных активности теломеразы и
индуцированного апоптоза в гортани плоскоклеточный рак Hep-2 клетках (120). EGCG может
подавлять рост клеток путем индукции апоптоза в MCF-7 клеток рака молочной железы, происходит
из-за снижения транскрипции hTERT. Эти сделать вывод, что EGCG приводит к прогрессивному
деметилирования из промотора hTERT в том числе и E2F-1 сайты связывания, что приводит к
увеличению связывания этого репрессора. А промиелоцитарного лейкоза HL60 клеток при
воздействии EGCG снижение клеточной пролиферации и апоптоза, но не снижение экспрессии мРНК
hTERT (120). Длительное пероральное введение EGCG для ню моделей мышей подшипник как
теломераза-зависимой и-независимой ксенотрансплантат опухоли клонированы от одного человека
рак потомства показывает, что только теломеразы зависимая опухоль отвечает на лечение (121).
6.3. Опухолевого супрессора р53
Генов-супрессоров опухолей, как правило, придерживаются двух-хит гипотезу о том, что если
только один аллель Гена поврежден, второй по-прежнему можете производить правильный белок.
р53 является опухолевый супрессорный белок, который в людях закодирован в TP53 ген. p53
мутации встречаются в почти всех типов опухоли, где они способствуют сложную сеть молекулярных
событий, ведущих к образованию опухолей. (-)-Эпигаллокатехин-галлата (EGCG в частности, могут
стабилизации р53, вызывая G1 фазы клеточного цикла и апоптоза (122-123). В другом аналогичном
исследовании 80 мг/мл -(-) EGCG лечения в течение 8 часов в бычьей аорты гладкомышечных клеток
показало увеличение ядерного белка р53 уровнях до 9 складки (124). EGCG индуцированной
стабилизации р53, что вызвало up-регуляции в его транскрипционной активности, таким образом
приводя к активации его вниз по течению целей, таких как p21WAF1 и Бакс и индукции апоптоза в
опухоли предстательной железы LNCaP клеток. В erlotinib лечения активирует р53, который играет
ключевую роль в синергического ингибирования роста erlotinib и EGCG через ингибирование NF~B
сигнальный путь в плоскоклеточный рак головы и шеи (125).
6.4. Фактор роста эндотелия сосудов (VEGF)
Одним из важных факторов ангиогенеза является фактор роста эндотелия сосудов (VEGF).
Гиперэкспрессия VEGF можно увидеть в рака и позволяет опухоли расти и метастазировать. Неоваскуляризации процесса, необходимых для роста опухоли за пределы нескольких миллиметров в
диаметре, а также для опухолевой инвазии и метастазирования (126-127). Jung et al показали, что
ангиогенез может быть вызвана EGCG через блокирует индукцию VEGF в клетках карцином человека.
Эти результаты показали, что (-)-эпигаллокатехин-галлата (EGCG ингибировал объем опухоли на 61%
по сравнению с (-)-EC лечения, а также уменьшение опухоли в сосуд подсчитывает и увеличение
апоптоза после лечения (-)-EGCG (128). Чай полифенолы снижение сывороточного уровня простатспецифического антигена, фактор роста гепатоцитов, фактор роста эндотелия сосудов в рак
предстательной железы. In vitro он также ингибирует продукцию фактора роста гепатоцитов и
сосудистого эндотелиального фактора роста. Другое исследование показывает, что EGCG ингибирует
экспрессию HIF-1-alpha, которая сильно активизирует экспрессии VEGF (129) как на уровне мРНК и
белка в колоректальных раковых клеток. Ингибирование HIF-1-alpha связано с угнетением ERK и Akt
фосфорилирования, потому что HIF-1-alpha синтез белка регулируется PI3K/Akt и MAPK/ERK пути
активации. Поскольку заметное снижение клеточного HIF-1-alpha уровней произошло в течение 3
часов после того, EGCG и предшествует торможение VEGFR-2 фосфорилирования. Автор также
пояснил, что EGCG ингибирует активацию VEGF/VEGFR оси, путем подавления экспрессии HIF-1-alpha
24
и несколько основных факторов роста в пяти различных клеточных линий колоректального рака
(130).
6.5. Протеасомы
Протеасомы-это мультикаталитических протеаз, ответственных за деградацию большинства
клеточных белков и теперь признается как НОВЫЙ и перспективной мишенью для химиотерапии.
Протеасомы регулирует рост клеток, выживаемость и метастазирование раковых клеток, что делает
его привлекательной мишенью для новых лекарств. В эукариотических протеасомы содержит три
каталитических бета-субъединиц ответственность за химотрипсина (CT)-(бета-5), трипсин (T)-(бета-1),
и пептидил-пептид глутамил-гидролизуют (PHGH)-(бета-2) (131). И мы, и другие сообщили, что
ингибирование КТ-активности связан с индукцией апоптоза в различных опухолей (132-133).
Мы сообщали, что (-)-эпигаллокатехин-галлата (EGCG мощно и конкретно тормозило химотрипсинподобную активность протеасомы in vitro (IC50 = 86-194 нм) и in vivo (1-10 мкм) в концентрациях
обнаруживается в сыворотке крови зеленого чая, пьющие и индуцированного опухолевого роста
клеток ареста в г1 фазе клеточного цикла, имея мало или вообще не влияет на нормальное,
nontransformed клеток. Мы также сообщали, впервые с помощью in silico док-методы, которые
сложноэфирной связи в пределах (-)-эпигаллокатехин-галлата (EGCG сыграли важную роль в его
ингибиторная активность протеасомы. Мы обнаружили, что синтетический (-)-эпигаллокатехингаллата (EGCG амидов и (-)-эпигаллокатехин-галлата (EGCG аналогов, с изменениями в кольцо, Cкольцо или сложноэфирной связи, ингибирует химотрипсин-подобную активность очищенной 20S
протеасомы с измененной потенций, индуцированного роста ареста в г 1 фазы клеточного цикла в
лейкоза Jurkat Т-клеток, и подавил колонии формирования человеческого рака простаты LNCaP
клеток (134). В попытке обнаружить более стабильным и мощным аналогам, мы синтезировали
несколько (-)-эпигаллокатехин-галлата (EGCG аналогов с-ой группы выбывает из B - и/или D-кольца.
Мы также синтезировали предполагаемыми пролекарства с-OH групп, защищенных ацетат, который
может быть удален с помощью сотовой цитозольной эстераз. Затем мы осмотрели деятельности
структурных отношений между соединениями, защищенными и не защищенными. Мы обнаружили,
что уменьшение-ой группы из B - или D-кольца приводит уменьшить протеасомы-ингибиторная
активность in vitro. Защищенные аналоги были способны ингибировать proteasomal химотрипсинподобную активность на 97% в культивируемых опухолевых клеток.
In vivo EGCG подвергается быстрой биотрансформации, такие как метилирование по катехол-Oметилтрансферазы (КОМТ), что ограничивает его действие. Проблема в развивающихся (-)эпигаллокатехин-галлата (EGCG для профилактики рака и терапии является его низкая
биодоступность, отчасти из-за его плохого усвоения и его нестабильность в нейтральных или
щелочных условиях (например, физиологический рН) и отчасти из-за инактивации биологически
процессов, таких как метилирование. Мы показали, что Pro-EGCG (1), как НОВЫЙ пролекарства,
обращенных к сотовой протеасомного ингибитора и противоопухолевого агента в nude мышей после
лечения в течение 31 дня. Наши последние исследования показывают, что про-препарат простой
синтетический аналог 5, ацетат 6, повышенной цитотоксической активности 5 pro-EGCG (1) enhanced
рост ингибирующей активности по отношению к EGCG. Еще более простой аналог 7, хотя и не таким
мощным ингибитором очищенной протеасомы как EGCG или 5, был найден, чтобы быть лучше,
ингибитор протеасом при инкубировали с MDA-MB-231 клеток экстракты (44) (Рис. 2). Эти результаты
также позволяют предположить, что полиморфизм играет значительную роль как факторов,
влияющих на анти-пролиферативной деятельности EGCG и его аналоги.
7. КЛИНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ЗЕЛЕНОГО ЧАЯ
Воздействие полифенолов чая широко изучены для химиопрофилактики рака во многих разных
частях мира. Несколько отличные отзывы компиляция результатов таких исследований (135). К
сожалению, отсутствие твердой вывод-прежнему существует, несмотря на пачке обзоров и статей,
которые были написаны на зеленый чай. Одной видимой причины-это этиологические факторы для
различных типов рака, не совпадают и исследованных выборках различны.
Из имеющихся данных эпидемиологических исследований и исследований в лаборатории,
клинические испытания сейчас необходимо оценить полезность зеленого чая и полифенолов,
присутствующих в нем. Первое такое испытание было проведено в MD Anderson Cancer Center в
25
сотрудничестве с Memorial Sloan-Kettering Cancer Center. Исследования показывают, что потребление
зеленого чая имеет перспективные эффекты от различных видов рака, не вызывая главных и
побочных эффектов. Исследования с использованием зеленого чая в лечении рака сосредоточились
на груди, простаты и рака легких, а также недавно на хронический лимфоцитарный лейкоз (ХЛЛ)
(136).
7.1. Химиопрофилактике
Проведение химиопрофилактики рака, в качестве первого определяется Sporn в 1976 году,
используется природных, синтетических, химических или биологических агентов в обратном,
подавить или предотвратить канцерогенные прогрессии (137). Химиопрофилактике основаны на
гипотезе, что прекращение биологических процессов, вовлеченных в канцерогенез будет тормозить
этот процесс и, в свою очередь, снизить заболеваемость раком (138).
7.1.1. Рак молочной железы
Рандомизированное исследование фазы I клинических испытаний было проведено M. D. Anderson
Cancer Center изучение побочных эффектов и наилучшей дозы экстракта зеленого чая в лечении
женщин с гормон-рецептор-отрицательных стадии I, стадии II или III стадии рака молочной железы
(NCT00516243). Пациенты были рандомизированы в 1 из 2 обращения с оружием. Руку я: пациенты
получали 1 из 3 доз пероральных экстракт зеленого чая (Polyphenon E) дважды в день в течение 6
месяцев при отсутствии прогрессирования заболевания или неприемлемой токсичности. Arm II:
пациенты перорально получали плацебо два раза в день в течение 6 месяцев при отсутствии
прогрессирования заболевания или неприемлемой токсичности. Больше клинических испытаний,
необходимых для оценки его биологической активности и молекулярных мишеней у больных.
Еще испытания фазы II (NCT00917735), проводимых клинических и Трансляционных исследований,
Институт-Университет Миннесоты изучению эффективности экстракта зеленого чая в снижении риска
рака молочной железы. В этой текущих клинических испытаний, пациенты получают две капсулы
экстракта зеленого чая два раза в день. Следователи оценивают эффективность экстракты зеленого
чая, анализируя различные маркеры рака молочной железы, таких как плазма инсулин-подобный
фактор роста 1 (IGF-1), IGF-связывающий белок 3 (IGFBP-3), эстрон, эстрадиол, андростендион,
глобулин обязательные половой гормон (SHBG), мочевых метаболитов эстрогена и плазмы F2isoprostanes.
7.1.2. Рак предстательной железы
Очень интересное исследование, влияние зеленого чая на предраковые поражения с ежедневной
обработки 600 мг зеленого чая капсулы, 60 пациентов с высокой степенью рака простаты показывает
30% случаев среди 30-плацебо пациентов и только в 3% случаев среди зеленый чай пациентов.
Никаких существенных побочных эффектов или побочные эффекты были зарегистрированы (139).
Другую фазу II клинических испытаний, проведенных несколько учреждений, оценили эффект
зеленого чая на пациентов без симптомов рака простаты, но при биопсии проверенных
злокачественности и клинические доказательства андрогенов самостоятельным заболеванием.
Пациенты получали в дозе 6 г/сут в течение 6 месяцев и каждая доза порошка зеленого чая
содержит 100 калорий и 46 мг кофеина. Среди 42 пациентов, у одного пациента было показано ответ
опухоли определяется 50% снижение от исходного уровня PSA (229 НГ/дл до 105 НГ/дл), однако этот
эффект не был поддержан за 2 месяца (140). Общий процент отклика составил всего 2% и после
одного месяца, медиана изменение от исходного уровня PSA был найден, чтобы быть увеличено.
Даже рентгенографических и физикальное обследование не показывает никаких биохимические
реакции опухолей (141).
Единой институциональной проспективное клиническое исследование, оценка влияния
стандартизированного экстракта зеленого чая (GTE) 19 пациентов, имеющих прогрессивный гормонрефрактерного рака предстательной железы. Средний возраст пациентов в этом исследовании было
76 лет, и назначали по 250 мг экстракт зеленого чая два раза в день. Каждая капсула содержит 30%
EGCG и менее 2% кофеина. Из 19 пациентов, взял 15 GTE 2 месяца и оставшихся было обнаружено
прогрессирующее заболевание. Только один пациент продемонстрировал умеренное снижение пса,
но это продолжалось всего два месяца. Проблемы, связанные с учебой было снизить дозу ГТД. По
данным фармакокинетических исследований Polyphenon E 400 до 1200 мг EGCG должно быть
26
уделено и таким образом, она составляет от 2 до 8 раз меньше, чем фактическая доза 500 мг/сут. В
целом это исследование дает некоторые ценные идеи, что у пациентов с поздней стадии гормонрефрактерного рака предстательной железы не идеальное население для лечения зеленый чай.
7.1.3. Рак легких
В то время как полифенолы зеленого чая, как было показано, подавляют рост человеческих клеток
рака легких в пробирки, несколько клинических исследованиях изучалась связь между
потреблением зеленого чая и рака легких у людей, и даже этих исследований были
противоречивыми. Пилотное исследование было разработано для определения максимально
переносимой дозы (MTD) экстракт зеленого чая (GTE) у пациентов с распространенным раком легких.
17 пациентов с прогрессирующим раком легких были зарегистрированы, чтобы получить один раз в
сутки перорального приема ГТД в начальной дозе 0,5 г/м2 в день. GTE вводили ежедневно
однократно через рот в течение 4 недель. Препарат был предоставлен Ito En (Токио, Япония) в 110 и
270 мг мягких желатиновых капсул. GTE капсулы содержат 13,9% EGCG и 6,8% кофеина. Нет
объективных ответов были замечены в этом испытании. Семь пациентов имели стабильный
заболевания от 4 до 16 недель (142). Все другие пациенты не имели изменений. В резюме, изучение
GTE в сочетании с другими химиотерапевтических препаратов может показать лучшие результаты.
Данных, доступных из различных клинических испытаний на различных типах рака предполагает,
что полифенол зеленого чая EGCG обеспечивает обоснование для изучения этого соединения в
проведение химиопрофилактики и гематологических злокачественных заболеваний предстательной
железы.
7.1.4. Хронический лимфоцитарный лейкоз (CLL)
In vitro исследования показали, что EGCG может вызвать апоптотической гибели клеток в
лейкозных B-клеток у большинства пациентов с хроническим лимфолейкозом (ХЛЛ). Mayo clinic
сообщили, интересное наблюдение у пациентов с ХЛЛ и низкосортной лимфомы, которые
самостоятельно назначают рецепта зеленый чай продуктов. Пациенты с устойчивой клинических,
лабораторных и/или рентгенологических признаков прогрессирования до начала over-the-counter
зеленый чай продукты разработал объективный ответ после этой терапии (143).
Другое исследование было проведено с целью изучить оптимальные дозы и переносимости
пациентов с хроническим лимфолейкозом (ХЛЛ) Polyphenone Е. три-шесть пациентов получили 400
до 2000 мг в капсулах (дважды в день) Polyphenon Е С стандартизированную дозу эпигаллокатехин-3галлат (EGCG) с бессимптомной Рай стадия 0-II ХЛЛ. Большинство пациентов наблюдалось снижение
уровня в-лимфоцитов (ALC) и /или lymphoadenopathy в начальной стадии. Это лечение было очень
хорошо переносится, и свидетельствует о том, что Polyphenon E заслуги дополнительные оценки как
заболевание-стабилизирующий агент (136).
7.2. Комбинационные процедуры
Исследований с использованием человеческого ксенотрансплантат карциномы модель создана с
устойчивостью человеческого Оральный эпидермоидной карциномы клеток показали, что
комбинация доксорубицина с EGCG увеличилась концентрация доксорубицина в опухоль на 51% и
увеличение апоптоза в опухоли по сравнению с доксорубицином в одиночку (144). Кроме того,
сочетание EGCG и тамоксифена было показано, что эффект индуцирования апоптоза и
ингибирование роста в MDA-MB-231 клеток рака молочной железы человека (145).
Рандомизированные испытания фазы II является изучение того, насколько хорошо давать erlotinib
вместе с ГТД работ в предотвращении рецидива рака в бывших курильщиков, которые подверглись
хирургии рака мочевого пузыря.
Как chemosensitizer, EGCG было показано, что увеличение цисплатин потенции три-шесть раз в
раковые клетки яичников (SKOV3, CAOV3, и C200 клеток), в том числе одна линия клеток, что
несколько экспонатов во сто крат сопротивление цисплатин над другими клетками. Добавление
EGCG усиливается токсичность цисплатина. Этот факт позволяет предположить, что клетки рака
яичников подвержены pro-oxidant активность EGCG очень важно (146). Его способность
дифференцированно влиять на против раковых и нормальных клеток может смягчить проблему
токсичности цисплатина и сопротивления, ключевым препятствием в химиотерапии рака яичников.
7.3. Вопросы, касающиеся лечения рака с зеленым чаем
27
Умеренное потребление зеленого чая-это, как правило, считаются безопасными. Азиаты
употреблять чай в течение тысяч лет с несколько опасных побочных эффектов. Употребление
большого количества чая может вызвать пищевые и другие проблемы из-за кофеина и сильного
вяжущего действия полифенолы, которые могут сделать это тяжелее для организма абсорбировать
некоторые лекарственные средства и препараты железа. Возможные эффекты от слишком много
кофеина, являются серьезной проблемой с зеленым чаем. В опытах на мышах, было обнаружено, что
длительное употребление малых доз кофеина замедляется гиппокамп-зависимых обучения и
нарушениями долговременной памяти (147).
Другая возможная причина для возможного неблагоприятного воздействия зеленый чай-это
лекарство, и зеленый чай взаимодействий. Сочетание зеленого чая и химиотерапевтических
препаратов, в частности бортезомиб (BZM; Велкейд) взаимодействует друг с другом, таким образом,
предотвращая апоптоз. Последние исследования показывают, что различные компоненты зеленого
чая, в частности EGCG и других полифенолов с 1, 2-benzenediol постановление, эффективно
предотвратить гибели опухолевых клеток, индуцированного BZM. Взятые вместе, результаты
указывает на то, что полифенолы зеленого чая могут иметь потенциал, чтобы переломить
терапевтической эффективности BZM, а именно: через прямой химической инактивации BZM. И тем
самым предотвращая его биологической активности, что можно было бы ожидать, что не только
терапевтическую эффективность, но также появление некоторых побочных эффектов, которые
обычно сопровождают BZM терапии (148). Авторы убедительно показывают, что при исследовании
на комбинационной терапии с природных соединений, потенциальных питания-лекарственные
взаимодействия не следует упускать из виду.
Однако, эти результаты еще не были продемонстрированы достаточно в исследованиях на людях.
С другой стороны, были сообщения о том, как зеленый и черный чай экстрактов, стимулирующий ген
в клетки рака простаты, что может привести к их менее чувствительными к химиотерапии. Учитывая
этот потенциал взаимодействия, человек может не пить черный и зеленый чай (а также экстракты
этих чаев), получая при химиотерапии рака простаты в частности.
Неблагоприятное воздействие потребление зеленого чая также были изучены. Одним из таких
доказательств свидетельствуют о том, что зеленый чай оказывает неблагоприятное воздействие на
центральную нервную систему (ЦНС) и желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Настоящее исследование
посвящено изучению экстракта зеленого чая на человека с, HTLV-1, сообщили пациентов. Тридцать
семь предметов были выполнены за 5 месяцев путем измерения HTLV-1 провирус нагрузки после
суточная доза-9 капсул экстракт зеленого чая порошок в день. 12 пациентов были отмечены
трудности с ежемесячными донорства крови и низкое соответствие суточная доза-GTE. Два
клинических испытаний исследовали эффективность зеленого чая на разных стадиях рак
предстательной железы. Агрессивные и поздней стадии рака предстательной железы показывает,
легкой, средней и тяжелой степени токсичности в ЖКТ и ЦНС (149). Согласно Jatoi et al (140), 69%
пациентов сообщили о токсичности, но только один пациент испытывал серьезные заблуждения и IV
класса токсичности.
8. ВЫВОДЫ И БУДУЩИЕ НАПРАВЛЕНИЯ
Эпидемиологические наблюдения показали, что употребление чая благотворно влияет на
снижение риска раковых заболеваний среди определенных групп населения. Несмотря на то, что
значительный объем информации, поддерживает профилактический потенциал чая, правильное
понимание механизмов, которые уменьшают риск заболевания остается неуловимым. Исходя из
нашего понимания механизмов EGCG в качестве модельного соединения, мы приходим к выводу,
что EGCG вряд ли имеют одну цель или рецептор, который отвечает за все наблюдаемые
деятельности. Как информация на биодоступность зеленый чай после употребления ограничена в
организме человека, изучение всасывания, распределения, метаболизма чайных полифенолов в
организме животных и человека. Будущие исследования должны быть нацелены не только на
понимании механизмов, а также в разработке стратегий развития экстракты зеленого чая, как лучше,
химические агенты.
28
2. INTRODUCTION
Lifestyle choices are critical components of cancer prevention, but a most appropriate prototype is yet to
be established. According to American Cancer Society there were 1,479,350 new cancer cases recorded
with 562,340 deaths in 2009 (1). Despite the many existing treatment approaches, researchers have yet to
find a curative strategy for this insidious disease. Interestingly, many epidemiological and experimental
studies have demonstrated the protective effects of dietary factors towards human cancers. The plant
derived natural polyphenolic compounds are an invaluable treasure from nature, found to block various
stages of carcinogenesis including cancer initiation, promotion and progression (2). This observation
bolstered chemoprevention as a valuable approach to arrest or delay the multistage process of
carcinogenesis prior to the development of malignancy (3).
Tea represents the most widely consumed beverage in the world next to water, and is grown in at least
30 countries around the world. It is distinguished by the presence of catechins, a subgroup of polyphenols,
known for their powerful antioxidant properties. Significant data amassed from many laboratories around
the world provide convincing evidence that tea consumption has a preventive effect on carcinogenesis. A
typical cup of brewed green tea contains in the extract 30-40% catechins. After consumption, tea
polyphenols can be detected in both intact forms and as metabolites that could reach sub-micromolar
concentrations in blood plasma (4). Absorption appears to take place in the small intestine, with intact
metabolites reaching the colon, where they undergo extensive bacterial degradation (5).
Only a number of studies have examined the bioavailability and biotransformation of tea polyphenols
and other catechins. In some cases, biotransformative pathways result in metabolites that are more active
than the parent drugs (6). It is increasingly important to determine plasma and tissue levels of catechin
metabolites and their biological significance to gain insight into therapeutic and preventative effects. Thus
understanding the full array of mechanisms of tea polyphenols can facilitate the design of improved
strategies for preventing and treating cancer.
In addition, a better understanding of the mechanisms of action will provide a rationale for the clinical
development of tea polyphenol alone or in combination strategies. The initial mechanism-based studies
using combinational and molecular cancer therapies focused on inhibition of mutagenesis (7), angiogenesis
(8), and cell proliferation (9). It has been found that in human plasma the maximum concentration of the
green tea supplement would reach upon 4,400 pmol/ml (10). This concentration of EGCG would be
sufficient to exert antioxidant and other biological activities in the bloodstream. With this known many
health products including beverages, foods, health care products, and cosmetics are now supplemented
with the extracts of green tea.
In the present review, we will thus discuss the recent advances of tea polyphenols and their applications
in the prevention and treatment of human cancers. Much emphasis is given to their defined molecular
targets and their mechanisms of action. We also discuss previously conducted and ongoing clinical trials of
polyphenolic compounds in different cancer types.
3. TEA POLYPHENOLS
3.1. History and tea ingredients
Green tea is the distinctive “liquor” from the evergreen plant Camellia sinensis and is the most ancient
beverage in the world, widely known for its refreshing and stimulating effects. It has garnered significant
attention both in the scientific world and in the cosmetic industry for health benefits and a wide range of
applications. Of the tea produced worldwide, 78% is black tea mostly consumed in Western countries and
some Asian countries, and 20% is green tea, commonly consumed in Asia, few parts of North America and
Middle East. Remaining 2% is oolong tea, which is mainly produced in southern China. The production of
green tea involves steaming of freshly harvested leaves in order to inactivate enzymes that preclude the
fermentation product, thereby producing a dry stable product.
Tea is very rich in polyphenolic constituents which have high anti-inflammatory, antioxidant, and
antimutagenic properties in various biological systems. Tea contains large amounts of various flavanoids,
which are characterized by having the benzopyrane skeleton, with the pyrane ring bearing at least one
aromatic ring. A major class of flavanoids is catechins, which include epicatechin (EC), epigallocaetchin
(EGC), epicatechin-3-gallate (ECG), and epigallocatechin-3-gallate (EGCG) (11) (12) (Figure 1). EGCG is the
most abundant of the catechins, and accounts for 50-75% of the total amount of catechins. Other
29
catechins, such as catechin gallate, gallocatechin, gallocatechin galllate, epigallocatechin digallate,
methylepicatechin and methyl EGC are present in smaller quantities. Flavanols, including quercetin,
kaempferol, myricetin, and their glycosides are also present in tea. One bag of green tea contain between
80 and 100 mgs of the polyphenols with EGCG accounting for about 25 to 30 milligrams. Other ingredients
in green tea include threonine, which constitute about 4-6% weight of dried tea and is responsible for its
characteristics flavor. Catechins are present in higher quantities in green tea as compared to black and
oolong tea, because of the different methods of leave processing after harvesting.
The manufacturing of black tea involves crushing of the leaves to promote oxidation and subsequent
condensation of tea polyphenols in a process known as fermentation, which leads to the formation of
theaflavins (TFs) and thearubigins. A benzotropolone ring structure is present in the flavins and is
responsible for its unique black tea taste and bright red-orange color. Thearubigins, which have higher
molecular weight, are poorly characterized chemically and biochemically.
3.2. Pharmacokinetics and bioavailability of green tea
The detailed pharmacokinetics of tea catechins in humans and rodents have been studied (13-14). The
bioavailability of one of the most active polyphenolic constituents is poorly defined. Oral bioavailability in
humans cannot be estimated due to the lack of an available IV formulation. Various processes such as
gastrointestinal degradation/metabolism, poor membrane permeability, and transporter-mediated
intestinal secretion/efflux may contribute to poor bioavailability of tea polyphenols. The plasma levels of
EGCG, EGC and EC after intragastric administration of decaffeinated green tea is found to be 0.1, 14 and
31%, respectively (15). It has been shown that treatment of rats with green tea polyphenols in their
drinking fluid results in increase of plasma levels of EGC and EC, which were higher than that of EGCG over
a 14 day period (16). Whereas the tissue levels of green tea in male Sprague Dawley rats (300 grams), that
were given 0.6% green tea in their drinking water for 14 days, had highest concentration of EGCG in large
intestine (487.8 +/−121.5 ng/g), while the concentration of EGC was highest in bladder (810.4 +/−229.4)
that approximated to 1.1 microM EGCG and 2.6 microM EGC (16). According to Zhang et al. non-gallate
catechins are more susceptible to efflux as compared to gallate catechins. The possible mechanism of
elimination of these green tea catechins is by transporter mediated intestinal efflux (17). The bioavailability
of tea polyphenols with large molecular masses such as theaflavins (564-868 Da) is low, compared to EGCG
(458 Da) that has limited bioavailability and smaller molecules, EGC and EC (306 Da and 290 Da,
respectively), that have higher bioavailability. Tea polyphenols are rapidly methylated by S-adenosylmethionine, catalyzed by the enzymes catechol-O-methyltransferase (COMT) inside the body. UDPglucuronoryltransferase (UGT) and sulphotransferase (SULT) enzymes also catalyzed the tea polyphenols to
form glucuronide and sulpahte conjugates of catechins (18).
Fewer studies have been conducted on the biological activities of the metabolites of green tea
polyphenols. Under in vitro conditions, EGCG is biologically more active in cancer cells towards growth
inhibition as compared to their metabolites. The polyphenolic structure of EGCG also makes them good
hydrogen donors, allowing EGCG to bind tightly to proteins and nucleic acids. Recently, EGCG has been
shown to bind strongly to Bcl-2 protein, laminin receptor, vimentin and proteasome, contributing to its
anticancer activities (19-20). These studies may provide important insights into the design of future
strategies aiming towards the development of green tea extracts (GTE) or green tea polyphenols (GTP) as a
better chemopreventive agent.
3.3. Chemical properties of tea constituents
3.3.1. Antioxidant nature of green tea polyphenols (GTPs)
Emerging evidence has placed considerable emphasis on the antioxidative properties of tea polyphenols.
Tea polyphenols prevent the formation of reactive oxygen species (ROS) and are strong metal ion
chelators. The strong antioxidant nature of tea polyphenols is attributed to their polyphenolic structure
(21). The B ring consisting of vicinal dihydroxy or trihydroxy groups in GTPs is the preferred site for
antioxidation. The free radical scavenging activities of catechins have been well studied. ROS such as
superoxide radical, singlet oxygen, hydroxyl ROS, nitric oxide, nitrogen dioxide, and peroxynitrite are found
to be precluded by the scavenging ability of tea polyphenols. EGCG induced inhibition of soybean
lipoxygenase served as the earliest experimental evidence for its antioxidative properties (22). It was later
reported that EGCG could inhibit 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA)-induced oxidative damage
30
in Hela cells, prevented Cu+2-mediated oxidation of low density lipoprotein (LDL), decreased tert-butyl
hyperperoxide-induced lipid peroxidation, and blocked the generation of ROS from NADPH-cytochrome
P450-mediated oxidation (23). Sato et al reported the structural characteristics for superoxide anion
radical-scavenging and productive activities of green tea polyphenols. In the polyphenols with the
pyrogallol-type B-ring and/or galloyl group, electron-withdrawing substituents (carbonyl and ketal carbons)
and/or intramolecular hydrogen bonding constituted structural characteristics against the autoxidation
reaction. Though the O2.-productive activity partially counteracted O2.-scavenging activity, such structural
characteristics appeared to enhance the scavenging activity (24). Neshchadin et al used CIDNP
spectroscopy (CIDNP=chemically induced dynamic nuclear polarization) to provide a deeper understanding
of the antioxidant mechanism and model hydrogen abstraction reactions with four catechin-based
polyphenols: catechin (C), gallocatechin (GC), epigallocatechin (EGC), and epigallocatechin gallate (EGCG).
They reported that hydrogen abstraction is an essentially stochastic process with a slight preference for the
B rings in the catechin-based polyphenols (25). Luczajet et al reported the action of polyphenols against
oxidative stress formation in endothelial cells. Endothelial cells pretreated with 100 mM tert-butyl
hydroperoxide (t-BHP) for oxidative stress formation, subjected to EGCG, TFs and black tea extract, were
partially protected against oxidation of t-BHP causing statistically significant increase in GSH-Px activity,
GSH and tryptophan level and a decrease in MDA and dityrosine levels in comparison with human vein
endothelial cells (HUVEC) pretreated with t-BHP group (26). Supplementation of GTP and black tea
polyphenols (BTP) as a sole source of drinking solution to Winstar rats leads to scavenging of ROS by 72%
and 69%, respectively (27). The presence of the vicinyl hydroxy groups also makes them more susceptible
to air oxidation under alkaline and neutral pH.
In addition to their reduction potential and antioxidant abilities, GTPs can actively trap the reactive
carbonyl species (RCS) (28). Extremely reactive RCS such as glyoxal (GO), methylglyoxal (MG), and 3deoxyglucosone (3-DG), generated from the Maillard reaction, readily modify lysine, arginine, and cysteine
residues of proteins, forming advanced glycation end products (AGEs). AGEs are associated with chronic
and age-related diseases such as diabetes and diabetes complications, confirmed by several
epidemiological and large prospective clinical studies. The binding site for RCS trapping is the A ring of the
catechins, whereas the preferred sites for antioxidant activity in the B ring. (29).
Polyphenolic structures in GTPs favors the formation of strong H-bonds. These H-bonds mediate the
biochemical effects of GTPs by enabling them to bind strongly with proteins and nucleic acids. Recent
studies using NMR spectroscopy revealed that GTPs could directly bind to the BH3 domain of antiapoptotic BCl-2 family of proteins (30) and mediate their cancer preventive effects by induction of
apoptosis. Molecular modeling studies showed that EGCG binds and inhibits the proteasome (31) and
urokinase plasminogen activator (uPA), a matrix remodeling protein thereby preventing tumor metastasis
(32). On the other hand the large hydration shell affects their absorbability.
3.3.2. EGCG structure and activity
EGCG is a major constituent of green tea and various studies have demonstrated that EGCG can inhibit
carcinogenesis and prevent metastasis in established tumors. The polyphenolic structure of EGCG consists
of 4 rings, A, B, C and D (Figure 1). A and C rings constitute the benzopyran ring. This benzopyran ring has a
phenyl group at C2 and gallate group at C3 positions. The B ring of EGCG has vicinal 3,4,5-trihydroxy
groups, and the D ring galloyl moiety in EGCG is in the form of an ester at C3. The presence of this ester
carbon makes EGCG highly susceptible to nucleophilic attack (Figure 1).
The precise molecular targets and the exact anti-cancer mechanism of EGCG are not clearly defined.
However, convincing evidence suggests the proteasome is one of the molecular targets for EGCG.
Regulated proteolysis via the proteasome pathway is important for the integrity of intracellular
biochemical events. Inhibition of the ubiquitin-proteasome pathway (UPP) has emerged as a promising
strategy in the prevention and treatment of human cancer. It was found that EGCG could potently and
specifically inhibit the chymotrypsin-like activity of the proteasome both in vitro and in cultured tumor cells
(31). The A-ring of (−)-EGCG-containing two hydroxyl groups at C5 and C7 positions facilitates binding to Lys
32 and Ala 146 in the hydrophobic S1 pocket of the Beta5-subunit of proteasome. Irreversible transfer of
the gallate moiety from EGCG to the hydroxy oxygen of Thr 1 results in the inhibition of proteasome
chymortypsin-like activity. In silico docking studies predict that electrophilic carbonyl carbon of (−)-EGCG is
31
oriented in a suitable position for nucleophillic attack by the hydroxyl group of N-terminal Thr 1 of the
Beta5-subunit of the proteasome, thus inhibiting the proteasomal chymotrypsin-like activity (33). The
hydroxyl groups on D-ring forms hydrogen bonds with Gly 47 and Ser 131 of the proteasome which further
augments the binding stability of (−)-EGCG to the proteasome (34).
The number of hydroxyl groups on the B-ring and D-ring influences the potency of EGCG for proteasome
inhibition. Thus analogs involving modifications of the A ring and B ring of EGCG as proteasome inhibitors
has been examined (35). It was found that in the B ring, a decrease in the number of OH groups led to
decreased potency. However, the addition of a hydrophobic benzyl group in the C8 position had no
significant affect on the potency.
The D-ring (galloyl group) composed of one benzoyl and three phenoxy groups in EGCG shows significant
antiproliferative activity in PC-9 human lung cancer cells (36). The hydroxyl groups of the galloyl moiety
were also discovered to be essential for cell growth inhibition, indicating that the galloyl group greatly
contributes to its activities. There was a strong antiproliferative effect by alkyl gallate and gallamide
derivatives towards human leukemia HL-60 cells through inducing apoptosis (37). Various bisgallate and
bisgallamide derivatives were synthesized and tested for antiproliferative activity towards HL-60 cells. In
gallamide derivatives having a short alkyl chain, the additional galloyl group enhanced the antiproliferative
activity but in gallate derivatives, the addition of a galloyl group had no effect on the antiproliferative
activity.
3.3.3. Stability
EGCG is less stable in neutral and alkaline medium because the hydroxyl groups on the phenyl ring are
attacked by the basic medium leading to the formation of a more active phenoxide anion. Autooxidation of
EGCG results in the generation of superoxide anion and hydrogen peroxide. This can be prevented in cell
culture which can be stabilized by the addition of superoxide dismutase (38). Many of the reported
activities could thus be attributed to the production of ROS. For example induction of apoptosis reported in
H661 lung cancer cells by EGCG could be blocked by the presence of catalase (39). Recently Smith et al (40)
investigated the ability of one preformulation method to improve the oral bioavailability of EGCG and
found that forming nanolipidic EGCG particles improves oral bioavailability in vivo by more than two-fold
over free EGCG. When EGCG was encapsulated in polylactic acid (PLA)-polyethylene glycol (PEG)
nanoparticles, the resulting nano-EGCG was reported to retain its biological efficacy when compared to
non-encapsulated EGCG, with over 10-fold dose advantage both in cell culture system and in vivo settings
in athymic nude mice implanted with human prostate cancer cells (41).
3.3.4. Effect of substitutions on different rings
As mentioned, EGCG is very unstable in neutral or alkaline medium, and this instability leads to a low
bioavailability. To enhance the stability of EGCG, peracetate protection groups were introduced on the
reactive hydroxyls of EGCG. Analogs involving protected OH-groups called Pro-EGCG(1) (Figure 2) show a
higher level of potency compared to natural –(−)EGCG. As expected, these prodrugs fail to show any
inhibitory activity toward purified 20S proteasome, but show increased proteasome-inhibitory activity in
intact leukemic cells compared to its parent compound. To improve the stability and potency of (−)-EGCG,
OH groups from D-ring were replaced with one or two fluorines. The novel fluoro-substituted (−)-EGCG
analogues were named F-EGCGs (42). Prodrug of fluoro-substituted (−)-EGCG at meta-position on the
phenyl ring (Pro-F-EGCG2) or difluoro-substituted (−)-EGCG at both meta- and para-positions on the phenyl
ring (Pro-F-EGCG4, Figure 2) had similar or even more inhibitory potency as Pro-EGCG (1) to induce
apoptosis in cultured human breast cancer cells.
Analogs of (−)-EGCG containing a para-amino group on the D-ring (p-NH2EGCG, Figure 2) in place of the
hydroxyl groups were tested for their proteasome-inhibitory activities (43). The O-acetylated (−)-EGCG
analogs possessing a p-NH2 [or p-NHBoc (Boc; tert-butoxycarbonyl)] in the D-ring (9) act as novel tumor
cellular proteasome inhibitors. Their potency was similar to natural (−)-EGCG and (−)-EGCG peracetate (1).
Inactivating processes such as methylation render EGCG inactive. Methylation of (−)-EGCG occurs by
catechol-O-methyltransferase (COMT), an enzyme widely distributed throughout the body. Synthetic
analogues were synthesized with no hydroxyl groups at C5 & C7 of the A ring in EGCG (44). In MDA-MB-231
breast cancer cells with high COMT pro-drug 8 of synthetic analog 7 was more active than the prodrugs of
EGCG and analog 5 because it is not a substrate of COMT (Figure 2).
32
4. EPIDEMIOLOGICAL STUDIES
4.1. Gastrointestinal cancer
The incidence of gastrointestinal cancers has risen rapidly over the past three decades in the United
States and northern Europe. Early correlative and cohort studies indicated that tea consumption either
negatively or positively associated with stomach cancer (45). In a population based case-control study
conducted in Taixing, Jiangsu province of China, green tea reduced the risk of developing stomach cancer
by 81% and esophageal cancer by 39% in alcoholics. It also reduced the incidence of stomach cancer by
16% and esophageal cancer by 31% among cigarette smokers (46). In a case-control study conducted in
China, drinking green tea was found to reduce the risk of esophageal and gastric cancers (47).
4.2. Breast cancer
Worldwide, breast cancer is the most commonly diagnosed cancer in women representing 16% of all
cancers and its incidences continues to increase. It has been suggested that tea consumption reduces the
risk of mammary cancer. In a population-based case-control study of breast cancer in Chinese, Japanese
and a Filipino-American woman, the risk of breast cancer was found to be considerably reduced by intake
of green tea (48). A population-based cohort study of 74,942 Chinese women suggests that regular drinking
of green tea may delay the onset of breast cancer. In terms of breast cancer prevention, the studies are
inconclusive. In one large study, researchers found that drinking tea of any type was not associated with a
reduced risk of breast cancer. On the other hand, when the researchers broke down the sample age of
women under 50, those who consumed 3 or more cups of tea per day were 37% less likely to develop
breast cancer compared to women who didn’t drink tea. Wu et al reported that women who possessed at
least one low activity COMT allele have an inverse association between tea intake and breast cancer risk. In
contrast the women who were homozygous for high activity COMT allele, a risk of breast cancer did not
differ between tea drinkers and non tea drinkers (49).
4.3. Pancreatic cancer and ovarian cancer
Pancreatic cancer is one of the most aggressive and treatment-refractory malignancies in humans. In one
clinical study researchers compared non-drinkers of green tea with drinkers and found that those who
drink green tea regular were significantly less likely to develop pancreatic cancer. A population-based
cohort study was conducted in Japan to investigate the substantial impact of green tea or coffee
consumption on pancreatic cancer risk in general (50). However, it is not clear from this population-based
study whether green tea is solely responsible for reducing pancreatic cancer risk.
Ovarian cancer is prevalent in industrialized nations, with the exception of Japan. In the United States,
females have a 1.4% to 2.5% (1 out of 40-60 women) lifetime chance of developing ovarian cancer. A
population-based Swedish Mammography Cohort study demonstrates that tea consumption is associated
with a reduced risk of epithelial ovarian cancer in a dose-response manner (51). An interesting clinical
study conducted in China found that women with ovarian cancer who drank at least one cup of green tea
per day survived longer than those who were not green tea drinkers (52).
4.4. Prostate cancer
The second leading cause of cancer deaths among men in the Western countries is prostate cancer.
Many factors, including genetics and diet, have been implicated in the development of prostate cancer.
Over the last two decades various epidemiological studies have suggested that green tea consumption
correlates with lower risk of prostate cancer. Similarly, the prostate cancer risk declined with increasing
frequency, duration, and quantity of green tea consumption in case-control study conducted in southeast
China (53). However, of two cohort studies investigating the risk of prostate cancer, one found no
association between green tea consumption and prostate cancer risk (54) whereas the other found a
positive association (55). Recently, a large cohort study was conducted in Japan found that drinking >5 cups
of green tea per day showed reduced risk of developing advanced cancer compared to those having 1 cup
per day. Three other cohort studies have been also performed by the same group and found no statistically
significant effect in reducing the risk of prostate cancer (56). These studies suggest that a well-designed
intervention trial may be able to provide a clear demonstration about the possible cancer-preventive effect
of tea polyphenols (see section 7.1. Chemoprevention trials)
4.5. Lung cancer
33
Lung cancer is one of the deadliest forms of cancer in both men and women in terms of incidence. In
vitro green tea polyphenols have been shown to inhibit the growth of human lung cancer cells. A few
clinical studies have investigated the link between green tea consumption and lung cancer in people and
these studies have been conflicting. On the association of tea and lung cancer, around 20 studies were
published, including 6 cohort studies. Two of the cohort studies used data for cancer mortality instead of
incidence. The overview of all studies on tea and lung cancer is fairly symmetrical, although it appears
slightly skewed toward a protective association of tea intake. When tea intake and lung cancer were
studied among never- or former smokers to eliminate the confounding effect of smoking, 4 of 7 reported
associations were significantly protective. Well-designed cohort studies, in particular for catechins, are
needed to strengthen the evidence on the effects of long term exposure to physiological doses of dietary
flavanoids. Another population-based cohort study in Japan among 41,440 men and women, aged 40-79
years, found no evidence that green tea consumption is associated with lung cancer (57).
5. MECHANISM OF ACTION
Signal transduction pathways are critical for mediating biological processes and maintaining cellular
homeostasis. Thus disruption of these complex pathways is associated with various diseases such as
cancer. Green tea polyphenols (GTPs) mediate their cancer preventive effects through regulation of these
multiple signaling pathways, resulting in altered expression of genes that are involved in cell proliferation,
angiogenesis and apoptosis. Therefore it is important to delineate the molecular mechanisms by which
GTPs, specifically EGCG, modulate signaling pathways and exert their cancer preventive effects (Figure 3).
5.1. Cell cycle arrest & induction of apoptosis
Families of proteins known as cyclins and cyclin dependent kinases (cdks) are critical components for
regulating the cell cycle in eukaryotes. Several investigators have shown that EGCG can affect the
expression of these cell cycle regulators and inhibit the cell cycle (56). It has been shown that EGCG induces
cell cycle arrest and apoptosis in several cancer cell lines including lung, colon, prostate and skin cancer
with minimal effect toward normal cells (56, 58). EGCG induced cell cycle arrest at G2/M phase in both
CaSki and HeLa cell lines. Treatment with 25 microM or 50 microM EGCG for 24 h led to significant G 2/M
arrest and sub-G1 population production. The EGCG was found to be increased sub-G1 from 2.24% to
23.54% in CaSki cells and 1.96% to 11.64% in HeLa cells, which indicates apoptosis occurred in human
cervical cancer cells (59). In another finding, it was demonstrated that EGCG significantly increased the cell
percentage in sub-G1 phase, which was (73.5−/+4.4)% after a 48-h EGCG treatment toward human oral
epithelial cancer cell line KB cells. Studies by Liang et al have showed that EGCG decreases the expression
of cyclin D1 and increases the expression of cdk inhibitors like p21 and p27 thereby inhibiting the activity of
cdks, resulting in cell cycle arrest (60).
Apoptosis involves a series of biochemical events, leading to a variety of morphological changes,
including changes in the cell membrane. As one of several mechanisms, EGCG has been shown to inhibit
the expression of anti-apoptotic proteins Bcl-2 & Bcl-XL while increasing the expression of Bax and Bak proapoptotic proteins (61). It has been reported that EGCG effectively inhibited cellular proliferation and
induced apoptosis of SW1353 and CRL-7891 chondrosarcoma cells. Expression levels of Bcl-2 were
significantly decreased and the levels of Bax were significantly increased (62). It was also reported that
EGCG-induced apoptosis of human laryngeal epidermoid carcinoma Hep2 cells, which proceeds through a
caspase-independent, p53-mediated pathway (62). EGCG induced cell cycle arrest and apoptosis in Ewing
family tumors (EFT) cells which correlated with altered expression of Bcl-2 family proteins, including
increased expression of proapoptotic Bax and decreased expression of prosurvival Bcl2, Bcl-XL, and Mcl-1
proteins (63). Britschgi et al reported in acute promyelocytic leukaemia (APL), EGCG treatment resulted in a
significant increase of death-associated protein kinase 2 (DAPK2) levels and 67 kDa laminin receptor
expression, associated with increased cell death. All-trans retinoic acid (ATRA) and EGCG co-treatment
significantly boosted neutrophil differentiation, and 67LR expression correlated with susceptibility of acute
melocytic leukaemia (AML) cells to EGCG (64).
Human prostate cancer cell lines LNCaP and PC-3 express high levels of a hyperphosphorylated Bcl-XL
protein in mitochondria. Using a combination of nuclear magnetic resonance binding assays, fluorescence
polarization assay, and computational docking studies one research group investigated the interaction of
tea polyphenols with Bcl-XL and Bcl-2 proteins. They found that certain green tea catechins such as (−)34
EGCG and (−)-ECG were very potent inhibitors (Ki in the nanomolar range) of Bcl-XL and Bcl-2. This study
revealed that tea polyphenols could recognize the BH3 domain on Bcl-2 family of proteins, suggesting that
EGCG could inhibit the activity of anti-apoptotic Bcl-2 family of proteins by directly binding to their BH3
domain (30).
It was reported that EGCG triggers the intrinsic apoptosis pathway by regulating the mitochondrial
functions, activating caspase-3 and caspase-9 and cleaving PARP (65). In gastrointestinal stromal tumor cell
line GIST-T1 including imatinib-resistant cells, it was reported that EGCG inhibits cell growth and causes
caspase-dependent cell death (66). In addition Hastak et al reported induction of apoptosis through
modulation of p53 stabilization in LNCaP cells by EGCG, consequently activating the downstream targets
p21/WAF1 and Bax (67). In human bladder cancer cells, EGCG suppressed cell growth and induced
apoptosis in a dose-dependent manner (68). In androgen-independent DU-145 prostate cancer cells, the
inhibitor of DNA binding 2 (ID2), known as a dominant anti-retinoblastoma (Rb) helix-loop-helix protein,
was found to be down regulated 4-fold by EGCG treatment. Expression of ID2 resulted in increased survival
and decreased apoptosis, indicating ID2 as a target in EGCG-mediated apoptosis (69). In cervical cancer cell
lines Caski and Hela, EGCG also induced cell cycle arrest and apoptosis (59).
Another promising cancer target is Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL). In
human melanoma A375 cell line EGCG was reported to substantially enhance caspase-8 and TRAIL
mediated apoptosis (70). EGCG was also reported to mediate its growth inhibitory effects via pRb-E2F/DP
pathway, an important regulator of cell cycle arrest and apoptosis (71).
Additionally, EGCG exerts growth inhibitory effects and disruption of cell cycle regulation in androgendependent and androgen-independent prostate cancer cells (9). Recent finding demonstrates that addition
of cupric acid to one of the catechins [(2R,3S)-3′,4′,5,7-Tetrahydroxyflavan-3-yl decanoate; catechin-C10]
induces significant apoptosis in U937 cells. In addition to this C10 was found to induce apoptosis in human
colon cancer (HCT116) cells while it showed resistance to human keratinocytes (HaCat) (72). In breast
carcinoma cell line resistant to tamoxifen (MCF-7Tam cells), EGCG down-regulated the activity of two
molecules Pg-p and BCRP that play a key role in drug metabolism and transport and that are highly
expressed in MCF-7Tam cells (73).
5.2. EGCG affects Ras/MAPK pathway
Ras is a small GTPase associated with multiple signaling pathways (74). Mutations in the ras gene and
constitutively active ras lead to cellular transformations by activating the growth signal transduction
pathways (75). Oncogenic ras is observed frequently in many cancers. Mitogen activated protein kinases
(MAPK) are a group of serine/threonine kinases that act as signal transducers of cell proliferation that are
activated by various extra cellular stimuli. Three well known MAPKs are extracellular signal regulated
kinases (ERKs), stress activated or c-Jun N-terminak kinase (JNKs/SAPKs) and p38 kinases (76-77). EGCG has
been reported to regulate various molecules in the MAPK pathway thereby inhibiting cancer cell survival.
Chung et al in 2001 (78) reported that EGCG inhibited Ras/MAPK pathway. In HT1080 cells EGCG inhibited
the phosphorylation of extracellular regulated kinases 1 and 2 (ERK1/2) (79). In human epidermal
keratinocytes pretreatment with EGCG inhibited the phosphorylation of ERK1/2, JNK and p38 induced by
H2O2 (80). EGCG inhibits UVB-induced c-fos expression in a human keratinocyte cell line HaCaT by
significantly inhibiting the activation of p38 MAPK (81). EGCG also triggers JNK mediated apoptosis in p57
negative oral carcinoma cells (82). It was also reported that EGCG inhibited the activation of beta1 integrindownstream molecules such as FAK, AKT and ERK as well as the expression of beta1 integrin itself (83).
Shim et al. found that EGCG interacted with the Ras-GTPase-activating protein SH3 domain-binding protein
1 (G3BP1) with high binding affinity (Kd = 0.4 micromol/L) and interfered with the interaction of G3BP1 and
the Ras-GTPase-activating protein and further suppressed the activation of Ras. Their results revealed that
EGCG suppresses lung tumorigenesis by effectively attenuating G3BP1 downstream signaling, including ERK
and MAPK/ERK kinase, in wild-type H1299 and shMock H1299 cells which contain an abundance of the
G3BP1 protein but had little effect on knockdown shG3BP1-transfected H1299 cells (84).
5.3. Phosphoinositide 3 kinase (PI3 kinase)/Akt pathway
PI3kinase/Akt is a pro-survival signaling pathway. Three different isoforms of Akt are present in
mammalian cells. Growth factor receptors activate PI3 kinase which phosphorylates the inositol ring of
phosphoinositol to give PIP3. PIP3 binding to Akt and subsequent translocation to plasma membrane
35
assists in phosphorylation of Akt by PI3 dependent kinases (PDK) 1 and 2. Active Akt inhibits apoptosis by
phosphorylation of apoptotic proteins like Bad and caspase-9 (85-86).
Akt is frequently found activated in many human cancers (87). Activation of Akt is associated with
increased proliferation and resistance to apoptosis. EGCG has been shown to inhibit PI3K/Akt pathway in
many cancers like breast, prostate and cervical cancers. In the benign skin tumor keloid fibroblasts, EGCG
inhibited phosphorylation of PI3K, ERK1/2, and STAT3 (Tyr705 and Ser727). This study demonstrated that
EGCG suppresses the pathological characteristics of keloids through inhibition of the STAT3-signaling
pathway and proposed the potential of EGCG in the treatment and prevention of keloids (88). Cheng et al
reported that EGCG inhibits both tyrosine and serine phosphorylation of STAT1 and its translocation into
the nucleus in IFN-gamma-stimulated human oral cancer cells. Phosphorylation of PKC-delta, JAK-1, and
JAK-2, which are the upstream events for the activation of STAT1, were also inhibited by EGCG in IFNgamma-stimulated human oral cancer cells (89). In pancreatic cancer EGCG has been reported to inhibit
downstream signaling and activation of PI3K/Akt pathway by inhibiting tyrosine kinase phosphorylation of
PDGF receptor (90). In MDA-MB-231 breast cancer cell line and YCU-H891 head and neck squamous cell
carcinoma cell line, EGCG could inhibit the constitutive activation of EGFR, Stat3 and Akt (91). In T24
bladder cancer cell line, EGCG treatments lead to enhanced apoptosis by modulation of Bcl-2 family and
inhibiting PI3K/Akt pathway (61). In prostate cancer DU154 and LNCaP cells, both EGCG and TF treatment
were found to (i) decrease the levels of PI3K and phospho-Akt and (ii) increase Erk1/2 in both cells.
Modulation of the constitutive activation of PI3K/Akt and Erk1/2 pathways by EGCG as well as TF could be
one of the anti-cancer effects of EGCG (92). EGCG inhibited mouse mammary tumor virus (MMTV)-Her2/neu NF639 cell growth by reducing the signaling via PI3K/Akt to NF-kappa B pathway because of
inhibition of basal Her-2/neu receptor tyrosine phosphorylation (93).
5.4. Inhibition of insulin like growth factor (IGF)-1 pathway
IGF pathway operates via peptide hormones, their cell surface receptors, and a family of six distinct IGF
binding proteins (IGFBPs) that determine the activity by modulating the bioavailability of IGFs in circulation.
Heterotetrameric IGF-R1 transmembrane glycoprotein has an intracellular tyrosine kinase domain that
phosphorylates various targets within the cell. IGF-R1 initiates a signaling cascade in response to the
mitogens IGF-1 and IGF-2 that regulate cell proliferation, differentiation and apoptosis. IGFBPs and IGF-R2
neutralize IGF action by regulating the internalization and degradation of IGF-2. Increased expression of
IGF-R1 and low levels of IGFBPs are associated with an increased risk of cancer and are thus considered as
potential therapeutic targets (94).
Several investigators thus focused on the effects of GTPs on IGF signaling pathway. Effects of GTPs,
specifically EGCG, on IGF-R1 tyrosine kinase activity in malignant cell growth were found to be highly
inhibitory (95). In TRAMP mice there was a significant increase in IGFBP-3 while decreased levels of IGF-1
were observed in response to GTP (96). It was also reported that EGCG caused a transient increase in TGFbeta, an inducer of IGFBP-3, and decreased the mRNA levels of proteins that proteolyses IGFBP-3 in human
colon cancer HT29 cells (97). Kang et al showed that treatment of Ewing family tumors (EFT) cell lines with
EGCG blocked the autophosphorylation of IGFIR tyrosine residues and inhibited its downstream pathways
including phosphoinositol 3-kinase-Akt, Ras-Erk, and Jak-Stat cascades. Effects of EGCG were associated
with dose- and time-dependent inhibition of cellular proliferation, viability, and anchorage-independent
growth, as well as with the induction of cell cycle arrest and apoptosis (63). Thus EGCG has been reported
to exert its anticancer effects by inhibiting IGF signaling pathway.
5.5. Inhibition of metastasis
Degradation of the extracellular matrix by proteolytic enzymes is crucial for tumor invasion and
metastasis. Urokinase Plasminogen activator (uPA) catalyzes the cleavage of plasminogen to plasmin,
which in turn facilitates the release of several proteolytic enzymes (98). It has been shown that GTPs could
modulate the secretion of uPA and inhibit the invasive behaviour of breast cancer cells by suppressing the
constitutively active transcription factors AP-1 and NF-kappa B (99).
Further to uPA, matrix metalloproteinases (MMP’s) are structurally related zinc-dependent
endopeptidases that are involved in ECM degradation and remodeling. Several investigations have
reported that MMPs have anti-apoptotic properties, and aid in tumor progression and metastasis by
promoting angiogenesis, tumor cell proliferation and differentiation. Thus MMPs and MAPK pathway that
36
regulates the expression of MMPs are considered as a potential targets for chemotherapy (100). Not
surprisingly cancer-preventive effects of EGCG have been reported in human salivary gland
adenocarcinoma cells. EGCG inhibits the invasion and migration by inhibiting MMP-2 and MMP-9
expression and enzymatic activity in a dose-dependent manner (96). It is also reported to inhibit MMP-9,
thereby preventing the metastasis of lung cancer cells (101). In rat hepatic stellate cells EGCG was reported
to cause a decrease in MMP-2 mRNA and protein levels (102). In human tendon derived fibroblasts, IL-1B
induced expression of collagenases, MMP-1, MMP-3, MMP-13 and stomelysin was inhibited by EGCG and
EGC (103). Activities of secreted MMP-2 and MMP-9 were also inhibited by EGCG (104). In human gastric
cancer AGS cells, activation of phorbol myristate 13-acetate (PMA) induced upstream regulators of AP-1,
ERK and JNK was abrogated by EGCG thus inhibiting the invasiveness and MMP-9 expression of these cells
(105). In the prostate of TRAMP mice oral administration of GTP significantly reduced the expression of
MMP-2 and MMP-9 (106). MMP suppression mechanisms of EGCG also include increasing the expression of
tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) (107). Jackson et al reported that tannic acid, EGCG and ECG (but not GA)
strongly inhibited collagen degradation at low micromolar concentrations by strongly binding and
stabilizing collagen via extensive hydrogen bonding, augmented by some hydrophobic interactions and
preventing the free access of collagenase to active sites on the collagen chains (108). Thus regulation of AP1, MAPK pathway and inhibition of MMPs in several cancers by EGCG contributes to its overall cancer
preventive effects.
5.6. EGCG affects transcription factors
5.6.1. Nuclear factor kappa B (NF-kappa B)
NF-kappa B is a sequence-specific transcription factor sensitive to oxidative stress. Under resting
conditions I-kappa B binds NF-kappa B and localizes it in the cytoplasm of the cell. NF-kappa B inducing
kinase/I-kappa B kinase regulates I-kappa B phosphorylation. Phosphorylation of I-kappa B releases active
NF-kappa B that translocates to the nucleus and induces the expression of over 200 genes. Many of these
genes suppress apoptosis and can induce proliferation. Deregulation of the pathway and aberrant
activation of NF-kappa B or constitutively active NF-kappa B is frequently found in many human cancers
(109). Hence inhibiting NF-kappa B has potential for cancer prevention. EGCG inhibited NF-kappa B
activation in UV induced normal human epidermal keratinocytes (110). In A431 epidermoid cancer cells Ikappa B levels were increased in a dose/time dependent manner of EGCG while inhibiting the nuclear
translocation of NF-kappa B (111). In human bronchial epithelial cells EGCG could suppress NF-kappa B
activation along with other pro-survival pathways (112).
5.6.2. Activator protein 1 (AP-1)
c-Jun and c-fos are oncogenes that encode for AP-1, a transcription factor, whose activity has been
associated with invasive and metastatic characteristics of cancer cells. They are immediate-early genes,
whose transcription is induced rapidly in response to external stimuli. These oncogenes are components of
signal transduction pathways that function to stimulate cell proliferation. Researchers have shown that
EGCG inhibits the activity of AP-1 through the inhibition of mitogen-activated protein kinase (MAPK),
specifically, through inhibition of c-Jun NH2-terminal kinase (JNK) dependent activity in JB6 cells and H-ras
transformed JB6 cells (113). In mouse epidermal JB6 cell line with mutant H-ras gene, both the galloyl
structure on the B ring and the gallate moiety of catechins inhibited cell growth by exerting inhibitory
effects on AP-1 activity (114). In Ha-ras-transformed (21BES) human bronchial epithelial cells EGCG and
theaflavin digallate (TFdiG) are reported to induce rapid apoptosis by decreasing c-jun protein
phosphorylation resulting in lowered AP-1 activity, which may contribute to the growth inhibitory activity
of tea polyphenols (115). Chen et al (81) reported that in human keratinocyte cell line HaCaT cells, EGCG
could inhibit UVB-induced c-fos expression, a major component of AP-1, and prevent AP-1 activation which
is important for tumor promotion.
6. MOLECULAR TARGETS OF EGCG
6.1. Cyclooxygenase
One of the mediators of inflammation is prostaglandins. Cyclooxygenases (COXs) are enzymes that
catalyze the rate limiting step during prostaglandin biosynthesis from arachidonic acid. COXs family consists
of three enzymes COX-1, COX-2 and COX-3. COX-1 is ubiquitously expressed in mammalian tissues and is
involved in homeostasis. COX-3 functions are unknown but it is found in the brain and spinal cord. More
37
recent emphasis has been laid on COX-2 as its expression is found to be up regulated in inflammation and
in cancer. In many tumors it has been reported that COX-2 plays a role in tumorigenesis by modulating cell
proliferation and apoptosis (116). EGCG inhibited COX-2 expression in colon cancer cells by activating
AMPK pathway (117). In androgen-dependent LNCaP cells and androgen-independent PC-3 cells of human
prostate cancer, both mRNA and protein levels of COX-2 were inhibited by EGCG (118). Supplementation of
GTP and BTP as the sole source of drinking solution to Winstar rats lead to scavenging of ROS by inhibition
of COX-2 and inactivation of phosphorylated NF-kappa B and Akt (27). Thus EGCG exerts its
antiproliferative effects via COX-2 inhibition.
6.2. Telomerase
A number of different approaches have been developed to inhibit telomerase activity in human cancer
cells. It has been shown that telomerase is over expressed in many human cancers and is important for
maintaining the telomere nuclear protein endcaps of the chromosome. Telomerase inhibition was seen
both in a cell-free system (cell extract) as well as in living cells with a concentration of 1 microM (IC 50) and
15 microM of EGCG. In cell-free systems at neutral pH, high nanomolar to low micromolar concentrations
of EGCG inhibited telomerase activity. EGCG (5–10 microM) was reported to inhibit telomerase and induce
cell senescence after long-term treatment (119). The possible implication was that EGCG decomposes to
form a galloyl radical, which can covalently modify telomerase. The effect of EGCG on telomerase activity
and growth rate was determined by using two different types of tumor U937 monoblastoid leukemia cells
and HT29 colon adenocarcinoma cells. Interestingly, treatment of mice with 1.2 mg of EGCG per day for 80
days bearing telomerase-positive colon cancer xenografts (HCT-L2) resulted in a 50% inhibition in tumor
size whereas mice bearing telomerase-negative tumors of the same parent cell line (HCT-S2R) shows no
response to EGCG treatment (119).
The inhibition of the cancer-associated enzyme telomerase is a key mechanism involved in cancer
inhibition by epigallocatechin gallate (EGCG), a major tea polyphenol. In healthy cells telomeres lose up to
300 bp of DNA per cell division that ultimately leads to senescence; though, most cancer cells bypass this
lifespan restriction through the expression of telomerase. The telomerase has catalytic subunit, hTERT
essential for its proper functioning and has been shown to be expressed in approximately 90% of all
cancers. EGCG-treatment repressed telomerase activity and induced apoptosis in laryngeal squamous cell
carcinoma Hep 2 cells (120). EGCG can inhibit cell growth by inducing apoptosis in MCF-7 breast cancer
cells and is due to decreased hTERT transcription. These conclude that EGCG leads to progressive
demethylation of the hTERT promoter including E2F-1 binding sites resulting in an increase in binding of
this repressor. While HL60 promyelocytic leukemia cells when exposed to EGCG reduced cellular
proliferation and induced apoptosis but no decrease in hTERT mRNA expression (120). The prolonged oral
administration of EGCG to nude mice models bearing both telomerase-dependent and -independent
xenograft tumors cloned from a single human cancer progeny shows that only the telomerase dependent
tumors respond to the treatment (121).
6.3. Tumor suppressor p53
Tumor suppressor genes generally follow the two-hit hypothesis that if only one allele for the gene is
damaged, the second can still produce the correct protein. p53 is a tumor suppressor protein that in
humans is encoded by the TP53 gene. p53 mutations are found in almost all tumor types, where they
contribute to the complex network of molecular events leading to tumor formation. (−)-EGCG in particular,
can stabilize p53, inducing G1 phase cell cycle arrest and apoptosis (122-123). In another similar study 80
mg/ml of -(−) EGCG treatment for 8 hours in bovine aortic smooth muscle cells showed increased nuclear
p53 protein levels for up to 9 folds (124). EGCG induced stabilization of p53, which caused an up-regulation
in its transcriptional activity, thereby resulting in the activation of its downstream targets such as p21WAF1
and Bax and the induction of apoptosis in prostate carcinoma LNCaP cells. The erlotinib treatment activates
p53, which plays a critical role in synergistic growth inhibition by erlotinib and EGCG via inhibiting NF~B
signaling pathway in squamous cell carcinoma of the head and neck (125).
6.4. Vascular endothelial growth factor (VEGF)
One of the important factors for angiogenesis is a vascular endothelial growth factor (VEGF).
Overexpression of VEGF can be seen in cancers and enables tumor to grow and metastasize. Neovascularization process required for the growth of tumors beyond a few millimeters in diameter, and also
38
for tumor invasion and metastasis (126-127). Jung et al showed that angiogenesis can be inhibited by EGCG
through blocking the induction of VEGF in human carcinoma cells. These results showed that (−)-EGCG
inhibited tumor volume by 61% compared with (−)-EC treatment, as well as reduction in tumor vessel
counts and increase in apoptosis after treatment with (−)-EGCG (128). Tea polyphenols decrease serum
levels of prostate-specific antigen, hepatocyte growth factor, and vascular endothelial growth factor in
prostate cancer patients. In vitro it also inhibits the production of hepatocyte growth factor and vascular
endothelial growth factor. Another study shows that EGCG inhibits the expression of HIF-1-alpha, which
strongly activates VEGF expression (129) at both the mRNA and protein levels in colorectal cancer cells. The
inhibition of HIF-1-alpha is associated with the inhibition of ERK and Akt phosphorylation, because HIF-1alpha protein synthesis is regulated by PI3K/Akt and MAPK/ERK pathway activation. Because the noticeable
decrease in cellular HIF-1-alpha levels occurred within 3 hours after the addition of EGCG and preceded the
inhibition of VEGFR-2 phosphorylation. The author further explained that EGCG inhibits activation of the
VEGF/VEGFR axis, by suppressing the expression of HIF-1-alpha and several major growth factors in five
different cell lines of colorectal cancer (130).
6.5. Proteasome
The proteasome is a multicatalytic protease responsible for the degradation of most cellular proteins and
now is recognized as a novel and promising target for chemotherapy. The proteasome regulates the cell
growth, survival, and metastasis of cancer cells making it an attractive target for new drugs. The eukaryotic
proteasome contains three catalytic beta subunits responsible for the chymotrypsin (CT)-like (beta-5),
trypsin (T)-like (beta-1), and peptidyl-glutamyl peptide-hydrolyzing (PHGH)-like (beta-2) (131). We and
others have reported that inhibition of CT–like activity is associated with induction of apoptosis in various
tumors (132-133).
We reported that (−)-EGCG potently and specifically inhibited the chymotrypsin-like activity of the
proteasome in vitro (IC50 = 86-194 nM) and in vivo (1-10 microM) at the concentrations found in the serum
of green tea drinkers and induced tumor cell growth arrest in G1 phase of the cell cycle while having little or
no effect on normal, nontransformed cells. We also reported for the first time by using in silico docking
methods, that ester bond within (−)-EGCG played a critical role in its inhibitory activity of the proteasome.
We found that synthetic (−)-EGCG amides and (−)-EGCG analogs, with modifications in the A-ring, C-ring or
ester bond, inhibited the chymotrypsin-like activity of purified 20S proteasome with altered potencies,
induced growth arrest in the G1 phase of the cell cycle in leukemia Jurkat T cells, and suppressed colony
formation of human prostate cancer LNCaP cells (134). In an effort to discover more stable and potent
analogs, we synthesized several (−)-EGCG analogs with −OH groups eliminated from the B- and/or D-rings.
We also synthesized the putative prodrugs with −OH groups protected by acetate that can be removed by
cellular cytosolic esterases. We then examined the structural activity relationship between the compounds
that are protected and those that are not protected. We found that decreasing −OH groups from either the
B- or D-ring leads to diminish proteasome-inhibitory activity in vitro. The protected analogs were able to
inhibit the proteasomal chymotrypsin-like activity by 97% in cultured tumor cells.
In vivo EGCG is subjected to rapid biotransformation, such as methylation by catechol-Omethyltransferase (COMT) that limits its action. The challenge in developing (−)-EGCG for cancer
prevention and therapy is its low bioavailability, partly due to its poor absorption and its instability under
neutral or alkaline conditions (i.e., physiologic pH) and partly due to biologically inactivating processes such
as methylation. We have shown that Pro-EGCG (1), as a novel prodrug, converts to a cellular proteasome
inhibitor and anticancer agent in nude mice after treatment for 31 days. Our recent study demonstrate
that a pro-drug of a simple synthetic analog 5, the acetate 6, enhanced the cytotoxic activity of 5 just as
pro-EGCG (1) enhanced the growth inhibitory activity relative to EGCG. An even simpler analog 7, though
not as potent an inhibitor of purified proteasome as EGCG or 5, was found to be a better proteasome
inhibitor when incubated with MDA-MB-231 cell extracts (44) (Figure 2). These results also suggest that
COMT does play a significant role in affecting the anti proliferative activities of EGCG and its analogs.
7. CLINICAL TRIALS OF GREEN TEA
The effects of tea polyphenols are widely studied for cancer chemoprevention in many different parts of
the world. Several excellent reviews compiling results of such studies are available (135). Unfortunately,
the lack of a firm conclusion still exists in spite of bundle of reviews and papers that have been written on
39
green tea. One apparent reason is etiological factors for different types of cancers are not the same and
the populations studied are different.
From the available data of epidemiologic studies and research findings in laboratory, clinical trials are
now warranted to evaluate the usefulness of green tea and polyphenols present therein. The first such trial
was conducted by the MD Anderson Cancer Center in collaboration with the Memorial Sloan-Kettering
Cancer Center. Research suggests that green tea consumption has promising effects against various types
of cancers without inducing major toxicities. Studies using green tea in the treatment of cancers have
focused on breast, prostate and lung cancers as well as recently on chronic lymphocytic leukemia (CLL)
(136).
7.1. Chemoprevention trials
Cancer chemoprevention, as first defined by Sporn in 1976, uses natural, synthetic, or biological chemical
agents to reverse, suppress, or prevent carcinogenic progression (137). Chemoprevention trials are based
on the hypothesis that interruption of the biological processes involved in carcinogenesis will inhibit this
process and, in turn, reduce cancer incidence (138).
7.1.1. Breast cancer
A randomized phase I clinical trial was conducted by M.D. Anderson Cancer Center studying the side
effects and best dose of green tea extract in treating women with hormone receptor-negative stage I, stage
II, or stage III breast cancer (NCT00516243). Patients were randomized to 1 of 2 treatment arms. Arm I:
Patients received 1 of 3 dosages of oral green tea extract (Polyphenon E) twice daily for 6 months in the
absence of disease progression or unacceptable toxicity. Arm II: Patients received oral placebo twice daily
for 6 months in the absence of disease progression or unacceptable toxicity. More clinical trials are needed
to evaluate its biological activities and molecular targets in patients.
Another phase II trial (NCT00917735) conducted by clinical and Translational Science Institute of
University of Minnesota studying the efficacy of green tea extracts in reducing the risk of breast cancer. In
this ongoing clinical trial, patients are given two capsules of green tea extracts twice daily. The investigators
are evaluating the efficacy of green tea extracts by analyzing the different breast cancer markers such as
plasma insulin-like growth factor 1 (IGF-1), IGF binding protein 3 (IGFBP-3), estrone, estradiol,
androstenedione, sex hormone binding globulin (SHBG), urinary estrogen metabolites and plasma F2isoprostanes.
7.1.2. Prostate cancer
In a very interesting study, the effects of green tea on premalignant lesions with a daily treatment of 600
mg green tea capsules in 60 patients with high grade prostate cancer shows 30% incidence among the 30
placebo treated subjects and only 3% incidence among green tea treated subjects. No significant side
effects or adverse effects were documented (139).
Another phase II clinical trial conducted by multiple institutions, evaluated the effect of green tea on
patients without symptoms of prostate cancer but with biopsy proven malignancy and clinical evidence of
androgen independent disease. Patients were given the dose of 6 g/day for 6 months and each dose of
green tea powder contains 100 calorie and 46 mg of caffeine. Among 42 patients one patient had shown
tumor response defined by 50% decrease in PSA from baseline (229 ng/dl to 105 ng/dl), however this effect
was not sustained beyond 2 months (140). The overall response rate was only 2% and after one month the
median change in PSA from baseline was found to be increased. Even the radiographic and physical
examination shows no biochemical tumor response (141).
A single institutional prospective clinical trial, evaluated the effect of standardized green tea extract
(GTE) on 19 patients having progressive hormone-refractory prostate cancer. The median age of the
patients in this study was 76 years old and was administrated 250 mg of green tea extract twice daily. Each
capsule contains 30% of EGCG and less than 2% caffeine. Out of 19 patients, 15 took GTE for 2 months and
remaining was found to have progressive disease. Only one patient demonstrated a modest decrease of
PSA but that lasted for only two months. An issue related with study was lower dose of GTE. According to
pharmacokinetics studies of Polyphenon E 400 to 1200 mg of EGCG should be given and thus it is 2 to 8 fold
less than the actual dose 500mg/day. In summary this study provides some valuable insights that patients
with late stage of hormone refractory prostate cancer are not the ideal population for the treatment of
green tea.
40
7.1.3. Lung cancer
While green tea polyphenols have been shown to inhibit the growth of human lung cancer cells in test
tubes, few clinical studies have investigated the link between green tea consumption and lung cancer in
people and even these studies have been conflicting. A pilot study was designed to determine the
maximum tolerated dose (MTD) of green tea extract (GTE) in patients with advanced lung cancer. 17
patients with advanced lung cancer were registered to receive once-daily oral dosing of GTE at a starting
dose of 0.5 g/m2 per day. The GTE was administered daily once by mouth for 4 weeks. The drug was
provided by Ito En (Tokyo, Japan) in 110 and 270 mg soft gelatin capsules. The GTE capsules contain 13.9%
of EGCG and 6.8% caffeine. No objective responses were seen in this trial. Seven patients had stable
disease ranging from 4 to 16 weeks (142). All other patients had no change. In summary, the study of GTE
in combination with other chemotherapy drug may show better results.
Data available from various clinical trials on different types of cancer suggests that green tea polyphenol
EGCG provides a rationale for exploring this compound in chemoprevention and as hematologic
malignancies in prostate cancer.
7.1.4. Chronic lymphocytic leukemia (CLL)
In vitro studies have shown that EGCG can induce apoptotic cell death in leukemic B-cells from a majority
of patients with chronic lymphocytic leukemia (CLL). Mayo clinic reported an interesting observation in
patients with CLL and low grade lymphoma who self administered over-the-counter green tea products.
Patients with steady clinical, laboratory, and/or radiographic evidence of progression prior to initiation of
over-the-counter green tea products had developed an objective response after this therapy (143).
Another study was conducted to investigate the optimal dose and tolerability of patients with chronic
lymphocytic leukemia (CLL) to Polyphenone E. Three to six patients were given 400 to 2000 mg capsules
(twice a day) of Polyphenon E with a standardized dose of epigallocatechin-3-gallate (EGCG) with
asymptomatic Rai stage 0 to II CLL. Majority of patients showed decreased levels in absolute lymphocyte
count (ALC) and /or lymphoadenopathy in phase I trial. This treatment was very well tolerated and suggests
that Polyphenon E merits additional evaluation as a disease-stabilizing agent (136).
7.2. Combinational treatments
Studies using a human carcinoma xenograft model established with resistant human oral epidermoid
carcinoma cells indicated that the combination of doxorubicin with EGCG increased the doxorubicin
concentration in the tumors by 51% and increased apoptosis in the tumors compared with doxorubicin
alone (144). Moreover, the combination of EGCG and tamoxifen has been shown to synergistically induce
apoptosis and growth inhibition in MDA-MB-231 human breast cancer cells (145). A randomized phase II
trial is studying how well giving erlotinib together with GTE works in preventing cancer recurrence in
former smokers who have undergone surgery for bladder cancer.
As a chemosensitizer, EGCG has been shown to increase cisplatin potency by three to six fold in ovarian
cancer cells (SKOV3, CAOV3, and C200 cells), including one cell line that exhibits several hundredfold
resistance to cisplatin over the other cells. The addition of EGCG amplified the toxicity of cisplatin. The
finding suggests that ovarian cancer cells are susceptible to the pro-oxidant activity of EGCG is very
important (146). Its capacity to differentially influence the cancerous versus and normal cells may ease the
problem of cisplatin toxicity and resistance, a key obstacle in chemotherapy for ovarian cancer.
7.3. Issues related to cancer therapy with green tea
Moderate intake of green tea is generally considered safe. Asians have consumed tea for thousands of
years with few dangerous side effects. Drinking large amounts of tea may cause nutritional and other
problems because of the caffeine content and the strong binding activities of the polyphenols, which can
make it harder for the body to absorb certain medicines and iron supplements. Possible effects from too
much caffeine are the major concern with green tea. In mice, it has been found that long-term
consumption of low dose caffeine slowed the hippocampus-dependent learning and impaired long-term
memory (147).
Another possible reason for potential adverse effects of green tea is the drug and green tea interactions.
The combination of green tea and chemotherapy medications, specifically bortezomib (BZM; Velcade)
interacts with each other thus preventing apoptosis. Recent studies show that various green tea
components, in particularly EGCG and other polyphenols with 1, 2-benzenediol moieties, effectively
41
prevented tumor cell death induced by BZM. Taken together, results indicates that green tea polyphenols
may have the potential to reverse the therapeutic efficacy of BZM, namely via direct chemical inactivation
of BZM. And thereby preventing its biological activity, that one would expect that not only the therapeutic
efficacy but it also emergence some side effects that usually accompany BZM therapy (148). Authors
strongly suggest that while investigating on the combinational therapies with natural compounds, potential
nutrition-drug interactions should also be kept in mind.
However, these results have not yet been demonstrated sufficiently in studies on humans. On the other
hand, there have been reports of both green and black tea extracts stimulating a gene in prostate cancer
cells that may cause them to be less sensitive to chemotherapy drugs. Given this potential interaction,
people might not drink black and green tea (as well as extracts of these teas) while receiving chemotherapy
for prostate cancer in particular.
The adverse effect of green tea consumption has also been studied. One such evidence suggests that
green tea has adverse effects on central nervous system (CNS) and gastrointestinal system (GI). The
present study investigates the green tea extract on human s with HTLV-1 reported patients. Thirty-seven
subjects were followed up for 5 months by measuring HTLV-1 provirus load after daily intake of 9 capsules
of green tea extract powder per day. 12 patients were reported difficulties with monthly donation of blood
samples and low compliance with the daily intake of GTE. Two clinical trials investigated the efficacy of
green tea on different stages of prostate cancer. The aggressive and advanced stage of prostate cancer
shows mild, moderate and severe toxicities in GI and CNS (149). According to Jatoi et al (140), 69% of
patients reported toxicity but only one patient had experienced the severe confusion and grade IV toxicity.
Go to:
8. CONCLUSION AND FUTURE DIRECTION
Epidemiologic observations have indicated that tea consumption has beneficial effects in reducing the
risk of cancer in certain populations. Although a considerable body of information supports the preventive
potential of tea, a proper understanding of mechanisms that reduce risk of disease remains elusive. Based
on our understanding of the mechanisms for EGCG as a model compound, we conclude that EGCG is
unlikely to have a single target or receptor that is responsible for all the observed activities. As information
on the bioavailability of green tea after consumption is limited in humans, studies on absorption,
distribution, metabolism of tea polyphenols in animals and humans are needed. Future studies should not
only focus on understanding the mechanisms, but also design strategies for the development of green tea
extracts as better chemopreventive agents.
Фаза IB рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое, доза эскалации
изучение polyphenon E у женщин с гормон-рецептор-негативный рак молочной железы.
Эпидемиологические данные поддерживают обратную связь между потребление зеленого чая и
молочной железы риск, и в многочисленных экспериментальных исследованиях показано
противоопухолевое действие его основного компонента, эпигаллокатехин галлат (EGCG). Мы
провели фаза IB доза эскалации испытания у женщин с историей стадии I-III гормон-рецепторнегативный рак молочной железы устного экстракт зеленого чая, polyphenon E (Поли E) 400, 600, 800
два раза в день или совпадающих плацебо в течение 6 месяцев. Первичной конечной точкой было
определение максимально переносимой дозы (MTD), определяется как доза, которая вызывает 25%
доза ограничения токсичности (DLT, сорт ≥II). Назначение дозы уровне на основе адаптивного
дизайна, постоянной оценки метод. Маммографию и случайных core биопсия контралатерального
груди были получены исходно и 6 месяцев и серийный крови/мочи коллекции каждые 2 месяца
биомаркеров для анализов. Сорок женщин были рандомизированы: 10 на плацебо, 30 к Поли-E (16
400 мг, 11 600 мг, 3 (800 мг). Там был один DLT 400 мг (grade III ректальное кровотечение), три
стримеры семейства dlt в 600 мг (grade II, веса, сорта III изжога и бессонница), и один DLT на 800 мг
(grade III нарушением функции печени). DLT скорость 600 мг 27% (3 из 11). Фармакологическое
уровней общего мочевыводящих полифенолы чая были достигнуты все три дозы, уровни Поли Э., С
помощью НОВЫЙа я фаза дизайн исследования, мы определили MTD для Поли E 600 мг два раза в
42
день. Это исследование подчеркивает важность оценки токсичности для любой химические агента
разрабатываются для хронического применения у здоровых лиц.
Cancer Prev Res (Phila). 2012 Sep;5(9):1144-54. doi: 10.1158/1940-6207.CAPR-12-0117. Epub 2012 Jul
24.
Phase IB randomized, double-blinded, placebo-controlled, dose escalation study of polyphenon E in
women with hormone receptor-negative breast cancer.
Crew KD1, Brown P, Greenlee H, Bevers TB, Arun B, Hudis C, McArthur HL, Chang J, Rimawi M, Vornik L,
Cornelison TL, Wang A, Hibshoosh H, Ahmed A, Terry MB, Santella RM, Lippman SM, Hershman DL.
Author information
1Herbert Irving Comprehensive Cancer Center, Columbia University, 161 Fort Washington Ave, 10
1072, New York, NY 10032, USA. kd59@columbia.edu
Abstract
Epidemiologic data support an inverse association between green tea intake and breast cancer risk, and
numerous experimental studies have shown the antitumor effects of its main component, epigallocatechin
gallate (EGCG). We conducted a phase IB dose escalation trial in women with a history of stage I to III
hormone receptor-negative breast cancer of an oral green tea extract, polyphenon E (Poly E) 400, 600, 800
twice daily or matching placebo for 6 months. The primary endpoint was to determine the maximum
tolerated dose (MTD), defined as the dose that causes 25% dose-limiting toxicity (DLT, grade ≥II).
Assignment to dose level was based upon an adaptive design, the continual reassessment method. A
mammogram and random core biopsy of the contralateral breast were obtained at baseline and 6 months
and serial blood/urine collections every 2 months for biomarker analyses. Forty women were randomized:
10 to placebo, 30 to Poly E (16 at 400 mg, 11 at 600 mg, 3 at 800 mg). There was one DLT at 400 mg (grade
III rectal bleeding), three DLTs at 600 mg (grade II weight gain, grade III indigestion and insomnia), and one
DLT at 800 mg (grade III liver function abnormality). The DLT rate at 600 mg was 27% (3 of 11).
Pharmacologic levels of total urinary tea polyphenols were achieved with all three dose levels of Poly E.
Using a novel phase I trial design, we determined the MTD for Poly E to be 600 mg twice daily. This study
highlights the importance of assessing toxicity for any chemopreventive agent being developed for chronic
use in healthy individuals.
Рак молочной железы является наиболее распространенной формой рака среди женщин во всем
мире, с шести-кратного различия в заболеваемости между регионах с высокой степенью риска
(например, Северная Америка и Европа) и низкого риска регионов (например, Азии) (4). Эта
географическая изменчивость часто приписывают Азиатская диета, богатая соевыми продуктами и
антиоксидант-содержащей продукты питания и напитки, такие как зеленый чай. Недавний Метаанализ, охватывающий 5,617 случаев рака молочной железы, сообщили Обратная связь между
потреблением зеленого чая и заболеваемости раком молочной железы (RR 0.81; 95% CI, 0.75-0.88)
среди исследований случай-контроль (5). В двух японских когортных исследованиях (6, 7), зеленый
чай потребление среди больных раком молочной железы было связано со снижением риска
рецидива (складочный ОР 0,73; 95% CI 0.56-0.96). На основе населения, исследование случайконтроль азиатских американских женщин показало, что потребление зеленого чая было связано со
снижением риска рака молочной железы с >85.7 мл/сут (или 0,53, 95% ди от 0,35 до 0,78) (8).
Интересно, что защитный эффект зеленого чая, наблюдалось только среди людей, которые
обладали, по крайней мере, один низко-активности полиморфизм в катехол-O-метилтрансферазы
(КОМТ), которая участвует в метилировании зеленого чая составляющих (9).
Наиболее распространенный и, возможно, самый мощный свойства полифенолов зеленого чая эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG) (10). EGCG обладает антиоксидантным, противовоспалительным,
анти-пролиферативной, и анти-ангиогенных свойств, которые важны для профилактики рака (11). In
vitro исследования показали, цитотоксические эффекты EGCG на клетки рака молочной железы,
независимо от того, рецептор эстрогена статус (12). Основная задача заключается в переводе этих
доклинические результаты вмешательства человека в испытаниях.
Polyphenon E (Поли E) является определенным фармацевтического класса, не содержащие кофеин,
катехин зеленого чая смесь, в том числе и эпикатехин (EC), эпигаллокатехин (EGC), эпикатехин галлат
(ЭКГ), и наиболее обильно, ~65% EGCG (13). Каждая капсула содержит 200 мг ЭГКГ, что эквивалентно
43
примерно 2-3 стакана заваренного зеленого чая. В фазе I фармакокинетические испытания Поли E
200-800 мг в день (эквивалентно 2-12 чашек зеленого чая без кофеина) предоставлена в виде одной
дозы или 4 недели в администрации здоровых лиц, высокая EGCG в плазме уровни были достигнуты
(14, 15). Все неблагоприятные события были оценены как легкие, в том числе тошнота, боль в
животе, изжога, избыток газа, головная боль, головокружение, боли в мышцах (15).
Мы провели фаза IB рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое, доза
эскалации испытание 6-месячный вмешательства Поли E у женщин с историей HR-отрицательный
рак молочной железы. Женщины с HR-негативного рака молочной железы обеспечивают
соответствующей группы населения для проведения вторичной профилактики исследований,
поскольку они не являются кандидатами для адъювантной гормональной терапии и может быть
особенно мотивированы, чтобы участвовать в химиопрофилактике. Главная цель этой дозынахождение исследования было определение максимально переносимой дозы (MTD) Поли E
предоставляется в течение 6-месячного периода. Вторичные задачи: определить дозу, связанных с
биологическими эффектами Поли E на промежуточных биомаркеров коррелирует с риском развития
рака груди, в том числе ткани молочной железы на основе биомаркеров, маммографической
плотности и сыворотке крови уровня гормонов, а также КОМТ Генотип и мочевыводящих
полифенолы чая.
Breast cancer is the most common cancer among women worldwide, with a six-fold variation in
incidence between high-risk regions (e.g., North America and Europe) and low-risk regions (e.g., Asia) (4).
This geographic variation is often attributed to the Asian diet, which is rich in soy-based products and
antioxidant-containing foods and beverages, such as green tea. A recent meta-analysis, encompassing
5,617 breast cancer cases, reported an inverse association between green tea consumption and breast
cancer incidence (RR 0.81; 95% CI, 0.75-0.88) among case-control studies (5). In two Japanese cohort
studies (6, 7), green tea intake among breast cancer patients was associated with a decrease in risk of
recurrence (pooled RR 0.73; 95% CI, 0.56-0.96). A population-based, case-control study of Asian American
women found that green tea intake was associated with decreased breast cancer risk with >85.7 ml/day
(OR 0.53, 95% CI 0.35-0.78) (8). Interestingly, the protective effect of green tea was observed only among
individuals who possessed at least one low-activity polymorphism in catechol-O-methyltransferase (COMT),
which is involved in the methylation of green tea constituents (9).
The most abundant and possibly most potent polyphenol in green tea is epigallocatechin-3-gallate
(EGCG) (10). EGCG has anti-oxidative, anti-inflammatory, anti-proliferative, and anti-angiogenic properties
that are relevant for cancer prevention (11). In vitro studies demonstrated cytotoxic effects of EGCG on
breast cancer cells regardless of estrogen receptor status (12). A major challenge is translating these
preclinical findings into human intervention trials.
Polyphenon E (Poly E) is a well-defined pharmaceutical-grade decaffeinated green tea catechin mixture,
including epicatechin (EC), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (ECG), and most abundantly, ~65%
EGCG (13). Each capsule contains 200mg of EGCG, which is equivalent to about 2-3 cups of brewed green
tea. In phase I pharmacokinetic trials of Poly E 200-800mg daily (equivalent to 2-12 cups of green tea
without caffeine) given as a single-dose or 4-week administration in healthy individuals, high plasma EGCG
levels were achieved (14, 15). All adverse events were rated as mild, including nausea, abdominal pain,
heartburn, excess gas, headache, dizziness, and muscle pain (15).
We conducted a phase IB randomized, double-blinded, placebo-controlled, dose escalation trial of a 6month intervention of Poly E in women with a history of HR-negative breast cancer. Women with HRnegative breast cancer provide a relevant population for conducting secondary prevention research, since
they are not candidates for adjuvant hormonal therapy and may be particularly motivated to participate in
chemoprevention trials. The primary objective of this dose-finding study was to determine the maximum
tolerated dose (MTD) of Poly E given over a 6-month period. Secondary objectives were to determine the
dose-related biologic effects of Poly E on intermediate biomarkers correlated with breast cancer risk,
including breast tissue-based biomarkers, mammographic density, and serum hormone levels, as well as
COMT genotype and urinary tea polyphenols.
В рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое, доза эскалации исследование,
в котором участники получали либо Поли E доставки 400 мг, 600 мг или 800 мг ЭГКГ (2-4 капсулы) два
44
раза в день (всего 800 мг, 1200 мг, или 1600mg EGCG в день) с пищей или совпадающих плацебо в
течение 6 месяцев (10 предметов в плацебо arm, 30 предметов, в исследовании руку с участником
назначение дозы уровне, как за адаптивный дизайн исследования). Poly E ротовой капсулы и в
комбинации с плацебо были предоставлены Национальным Институтом рака (NCI), Отдел
профилактики рака (МФЦ) на основании IND. Участники и следователи были ослеплены, чтобы Поли
е или плацебо, но не в дозе.
The trial was a randomized, double-blinded, placebo-controlled, dose escalation study in which
participants received either Poly E delivering 400mg, 600mg, or 800mg of EGCG (2-4 capsules) twice daily
(total of 800mg, 1200mg, or 1600mg EGCG daily) with food or matching placebo for 6 months (10 subjects
in the placebo arm, 30 subjects in the study arm with participant assignment to dose level as per the
adaptive study design). The Poly E oral capsules and matching placebo were supplied by the National
Cancer Institute (NCI), Division of Cancer Prevention (DCP) under an IND. Participants and investigators
were blinded to Poly E or placebo, but not to dose level.
В заключение, используя новый дизайн клинических исследований I фазы тестирования, которая
оценивает долгосрочную токсичность, мы определили MTD для Polyphenon E 600 мг bid (всего 1200
мг EGCG в день), который будет служить в качестве верхнего предела безопасности в будущем
долгосрочные исследования с вмешательством. Мы также продемонстрировали, биодоступность
Поли E на Фармакологические уровни и возможности проведения досрочного этапа
химиопрофилактики суда в высоко-мотивированные группы женщин с гормон-рецептор-негативного
рака молочной железы. Однако, в целях проведения более эффективной химиопрофилактики
исследования, мы должны проверить суррогатной конечной точки биомаркеров для краткосрочной
оценки риска рака молочной железы. В целом, общественное мнение в том, что пищевые добавки
являются безопасными и, следовательно, может получить более широкое распространение в
профилактике установка по сравнению фармакологических препаратов. Эти агенты должны быть
тщательно протестированы и будущие исследования должны оценить клиническую эффективность
применения Поли E на биомаркеры риска развития рака молочной железы.
In conclusion, using a novel clinical trial design for phase I testing which evaluates long-term toxicity, we
determined the MTD for Polyphenon E to be 600mg bid (total of 1200mg EGCG daily), which will serve as
the upper safety limit in future long-term intervention trials. We also demonstrated the bioavailability of
Poly E at pharmacologic levels and the feasibility of conducting an early phase chemoprevention trial in a
highly-motivated group of women with hormone receptor-negative breast cancer. However, in order to
conduct more efficient chemoprevention studies, we need to validate surrogate endpoint biomarkers for
short-term breast cancer risk assessment. In general, the public perception is that dietary supplements are
safe and therefore may gain wider acceptance in the prevention setting compared to pharmacologic drugs.
These agents need to be rigorously tested and future studies should evaluate the clinical efficacy of Poly E
on biomarkers of breast cancer risk.
Разные метаболизм жирных кислот эффекты (-)-эпигаллокатехин-3-галлат и C75 в
аденокарциномы легких рак.
Синтазы жирных кислот (FASN) надэкспрессироанных и hyperactivated в несколько человеческих
видов рака, включая рак легких, рак. Мы охарактеризовать и сравнить анти-рак эффекты FASN
ингибиторы C75 и (-)-эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG), в легких рак модели.
Методы:
Мы оценивали in vitro эффекты C75 и EGCG на метаболизм жирных кислот (FASN и КПП
ферментов), клеточной пролиферации, апоптоза и клеточной сигнализации (EGFR, ERK1/2 и AKT и
mTOR) в человеческой карциномы легкого А549 клеток. In vivo, мы оценили их противоопухолевой
активности и их влияние на вес тела в мышей модели аденокарциномы человека ксенотрансплантат.
Результаты:
C75 и EGCG, имели сопоставимые эффекты в блокировании FASN деятельности (96,9% и 89,3%
ингибирования, соответственно). В отличие от этого, EGCG либо существенного влияния в КПП
деятельности, ограничивая скорость фермента жирных кислот β-окисления, в то время как C75
45
стимулировали КПП до 130%. Лечение легких раковых клеток с EGCG или C75 индуцированного
апоптоза и пострадавших EGFR-сигнализации. В то время как EGCG отменили p-EGFR, p-AKT, p-ERK1/2
и p-mTOR, C75 был менее активен в снижении уровня EGFR и p-AKT. In vivo, EGCG и C75 заблокирован
рост легких рак ксенотрансплантатов но C75 лечения, не EGCG, вызвала заметное животное потери
веса.
Выводы:
В легких рак, ингибирование FASN помощью EGCG может быть достигнуто без параллельной
стимуляции окисления жирных кислот и этот эффект в основном связаны с EGFR сигнального пути.
EGCG уменьшить рост аденокарциномы легких человека рак ксенотрансплантатов без
индуцирования потери веса тела. Взятые вместе, ЭГКГ может быть кандидатом для будущих
доклинической разработки.
BMC Cancer. 2012 Jul 6;12:280. doi: 10.1186/1471-2407-12-280.
Different fatty acid metabolism effects of (-)-epigallocatechin-3-gallate and C75 in adenocarcinoma
lung cancer.
Relat J1, Blancafort A, Oliveras G, Cufí S, Haro D, Marrero PF, Puig T.
1Molecular Oncology (NEOMA), School of Medicine, University of Girona and Girona Institute for

Biomedical Research (IDIBGi), 17071, Girona, Spain.
Fatty acid synthase (FASN) is overexpressed and hyperactivated in several human carcinomas, including
lung cancer. We characterize and compare the anti-cancer effects of the FASN inhibitors C75 and (-)epigallocatechin-3-gallate (EGCG) in a lung cancer model.
METHODS:
We evaluated in vitro the effects of C75 and EGCG on fatty acid metabolism (FASN and CPT enzymes),
cellular proliferation, apoptosis and cell signaling (EGFR, ERK1/2, AKT and mTOR) in human A549 lung
carcinoma cells. In vivo, we evaluated their anti-tumour activity and their effect on body weight in a mice
model of human adenocarcinoma xenograft.
RESULTS:
C75 and EGCG had comparable effects in blocking FASN activity (96,9% and 89,3% of inhibition,
respectively). In contrast, EGCG had either no significant effect in CPT activity, the rate-limiting enzyme of
fatty acid β-oxidation, while C75 stimulated CPT up to 130%. Treating lung cancer cells with EGCG or C75
induced apoptosis and affected EGFR-signaling. While EGCG abolished p-EGFR, p-AKT, p-ERK1/2 and pmTOR, C75 was less active in decreasing the levels of EGFR and p-AKT. In vivo, EGCG and C75 blocked the
growth of lung cancer xenografts but C75 treatment, not EGCG, caused a marked animal weight loss.
CONCLUSIONS:
In lung cancer, inhibition of FASN using EGCG can be achieved without parallel stimulation of fatty acid
oxidation and this effect is related mainly to EGFR signaling pathway. EGCG reduce the growth of
adenocarcinoma human lung cancer xenografts without inducing body weight loss. Taken together, EGCG
may be a candidate for future pre-clinical development.
Фаза 2 испытаний ежедневно, Оральный Polyphenon E у пациентов с асимптомным, Rai этап 0-II
хронический лимфоцитарный лейкоз.
Целью настоящего исследования было отследить результаты 1-й фазы испытаний по оценке
клинической эффективности экстракта зеленого чая Polyphenon E для пациентов с ранней стадией
хронического лимфоцитарного лейкоза (ХЛЛ).
Методы:
Ранее нелеченных пациентов с бессимптомной, Rai этап 0-II ХЛЛ и лимфоцитов (ALC) ≥ 10 × 10(9)
/л, имели право на получение этой фазе 2 испытаний. Polyphenon Е С стандартизированную дозу
эпигаллокатехин галлат (EGCG) (2000 мг на дозу) вводили два раза в день.
Результаты:
Всего 42 больных, получивших Polyphenon е в дозе 2000 мг дважды в день в течение до 6 месяцев.
Из этих пациентов у 29 (69%) имели Rai I этап II болезни. Пациенты получили в среднем 6 циклов
лечения (диапазон, 1 цикл-6 циклов). Наиболее распространенный сорт 3 побочные эффекты (в
46
соответствии с национальными рака Институт общей терминологии, критериев неблагоприятного
события) были transaminitis (1 пациент), боли в животе (1 пациент), и усталость (1 пациент).
Клиническая активность наблюдалась с 13 больных (31%) испытывает устойчивое снижение ≥ 20% в
ОДО и 20 из 29 пациентов (69%) с ощутимым лимфаденопатии испытывают, по крайней мере, 50%
скидка в сумме продукции всех лимфатических узлов районах. EGCG в плазме крови после 1 месяца
терапии было обнаружено, что коррелирует с уменьшением лимфаденопатия (соотношение coefficient, 0.44; P = .02). В целом, 29 пациентов (69%) соответствовали критериям для биологической
ответ либо устойчивое снижение ≥ 20% в ОДО и/или снижение ≥ 30% в сумма произведений всех
лимфатических узлов зон в какой-то момент в течение 6 месяцев активного лечения.
Выводы:
Ежедневная пероральная EGCG в Polyphenon E препарат хорошо переносится пациентами с ХЛЛ в
этой фазе 2 испытаний. Прочный снижается в ОДО и/или лимфаденопатия наблюдались у
большинства больных.
Cancer. 2013 Jan 15;119(2):363-70. doi: 10.1002/cncr.27719. Epub 2012 Jul 3.
Phase 2 trial of daily, oral Polyphenon E in patients with asymptomatic, Rai stage 0 to II chronic
lymphocytic leukemia.
Shanafelt TD1, Call TG, Zent CS, Leis JF, LaPlant B, Bowen DA, Roos M, Laumann K, Ghosh AK, Lesnick C,
Lee MJ, Yang CS, Jelinek DF, Erlichman C, Kay NE.
1Division of Hematology, Department of Internal Medicine, Mayo Clinic, Rochester, Minnesota

55905, USA. shanafelt.tait@mayo.edu
The objective of the current study was to follow up the results of phase 1 testing by evaluating the
clinical efficacy of the green tea extract Polyphenon E for patients with early stage chronic lymphocytic
leukemia (CLL).
METHODS:
Previously untreated patients with asymptomatic, Rai stage 0 to II CLL and an absolute lymphocyte count
(ALC) ≥ 10 × 10(9) /L were eligible for this phase 2 trial. Polyphenon E with a standardized dose of
epigallocatechin gallate (EGCG) (2000 mg per dose) was administered twice daily.
RESULTS:
A total of 42 patients received Polyphenon E at a dose of 2000 mg twice daily for up to 6 months. Of
these patients, 29 (69%) had Rai stage I to II disease. Patients received a median of 6 cycles of treatment
(range, 1 cycle-6 cycles). The most common grade 3 side effects (according to National Cancer Institute
Common Terminology Criteria for Adverse Events) were transaminitis (1 patient), abdominal pain (1
patient), and fatigue (1 patient). Clinical activity was observed, with 13 patients (31%) experiencing a
sustained reduction of ≥ 20% in the ALC and 20 of 29 patients (69%) with palpable adenopathy
experiencing at least a 50% reduction in the sum of the products of all lymph node areas. EGCG plasma
levels after 1 month of therapy were found to be correlated with reductions in lymphadenopathy
(correlation co-efficient, 0.44; P = .02). Overall, 29 patients (69%) fulfilled the criteria for a biologic
response with either a sustained decline ≥ 20% in the ALC and/or a reduction ≥ 30% in the sum of the
products of all lymph node areas at some point during the 6 months of active treatment.
CONCLUSIONS:
Daily oral EGCG in the Polyphenon E preparation was well tolerated by patients with CLL in this phase 2
trial. Durable declines in the ALC and/or lymphadenopathy were observed in the majority of patients.
Протокол Лечения
Polyphenon е в капсулах, содержащих ~200 мг EGCG были поставлены NCI или непосредственно
Polyphenon E International(PEI). Все пациенты в фазе II часть исследования получали Polyphenon е в
дозе 1000 мг перорально два раза в день в течение первых 7 дней цикла 1 в этот момент они
увеличили дозу до 2000 мг перорально два раза в день. Polyphenon E вводили с легкой еды/закуски.
Все участники исследования были предоставлены лекарства дневник, чтобы указать время и
количество лекарств, использование которых было рассмотрено на каждый последующий визит.
Пациенты продолжали активное лечение в течение 6 месяцев и оценивали каждые 4 недели,
физическое обследование и лабораторные испытания. Лечение было прекращено в случае
чрезмерной токсичности или прогрессивного заболевания(PD), как определено NCI-РГ критериям.8
47
По окончании 6 месяцев активного лечения, пациенты входили наблюдение. С одобрения лечащего
гематолога, пациентов, которые не имели прогрессирования заболевания и, кто хотел остаться на
лечение были обеспечены Polyphenon E капсулы, содержащие в своей назначенной дозе до 12
дополнительных месяцев.
Protocol Treatment
Polyphenon E capsules containing ~200 mg of EGCG were supplied by the NCI or directly by Polyphenon
E International(PEI). All patients in the Phase II portion of the trial received Polyphenon E at a dose of 1000
mg orally twice per day for the first 7 days of cycle 1 at which point they increased the dose to 2000 mg
orally twice per day. Polyphenon E was administered with a light meal/snack. All study subjects were
provided a medication diary to indicate the time and quantity of medication usage which was reviewed at
each follow-up visit. Patients remained on active treatment for up to 6 months and were evaluated once
every 4 weeks by physical examination and laboratory testing. Treatment was discontinued in the event of
excessive toxicity or progressive disease(PD) as defined by the NCI-WG criteria.8 At the completion of 6
months of active treatment, patients entered observation. With the approval of the treating hematologist,
patients who had not experienced disease progression and who desired to remain on treatment were
provided with Polyphenon E containing capsules at their assigned dose level for up to 12 additional months
Ранние сигналы апоптоза, индуцированного низкой дозе эпигаллокатехин 3-галлат мешать
апоптоза и гибели клеток путей.
Исследования природных соединений, обладающих новыми выгодными биологической
активности или противоопухолевого потенциала является важным вопросом в лекарственных
препаратах. Примером такого типа соединения является эпигаллокатехин 3-галлат (EGCG), который
является основным полифенолов в зеленом чае. EGCG обладает терапевтическим воздействием и
модулирует несколько метаболических путей, в том числе апоптоза. В настоящем исследовании
проводилась оценка влияния 10 мкмоль EGCG на экспрессию генов, вовлеченных в апоптоз и гибель
клеток с помощью ПЦР-массив технологий и клеток HeLa в качестве модели in vitro. Конкретные
модуляторные эффекты EGCG продемонстрировали значимых изменений уровней экспрессии
следующих генов, контролирующих апоптоз пути: TNF рецептора и его лиганда семьи, death effector
domain family, Bcl-2 семьи или TP73. Структура EGCG предполагает, что она имеет потенциал, чтобы
быть противораковым агентом и, что EGCG служит в качестве перспективной отправной точкой для
деривации новых противоопухолевых препаратов. EGCC метаболит продуктов, таких как pyrogallol,
галловая кислота или хиноны, могут также играть важную роль в индукции апоптоза. Таким образом,
количественное определение мРНК с помощью ПЦР-технологии массив-это ценный инструмент для
скрининга этих антиканцерогенные соединения. Оценивая действия EGCG на гены, которые
регулируют апоптоз, наши результаты показывают, что EGCG является активатором экспрессии генов
с прямым последствия в рак терапии. Кроме того, ограниченный успех в активации
антиапоптотических генов Bcl-2 может быть связана с устойчивостью к раку лечения.
J Nanosci Nanotechnol. 2012 Mar;12(3):2113-9.
Early apoptosis signals induced by a low dose of epigallocatechin 3-gallate interfere with apoptotic and
cell death pathways.
Berindan-Neagoe I1, Braicu C, Tudoran O, Balacescu O, Irimie A.
1Department of Functional Genomics and Experimental Pathology, Cancer Institute "Ion Chiricuta",

Cluj-Napoca 400015, Romania.
Abstract
Research for natural compounds with novel advantageous biological activities or antineoplastic potential
is an important issue in drug discovery. An example of this type of compound is epigallocatechin 3-gallate
(EGCG), which is the major polyphenol in green tea. EGCG has therapeutic effects and modulates multiple
metabolic pathways, including apoptosis. The present study evaluates the effect of 10 microM EGCG on the
expression of genes that are involved in apoptosis and cell death using PCR-array technology and HeLa cells
as an in vitro model. The specific modulatory effects of EGCG were demonstrated by significant alterations
in the expression levels of the following genes that control the apoptosis pathway: the TNF receptor and its
48
ligand family, the death effector domain family, the Bcl-2 family or TP73. The structure of EGCG suggests
that it has the potential to be an anticancer agent and that EGCG serves as a promising starting point for
the derivation of novel anticancer drugs. EGCC metabolite products, such as pyrogallol, gallic acid or
quinones, may also play important roles in inducing apoptosis. Therefore, quantification of mRNA using
PCR-array technology is a valuable tool for screening these anticarcinogenic compounds. By evaluating the
action of EGCG on genes that regulate apoptosis, our results suggest that EGCG is as an activator of gene
expression with direct implications in cancer therapy. In addition, the limited success in activation of the
antiapoptotic gene Bcl-2 may be associated with resistance to cancer treatment.
Рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое исследование polyphenon E
предстательной железы больных до простатэктомии: оценка потенциальных химические
деятельности.
Убедительные доклинические и экспериментальные клинические данные подтверждают роль
полифенолы зеленого чая при раке предстательной железы профилактика. Мы провели
рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое исследование polyphenon E
(обогащенного зеленого чая полифенол экстракта) у мужчин с предстательной железы по
расписанию, чтобы пройти радикальной простатэктомии. Целью данного исследования было
определить биодоступность полифенолы зеленого чая в ткани предстательной железы и оценить ее
влияние на системные и тканевых биомаркеров рака предстательной железы канцерогенеза.
Участники получали либо polyphenon E (содержащие по 800 мг эпигаллокатехин галлат) или плацебо
ежедневно в течение 3-6 недель до операции. После вмешательства, полифенол зеленого чая
уровней в простатэктомия ткани были низкими до неопределяемого. Polyphenon E вмешательство
привело к благоприятным, но не статистически значимых изменений в сыворотке крови простатспецифического антигена в сыворотке инсулиноподобного фактора роста оси, и окислительного
повреждения ДНК в крови лейкоцитов. Ткани биомаркеров пролиферации, апоптоза и ангиогенеза в
простатэктомия ткани не отличались между обращения с оружием. Процент пациентов, у которых
отмечалось уменьшение в Глисона между биопсии и хирургических образцов был выше у тех, кто на
polyphenon E, но не было статистически значимым. В исследовании выводы низкую биодоступность
и/или биоаккумуляции полифенолы зеленого чая в ткани предстательной железы и статистически
незначительные изменения в системных и тканевых биомаркеров от 3 до 6 недель администрация
предполагает, что простаты рак профилактической деятельности полифенолы зеленого чая, когда это
происходит, может быть через косвенные средства и/или активности, возможно, должны быть
оценены с дольше длительности вмешательства, повторные дозировки, или у пациентов на ранних
стадиях заболевания.
Cancer Prev Res (Phila). 2012 Feb;5(2):290-8. doi: 10.1158/1940-6207.CAPR-11-0306. Epub 2011 Nov 1.
Randomized, double-blind, placebo-controlled trial of polyphenon E in prostate cancer patients before
prostatectomy: evaluation of potential chemopreventive activities.
Nguyen MM1, Ahmann FR, Nagle RB, Hsu CH, Tangrea JA, Parnes HL, Sokoloff MH, Gretzer MB, Chow HH.
1Division of Urology, College of Medicine, The University of Arizona, Tucson, AZ 85724, USA.

mnguyen@surgery.arizona.edu
Abstract
Compelling preclinical and pilot clinical data support the role of green tea polyphenols in prostate cancer
prevention. We conducted a randomized, double-blind, placebo-controlled trial of polyphenon E (enriched
green tea polyphenol extract) in men with prostate cancer scheduled to undergo radical prostatectomy.
The study aimed to determine the bioavailability of green tea polyphenols in prostate tissue and to
measure its effects on systemic and tissue biomarkers of prostate cancer carcinogenesis. Participants
received either polyphenon E (containing 800 mg epigallocatechin gallate) or placebo daily for 3 to 6 weeks
before surgery. Following the intervention, green tea polyphenol levels in the prostatectomy tissue were
low to undetectable. Polyphenon E intervention resulted in favorable but not statistically significant
changes in serum prostate-specific antigen, serum insulin-like growth factor axis, and oxidative DNA
damage in blood leukocytes. Tissue biomarkers of cell proliferation, apoptosis, and angiogenesis in the
49
prostatectomy tissue did not differ between the treatment arms. The proportion of subjects who had a
decrease in Gleason score between biopsy and surgical specimens was greater in those on polyphenon E
but was not statistically significant. The study's findings of low bioavailability and/or bioaccumulation of
green tea polyphenols in prostate tissue and statistically insignificant changes in systemic and tissue
biomarkers from 3 to 6 weeks of administration suggests that prostate cancer preventive activity of green
tea polyphenols, if occurring, may be through indirect means and/or that the activity may need to be
evaluated with longer intervention durations, repeated dosing, or in patients at earlier stages of the
disease.
Протокол для сведения к минимуму риска метахронный аденом Толстой и прямой кишки с
экстрактом зеленого чая (чудо): a randomised controlled trial of экстракт зеленого чая, по
сравнению с плацебо для nutriprevention из метахронный аденом толстой кишки у людей
пожилого возраста.
Профилактика колоректального рака является основным здравоохранения вопрос. Люди, которые
прошли скрининг-колоноскопии и имели колоректальные полипы удалены, имеют более высокий
риск ставят диагноз " полипы опять же по сравнению с обычным населением. Поэтому, было бы
идеально найти подходящие средства, которые эффективно помогут для предотвращения
повторного возникновения полипов после полипэктомии. До сих пор, фармацевтической
химиопрофилактики с НПВС, включая аспирин, было показано, чтобы быть эффективным, но не
получила всеобщего признания из-за побочных эффектов. Нутрицевтики, такие как полифенолы из
чая растения продемонстрировали замечательные лечебно-профилактические эффекты в
молекулярной, эпидемиологических и клинических испытаний. Однако, плацебо-контролируемых
исследований, демонстрирующих эффективность биодобавок для (вторичной) профилактики
полипов в качестве прекурсоров для колоректального рак отсутствуют.
МЕТОДЫ/ДИЗАЙН:
Мы представляем дизайн рандомизированного, плацебо-контролируемого многоцентрового
испытания, чтобы изучить влияние пищевых добавок с экстрактом зеленого чая, содержащего 300 мг
эпигаллокатехин галлат (EGCG), основных полифенолов в зеленом чае, по рецидива аденом толстой
кишки. Пациенты, которые прошли полипэктомии толстой кишки полипы будут рандомизированы
для получения либо экстракт зеленого чая, содержащий 150 мг EGCG два раза в день или плацебо в
течение трех лет. После одного месяца запустить-в период, в котором все пациенты будут получать
активного вмешательства, 2534 пациенты будут рандомизированы, и 2028 пациентов ожидается, что
завершить весь курс обучения. Заболеваемость, количество и гистологии аденомы в конечной точке
колоноскопия на три года будут сравниваться в обеих группах.
Обсуждение:
Полезные профиль безопасности без кофеина экстракт зеленого чая, количественные и известных
активных содержанием EGCG, и накопление доказательств ее раком профилактический потенциал
требует, на наш взгляд, проверки этого соединения для nutriprevention колоректальной аденомы.
Хорошая доступность и низкие затраты могли бы сделать это neutraceutical лучших кандидатов для
более широкого использования в качестве пищевой добавки в colon cancer prevention.
BMC Cancer. 2011 Aug 18;11:360. doi: 10.1186/1471-2407-11-360.
Protocol for minimizing the risk of metachronous adenomas of the colorectum with green tea extract
(MIRACLE): a randomised controlled trial of green tea extract versus placebo for nutriprevention of
metachronous colon adenomas in the elderly population.
Stingl JC1, Ettrich T, Muche R, Wiedom M, Brockmöller J, Seeringer A, Seufferlein T.
1Institute of Pharmacology of Natural Products and Clinical Pharmacology, University Ulm,

Germany. Julia.stingl@uni-ulm.de
Prevention of colorectal cancer is a major health care issue. People who have undergone colonoscopy
screening and had colorectal polyps removed have a higher risk of being diagnosed with polyps again
compared to the normal population. Therefore, it would be ideal to find appropriate means that effectively
help to prevent the reoccurrence of polyps after polypectomy. So far, pharmaceutical chemoprevention
50
with NSAIDs including aspirin has been shown to be effective but not gained general acceptance due to
side effects. Nutraceuticals such as polyphenols from tea plants have demonstrated remarkable
therapeutic and preventive effects in molecular, epidemiological and clinical trials. However, placebocontrolled trials demonstrating the efficacy of nutraceuticals for the (secondary) prevention of colorectal
polyps as precursors for colorectal cancer are missing.
METHODS/DESIGN:
We present the design of a randomized, placebo controlled, multicentre trial to investigate the effect of
diet supplementation with green tea extract containing 300 mg epigallocatechin gallate (EGCG), the major
polyphenol in green tea, on the recurrence of colon adenomas. Patients who have undergone polypectomy
for colonic polyps will be randomized to receive either green tea extract containing 150 mg EGCG two
times daily or a placebo over the course of three years. After a one month run-in period in which all
patients will receive the active intervention, 2534 patients will be randomized, and 2028 patients are
expected to complete the whole study course. Incidence, number and histology of adenoma at endpoint
colonoscopy at three years will be compared in both groups.
DISCUSSION:
The beneficial safety profile of decaffeinated green tea extract, the quantifiable and known active
content EGCG, and the accumulating evidence of its cancer preventive potential require, in our view, a
validation of this compound for the nutriprevention of colorectal adenoma. Good accessibility and low
costs might render this neutraceutical a top candidate for wider use as food supplement in colon cancer
prevention.
Дизайн и установка
Судебная образом проспективное рандомизированное контролируемое дизайн сравнивая два
раза суточная доза зеленого чая экстракт, содержащий 150 мг EGCG дополнение к плацебо.
Пациенты будут рандомизированы после verum выполнения-в течение одного месяца получить либо
экстракт зеленого чая, содержащий 150 мг EGCG два раза в день или плацебо в течение трех лет.
Design and setting
The trial follows a prospective randomized controlled design comparing the twice daily intake of green
tea extract containing 150 mg EGCG supplement to a placebo. Patients will be randomized after a verum
run-in period of one month to receive either green tea extract containing 150 mg EGCG two times daily or
placebo over the course of three years.
Определение дозы
Применение зеленого чая экстракт, стандартизированный по два раза в день в дозе 150 мг EGCG
было решено, обзор существующей литературы по клинической долговременной профилактики
исследования и обоснование, что nutriprevention исследование должно включать дозах,
соответствующих питательных использовать зеленый чай, для которых существует, по крайней мере,
некоторые эпидемиологические данные для рака-профилактическое действие.
Простой расчет показывает, что в суточной дозе 300 мг EGCG соответствует нормальному
потребление зеленого чая: одну чашку зеленый чай заваривается примерно 2 г чайного листа. Листья
чая имеют катехина, около 10%. Если чай заваривается в течение 10 мин, около 80% катехинов будет
распущен. Количество EGCG составляет около 50% катехинов. Это означает, что одна чашка зеленого
чая будет содержать около 80 мг EGCG, и такое же количество других растворенных катехины. Таким
образом, 300 мг будет соответствовать 4 чашки чая, заваренного с помощью этого метода. На
практике, чай может быть заварен более короткий срок, в результате чего снижают концентрацию
катехинов. Таким образом, суточная доза применяемых в данном исследовании, безусловно, лежит
в диапазоне 4-7 чашек чая в день, который до сих пор физиологической дозы.
Чек с литературой показывает, что во всех существующих долгосрочных исследований,
аналогичных дозах были даны (см. таблицу table11).
Побочные эффекты и противопоказания
Есть никаких известных побочных эффектов экстракт зеленого чая. В систематическом обзоре,
проведенном в 2008 году Фармакопеи США, case reports и животных фармакология/токсикологии
исследований с 1966 по 2007 год показал, нет четких доказательств для EGCG, связанных с
токсичностью, в частности ферментов печени высот в общей дозе до 800 мг [28]. В общей сложности
51
216 случае отчеты на зеленый чай продукты были проанализированы, в том числе 34 отчетов о
поражении печени. Двадцать семь докладов, касающихся повреждения печени были
классифицированы как возможные причинно-следственная связь и семь в качестве вероятной
причинной связи [28]. Расход концентрированного экстракта зеленого чая на пустой желудок с
большей вероятностью привести к неблагоприятным последствиям, чем потребление в ФРС
государство, так до пяти раз выше концентрации в плазме крови наблюдается с пустым животом по
сравнению с ФРС государства [29-31]. В нашем исследовании печеночных ферментов параметры
будут проверены до зачисления, после одного месяца запустить-в период и после 4, 12, 20 и 36
месяцев, соответственно. Увеличение ферментов печени в 2.5 раза выше верхней границы
нормальных значений приведет к прекращению приема исследуемого лекарственного средства.
Участники будут настоятельно рекомендуется принимать капсулы на завтрак и ужин. Нет никаких
известных противопоказаний для приема внутрь-экстракт зеленого чая. Тем не менее, мы будем
тестировать для гепатотоксичности после месяца доза EGCG.
Dose determination
The application of green tea extract standardized to a twice daily dose of 150 mg EGCG was decided
upon a review of the existing literature on clinical long-term prevention studies and the rationale that a
nutriprevention study should involve doses corresponding to nutritional use of green tea for which there is
at least some epidemiological evidence for a cancer-preventive action.
A simple calculation shows that a daily dose of 300 mg EGCG corresponds to a normal intake of green
tea: one cup of green tea is brewed with approximately 2 g of tea leaves. Tea leaves have a catechin
content of about 10%. If the tea is brewed for 10 min, about 80% of the catechins will have dissolved. The
amount of EGCG is about 50% of the catechins. This means that one cup of this green tea would contain
about 80 mg EGCG, and the same amount of other dissolved catechins. Thus, 300 mg would correspond to
4 cups of tea brewed with this method. In practice, tea may be brewed with a shorter duration, which
would result in a lower concentration of catechins. Thus, the daily dose applied in this study certainly lies
within the range of 4-7 cups of tea per day, which is still a physiological dose.
A check with the literature reveals that in all existing long term studies, similar doses have been given
(see table table11).
Side effects and contraindications
There are no known common side effects of green tea extract. A systematic review performed in 2008 by
the United States Pharmacopeia, case reports and animal pharmacology/toxicology studies from 1966 to
2007 showed no clear evidence for EGCG-related toxicity, specifically liver enzyme elevation in a common
dose range of up to 800 mg [28]. A total of 216 case reports on green tea products were analyzed, including
34 reports concerning liver damage. Twenty-seven reports pertaining to liver damage were categorized as
possible causality and seven as probable causality [28]. Consumption of concentrated green tea extract on
an empty stomach is more likely to lead to adverse effects than consumption in the fed state, since up to
five-fold higher plasma concentrations have been observed with empty stomach compared to the fed state
[29-31]. In our study, liver enzyme parameters will be tested prior to enrollment, after the one month runin period and after 4, 12, 20 and 36 months, respectively. An increase of liver enzymes by 2.5-fold above
the upper normal value will lead to discontinuation of the study medication. Participants will be urged to
take the capsules at breakfast and dinner. There are no known contraindications for the intake of green tea
extract. Nevertheless, we will test for hepatotoxicity after one month of EGCG intake.
Испытания фазы I ежедневных устных Polyphenon E у пациентов с бессимптомной Рай стадия 0-II
хронический лимфоцитарный лейкоз.
Для определения оптимальной дозы Polyphenon E для хронических ежедневной администрации и
переносимости у пациентов с хроническим лимфолейкозом (ХЛЛ).
ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ:
Ранее нелеченных пациентов с бессимптомной Рай стадия 0-II ХЛЛ имели право на участие.
Polyphenon Е С стандартизированную дозу эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG) вводили с помощью
стандартного этап I проектирование с трех до шести пациентов в дозе (в диапазоне от 400 до 2000 мг
52
перорально два раза в день). Корыто EGCG в плазме измерялся через 1 месяц после начала терапии.
Ответ был классифицирован с помощью National Cancer Institute (NCI) рабочая группа (РГ) критерии.
Результаты:
Тридцать три отобранных пациентов были начислены в дозах от 1 до 8. Максимальнопереносимой дозы не было достигнуто. Наиболее распространенные побочные эффекты включали
transaminitis (33%, все 1-й класс), абдоминальная боль (30% сорт 1, 0% 2 сорт, 3% - 3 класс) и тошнота
(39% 1-й класс и 9% ранг 2). Один пациент испытал NCI РГ частичной ремиссии. Других признаков
клинической активности наблюдались также, с 11 пациентов (33%), имеющих устойчивый > или =
20% снижение лимфоцитов (ALC) и 11 (92%) из 12 пациентов с ощутимым лимфаденопатии
испытывают, по крайней мере, 50% скидка в сумме продукции всех узловых районах во время
лечения. Корыто EGCG в плазме крови после 1 месяца лечения колебалась от 2,9 до 3,974 нг/мл
(медиана, 40.4 нг/мл).
Вывод:
Ежедневная пероральная EGCG в Polyphenon E препарата была хорошей у больных ХЛЛ в этой фазе
я суда. Снижение ОДО и/или лимфаденопатия наблюдались у большинства больных. Испытания
фазы II для оценки эффективности использования 2,000 мг два раза в день начали в ноябре 2007
года.
J Clin Oncol. 2009 Aug 10;27(23):3808-14. doi: 10.1200/JCO.2008.21.1284. Epub 2009 May 26.
Phase I trial of daily oral Polyphenon E in patients with asymptomatic Rai stage 0 to II chronic
lymphocytic leukemia.
Shanafelt TD1, Call TG, Zent CS, LaPlant B, Bowen DA, Roos M, Secreto CR, Ghosh AK, Kabat BF, Lee MJ,
Yang CS, Jelinek DF, Erlichman C, Kay NE.
Author information
1Mayo Clinic, 200 First Street SW, Rochester, MN 55905, USA. shanafelt.tait@mayo.edu

To define the optimal dose of Polyphenon E for chronic daily administration and tolerability in patients
with chronic lymphocytic leukemia (CLL).
PATIENTS AND METHODS:
Previously untreated patients with asymptomatic Rai stage 0 to II CLL were eligible for participation.
Polyphenon E with a standardized dose of epigallocatechin-3-gallate (EGCG) was administered using the
standard phase I design with three to six patients per dose level (range, 400 to 2,000 mg by mouth twice a
day). Trough plasma EGCG levels were measured 1 month after initiation of therapy. Response was
classified using the National Cancer Institute (NCI) Working Group (WG) Criteria.
RESULTS:
Thirty-three eligible patients were accrued to dose levels 1 to 8. The maximum-tolerated dose was not
reached. The most common adverse effects included transaminitis (33%, all grade 1), abdominal pain (30%
grade 1, 0% grade 2, and 3% grade 3), and nausea (39% grade 1 and 9% grade 2). One patient experienced
an NCI WG partial remission. Other signs of clinical activity were also observed, with 11 patients (33%)
having a sustained > or = 20% reduction in absolute lymphocyte count (ALC) and 11 (92%) of 12 patients
with palpable adenopathy experiencing at least a 50% reduction in the sum of the products of all nodal
areas during treatment. Trough plasma EGCG levels after 1 month of treatment ranged from 2.9 to 3,974
ng/mL (median, 40.4 ng/mL).
CONCLUSION:
Daily oral EGCG in the Polyphenon E preparation was well tolerated by CLL patients in this phase I trial.
Declines in ALC and/or lymphadenopathy were observed in the majority of patients. A phase II trial to
evaluate efficacy using 2,000 mg twice a day began in November 2007.
Все участники исследования были предоставлены лекарства дневник, чтобы указать время и
количество лекарств, использования, который был рассмотрен на каждый последующий визит.
Пациенты продолжали активного лечения (дозы в диапазоне от 400 до 2000 мг перорально два раза
в день) в течение 6 месяцев и оценивали каждые 4 недели, физическое обследование и
лабораторные испытания. Лечение было прекращено в случае прогрессирующей болезни, как
определено NCI РГ критерии,8 или чрезмерной токсичности. По окончании 6 месяцев активного
лечения пациенты пошли наблюдения. С одобрения лечащего гематолога, пациентов, которые не
53
имели прогрессирования заболевания и, кто желал оставаться на EGCG были предоставлены EGCGкапсулы, содержащие в своей назначенной дозе до 12 дополнительных месяцев.
All study participants were provided a medication diary to indicate the time and quantity of medication
usage, which was reviewed at each follow-up visit. Patients remained on active treatment (dose range, 400
to 2,000 mg by mouth twice daily) for up to 6 months and were evaluated once every 4 weeks by physical
examination and laboratory testing. Treatment was discontinued in the event of progressive disease, as
defined by the NCI WG criteria,8 or excessive toxicity. At the completion of 6 months of active treatment,
patients went to observation. With the approval of the treating hematologist, patients who had not
experienced disease progression and who desired to remain on EGCG were provided EGCG-containing
capsules at their assigned dose level for up to 12 additional months.
Обсуждение
Ежедневная пероральная EGCG в Polyphenon E препарата хорошо переносится до максимальной
дозе (2000 мг перорально два раза в день) в этом испытания фазы I для пациентов с бессимптомной
Рай стадия 0-II ХЛЛ. Наиболее острой токсичности была ≤ 1 класс для более чем 80% пациентов, и
только у двух (6%) из 33 пациентов опытные ≥ 3 класс токсичности. Главное, клинических признаков
деятельности не наблюдалось, с одной больной достижения NCI РГ PR и более 50% исследуемых
пациентов добиться устойчивого снижения ALC ≥ 20% и/или ≥ 50% уменьшение лимфаденопатии в
какой-то момент во время лечения. Клиническая деятельность будто бы относится к дозе, потому что
более 75% пациентов, получавших на уровнях доз, 4-8 (1200-2000 мг дважды в день) достигается, по
крайней мере, биологической реакции по сравнению с менее чем 20% пациентов, получавших на
уровни дозы от 1 до 3.
Несмотря на обширные данные, показывающие, что от 50% до 70% больных протекает
бессимптомно, в более ранней стадии ХЛЛ будет опыт прогрессии и требуют лечения, 2,6,37 таких
пациентов в настоящее время управляемые с наблюдения.38 Фаза I представленные здесь данные
показывают, что Polyphenon E может иметь клиническую активность у этих больных, и то, что эта
процедура очень хорошо переносится предполагает, что Polyphenon E заслуги дополнительные
оценки как заболевание-стабилизирующего агента. За исключением трисомия 12, клинической
деятельности, наблюдаемой с Polyphenon E в настоящее судебное заседание не кажется, под
влиянием ZAP-70, CD38, или IgVH мутация Гена статус. Это наблюдение предполагает, что Polyphenon
E может иметь активность в рай стадия 0-II пациентов, у которых прогностических параметров
предположить, что они находятся в группе высокого риска прогрессирования заболевания.39
Механизм(ы), с помощью которых EGCG влияет ХЛЛ в-клеток in vivo неизвестно. In vitro
исследования ХЛЛ в-клеток показывают, что EGCG уменьшается VEGF рецептора фосфорилирования
и downregulates экспрессии MCL-1 и XIAP.30 Действительно, EGCG, кажется, обладают большей
способностью обострять отношения с MCL-1, чем в других BCL-2 члена семьи ингибирующих
соединений в развитии в качестве терапии ХЛЛ в том числе остатками, apogossypol, и ABT 737.40
Другие исследования показали, что EGCG является мощным ингибитором BCL-2 в наномолярных
концентрациях.18 Хотя эти механизмы представляют особый интерес в связи с важностью BCL-2
членов семьи,41-43 и, в частности, MCL-1,44-47 в CLL B-клеточного апоптоза сопротивление,
многочисленные другие механизмы действия предлагаемого противоопухолевые эффекты EGCG,
наблюдаемые in vitro.9-27,40,48
Потому что исследования in vitro свидетельствуют, ЭГКГ может обладать активностью в отношении
широкого спектра злокачественных опухолей человека, в том числе предстательной железы, толстой
кишки, легких и молочной железы,49-52 результаты этого испытания фазы I могут иметь значение для
клинических исследований EGCG при других заболеваниях. В этой связи следует отметить, что
средний возраст пациентов в нашем исследовании было более 60 лет, и что 70% участников были
мужчинами. Хотя MTD не было достигнуто в наши суда, мы решили не нагнетать за 2000 мг дважды в
день в дозе уровне, потому что большое количество капсул, необходимых для достижения этой дозе
(10 капсул два раза в день) сделал дальнейшей эскалации дозы проблематично. Возможно, могут
перерасти за рамки этой дозе уровень, если более концентрированный препарат становится
доступным. В частности, в плазме крови достигается на уровнях доз от 3 до 8 в нашем исследовании
были достигнуты администрирование Polyphenon E в ФРС государства, в то время как пост
54
администрации, вероятно, позволяют пациентам для достижения аналогичного или более высокого
уровня в плазме при низких Polyphenon E дозах.53
Причиной широкой вариации в корыто плазмы EGCG уровнями, которые наблюдались в нашем
исследовании-это неизвестно. Это изменение может касаться различий в абсорбции при приеме с
пищей (например, при общей калорийности, соотношение жиров/белков/углеводов), метаболизм и
связывание с белками. Следует также отметить, что корыто EGCG в плазме уровней явно не
относятся к клинической деятельности Polyphenon E наблюдается среди больных ХЛЛ. Это
наблюдение может указывать на другие фармакокинетические параметры (например, пиковые
уровни, площадь под кривой, и т.д.) или характеристики лейкозных клонов может касаться
клинических эффектов Polyphenon е у больных ХЛЛ более сильно, чем корыто в плазме крови.
В заключение, ежедневная пероральная EGCG в Polyphenon E препарата хорошо переносится в
дозах до 2000 мг два раза в день в течение 6 месяцев у пациентов с бессимптомной Рай стадия 0-II
ХЛЛ. Снижение ALC и лимфаденопатия во время Polyphenon E терапии наблюдались у большинства
больных. Фаза II испытания по оценке эффективности Polyphenon E (2000 мг дважды в день) у
пациентов с бессимптомной Рай стадия 0-II ХЛЛ было возбуждено в ноябре 2007 года.
DISCUSSION
Daily oral EGCG in the Polyphenon E preparation was well tolerated up to the maximum dose tested
(2,000 mg orally twice per day) in this phase I trial for patients with asymptomatic Rai stage 0 to II CLL. The
most severe toxicity was ≤ grade 1 for more than 80% of patients, and only two (6%) of 33 patients
experienced ≥ grade 3 toxicity. Importantly, signs of clinical activity were observed, with one patient
achieving an NCI WG PR and more than 50% of study patients attaining a sustained decline in ALC of ≥ 20%
and/or a ≥ 50% reduction in lymphadenopathy at some point during treatment. Clinical activity seemed to
be related to dose because more than 75% of patients treated on dose levels 4 to 8 (1,200 to 2,000 mg
twice per day) achieved at least a biologic response compared with less than 20% of patients treated on
dose levels 1 to 3.
Despite extensive data demonstrating that 50% to 70% of patients with asymptomatic, earlier stage CLL
will experience progression and require treatment,2,6,37 such patients are presently managed with
observation.38 The phase I data presented here suggests that Polyphenon E may have clinical activity in
these patients, and the fact that this treatment is very well tolerated suggests that Polyphenon E merits
additional evaluation as a disease-stabilizing agent. With the exception of trisomy 12, the clinical activity
observed with Polyphenon E in the present trial did not seem to be influenced by ZAP-70, CD38, or IgVH
gene mutation status. This observation suggests that Polyphenon E may have activity in Rai stage 0 to II
patients whose prognostic parameters suggest they are at high risk for disease progression.39
The mechanism(s) by which EGCG affects CLL B cells in vivo is unknown. In vitro studies of CLL B cells
show that EGCG decreases VEGF receptor phosphorylation and downregulates the expression of MCL-1
and XIAP.30 Indeed, EGCG seems to have greater ability to antagonize MCL-1 than other BCL-2 family
member inhibitory compounds in development as CLL therapies including gossypol, apogossypol, and ABT
737.40 Other studies suggest that EGCG is a potent inhibitor of BCL-2 at nanomolar concentrations.18
Although these mechanisms are of particular interest because of the importance of BCL-2 family
members,41–43 and particularly MCL-1,44–47 in CLL B-cell apoptotic resistance, numerous other mechanisms
of action have been proposed for the antitumor effects of EGCG observed in vitro. 9–27,40,48
Because in vitro studies suggest EGCG may have activity against a wide range of human malignancies
including prostate, colon, lung, and breast cancer,49–52 the results of this phase I trial may have relevance
for clinical studies of EGCG in other diseases. In this respect, it should be noted that the median age of
patients in our study was more than 60 years old and that 70% of participants were men. Although the
MTD was not reached in our trial, we chose not to escalate beyond the 2,000 mg twice per day dose level
because the high number of capsules required to achieve this dose (10 capsules twice per day) made
further dose escalation problematic. It may be possible to escalate beyond this dose level if a more
concentrated preparation becomes available. Notably, the plasma levels attained on dose levels 3 to 8 in
our study were achieved administering Polyphenon E in the fed state, whereas fasting administration
would likely allow patients to achieve similar or higher plasma levels at lower Polyphenon E doses. 53
55
The reason for the wide variation in trough plasma EGCG levels observed in our study is unknown. This
variation could relate to differences in absorption when administered with food (eg, total calories,
proportion of fat/protein/carbohydrate), metabolism, or protein binding. It is also notable that trough
plasma EGCG levels did not clearly relate to the clinical activity of Polyphenon E observed among CLL
patients. This observation could indicate other pharmacokinetic parameters (eg, peak levels, area under
the curve, and so on) or characteristics of the leukemic clone may relate to the clinical effects of
Polyphenon E in CLL patients more strongly than trough plasma levels.
In conclusion, daily oral EGCG in the Polyphenon E preparation was well tolerated at doses up to 2,000
mg twice per day for up to 6 months in patients with asymptomatic Rai stage 0 to II CLL. Declines in ALC
and lymphadenopathy during Polyphenon E therapy were observed in the majority of patients. A phase II
trial evaluating the efficacy of Polyphenon E (2,000 mg twice per day) in patients with asymptomatic Rai
stage 0 to II CLL was initiated in November 2007
Метилированные-(3")-эпигаллокатехин галлат аналоговый подавляет рост опухоли в Huh7
клетках гепатомы через ингибирование ангиогенеза.
Он согласился с тем, что многие противоопухолевые эффекты (-)-эпигаллокатехин галлат (EGCG),
которые проводятся при посредничестве различных других эффектов. Мы сообщаем новый Поиск, а
именно, antiproliferation потенциал и механизм метилированных-(3")-эпигаллокатехин галлат
аналоговый (MethylEGCG) оказывая антиоксидантный эффект, чем EGCG. MethylEGCG ингибировал
активность фактора роста эндотелия сосудов (VEGF)-зависело от того, VEGF рецептора 2 и p42/44
MAPK, пролиферации клеток, и пробки в формировании человеческой пуповины сосудистых
эндотелиальных клеток (HUVECs) на 1 μ М. даже низкие дозы (1,1 мг/кг в / Я.p. 8.3 мг/кг стр.o.)
администрация подавление роста опухоли в xenografted Huh7 гепатомы мышей на 50%. CD31
положительные клетки, визуализированные в кровеносных сосудах, были снижены в опухоли на
18%, что предполагает высокое противоопухолевое действие через ингибирование ангиогенеза. Это
исследование показало, что модификация 3" положение метилирование EGCG (MethylEGCG) может
снизить рост клеток эффекты при низкой концентрации in vivo.
Nutr Cancer. 2014;66(4):728-35. doi: 10.1080/01635581.2013.783601. Epub 2013 Sep 13.
Methylated-(3'')-epigallocatechin gallate analog suppresses tumor growth in Huh7 hepatoma cells via
inhibition of angiogenesis.
Hashimoto O1, Nakamura A, Nakamura T, Iwamoto H, Hiroshi M, Inoue K, Torimura T, Ueno T, Sata M.
1a Liver Cancer Division, Research Center for Innovative Cancer Therapy , Kurume University , Japan.

It is agreed that many of the antitumor effects of (-)-epigallocatechin gallate (EGCG) are mediated by
various other effects. We report a new finding, namely, the antiproliferation potential and mechanism of
methylated-(3'')-epigallocatechin gallate analog (MethylEGCG) having a stronger anti-oxidation effect than
EGCG. MethylEGCG inhibited activity of vascular endothelial growth factor (VEGF)-depended VEGF receptor
2 and p42/44 MAPK, cell proliferation, and tube formation in human umbilical vascular endothelial cells
(HUVECs) at 1 μ M. Even low- dose (1.1 mg/kg i.p. 8.3 mg/kg p.o.) administration suppressed tumor growth
in xenografted Huh7 hepatoma mice by 50%. CD31 positive cells, visualized in blood vessels, were reduced
in tumors by 18%, suggesting high antitumor activity via inhibition of angiogenesis. This study indicated
that the modification of the 3'' position methylation of EGCG (MethylEGCG) could reduce cell growth
effects at a low concentration in vivo.
Ингибирование канцерогенеза чая составляющих.
Возможные рака профилактическая деятельность чая получил много внимания в последние годы.
Ингибирующее деятельности, кофеварка и кофеварка трехсторонних участников в отношении
канцерогенеза в иной орган, сайты были продемонстрированы во многих моделях животных.
Влияние потребления чая на человека раковые заболевания, однако, остаются неубедительными.
Механизмы действия полифенолов чая, особенно EGCG, наиболее распространенных и активных
катехинов, были всесторонне исследованы. Большинство исследований, однако, были основаны на
культуре клеток систем, и эти механизмы должны быть оценены и проверены в моделях животных
или людей для того, чтобы получить больше понимания о влиянии потребления чая на человека рак.
56
Вмешательство человека испытаний служат основанием для определения возможной профилактики
рака из определенных участках приготовления чая составляющих.
Semin Cancer Biol. 2007 Oct;17(5):395-402. Epub 2007 Jul 4.
Inhibition of carcinogenesis by tea constituents.
Ju J1, Lu G, Lambert JD, Yang CS.
Author information
1Department of Chemical Biology, Ernest Mario School of Pharmacy, Rutgers, The State University

of New Jersey, Piscataway, NJ 08854-8020, USA.
Abstract
The possible cancer preventive activity of tea has received much attention in recent years. The inhibitory
activities of tea and tea constituents against carcinogenesis at different organ sites have been
demonstrated in many animal models. The effect of tea consumption on human cancers, however, remains
inconclusive. The mechanisms of action of tea polyphenols, especially EGCG, the most abundant and active
catechin, have been extensively investigated. Most of the studies, however, were based on cell culture
systems, and these mechanisms need to be evaluated and verified in animal models or humans in order to
gain more understanding on the effect of tea consumption on human cancer. Human intervention trials are
warranted to determine the possible prevention of cancer of specific sites by preparation of tea
constituents.
Введение
Чай, сделанный из засушенных листьев растений Camellia sinensis, является вторым наиболее
широко потребляемых напитков в мире рядом с водой. Зеленый чай, черный чай и улун-это три
основные формы чая. Черный чай составляет 78% чая, производимых во всем мире; принимая во
внимание, что зеленый и улун составляют около 20% и 2%, соответственно. Зеленый чай получают
путем пропаривания или пан-жарки свежие листья чая, который инактивирует ферменты и
предотвращает окисление чая составляющих. Типичный заваренного зеленого чая (2 г чайного листа
в 200 мл горячей воды) содержит 500-700 мг воды, извлекаемых материалов, из которых 30-40% (по
сухой массе) являются катехины. (-)-Эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG), (-)-эпигаллокатехин, (-)эпикатехин-3-галлат (ЭКГ), и (-)-эпикатехин (EC) являются основными катехины в чае. Черный чай
получают при помощи процесса, известного как брожения, в котором чайные листья измельчаются
для продвижения ферментативного окисления и последующей конденсации полифенолов чая,
ведущих к образованию олигомерных полифенолов (theaflavins) и полимерных полифенолов
(теарубигины). Черный чай содержит 2-6% theaflavins, >20% теарубигины, и 3-10% катехинов в водеизвлекаемых материалов. Чайные листья также содержат 2-5% кофеина в воде-экстрагируемый
материал зеленый, улун и черный чай.
Возможные рака профилактическая деятельность чая получил много внимания в последние годы.
Ингибирующее деятельности, кофеварка и кофеварка трехсторонних участников в отношении
канцерогенеза в иной орган, сайты были продемонстрированы во многих моделях животных.
Влияние потребления чая на человека раковые заболевания, однако, остаются неубедительными.
Механизмы действия полифенолов чая, особенно EGCG, наиболее распространенных и активных
катехинов, были всесторонне исследованы. Большинство исследований, однако, основаны на
системах клеточных культур. Пока не ясно, какие механизмы являются более актуальной и важной in
vivo.
В этой главе рассматриваются исследования на животных на ингибирующее действие чая
трехсторонних участников в отношении опухолей, возможные механизмы действия чая
составляющих, которые могут быть применимы для человека ситуаций и эпидемиологических
исследований на чай и рака в организме человека. Результаты от нашей собственной лаборатории,
обсуждаются более подробно в качестве примеров в этой области исследований.
Ингибирование опухолей в животных моделях и возможные механизмы
Чай и его составляющие были продемонстрированы во многих моделях животных ингибировать
онкогенез в различных органах сайтов, в том числе легких, ротовой полости, пищевода, желудка,
тонкой кишки, толстой кишки, кожи, предстательной железы, молочных желез, печени,
поджелудочной железы и мочевого пузыря. Некоторые результаты были рассмотрены ранее [1-8].
57
Таблица 1 суммирует результаты 120 исследований, опубликованных с 1991 года. Ниже приведен
обзор исследований конкретного органа сайтов.
Легких онкогенез
Всего 21 исследования о влиянии чая на легких опухолей, в 19 исследования показали
ингибирующее воздействие.
Администрация зеленого чая, черного чая, EGCG, или theaflavins во время инициации или этапы
продвижения было показано, существенно снизить (4-methylnitrosamino)-1-(3-пиридил)-1-butanon
(NNK)-индуцированных опухолей легких у крыс, мышей и Хомяков [9-17]. Лечение с зеленым или
черным чаем, в течение 60 недель также ингибирует спонтанное формирование опухоли легких у
мышей A/J [18]. Пероральное введение настой зеленого чая уменьшается количество легких колонии
мышь клеток карциномы легкого Льюис в метастазирования системы [19]. Эти результаты
показывают, что чай препараты могут быть профилактические средства для всех этапов
канцерогенеза легких.
Чунг et al. [12] показали, что ингибирующее действие кофеина (680 ppm) на NNK-индуцированных
опухолей легких у крыс была близка к 2% черный чай (содержит 680 ppm кофеин). В предыдущей
исследование с/J мышей, однако, чисто EGCG был показан, чтобы быть немного более эффективен,
чем кофеин в подавлении опухолей легких [10]. Черный чай полифенолы имеют более низкую
биодоступность, чем полифенолы зеленого чая, и вклад кофеин может объяснить ингибирование
легких tumorigensis, чай черный в крыс.
В нашем недавнем исследовании, оральное 0,5% Polyphenon E (СИЗ, стандартизованного зеленого
чая полифенол препарат, содержащий 65% EGCG, 25% другие катехины, и 0,6% кофеина) или 0.044%
кофеин в питьевой жидкости для 32 недель было обнаружено, ингибируют развитие аденом легких
для аденокарциномы в/J мышей, которые были обработаны с разовой дозы NNK 20 недель ранее
[17]. Иммуногистохимическое (ИГХ) анализ показал, что СИЗ и кофеин лечение ингибирует
пролиферацию клеток аденокарциномы в, расширенные апоптоз аденокарциномы и аденомы, а
также пониженный уровень c-Jun и фосфо-Erk1/2. В нормальных тканях легкого, ни агент оказал
значительное влияние на клеточную пролиферацию или апоптоз.
Lu et al. [20] недавно проанализировали экспрессию генов изменения, вызванные администрацией
зеленый чай или СИЗ химически-индуцированной модели мыши для опухолей легких. Они
обнаружили, что 88 генов, которые дифференциально экспрессируемых в опухоли от нормальной
ткани) были отменены лечения и предположил, что эти гены могут быть использованы в качестве
маркеров для чая воздействия.
Опухолей пищеварительного тракта
Ингибирующее влияние чая против опухолей в пищеварительном тракте, в том числе полости рта,
пищевода, желудка, тонкой кишки, толстой кишки, как было показано в 27 из 33 исследований.
Тормозящее воздействие чая и чайных полифенолов на кишечных опухолей у мышей были
последовательно соблюдается в различных лабораториях [21-24]. Мы показали, что применение
EGCG на 0.02% до 0,32% в питьевой жидкости доза-зависимо ингибирует небольших опухолей
кишечника в ApcМин./+ мышей, но кофеина не имел такого эффекта [24]. Вестерн-блот анализ показал,
что EGCG администрации привело к увеличению уровня Е-кадгерина, а также снижение уровня βкатехин в ядре, c-Myc, фосфо-Akt, и фосфо-Erk в опухоли [24]. В другом исследовании с ApcМин/+
мышей, СИЗ (0,12% в рационе) было обнаружено, что уменьшение опухоли кишечника кратности на
70,5%, но ЭКГ (0.08% в питьевой жидкости) не оказали существенного ингибирующего эффекта. [25].
IHC анализ показал, что СИЗ или EGCG лечение увеличение апоптоза, но снизился на пролиферацию
клеток, а также уровня фосфо-Akt и ядерного β-катенина. Зеленый чай администрации (0,6% в
питьевой жидкости) ингибируют формирование azoxymethane (AOM)-индуцированной аберрантных
crypt очагов в CF-1 мышей на высокожировой диете [26]. EGCG (0,1% в питьевой жидкости)
администрации опухоль уменьшилась заболеваемость и число опухолей на опухоль-подшипник
мышь в АОМ-лечится Ср-1 мышей [27].
Влияние чая на подготовку толстой кишки онкогенез у крыс, однако, не были последовательными
[28-34]. Отсутствие единообразного защитный эффект против канцерогенеза толстой кишки-это
довольно удивительно, потому что кишечник считается перспективным сайт для химиопрофилактики
58
с полифенолов, которые имеют низкую системную биодоступность. EGCG обладает лишь
ограниченной системная биодоступность после перорального приема. Даже поглощенной EGCG
экскретируется в основном в кишечник через желчные. Наши недавние исследования на животных
показали, что СИЗ на 0.24% в рационе значительно ингибирует АОМ-индуцированной АКФ и опухоль
толстой кишки формирование у крыс на 37% и 55%, соответственно (неопубликованные результаты).
Кожа канцерогенеза
Есть в общей сложности 24 исследования, демонстрирующие ингибирование опухолей во время
инициации, промоции, или прогрессирование стадий, пероральное введение или наружное
применение различных кофеварка препаратов.
Conney et al. [35-37] продемонстрировано ингибирующее влияние перорально чай, чай без
кофеина, а кофеин против УФ-индуцированных опухолей кожи у мышей и тесная связь между
ингибирования канцерогенеза и уменьшение жировой ткани, чай и кофеин [35]. Кофе без кофеина
зеленый чай или кофе без кофеина черный чай оказался гораздо менее эффективно препятствуя
образованию опухолей и уменьшения жира уровнях, и добавление кофеина в кофе без кофеина
зеленый или черный чай восстановил ингибиторных эффектов. Когда чай полифенолы проводятся в
устной форме, их низкая биодоступность в коже может ограничить ингибирующее действие; вклад
кофеин присутствует в чай ингибирования канцерогенеза может стать более важным. Местное
применение EGCG и кофеин для кожи было показано, что уменьшение, в той же степени, частоту,
множественность и размеры опухолей, индуцированных УФ лечение в SKH-1 мышей [38, 39].
Простаты, опухолей и пересадить рост опухоли предстательной железы
Всего существует шесть исследования о влиянии чая на рак предстательной железы. Четыре
исследования были в модели ксенотрансплантата, где человеческие клетки рака простаты были
привиты в иммуно-дефицитных мышей, и рост опухоли подавляется путем устного или я.p.
администрация чайные экстракты или полифенолы [40-43].
Гупта et al. [44] сообщили, что Оральный настой полифенольной фракции изолированных от
зеленого чая (0,1% в качестве питьевой жидкости) значительно ингибирует опухоли,
распространенность и тяжесть в простате, а также метастазы в отдаленные сайты в автохтонных
трансгенных аденокарциномы мыши простаты (бродяга) модели. В следующем исследовании [45],
лечение было обнаружено, что снижение инсулин-подобный фактор роста (IGF)-1, фосфо-Akt и Erk
1/2 уровня, но увеличение IGF-связывающий белок-3 (IGFBP-3) уровни в рак простаты бродяга
мышей. Caporali et al. [46] сообщили о схожих ингибиторная активность перорально катехины
зеленого чая на предстательной железы, опухолевых образований в TRAMP модель. Они показали,
что уровни clusterin (белков, участвующих в апоптозе и вниз регулируется в предстательной железе
при раке прогрессии) были поддержаны администрацией [46].
Не ясно ли чай полифенолы подавляют канцерогенез простаты путем прямого действия чая
полифенолы, которые являются биологически простаты или непрямого действия, такие как, влияя на
метаболизм андрогенов или путем воздействия циркулирующего сывороточного IGF-1 уровня, как
отметил г-н Гупта et al. [44].
Молочных онкогенез
Есть в общей сложности 12 исследования о влиянии чая на молочных опухолей, и 8 исследования
показали ингибирующее воздействие. Причиной отсутствия торможения в 4 исследованиях не ясно.
Одним из возможных факторов является подозреваемых низкой биодоступности полифенолов чая в
молочных тканей, и наблюдается ингибирующее влияние чая на молочных опухолей может быть изза непрямого действия чая. Например, Rogers et al. [47] показал не значительное ингибирующее
действие черного чая применяют во время акции этапе 7,12-dimethylbenz[a]антрацениндуцированных опухолей молочной крыс на AIN76 диеты. Однако, у крыс на богатой жиром диете,
уменьшение опухоли количество и размер, черный чай был найден. Результаты показывают, что
черный чай может снизить онкогенез косвенно влияющие на всасывание жиров и веществ, которые
могут влиять на метаболизм эстрогенов.
Механистические исследования, посвященные деятельности EGCG в клеточных линий
Многие исследования механизмов действия EGCG и другие катехины были проведены в клеточных
линий, и эта тема была рассмотрена ранее [4, 48, 49]. Предлагаемые механизмы включают
59
ингибирование MAP-киназ и PI3K/AKT пути, ингибирование NFκB - и AP-1-опосредованной
транскрипции, ингибирование фактора роста-опосредованной сигнализации, ингибирование
протеиназ деятельности, и иной деятельности. Концентрации EGCG требуется соблюдать эти
биологические эффекты in vitro однако, как правило, превышает достижимые концентрации в
плазме и тканях в 10 - 100 раз, и остаются вопросы, касающиеся актуальности этих in vitro замечания
к механизмам рак-профилактические мероприятия in vivo [49].
В общем, если эффект можно наблюдать in vitro при концентрациях ниже или аналогичные тем,
которые наблюдаются in vivo, то событие может произойти in vivo. Ингибирование теломеразы и
матриксных металлопротеиназ была продемонстрирована при достаточно низких концентрациях
EGCG (IC50 в диапазоне 0,5-1 мкм). EGCG также было установлено, привязать к 67-кда рецептора
ламинина, Bcl-2, vimentin, и глюкозы-регулируемого белка 78 с высоким сродством [50-53]. Однако
существуют большие различия между эффективной концентрации определяются с чистого
ферментов и те, в линиях клеток или тканей, возможно из-за неспецифического связывания EGCG
многих белков и ограниченное количество EGCG, которые могут попадать в клетки. Когда небольшое
количество чистого фермента используется в качестве ферментативного анализа, торможение может
наблюдаться при наномолярных концентрациях EGCG, но это может занять гораздо более высоких
концентрациях EGCG ингибирует активность в линии клеток или тканей. Этот момент иллюстрируется
в ингибировании 20 s протеасома chymotryptic деятельности EGCG, т.е. IC50 наблюдаемые в клеткебесплатная система была 0.1-0.2 мкм, но это было 1-40 мкм в опухолевых клеточных линиях [54].
EGCG сообщили привязки к 67-кда рецептора ламинина с Kd 0,04 мкм, с vimentin Kd 3.3 нм, и
взаимодействовать с Bcl-2 с Kя 0,33 мкм [50-52]. Во всех этих исследованиях, были эксперименты,
демонстрирующие актуальность биологических эффектов, в их конкретных экспериментальных
систем, но это требует гораздо более высоких концентрациях EGCG, вызывают угнетение роста и
индуцируют апоптоз. Общего применения этих механизмов для профилактики рака до сих пор не
известно.
Еще одной проблемой в использовании редокс-чувствительных соединений в культуре клеток
системы окисления и стабильность соединения. При добавлении в культуру клеток среднего, EGCG
окисляется производить супероксидного радикала и ч2O2 [55]. Мы показали, что, в зависимости от
линии клеток и условий культивирования, EGCG-индуцированного апоптоза может быть полностью
или частично заблокировано добавление каталазы в культуре средних, что позволяет предположить,
что апоптоз опосредуется ч2O2 [49]. Автоокисления EGCG генерируются активные частицы могут
инактивации рецептора эпидермального фактора роста в-клеток в культуре [55]. В недавнем
исследовании на EGCG-индуцированное изменение экспрессии генов с помощью ДНК-микрочипов
[56], мы обнаружили, что подавление экспрессии Гена костного морфогенетического белкасигнальный путь, EGCG был не подвержены каталазы, и поэтому считается, что перекись водорода
независимыми. С другой стороны, многие генных и клеточных путей, в том числе генов
трансформирующего фактора роста β сигнальный путь были перекиси водорода зависит [56]. Не ясно
ли EGCG автоокисления-индуцированных эффектов происходят внутри тканей животных, так как эти
ткани обладают анти-окислительных ферментов и, как правило, под нижней парциального давления
кислорода (< 40 мм рт.ст.), чем в клеточной культуре среднего (152 мм Hg). Этот момент обсуждался
в наших предыдущих публикациях [49, 55] и рассмотрен хана et al. [57].
На основе вышеизложенного, мы подводим итоги нашего понимания механизмов профилактики
рака EGCG следующим образом: 1) несколько механизмов, которые могут быть задействованы в
различных экспериментальных системах; 2) некоторые из предложенных механизмов, основанных
на исследованиях в раковых клеточных линий могут не быть актуальными для профилактики рака; 3)
механизмы профилактики рака должны быть продемонстрированы в соответствующих моделей или
тканей человека; 4) многие наблюдаемые эффекты, вероятно, вторичные события или вниз по
течению событий, и важно определить непосредственных целей EGCG действий.
Исследования на чай и рака человека
Связь между потреблением чая и человека риск развития рака был рассмотрен во многих статьях.
В 1991 году, рабочая группа Международного агентства по изучению рака (МАИР) рассмотрел
влияние чая на раковые заболевания разных сайтах и пришел к выводу, что “есть неадекватные
60
доказательства канцерогенности у человека и экспериментальных животных чаепития” [58]. В 1993
году, Ян и Ван рассмотрено более 100 опубликованных работ и обращали больше внимания на
возможный рак-профилактический эффект чая потребления [1]. Этот обзор резюмировал, что, в то
время как в некоторых исследованиях показал негативные ассоциации между потреблением чая и
риском развития рака, другие не показали положительные ассоциации или ассоциации. Было
высказано предположение, что защитный эффект чая может зависеть от различных этиологических
факторов, участвующих в различных видах рака, и даже для тех же типов рака в различных
географических районах. Аналогичные выводы были достигнуты в последующих обзорах [59-62].
В настоящей статье мы рассмотрели около 150 эпидемиологические исследования связи между
потреблением чая и человеческого риска рака Толстой и прямой кишки, легких, желудка, пищевода,
молочной железы, почек, мочевого пузыря, предстательной железы, яичника, поджелудочной
железы и других сайтов. Результаты обобщены в таблице 2.
Колоректального рака
Связь между потреблением чая и риск колоректального рака была тема несколько обзоров [6366]. Большинство отзывов пришел к выводу, что исследования не дают убедительных доказательств
в поддержку гипотезы о том, что чай-это химические агента и, что негативные ассоциации может
быть сильнее в обсервационных эпидемиологических исследований рака прямой кишки, чем рак
толстой кишки [65, 66]. Солнце et al. [67] недавно провели Мета-анализ восьми опубликованных
исследований с соответствующими данными. Снижение риска колоректального рака с потреблением
зеленого чая был найден (или= 0.82, 95% CI=0.69-0.98), однако ассоциация была найдена с черным
чаем (или = 0.99, 95% CI = 0.87-1.13).
Мы проспективно исследовали связи между биомаркерами потреблением чая и риском развития
колоректального рака среди когорты 18,244 мужчин в Шанхае, Китай, с 16 лет наблюдения. EGC, 4'-Oметил-EGC (4'-MeEGC) и EC, и их метаболитов в исходных образцов мочи были измерены на 162
инцидент случаев заболевания колоректальным раком и 806 контролей. Лиц с высоким prediagnostic
мочевыводящих EGC и 4'-MeEGC уровней имели более низкий риск рака толстой кишки. [68].
Рак легких
Кларк et al. [69] рассмотрены 15 эпидемиологических исследований потребления чая и рака легких
и обсудили связанными с этим предрассудками, производящих факторов. Как и во всех
эпидемиологических исследований рака легких, возможные вмешивающиеся влияние курение или
пассивное курение является серьезной проблемой. В ряде недавних исследований, защитный
эффект потребления чая против рака легких наблюдался только в отдельных субпопуляций.
Например, зеленый чай защитный у лиц с OGG1 Cys (326) аллеля [70] и некурящие женщины [71], и
черный чай в nonsmoking женщин [72, 73]. Эти результаты указывают на важность рассмотрения
генетический полиморфизм и специфические факторы риска в будущих исследованиях. Фаза II
химиопрофилактики судебное разбирательство проводится в настоящее время консорциумом
онкологических центров и университетов в Канаде и США в бывших курильщиков, с использованием
СИЗ [74].
Желудка и пищевода
Четырнадцать когортных исследований и 23 " случай-контроль " исследования были проведены на
отношения между чаепитием и рака желудка с 1966 года. Результаты ранних исследований случайконтроль на возможный рак желудка профилактических мероприятий чая побудили многих других
исследованиях в этой теме. Результаты когортных исследований, однако, оказались
неутешительными. Из восьми когортных исследований на зеленый чай, два исследования показали
снижение риска рака желудка [75, 76]. Шесть исследований на черный чай, одно исследование
показало повышенный риск рака желудка [77]. Другие исследования показали отсутствие связи
между потреблением чая и желудка риск развития рака. Nested case-control study в Шанхае когорты
показал, что prediagnostic мочевыводящих EGC обратно связано с раком желудка (OR=0.52, 95% ди =
0,28-0,97) после корректировки на возможные вмешивающиеся фактор [75]. В обзоре по Hoshiyama
et al. [78], пять из восьми исследований случай-контроль показал, что потребление чая было связано
со значительным риском сокращения и два исследования показали номера-значительное снижение
61
риска. Среди шести проспективных исследованиях, один показал не значительное снижение риска,
но остальные пять не показали ассоциации.
Там были три когортных исследований и десять " случай-контроль " исследования о взаимосвязи
между потреблением чая и раком пищевода с 1974 года. Влияние потребления чая на рак пищевода
противоречивы. Несоответствия могут быть в основном отнесены к температуре чай препаратов [79],
а потребление горячей пищи или напитков, как известно, является фактором риска рака пищевода
[80]. Далее было указано, что чем выше температура чая или напитка, тем выше риск [81].
Рак Молочной Железы
В Мета-анализ, который включал в себя три когорты и один случай-контроль исследований,
зеленый чай, солнце et al. [82] обнаружили, что риск рака молочной железы был значительно
сокращен (или = 0.78, 95% CI = 0.61-0.98) с зеленым чаем забора, но риск снижения был слабее в
когортных исследованиях (OR = 0.85, 95% CI =0.66-1.09). Чай черный забор был положительно связан
с риском заболевания раком молочной железы в пять когортных исследований (OR=1.15, 95%
CI=1.02-1.31), но обратно связаны с риском в восемь исследований случай-контроль (OR = 0.91, 95%
CI = 0.84-0.98). В другом Мета-анализе, который включал пять когорт и две " случай-контроль " по
Сили et al. [83], пьет 5 и более чашек зеленого чая в день, показали номера-статистически значимая
тенденция к профилактике рака молочной железы.
Wu et al. [84] отмечено, что риск рака молочной железы снижение потребление зеленого чая было
только у женщин с низкой активностью аллеля Гена катехол-O-метилтрансферазы, которые могут
привести к увеличению чая катехин биодоступность. Другое исследование [85] показали, что
потребление зеленого чая было связано со снижением риска рака молочной железы у женщин,
обладающих высокой активности ангиотензин-превращающего фермента, но не низкую активность
фермента. Эти исследования показывают, что рак профилактический эффект зеленого чая
потребления, которые могут быть затронуты генетического полиморфизма.
Рак предстательной железы
Связь между потреблением чая и рака простаты был рассмотрен [86-89] и вероятность того, что
зеленый чай обладает большей химические потенциал, чем черный чай стоит задуматься [89]. В
недавнем двойном слепом исследовании Bettuzzi et al. [90], затем 200 особей высокого ранга
предстательной интраэпителиальной неоплазии (ПИН), получавших 600 мг катехины зеленого чая
ежедневно или плацебо (100 особей в каждой группе) в течение 12 месяцев. Только 3% пациентов в
катехиновый лечения группы развитых рака простаты, в то время как скорость развития рака в группе
плацебо составил 30%. Никаких побочных или негативных эффекта было связано с лечением. Эти
результаты являются очень увлекательно, и воздействие будет огромным, если результаты могут
воспроизводиться в аналогичных испытаниях с большим количеством предметов.
Приведенный выше обзор литературы показывает, что однозначный вывод о рака
профилактической деятельности, потребление чая в организме человека не может быть достигнута.
Это верно даже для определенных типов рака. Исследования, проведенные в Азии, где зеленый чай
потребляется часто, как правило, оказывают положительный эффект в отношении профилактики
рака. Защитные эффекты появляются наблюдаться реже, в европейских популяциях, где потребление
черного чая преобладает. В целом, больше результатов на профилактические эффекты были
обнаружены в раковых заболеваний желудочно-кишечного тракта, чем другие виды раковых
заболеваний, и в случай-контроль исследований, чем когортных исследований.
Заключительные Замечания
В рассмотренных выше исследованиях на животных продемонстрировали широкую рака
профилактических мероприятий чая составляющих в различных органах. Результаты исследований с
участием человека, однако, не согласуется. Различий между животным и человеческим
исследования может быть связана с тем, что дозы чая используется в исследованиях на животных,
как правило, выше, чем те, которые потребляются людьми, и что в условиях эксперимента в
исследованиях на животных, как правило, оптимизированы для обнаружения защитный эффект. С
другой стороны, результаты эпидемиологических исследований, страдают отсутствием точности
измерения количество потребления чая, различные этиологические факторы рака в различных
популяциях, индивидуальные различия (например, генетический полиморфизм), образ жизни,
62
связанный с потреблением чая в разных культурах, и другие вмешивающиеся факторы. Более четкие
результаты могут быть получены, когда количество потребления чая можно измерить более точно,
этиологические факторы более известны и статус курения, употребления алкогольных напитков, и
соответствующими генетическим полиморфизмом. Крупных когортных исследований по этой теме
необходимы.
Хотя результаты эпидемиологических исследований на чай и профилактика рака, не являются
окончательными, кофеварка составляющих может по-прежнему использоваться для профилактики
рака (лечение precancers) в выбранный орган сайтах, если такая деятельность может быть
продемонстрирована в клинических исследования с вмешательством. В этом направлении
исследование Betuzzi et al. [90] это очень обнадеживает. Более исследованиях этого типа, а также
устные и испытаний средств профилактики рака толстой кишки с хорошо определенными
приготовления чая составляющие в достаточном количестве субъектов риску сюда эти раки будут
иметь большое значение.
Introduction
Tea, made from the dried leaves of plant Camellia sinensis, is the second most widely consumed
beverage worldwide next to water. Green tea, black tea, and oolong tea are the three major forms of tea.
Black tea constitutes 78% of tea produced worldwide; whereas green and oolong tea constitute about 20%
and 2%, respectively. Green tea is produced by steaming or pan-frying fresh tea leaves, which inactivates
the enzymes and prevents the oxidation of tea constituents. A typical brewed green tea (2g of tea leaves in
200 ml of hot water) contains 500-700 mg of water extractable materials, of which 30-40% (by dry weight)
are catechins. (–)-Epigallocatechin-3-gallate (EGCG), (–)-epigallocatechin (EGC), (–)-epicatechin-3-gallate
(ECG), and (–)-epicatechin (EC) are the major catechins in tea. Black tea is produced by a process known as
fermentation, in which the tea leaves are crushed to promote enzymatic oxidation and subsequent
condensation of tea polyphenols, leading to the formation of oligomeric polyphenols (theaflavins) and
polymeric polyphenols (thearubigins). Black tea contains 2-6% theaflavins, >20% thearubigins, and 3-10%
catechins in the water-extractable materials. Tea leaves also contain 2-5% caffeine in the water-extractable
material of green, oolong, and black tea.
The possible cancer preventive activity of tea has received much attention in recent years. The inhibitory
activities of tea and tea constituents against carcinogenesis at different organ sites have been
demonstrated in many animal models. The effect of tea consumption on human cancers, however, remains
inconclusive. Mechanisms of action of tea polyphenols, especially EGCG, the most abundant and active
catechin, have been extensively investigated. Most of the studies, however, are based on cell culture
systems. It is not yet clear which mechanisms are more relevant and important in vivo.
This chapter reviews animal studies on the inhibitory effect of tea constituents against tumorigenesis,
possible mechanisms of action of tea constituents that may be applicable to human situations, and
epidemiological studies on tea and cancer in humans. Results from our own laboratory are discussed in
more detail to serve as examples in this field of research.
Inhibition of Tumorigenesis in Animal Models and Possible Mechanisms
Tea and its constituents have been demonstrated in many animal models to inhibit tumorigenesis in
different organs sites including the lung, oral cavity, esophagus, stomach, small intestine, colon, skin,
prostate, mammary glands, liver, pancreas, and bladder. Some of the results have been reviewed
previously [1-8]. Table 1 summarizes the results of 120 studies published since the year 1991. The following
is a review on studies of specific organ sites.
Lung tumorigenesis
Out of total 21 studies on the effect of tea on lung tumorigenesis, 19 studies showed inhibitory effects.
Administration of green tea, black tea, EGCG, or theaflavins during initiation or promotion stages was
shown to significantly decrease (4-methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanon (NNK)-induced lung
tumorigenesis in rats, mice, or hamsters [9-17]. Treatment with green or black tea for 60 weeks also
inhibited the spontaneous formation of lung tumors in A/J mice [18]. Oral administration of green tea
infusion reduced the number of lung colonies of mouse Lewis lung carcinoma cells in a metastasis system
[19]. These results suggest that tea preparations may be preventive agents for all stages of lung
carcinogenesis.
63
Chung et al. [12] showed that the inhibitory effect of caffeine (680 ppm) on NNK-induced lung
tumorigenesis in rats was similar to that of 2% black tea (containing 680 ppm caffeine). In a previous study
with A/J mice, however, pure EGCG was shown to be slightly more effective than caffeine in inhibiting lung
tumorigenesis [10]. Black tea polyphenols have lower bioavailability than green tea polyphenols, and the
contribution of caffeine could account for the inhibition of lung tumorigensis by black tea in rats.
In our recent study, the oral administration of 0.5% Polyphenon E (PPE, a standardized green tea
polyphenol preparation containing 65% EGCG, 25% other catechins, and 0.6% caffeine) or 0.044% caffeine
in the drinking fluid for 32 weeks was found to inhibit the progression of lung adenomas to
adenocarcinomas in A/J mice that had been treated with a single dose of NNK 20 weeks earlier [17].
Immunohistochemical (IHC) analysis showed that PPE and caffeine treatment inhibited cell proliferation in
adenocarcinomas, enhanced apoptosis in adenocarcinomas and adenomas, and decreased levels of c-Jun
and phospho-Erk1/2. In the normal lung tissues, neither agent had a significant effect on cell proliferation
or apoptosis.
Lu et al. [20] recently analyzed the gene expression changes caused by the administration of green tea or
PPE to chemically-induced mouse model for lung tumorigenesis. They found that 88 genes that were
differentially expressed in tumors (from the normal tissues) were reversed by the treatment and suggested
that these genes may be used as markers for tea exposure.
Tumorigenesis of digestive tract
Inhibitory effects of tea against tumorigenesis in the digestive tract including oral cavity, esophagus,
stomach, small intestine, and colon have been shown in 27 out of 33 studies.
The inhibitory effects of tea and tea polyphenols on intestinal tumorigenesis in mice have been
consistently observed in different laboratories [21-24]. We showed that administration of EGCG at 0.02%
to 0.32% in drinking fluid dose-dependently inhibited small intestinal tumorigenesis in ApcMin/+ mice, but
caffeine did not have such an effect [24]. Western blot analysis indicated that the EGCG administration
resulted in increased levels of E-cadherin as well as decreased levels of β-catechin in the nucleus, c-Myc,
phospho-Akt, and phospho-Erk in the tumors [24]. In another study with ApcMin/+ mice, PPE (0.12% in diet)
was found to decrease intestinal tumor multiplicity by 70.5%, but ECG (0.08% in drinking fluid) had no
significant inhibitory effect. [25]. IHC analysis showed that PPE or EGCG treatment increased apoptosis but
decreased cell proliferation as well as levels of phospho-Akt and nuclear β-catenin. Green tea
administration (0.6% in drinking fluid) inhibited the formation of azoxymethane (AOM)-induced aberrant
crypt foci in CF-1 mice on a high-fat diet [26]. EGCG (0.1% in drinking fluid) administration decreased tumor
incidence and the number of tumors per tumor-bearing mouse in AOM-treated CF-1 mice [27].
The effects of tea preparation on colon tumorigenesis in rats, however, have not been consistent [2834]. The lack of a consistent protective effect against colon carcinogenesis is rather surprising because the
intestine is considered to be a promising site for chemoprevention with polyphenols that have low
systemic bioavailability. EGCG has only limited systemic bioavailability after oral ingestion. Even the
absorbed EGCG is excreted mostly into the intestine through the bile. Our recent animal study showed that
PPE at 0.24% in the diet significantly inhibited AOM-induced ACF and colon tumor formation in rats by 37%
and 55%, respectively (unpublished results).
Skin carcinogenesis
There are a total of 24 studies demonstrating inhibition of tumorigenesis during the initiation,
promotion, or progression stages by oral administration or topical application of different tea preparations.
Conney et al. [35-37] demonstrated inhibitory effects of orally administered tea, decaffeinated tea, and
caffeine against UVB-induced skin tumorigenesis in mice and a close association between inhibition of
carcinogenesis and reduction of adipose tissue by tea and caffeine [35]. Decaffeinated green tea or
decaffeinated black tea was found to be much less effective in inhibiting the tumor formation and reducing
fat levels, and adding caffeine to the decaffeinated green or black tea restored the inhibitory effects. When
tea polyphenols are administered orally, their low bioavailability in the skin may limit the inhibitory effect;
the contribution of caffeine present in tea to inhibiting carcinogenesis could become more important.
Topical application of EGCG and caffeine to the skin was shown to decrease, by a similar extent, the
incidence, multiplicity, and size of tumors induced by UVB treatment in SKH-1 mice [38, 39].
Prostate tumorigenesis and transplanted prostate tumor growth
64
There are a total of six studies on the effect of tea on prostate cancer. Four studies were in xenograft
models where human prostate cancer cells were inoculated in immune deficient mice, and the tumor
growth was inhibited by oral or i.p. administration of tea extracts or polyphenols [40-43].
Gupta et al. [44] reported that oral infusion of the polyphenolic fraction isolated from green tea (0.1% as
drinking fluid) significantly inhibited tumor incidence and burden in the prostate as well as metastases to
distant sites in an autochthonous transgenic adenocarcinoma of the mouse prostate (TRAMP) model. In a
follow-up study [45], the treatment was found to decrease insulin-like growth factor (IGF)-1, phosphor-Akt,
and -Erk 1/2 levels, but increase IGF binding protein-3 (IGFBP-3) levels in the prostate cancer of TRAMP
mice. Caporali et al. [46] reported similar inhibitory activity of orally administered green tea catechins on
prostate tumor formation in the TRAMP model. They showed that levels of clusterin (a protein involved in
apoptosis and down-regulated in the prostate during cancer progression) were sustained by the
administration [46].
It is not clear whether tea polyphenols inhibit prostate carcinogenesis by a direct action of tea
polyphenols that are bioavailable to prostate or by an indirect action such as by affecting androgen
metabolism or by affecting circulating serum IGF-1 levels, as observed by Gupta et al. [44].
Mammary tumorigenesis
There are a total of 12 studies on the effect of tea on mammary tumorigenesis, and 8 of the studies
showed inhibitory effects. The reason for a lack of inhibition in 4 of the studies is not clear. One possible
factor is the suspected low bioavailability of tea polyphenols in the mammary tissues, and the observed
inhibitory effect of tea on mammary tumorigenesis may be due to an indirect action of tea. For example,
Rogers et al. [47] showed no significant inhibitory effect of black tea administered during the promotion
stage of 7,12-dimethylbenz[a]anthracene-induced mammary tumorigenesis in rats on AIN76 diet. However,
in rats on a high fat diet, a reduction of the tumor number and size by black tea was found. The results
suggest that black tea may decrease tumorigenesis indirectly by affecting fat absorption and metabolism
that may influence estrogen metabolism.
Mechanistic Studies on the Activities of EGCG in Cell Lines
Many studies on the mechanisms of action of EGCG and other catechins have been conducted in cell
lines, and this topic has been reviewed previously [4, 48, 49]. The proposed mechanisms include inhibition
of MAP kinases and the PI3K/AKT pathway, inhibition of NFκB- and AP-1-mediated transcription, inhibition
of growth factor-mediated signaling, inhibition of proteinase activities, and other activities. The
concentrations of EGCG required to observe these biological effects in vitro, however, usually exceed the
concentrations achievable in plasma and tissues by 10- to 100-fold, and questions remain concerning the
relevance of these in vitro observations to the mechanisms of the cancer-preventive activities in vivo [49].
In general, if an effect can be observed in vitro at concentrations lower or similar to those observed in
vivo, then the event may occur in vivo. Inhibition of telomerase and matrix metalloproteinases has been
demonstrated with rather low concentrations of EGCG (IC50 in the range of 0.5–1 μM). EGCG has also been
found to bind to 67-kDa laminin receptor, Bcl-2, vimentin, and glucose-regulated protein 78 with high
affinity [50-53]. However, there are big differences between the effective concentrations determined with
pure enzymes and those in cell lines or tissues, possibly due to the nonspecific binding of EGCG to many
proteins and the limited amount of EGCG that can enter the cells. When a small amount of pure enzyme is
used in an enzymatic assay, inhibition may be observed with nanomolar concentrations of EGCG, but it may
take much higher concentrations of EGCG to inhibit the activity in cell lines or tissues. This point is
illustrated in the inhibition of 20 s proteasome chymotryptic activities by EGCG; i.e. the IC 50 observed in a
cell-free system was 0.1–0.2 μM, but it was 1–40 μM in tumor cell lines [54]. EGCG was reported to bind to
the 67-kDa laminin receptor with a Kd of 0.04 μM, to vimentin with a Kd of 3.3 nM, and interact with Bcl-2
with a Ki of 0.33 μM [50-52]. In all these studies, there were experiments demonstrating the biological
relevance of the effects in their specific experimental systems, but it required much higher concentrations
of EGCG to cause growth inhibition and induce apoptosis. The general applicability of these mechanisms for
cancer prevention is still not known.
Another concern in the use of redox-sensitive compounds in a cell culture system is the oxidation and
stability of the compound. When added to the cell culture medium, EGCG is oxidized to produce
superoxide radical and H2O2 [55]. We have demonstrated that, depending on the cell lines and culture
65
conditions, the EGCG-induced apoptosis can be completely or partially blocked by the addition of catalase
in the culture medium, suggesting that the apoptosis is mediated by H2O2 [49]. Autooxidation of EGCG
generated reactive species may inactivate epidermal growth factor receptor in cells in culture [55]. In a
recent study on EGCG-induced gene expression changes using DNA microarrays [56], we found that the
suppression of gene expression of the bone morphogenic protein-signaling pathway by EGCG was not
affected by catalase, and was therefore considered to be hydrogen peroxide independent. On the other
hand, many gene and cellular pathways, including genes of the transforming growth factor β signaling
pathway were hydrogen peroxide dependent [56]. It is not clear whether the EGCG autooxidation-induced
effects occur inside animal tissues, because these tissues are endowed with anti-oxidative enzymes and are
usually under lower oxygen partial pressure (< 40 mm Hg) than the cell culture medium (152 mm Hg). This
point was discussed in our previous publications [49, 55] and reviewed by Khan et al. [57].
Based on the above discussions, we summarize our understanding of the mechanisms of cancer
prevention by EGCG as follows: 1) multiple mechanisms are likely to be involved in different experimental
systems; 2) some of the proposed mechanisms based on studies in cancer cell lines may not be relevant to
cancer prevention; 3) mechanisms of cancer prevention need to be demonstrated in relevant models or
human tissues; and 4) many of the observed effects are probably secondary events or downstream events
and it is important to identify the direct targets of EGCG action.
Studies on Tea and Human Cancer
The relationship between tea consumption and human cancer risk has been reviewed in many articles. In
1991, the Working Group of the International Agency for Research on Cancer (IARC) reviewed the effects of
tea on cancers of different sites and concluded that “there is inadequate evidence for the carcinogenicity in
human and experimental animals of tea drinking” [58]. In 1993, Yang and Wang reviewed more than 100
published papers and paid more attention to the possible cancer preventive effects of tea consumption [1].
This review summarized that, while some studies showed a negative association between tea consumption
and cancer risk, others showed no association or positive association. It was suggested that the protective
effect of tea may depend on the different etiological factors involved in different cancer types and even for
the same cancer types in different geographical areas. Similar conclusions have been reached in
subsequent reviews [59-62].
In the present article, we reviewed approximately 150 epidemiological studies regarding the association
between tea consumption and human cancer risks of the colorectum, lung, stomach, esophagus, breast,
kidney, bladder, prostate, ovary, pancreas and other sites. The results are summarized in Table 2.
Number of studies on tea consumption and the risk of human cancers
Colorectal cancer
The relationship between tea consumption and colorectal cancer risk has been the topic of several
reviews [63-66]. Most of the reviews concluded that the studies did not provide consistent evidence to
support the hypothesis that tea is a chemopreventive agent and that a negative association may be
stronger in observational epidemiological studies of rectal cancer than colon cancer [65, 66]. Sun et al. [67]
recently performed a meta-analysis on eight published studies with usable data. Reduced risk of colorectal
cancer with intake of green tea was found (OR= 0.82, 95% CI=0.69–0.98); however, no association was
found with black tea (OR = 0.99, 95% CI = 0.87–1.13).
We prospectively examined the associations between biomarkers of tea consumption and the risk of
developing colorectal cancer among a cohort of 18,244 men in Shanghai, China, with 16 years of follow-up.
EGC, 4′-O-methyl-EGC (4′-MeEGC) and EC, and their metabolites in baseline urine samples were measured
on 162 incident colorectal cancer cases and 806 matched controls. Individuals with high prediagnostic
urinary EGC and 4′-MeEGC levels had a lower risk of colon cancer. [68].
Lung cancer
Clark et al. [69] reviewed 15 epidemiological studies of tea consumption and lung cancer and discussed
the related bias-producing factors. As with all epidemiological studies on lung cancer, the possible
confounding effect of smoking or second hand smoking is a serious problem. In some recent studies, a
protective effect of tea consumption against lung cancer was only observed in specific subpopulations. For
example, green tea was protective in individuals with the OGG1 Cys (326) allele [70] and nonsmoking
women [71], and black tea in nonsmoking women [72, 73]. These results point out the importance of
66
considering genetic polymorphism and specific risk factors in future studies. A phase II chemoprevention
trial is currently being conducted by a consortium of cancer centers and universities in Canada and the US
in former heavy smokers using PPE [74].
Stomach and esophageal cancers
Fourteen cohort studies and 23 case-control studies have been performed on the relationship between
tea drinking and stomach cancer since 1966. Results from early case-control studies on the possible
stomach cancer preventive activities of tea encouraged many other studies in this topic. The results from
cohort studies, however, have been disappointing. Of the eight cohort studies on green tea, two studies
indicated a reduced risk in stomach cancer [75, 76]. Of six studies on black tea, one study showed increased
risk of stomach cancer [77]. The other studies showed no association between tea consumption and
stomach cancer risk. A nested case-control study in the Shanghai cohort showed that prediagnostic urinary
EGC was inversely associated with gastric cancer (OR=0.52, 95% CI = 0.28-0.97) after adjustment for
possible confounding factor [75]. In a review by Hoshiyama et al. [78], five out of eight case-control studies
showed that tea consumption was associated with a significant risk reduction and two studies showed a
non-significant risk reduction. Among six prospective studies, one showed a non-significant risk reduction,
but the other five showed no association.
There have been three cohort studies and ten case-control studies on the relationship between tea
consumption and esophageal cancer since 1974. The effects of tea consumption on esophageal cancer are
inconsistent. The inconsistency can be mostly attributed to the temperature of the tea preparations [79],
as consumption of hot food or beverage is known to be a risk factor in esophageal cancer [80]. It was
further indicated that the higher the temperature of the tea or beverage, the greater the risk [81].
Breast Cancer
In a meta-analysis that included three cohort and one case-control studies on green tea, Sun et al. [82]
found that breast cancer risk was significantly reduced (OR = 0.78, 95% CI = 0.61–0.98) with green tea
intake but the risk reduction was weaker in the cohort studies (OR = 0.85, 95% CI =0.66–1.09). Black tea
intake was positively associated with breast cancer risk in five cohort studies (OR=1.15, 95% CI=1.02–1.31),
but inversely associated with the risk in eight case-control studies (OR = 0.91, 95% CI = 0.84–0.98). In
another meta-analysis that included five cohort and two case-control by Seely et al. [83], drinking 5 or
more cups of green tea a day showed a non-statistically significant trend towards the prevention of breast
cancer.
Wu et al. [84] observed that the breast cancer risk reduction by green tea intake was only found in
women with low activity allele of catechol-O-methyltransferase, which may result in increased tea catechin
bioavailability. Another study [85] showed that green tea consumption was associated with a reduced risk
of breast cancer in women possessing the high activity angiotensin-converting enzyme, but not the low
activity enzyme. These studies suggest that the cancer preventive effect of green tea consumption is likely
to be affected by genetic polymorphism.
Prostate cancer
The relationship between tea consumption and prostate cancer has been reviewed [86-89] and the
possibility that green tea has greater chemopreventive potential than black tea is worth considering [89]. A
recent double-blind study by Bettuzzi et al. [90] followed 200 individuals with high-grade prostate
intraepithelial neoplasia (PIN) receiving either 600 mg of green tea catechins daily or placebo (100
individuals in each group) for 12 months. Only 3% of the patients in the catechin treatment group
developed prostate cancer, whereas the rate of cancer development on the placebo group was 30%. No
side or adverse effect was associated with the treatment. These results are very exciting, and the impact
would be tremendous if the results could be reproduced in similar trials with larger numbers of subjects.
The above review of the literature indicates that a clear conclusion on the cancer preventive activity by
tea consumption in humans cannot be reached. This is true even for specific types of cancer. Studies
conducted in Asia, where green tea is consumed frequently, tend to show a beneficial effect on cancer
prevention. Protective effects appear to be observed less frequently in European populations where intake
of black tea predominates. Overall, more results on preventive effects were found in cancers of the
gastrointestinal tract than other types of cancers, and in case-control studies than cohort studies.
67
Concluding Remarks
The above reviewed animal studies demonstrated the broad cancer preventive activities of tea
constituents in different organs. Results from human studies, however, are not consistent. The differences
between animal and human studies may be related to the fact that the doses of tea used in animal studies
are generally higher than those consumed by humans and that the experimental conditions in animal
studies are generally optimized for the detection of a protective effect. On the other hand, the results of
epidemiological studies are affected by the lack of accuracy in measuring the quantity of tea consumption,
the different etiological factors for cancer in different populations, the individual differences (such as
genetic polymorphism), the lifestyles associated with tea consumption in different cultures, and other
confounding factors. More clear-cut results may be obtained when the quantity of tea consumption can be
measured more accurately, the etiological factors are better known and the status of smoking, drinking of
alcoholic beverage, and relevant genetic polymorphism are considered. Large cohort studies on this topic
are needed.
Even though the results from epidemiological studies on tea and cancer prevention are not conclusive,
tea constituents could still be used for cancer prevention (treatment of precancers) at selected organ sites
if such activity can be demonstrated in human intervention trials. In this direction, the study by Betuzzi et
al. [90] is very encouraging. More studies of this type as well as oral and colon cancer prevention trials with
well defined preparations of tea constituents in sufficient number of subjects at risk fro these cancers
would be of great importance.
Полифенолы зеленого чая в профилактике толстой кишки рак.
Несколько растительных питательных веществ и отсутствия питательных веществ, которые могут
препятствовать мутагенеза и оружия выявлено не было. Некоторые из самых перспективных
питательных веществ, идентифицированных как химические агенты в colon cancer prevention
включают изофлавонов, куркумина, кальция, витамина D и совсем недавно полифенолы зеленого
чая (GTP). Помимо ингибирования мутагенеза и распространение этих смесей являются
относительно нетоксичны, имеют низкую стоимость и могут быть приняты в устной форме или как
часть ежедневного рациона. Эпидемиологические и лабораторные исследования выявили
эпигаллокатехин галлат (EGCG) в зеленом чае полифенолы (GTP), как наиболее сильнодействующие
химические агент, который может индуцировать апоптоз, подавляют образование и рост опухолей
человека, в том числе колоректального рака (CRC). Вполне логично то, что будущие клинические
исследования должны фокусироваться на изучении эффективности фитохимические вещества, такие
как EGCG в рак химиопрофилактики в качестве альтернативы Фармакологические препараты,
особенно в популяциях, где администрация ЦОГ-2 ингибиторов, аспирин и НПВП противопоказано.
Цель этого обзора - предоставить обоснование, и обсудить применение EGCG в GTP как химические
агента для профилактики канцерогенеза толстой кишки и представить доказательства эффективности
и безопасности этих препаратов, основанных на эпидемиологических, животных, исследования in
vitro и I фазы клинических испытаний.
Front Biosci. 2007 Jan 1;12:2309-15.
Green tea polyphenols in the prevention of colon cancer.
Kumar N1, Shibata D, Helm J, Coppola D, Malafa M.
Author information
1Division of Health Outcomes and Behavior, H. Lee Moffitt Cancer Center and Research Institute,

University of South Florida College of Medicine, Tampa, Florida 33612, USA. kumar@moffitt.usf.edu
Abstract
Several plant-based nutrients and non-nutrients that can inhibit mutagenesis and proliferation have
been identified. Some of the most promising nutrients identified as chemopreventive agents in colon
cancer prevention include isoflavones, curcumin, calcium, vitamin D and more recently Green tea
polyphenols (GTP). In addition to inhibiting mutagenesis and proliferation, these compounds are relatively
non-toxic, are of low cost and can be taken orally or as a part of the daily diet. Epidemiological and
laboratory studies have identified epigallocatechin gallate (EGCG) in green tea polyphenols (GTP), as the
68
most potent chemopreventive agent that can induce apoptosis, suppress the formation and growth of
human cancers including colorectal cancers (CRC). It is only logical then, that future clinical studies should
focus on examining the efficacy of phytochemicals such as EGCG in cancer chemoprevention as an
alternative to pharmacological agents, especially in populations where administration of COX-2 inhibitors,
Aspirin and NSAIDS is contraindicated. The goal of this review is to provide the rationale, and discuss the
use of EGCG in GTP as a chemopreventive agent for prevention of colon carcinogenesis and present
evidence for the efficacy and safety of these agents based on epidemiological, animal, in vitro studies and
Phase I clinical trials.
Two-stage, single-arm, фаза II исследования EGCG-обогащенный зеленый чай пить в качестве
поддерживающей терапии у женщин с прогрессирующей стадии овариального рака.
Two-stage, single-arm, II фазы исследование было проведено с целью оценки эффективности и
безопасности эпигаллокатехин галлат (EGCG)-обогащение пить чай, дважды заваренный зеленый чай
(DBGT), в качестве поддерживающей терапии у женщин с прогрессирующей стадии серозного или
эндометриоидного овариального рака (clinicaltrials.gov, NCT00721890).
Методы:
Право женщины имели FIGO III-IV стадии серозного или эндометриоидного овариального рака.
Они должны были пройти полный ответ после debulking surgery затем 6-8 циклов platinum/taxane
химиотерапии в клинический Центр Universitaire de Québec. Они все должны были пить DBGT, 500 мл
ежедневно до или рецидива в течение последующих 18 месяцев. Первичной конечной точкой было
отсутствие рецидива на 18 месяцев. Статистические анализы проводились по принципу целью
лечения. Используя проектирование в два этапа, первый этап состоял из 16 записавшихся пациентов.
В конце последующих, если 7 или меньше пациентов были свободны от рецидивов, процесс
остановился. В противном случае, начисление будет по-прежнему в общей сложности 46 пациентов.
Результаты:
В ходе первого этапа исследования, только 5 из 16 женщин оставалась свободной от рецидива
через 18 месяцев после завершения реакции. Соответственно, клиническое испытание было
прекращено. Женские соблюдение DBGT была высокой (средняя суточная доза во время
вмешательства, 98.1%, межквартильный диапазон: 89.7-100%), но 6 женщин прекращено
вмешательство до окончания их реализации. Нет острой токсичности не выявлено.
Выводы:
DBGT добавок не представляется перспективным обслуживания вмешательства у женщин с
прогрессирующей стадии овариального рака после стандартного лечения.
Gynecol Oncol. 2013 Nov;131(2):357-61. doi: 10.1016/j.ygyno.2013.08.019. Epub 2013 Aug 27.
A two-stage, single-arm, phase II study of EGCG-enriched green tea drink as a maintenance therapy in
women with advanced stage ovarian cancer.
Trudel D1, Labbé DP, Araya-Farias M, Doyen A, Bazinet L, Duchesne T, Plante M, Grégoire J, Renaud MC,
Bachvarov D, Têtu B, Bairati I.
1Laval University Cancer Research Center, Hôtel-Dieu-de-Québec, Centre Hospitalier Universitaire

(CHU) de Québec, 11 Côte du Palais, Québec, Québec G1R 2J6, Canada; Department of Pathology/Applied
Molecular Oncology, Toronto General Hospital, University Health Network, 200 Elizabeth Street, Toronto,
Ontario M5G 2C4, Canada.
A two-stage, single-arm, phase II study was conducted to assess the effectiveness and safety of an
epigallocatechin gallate (EGCG)-enriched tea drink, the double-brewed green tea (DBGT), as a maintenance
treatment in women with advanced stage serous or endometrioid ovarian cancer (clinicaltrials.gov,
NCT00721890).
METHODS:
Eligible women had FIGO stage III-IV serous or endometrioid ovarian cancer. They had to undergo
complete response after debulking surgery followed by 6 to 8 cycles of platinum/taxane chemotherapy at
the Centre Hospitalier Universitaire de Québec. They all had to drink the DBGT, 500 mL daily until
recurrence or during a follow-up of 18 months. The primary endpoint was the absence of recurrence at 18
69
months. Statistical analyses were done according to the principle of intention to treat. Using a two-stage
design, the first stage consisted of 16 enrolled patients. At the end of the follow-up, if 7 or fewer patients
were free of recurrence, the trial stopped. Otherwise, accrual would continue to a total of 46 patients.
RESULTS:
During the first stage of the study, only 5 of the 16 women remained free of recurrence 18 months after
complete response. Accordingly, the clinical trial was terminated. Women's adherence to DBGT was high
(median daily intake during intervention, 98.1%, interquartile range: 89.7-100%), but 6 women
discontinued the intervention before the end of their follow-up. No severe toxicity was reported.
CONCLUSIONS:
DBGT supplementation does not appear to be a promising maintenance intervention in women with
advanced stage ovarian cancer after standard treatment.
Фенольные кислоты концентрации в плазме крови и мочи от мужчин, потребляющих зеленый
или черный чай и потенциальные химические свойства толстой кишки рак.
Область применения:
Полифенолы чая метаболизируются кишечной микрофлоры уступая фенольных метаболитов,
которые могут способствовать польза для здоровья чая. Мы определяли в сыворотке крови и моче
фенольных кислот, гиппуровая кислота, и polyhydroxyphenyl-γ-valerolactones во время зеленый чай
(GT) и чай черный (BT) администрации. Влияние (-)-эпигаллокатехин галлат (EGCG) и 3,4dihydroxyphenylacetic кислота (3,4-DHPAA) самостоятельно и в сочетании на биодоступность,
внутриклеточного метаболизма и антипролиферативное активность определяли в НСТ-116 толстой
кишки раковые клетки.
МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ:
Концентрация фенольных метаболитов определяли количественно методом высокоэффективной
жидкостной хроматографии с электрохимической детекцией и г-жа моче концентраций 4-их
гидроксифенилуксусной кислоты (4-HPAA), 3-их гидроксифенилуксусной кислоты (3-HPAA), и
полигидрокси-γ-valerolactones были значительно увеличены в мужчины пьют GT по сравнению с
контролем. В моче концентрация 3-O-methylgallic кислоты (3OMGA) был значительно увеличен у
мужчин питьевой BT по сравнению с контролем. Сыворотка 3,4-DHPAA был значительно
увеличивается после потребления GT и BT и 4-HPAA после GT потребления. In vitro лечение HCT-116
толстой кишки рак клетки с 3,4-DHPAA и EGCG выставлены добавка антипролиферативный эффект, в
то время как метил-3,4-DHPAA был значительно снижен. 3OMGA выставлены сильные
антипролиферативные активности среди фенольных кислот.
Вывод:
Потребление обоих, GT и BT, была связана со значительным повышением в сыворотке, моче-и
фенольных кислот.
Mol Nutr Food Res. 2013 Mar;57(3):483-93. doi: 10.1002/mnfr.201200646. Epub 2013 Jan 14.
Phenolic acid concentrations in plasma and urine from men consuming green or black tea and
potential chemopreventive properties for colon cancer.
Henning SM1, Wang P, Abgaryan N, Vicinanza R, de Oliveira DM, Zhang Y, Lee RP, Carpenter CL, Aronson
WJ, Heber D.
1Center for Human Nutrition, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles,

CA 90095, USA. shenning@mednet.ucla.edu
Tea polyphenols are metabolized by the colonic microflora yielding phenolic metabolites, which may
contribute to the health benefits of tea. We determined the serum and urine concentrations of phenolic
acids, hippuric acid, and polyhydroxyphenyl-γ-valerolactones during green tea (GT) and black tea (BT)
administration. The effects of (-)-epigallocatechin gallate (EGCG) and 3,4-dihydroxyphenylacetic acid (3,4DHPAA) alone and in combination on bioavailability, intracellular metabolism, and antiproliferative activity
were determined in HCT-116 colon cancer cells.
70
METHODS AND RESULTS:
The concentration of phenolic metabolites was quantified by HPLC with electrochemical detection and
MS. Urine concentrations of 4-hydroxyphenylacetic acid (4-HPAA), 3-hydroxyphenylacetic acid (3-HPAA),
and polyhydroxy-γ-valerolactones were increased significantly in men drinking GT compared to control.
Urine concentration of 3-O-methylgallic acid (3OMGA) was significantly increased in men drinking BT
compared to control. Serum 3,4-DHPAA was significantly increased after consumption of GT and BT and 4HPAA after GT consumption. In vitro treatment of HCT-116 colon cancer cells with 3,4-DHPAA and EGCG
exhibited an additive antiproliferative effect, while methylation of 3,4-DHPAA was significantly decreased.
3OMGA exhibited the strongest antiproliferative activity among the phenolic acids.
CONCLUSION:
The consumption of both, GT and BT, was associated with a significant increase in urinary and serum
phenolic acids.
Полифенолы чая и theaflavins присутствуют в ткани предстательной железы человека и мышей
после зеленого и черного чая потребления.
Зеленый и черный чай, показали обещание в проведение химиопрофилактики рака
предстательной железы. Целью данного исследования было определить биодоступность и
биологическую активность полифенолов чая (PP) и theaflavins в человеческой сыворотке и тканях
человека и мыши. Без кофеина черный чай диета вводили мышам линии C57BL/6. PPs и theaflavins
были найдены в тонкой и толстой кишке, печени, простаты и в связанной и свободной формы.
Относительная простаты биодоступность theaflavin был на 70% выше, чем эпигаллокатехин галлат
(EGCG). Во втором мышь исследования, зеленый чай (GT) диета назначалась с последующим
контролем диета для 1-5 г. Эпикатехин (EC), эпигаллокатехин-галлата (EGCG и эпикатехин галлат (ЭКГ)
концентрации в ткани предстательной железы были значительно уменьшились после 1 d)
потребления контроля диеты. Эпигаллокатехин галлат (EGC), однако, не уменьшилось значительно.
Для человеческого исследования, 20 мужчин запланированного хирургического простатэктомии
были рандомизированы потреблять 1.42 Л ежедневно GT, BT, или кофеин-matched соды контроля
(СК) по 5 г перед радикальной простатэктомией. Чай PPs были больше в предстательной образцов от
мужчин, потребляющих BT и GT, чем у мужчин, потребляющих SC (P = 0.0025). Хотя чай PP были не
определяется в сыворотке крови, ex vivo простаты LNCaP рака пролиферации клеток было меньше,
когда клетки выращивали в среде, содержащей сыворотку пациента, собранные после BT (P < 0,001)
и GT (P = 0.025) расход топлива относительно базовой сыворотки в области исследования
показывают, что полифенолы чая и theaflavins находятся в биодоступной предстательной железы,
где они могут быть активны в профилактике рака предстательной железы.
J Nutr. 2006 Jul;136(7):1839-43.
Tea polyphenols and theaflavins are present in prostate tissue of humans and mice after green and
black tea consumption.
Henning SM1, Aronson W, Niu Y, Conde F, Lee NH, Seeram NP, Lee RP, Lu J, Harris DM, Moro A, Hong J,
Pak-Shan L, Barnard RJ, Ziaee HG, Csathy G, Go VL, Wang H, Heber D.
Author information
1Department of Pathology, VA West Los Angeles, CA 90073, USA. shenning@mednet.ucla.net

Abstract
Green and black tea have shown promise in the chemoprevention of prostate cancer. The objective of
this study was to determine the bioavailability and bioactivity of tea polyphenols (PP) and theaflavins in
human serum and human and mouse tissues. A decaffeinated black tea diet was administered to C57BL/6
mice. PPs and theaflavins were found in the small and large intestine, liver, and prostate in conjugated and
free forms. The relative prostate bioavailability of theaflavin was 70% higher than that of epigallocatechin
gallate (EGCG). In the second mouse study, a green tea (GT) diet was administered followed by the control
diet for 1-5 d. Epicatechin (EC), EGCG, and epicatechin gallate (ECG) concentrations in prostate tissue were
significantly decreased after 1 d of consuming the control diet. Epigallocatechin gallate (EGC), however, did
not decrease significantly. For the human study, 20 men scheduled for surgical prostatectomy were
71
randomly assigned to consume 1.42 L daily of GT, BT, or a caffeine-matched soda control (SC) for 5 d before
radical prostatectomy. Tea PPs were greater in prostate samples from men consuming BT and GT than in
men consuming SC (P = 0.0025). Although tea PP were not detectable in serum, ex vivo LNCaP prostate
cancer cell proliferation was less when cells were grown in media containing patient serum collected after
BT (P < 0.001) and GT (P = 0.025) consumption relative to baseline serum This is the first human study to
show that tea polyphenols and theaflavins are bioavailable in the prostate where they may be active in the
prevention of prostate cancer.
Биодоступность и антиоксидантная активность чая флаванолов после употребления зеленого
чая, черный чай, или зеленый чай, экстракт добавки.
Зеленый и черный чай полифенолы были самым тщательным образом изучены, как рак
химические агенты. Многие в экспериментах in vitro поддержали их сильную антиоксидантную
активность. Дополнительные исследования in vivo необходимы для изучения фармакокинетики
отношении поглощения и антиоксидантной активности полифенолов чая приеме внутрь в виде
зеленого или черного чая или чая, экстракт добавки.
Цель:
Целью данного исследования было сравнение фармакокинетических распоряжения полифенолы
чая и их влияние на антиоксидантную емкость плазмы 8 ч после болюса потребления либо зеленый
чай, черный чай, или зеленый чай, экстракт добавки.
Дизайн:
Тридцать здоровых субъектов были рандомизированы в 3 различных последовательностей
зеленый чай, черный чай, или зеленый чай, экстракт приложение в 3 x 3 дизайн кроссовера с 1-wk
размыва в период между процедурами.
Flavanol поглощения была усилена, когда чай полифенолы, которые вводили в виде зеленого чая,
добавки в форме капсул и привело к небольшому, но значительному увеличению антиоксидантной
активности плазмы по сравнению с тем, когда полифенолы чая было выпито, как черный чай или
зеленый чай. Все 3 мероприятия при аналогичной суммы (-)-эпигаллокатехин-3-галлат.
Наши наблюдения показывают, что экстракт зеленого чая дополняет сохранить благотворное
воздействие зеленого и черного чая, и может быть использовано в будущем проведение
химиопрофилактики исследований с целью получения большой дозы полифенолов чая без
побочных эффектов кофеина, связанные с зеленого и черного чая, напитков.
Am J Clin Nutr. 2004 Dec;80(6):1558-64.
Bioavailability and antioxidant activity of tea flavanols after consumption of green tea, black tea, or a
green tea extract supplement.
Henning SM1, Niu Y, Lee NH, Thames GD, Minutti RR, Wang H, Go VL, Heber D.
1Center for Human Nutrition, David Geffen School of Medicine and the Department of Biostatistics,

School of Public Health, University of California, Los Angeles, 90095, USA. shenning@mednet.ucla.edu
Green and black tea polyphenols have been extensively studied as cancer chemopreventive agents.
Many in vitro experiments have supported their strong antioxidant activity. Additional in vivo studies are
needed to examine the pharmacokinetic relation of absorption and antioxidant activity of tea polyphenols
administered in the form of green or black tea or tea extract supplements.
The purpose of this study was to compare the pharmacokinetic disposition of tea polyphenols and their
effect on the antioxidant capacity in plasma 8 h after a bolus consumption of either green tea, black tea, or
a green tea extract supplement.
DESIGN:
Thirty healthy subjects were randomly assigned to 3 different sequences of green tea, black tea, or a
green tea extract supplement in a 3 x 3 crossover design with a 1-wk washout period in between
treatments.
RESULTS:
Flavanol absorption was enhanced when tea polyphenols were administered as a green tea supplement
in capsule form and led to a small but significant increase in plasma antioxidant activity compared with
72
when tea polyphenols were consumed as black tea or green tea. All 3 interventions provided similar
amounts of (-)-epigallocatechin-3-gallate.
CONCLUSIONS:
Our observations suggest that green tea extract supplements retain the beneficial effects of green and
black tea and may be used in future chemoprevention studies to provide a large dose of tea polyphenols
without the side effects of caffeine associated with green and black tea beverages.
Фармакокинетика и безопасность полифенолы зеленого чая после нескольких дозы
администрации из эпигаллокатехин галлат и polyphenon е у здоровых лиц.
Зеленый чай и зеленый чай полифенолы, как было показано, обладают рака профилактических
мероприятий в доклинической модели систем. В подготовке будущих зеленый чай вмешательства
испытания, мы провели клинические исследования для определения безопасности и
фармакокинетики полифенолы зеленого чая после 4 недель ежедневного стр.o. администрация из
эпигаллокатехин галлат (EGCG) или Polyphenon E (определенный, кофе без кофеина зеленого чая
полифенол смесь). В исследовательском моды, мы также определено влияние хронического
полифенол зеленого чая Администрации на УФ-индуцированной эритемы ответ.
ДИЗАЙН ЭКСПЕРИМЕНТА:
Здоровых участников с Fitzpatric тип кожи II или III прошел 2-недельного вводного периода и были
рандомизированы, чтобы получить один из пяти процедур за 4 недели: 800 мг EGCG раз/день, 400 мг
EGCG в два раза/день, 800 мг EGCG, как Polyphenon E раз/день, 400 мг EGCG, как Polyphenon Е два
раза в день, или плацебо один раз в сутки (8 предметов/группы). Образцы были собраны и
измерений, проводимых до и после 4-недельного периода лечения для определения безопасности,
фармакокинетики и биологической активности полифенол зеленого чая лечение.
Результаты:
Неблагоприятные события, о которых сообщалось в течение 4-недельного периода лечения
включают в себя излишки газа, расстройство желудка, тошнота, изжога, боль в желудке, боль в
животе, головокружение, головная боль, и боль в мышцах. Все указанные события были оценены как
незначительные события. Для большинства мероприятий, заболеваемости, сообщили в полифенолгруппах, получавших было не больше, чем сообщалось в группе плацебо. Никаких существенных
изменений не наблюдалось в крови и биохимический анализ крови профили после неоднократных
администрации зеленого чая полифенол продукции. Там была >60% увеличение площади под
плазменной концентрации EGCG-кривая времени после 4 недель полифенол зеленого чая лечение
на дачей 800 мг один раз в день. Никаких существенных изменений не наблюдалось в
фармакокинетике EGCG после неоднократных полифенол зеленого чая лечение по схеме 400 мг два
раза в день. Фармакокинетики конъюгированных метаболитов эпигаллокатехин, эпикатехин не были
затронуты повторил зеленого чая полифенол лечения. Четыре недели зеленого чая полифенол
лечение в выбранной дозы и режим дозирования не обеспечивают защиту от УФ-индуцированной
эритемы.
Мы заключаем, что он безопасен для здоровых людей, чтобы взять полифенол зеленого чая
продукты в количествах, эквивалентных содержание EGCG в 8-16 чашек зеленого чая в день
однократно или в разделенных дозах два раза в день в течение 4 недель. Есть >60% увеличение
системного наличие свободных EGCG после хронического полифенол зеленого чая Администрации
на высоком ежедневно болюсной дозы (800 мг EGCG или Polyphenon Е один раз в день).
Clin Cancer Res. 2003 Aug 15;9(9):3312-9.
Pharmacokinetics and safety of green tea polyphenols after multiple-dose administration of
epigallocatechin gallate and polyphenon E in healthy individuals.
Chow HH1, Cai Y, Hakim IA, Crowell JA, Shahi F, Brooks CA, Dorr RT, Hara Y, Alberts DS.
1Arizona Cancer Center, The University of Arizona, Tucson, Arizona 85724, USA.

Green tea and green tea polyphenols have been shown to possess cancer preventive activities in
preclinical model systems. In preparation for future green tea intervention trials, we have conducted a
clinical study to determine the safety and pharmacokinetics of green tea polyphenols after 4 weeks of daily
p.o. administration of epigallocatechin gallate (EGCG) or Polyphenon E (a defined, decaffeinated green tea
73
polyphenol mixture). In an exploratory fashion, we have also determined the effect of chronic green tea
polyphenol administration on UV-induced erythema response.
EXPERIMENTAL DESIGN:
Healthy participants with Fitzpatric skin type II or III underwent a 2-week run-in period and were
randomly assigned to receive one of the five treatments for 4 weeks: 800 mg EGCG once/day, 400 mg
EGCG twice/day, 800 mg EGCG as Polyphenon E once/day, 400 mg EGCG as Polyphenon E twice/day, or a
placebo once/day (8 subjects/group). Samples were collected and measurements performed before and
after the 4-week treatment period for determination of safety, pharmacokinetics, and biological activity of
green tea polyphenol treatment.
RESULTS:
Adverse events reported during the 4-week treatment period include excess gas, upset stomach, nausea,
heartburn, stomach ache, abdominal pain, dizziness, headache, and muscle pain. All of the reported events
were rated as mild events. For most events, the incidence reported in the polyphenol-treated groups was
not more than that reported in the placebo group. No significant changes were observed in blood counts
and blood chemistry profiles after repeated administration of green tea polyphenol products. There was a
>60% increase in the area under the plasma EGCG concentration-time curve after 4 weeks of green tea
polyphenol treatment at a dosing schedule of 800 mg once daily. No significant changes were observed in
the pharmacokinetics of EGCG after repeated green tea polyphenol treatment at a regimen of 400 mg
twice daily. The pharmacokinetics of the conjugated metabolites of epigallocatechin and epicatechin were
not affected by repeated green tea polyphenol treatment. Four weeks of green tea polyphenol treatment
at the selected dose and dosing schedule did not provide protection against UV-induced erythema.
CONCLUSIONS:
We conclude that it is safe for healthy individuals to take green tea polyphenol products in amounts
equivalent to the EGCG content in 8-16 cups of green tea once a day or in divided doses twice a day for 4
weeks. There is a >60% increase in the systemic availability of free EGCG after chronic green tea polyphenol
administration at a high daily bolus dose (800 mg EGCG or Polyphenon E once daily).
Результаты II фазы рандомизированного, двойного слепого, плацебо-контролируемое
исследование Polyphenon E женщин с персистирующей ВПЧ высокого риска инфекции и низкой
степени цервикальной интраэпителиальной неоплазии.
Данные, полученные In vitro и экспериментальные данные показывают, что катехины зеленого чая
обладают химические деятельности для цервикального рака и предвестник поражения. Мы провели
рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое исследование Polyphenon E (без
кофеина и обогащенного катехин зеленого чая экстракт) женщин с персистирующей
папилломавирусной (HPV) инфекции и низкой степени цервикальной интраэпителиальной
неоплазии (CIN1), чтобы оценить потенциал Polyphenon E для цервикального рака - профилактика.
Методы:
Девяносто восемь право женщины были рандомизированы для получения либо Polyphenon E
(содержащие по 800 мг эпигаллокатехин галлат) или плацебо один раз в день в течение 4 месяцев.
Основной результат анализа был онкогенных ВПЧ оформления и оформления CIN1.
Результаты:
Polyphenon E был показан, чтобы быть приемлемым, безопасным и хорошо переносимым. Нет
никакой разницы в ответе курса лечения выделения. Полный ответ, который определяется как
отрицательный для ВПЧ высокого риска и нормальной гистопатология, было отмечено у 7 (17,1%) и 6
(14.6%) женщин в Polyphenon Е И плацебо руки, соответственно. Прогрессии, определяется как
постоянные онкогенных ВПЧ с гистопатологические признаков прогрессирования, был более
распространен в Polyphenon электронной группе, чем в группе плацебо [6 (14.6%) против 3 (7.7%)].
Вывод:
На основе крупнейших рандомизированных плацебо-контролируемых исследований зеленого чая,
экстракт ВПЧ шейки матки, связанных с болезнью, мы приходим к выводу, что 4 месяца Polyphenon E
вмешательства не способствовали оформлению персистирующей ВПЧ высокого риска и связанных с
74
CIN1. Дальнейшие исследования могут быть необходимы, чтобы лучше разграничить факторы риска
персистирующей ВПЧ-инфекции и биологии заболевания для облегчения оценки химические
стратегий
Gynecol Oncol. 2014 Feb;132(2):377-82. doi: 10.1016/j.ygyno.2013.12.034. Epub 2014 Jan 2.
Results of a phase II randomized, double-blind, placebo-controlled trial of Polyphenon E in women
with persistent high-risk HPV infection and low-grade cervical intraepithelial neoplasia.
Garcia FA1, Cornelison T2, Nuño T3, Greenspan DL4, Byron JW5, Hsu CH6, Alberts DS6, Chow HH6.
Author information
1Center of Excellence in Women's Health, The University of Arizona, Tucson, AZ 85724, United

States; University of Arizona Cancer Center, Tucson, AZ 85724, United States.
In vitro data and pilot data suggest that green tea catechins may possess chemopreventive activity for
cervical cancer and precursor lesions. We conducted a randomized, double-blind, placebo-controlled trial
of Polyphenon E (decaffeinated and enriched green tea catechin extract) in women with persistent human
papillomavirus (HPV) infection and low-grade cervical intraepithelial neoplasia (CIN1) to evaluate the
potential of Polyphenon E for cervical cancer prevention.
METHODS:
Ninety-eight eligible women were randomized to receive either Polyphenon E (containing 800 mg
epigallocatechin gallate) or placebo once daily for 4 months. The primary study outcome was oncogenic
HPV clearance and clearance of CIN1.
RESULTS:
Polyphenon E was shown to be acceptable, safe and well tolerated. There was no difference in the
response rate by treatment allocation. Complete response, defined as negative for high-risk HPV and
normal histopathology, was noted in 7 (17.1%) and 6 (14.6%) women in the Polyphenon E and placebo
arms, respectively. Progression, defined as persistent oncogenic HPV with histopathologic evidence of
progression, was more common in the Polyphenon E group than in the placebo group [6 (14.6%) vs. 3
(7.7%)].
CONCLUSION:
Based on the largest randomized placebo-controlled trial of a green tea extract for HPV related cervical
disease, we conclude that 4 months of Polyphenon E intervention did not promote the clearance of
persistent high-risk HPV and related CIN1. Further studies may be necessary to better delineate the risk
factors for persistent HPV infection and biology of the disease to facilitate the evaluation of
chemopreventive strategies.
Проспективное когортное сравнение флавоноид лечения больных с удаленной колоректального
рака для профилактики рецидивов.
Исследовать биологические профилактики с флавоноидами повторения риск неоплазии была
изучена у пациентов с удаленной колоректального рака и после аденома полипэктомии.
Методы:
Восемьдесят семь пациентов, у 36 больных при резекции толстой кишки рак и 51 больных после
полипэктомии, были разделены на 2 группы: одной группе вводили смесь флавоноидов (ежедневно
стандартной дозе 20 мг апигенина и 20 мг epigallocathechin-gallat, n = 31) и по сравнению с
контрольной группой (n = 56). Обе группы наблюдались в течение 3-4 лет колоноскопии с помощью
наблюдения и анкетирования.
Результаты:
Из 87 пациентов, включенных в данное исследование, было 36 резекции толстой кишки рак и 29 из
этих пациентов имели наблюдения колоноскопии. Среди флавоноидов-лечение больных с
удаленной толстой кишки рак (n = 14), там не было никакого рака, рецидивов и одна аденома
развитых. В отличие от рака, рецидивов на 15 подобраны неочищенных контролирует 20% (3 из 15) и
аденомы развился у 4 пациентов (27%). Комбинированный рецидивов на злокачественные
новообразования составил 7% (1 из 14) пациентов, получавших лечение, и 47% (7 из 15) в контроле (P
= 0.027).
75
Вывод:
Устойчивого долгосрочного лечения с флавоноид смесь может снизить частоту рецидивов
неоплазии толстой кишки у больных с удаленной толстой кишки рак.
World J Gastroenterol. 2008 Apr 14;14(14):2187-93.
Prospective cohort comparison of flavonoid treatment in patients with resected colorectal cancer to
prevent recurrence.
Hoensch H1, Groh B, Edler L, Kirch W.
Author information
1Marien-hospital Darmstadt, Martinspfad 72, Darmstadt D-64285, Germany. h.p.hoensch@vff.uni
frankfurt.de
To investigate biological prevention with flavonoids the recurrence risk of neoplasia was studied in
patients with resected colorectal cancer and after adenoma polypectomy.
METHODS:
Eighty-seven patients, 36 patients with resected colon cancer and 51 patients after polypectomy, were
divided into 2 groups: one group was treated with a flavonoid mixture (daily standard dose 20 mg apigenin
and 20 mg epigallocathechin-gallat, n = 31) and compared with a matched control group (n = 56). Both
groups were observed for 3-4 years by surveillance colonoscopy and by questionnaire.
RESULTS:
Of 87 patients enrolled in this study, 36 had resected colon cancer and 29 of these patients had
surveillance colonoscopy. Among the flavonoid-treated patients with resected colon cancer (n = 14), there
was no cancer recurrence and one adenoma developed. In contrast the cancer recurrence rate of the 15
matched untreated controls was 20% (3 of 15) and adenomas evolved in 4 of those patients (27%). The
combined recurrence rate for neoplasia was 7% (1 of 14) in the treated patients and 47% (7 of 15) in the
controls (P = 0.027).
CONCLUSION:
Sustained long-term treatment with a flavonoid mixture could reduce the recurrence rate of colon
neoplasia in patients with resected colon cancer.
Питание: будущее профилактики меланомы?
Меланома является одним из самых опасных форм кожного рака, имея высокий метастатический
потенциал и, которой подвержены все возрастные группы. Необходимость для успешного
профилактические меры, особенно актуальной является метастатической меланомы во многом
неизлечимых. Благотворную роль питания и других природных соединений в профилактике и
лечении меланомы была четко продемонстрирована в прошлом, и это отличный источник для
потенциальных методов лечения в будущем.
Цель:
Мы стремились обзор обновления в текущей литературе относительно новых разработок в
отношениях между питанием и риск меланомы и лечение.
Методы:
Статей в общественном достоянии, о влиянии диеты, проантоцианидины виноградных косточек,
селен, витамин D, витамин E, эпигаллокатехин-3-галлат, ресвератрол, розмариновая кислота,
ликопин, и рис на латексной основе меланомы были включены.
Результаты:
Проантоцианидины виноградных косточек, эпигаллокатехин-3-галлат, ресвератрол, розмариновая
кислота, ликопин, и фиг латекс продемонстрировали четкое противоопухолевых эффектов к
меланоме. Роли селен, витамин D, и витамин Е, однако, были более спорными.
Выводы:
Роль природных соединений в будущем меланомы профилактики и лечения является
перспективным и достойным дальнейшего изучения.
J Am Acad Dermatol. 2014 Jul;71(1):151-60. doi: 10.1016/j.jaad.2014.01.910. Epub 2014 Mar 20.
Nutrition: the future of melanoma prevention?
76
Tong LX1, Young LC2.
Author information
1Division of Dermatology, Department of Medicine, David Geffen School of Medicine at the

University of California, Los Angeles, Los Angeles, California.
2Division of Dermatology, Department of Medicine, David Geffen School of Medicine at the

University of California, Los Angeles, Los Angeles, California. Electronic address: lcyoung@mednet.ucla.edu.
Melanoma is one of the deadliest forms of skin cancer, having a high metastatic potential and afflicting
all age groups. The need for successful preventative measures is particularly urgent as metastatic
melanoma is largely incurable. The beneficial role of nutrition and other natural compounds in the
prevention and treatment of melanoma has been clearly demonstrated in the past, and is an exciting
source for potential therapies in the future.
OBJECTIVE:
We sought to review updates in the current literature regarding new developments in the relationship
between nutrition and melanoma risk and treatment.
METHODS:
Articles in the public domain regarding the impact of diet, grape seed proanthocyanidins, selenium,
vitamin D, vitamin E, epigallocatechin-3-gallate, resveratrol, rosmarinic acid, lycopene, and fig latex on
melanoma were included.
RESULTS:
Grape seed proanthocyanidins, epigallocatechin-3-gallate, resveratrol, rosmarinic acid, lycopene, and fig
latex have demonstrated clear anticancer effects toward melanoma. The roles of selenium, vitamin D, and
vitamin E, however, have been more controversial.
LIMITATIONS:
None.
CONCLUSIONS:
The role of natural compounds in the future of melanoma prevention and treatment is promising and
one that is worthy of further exploration.
Нутрицевтики, как новые подходы к лечению для орального рака: II. Экстракты зеленого чая и
ресвератрол.
Нутрицевтики с Анти-неопластических потенциал являются подходящими кандидатами для того,
чтобы расширить спектр терапевтических возможностей для нескольких типов рака. Один из этих
злокачественных новообразований в устной форме рака с плоскоклеточной карциномы Тип, для
которого нынешний подходы к лечению не удалось улучшить отдаленные клинические результаты.
Недавно мы рассмотрели благотворное влияние куркумина для лечения орального рака. В
нынешний обзор мы сосредоточили внимание на благотворное влияние двух других БАД, экстракты
зеленого чая [особенно (-)-эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG)] и ресвератрол, в лечении орального
рака. In vivo и in vitro исследований, а также клинических испытаний были рассмотрены,
ориентируясь на положительный эффект каждого из этих растительные пищевые агенты, либо
самостоятельно, либо в сочетании с различными фармакологическими агентами. Мы также
представили анти-рак эффекты против рака клетки и против компонентов микроокружения опухоли.
Выяснилось, что плохой биодоступности этих нутрицевтиков является препятствием для их оказания
адекватной анти-рак потенциал. Новаторские исследования с использованием новых
нанотехнологий на основе терапевтических подходов были представлены.
Oral Oncol. 2013 Jun;49(6):502-6. doi: 10.1016/j.oraloncology.2013.02.011. Epub 2013 Mar 27.
Nutraceuticals as new treatment approaches for oral cancer: II. Green tea extracts and resveratrol.
Zlotogorski A1, Dayan A, Dayan D, Chaushu G, Salo T, Vered M.
Author information
1Department of Oral and Maxillofacial Surgery, Rabin Medical Center, Beilinson Campus, Petah

Tikva, Israel.
Abstract
77
Nutraceuticals with anti-neoplastic potential are suitable candidates for extending the range of
therapeutic options for several types of cancers. One of these malignancies is oral cancer of the squamous
cell carcinoma type, for which current treatment approaches have not succeeded in improving long-term
clinical outcome. We recently reviewed the beneficial effects of curcumin for the treatment of oral cancer.
In the current review, we focused on the beneficial effects of other two nutraceuticals, green tea extracts
[especially (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG)] and resveratrol, in the treatment of oral cancer. In vivo
and in vitro studies as well as clinical trials were reviewed, focusing on the beneficial effect of each of these
plant-derived dietary agents, either alone or in combination with various pharmacological agents. We also
presented the anti-cancer effects against cancer cells and against components of the tumor
microenvironment. It emerged that the poor bioavailability of these nutraceuticals poses an obstacle to
their exerting adequate anti-cancer potential. Ground-breaking studies employing new nanotechnologybased therapeutic approaches were presented.
Зеленый чай: эффективный синергист противоопухолевых препаратов для третичной рака
профилактика.
Зеленый чай является признанным рака профилактическое в Японии. На основе доказательства
того, что колоректальной аденомы и предстательной железы у человека было предотвратить, мы
обзор здесь концепция, что комбинация противоопухолевых препаратов с катехин зеленого чая
синергически индуцирует апоптоз человеческих рака клеток, препятствует образованию опухолей у
мышей, и усиливает ингибирование роста опухоли в ксенотрансплантат моделей мыши. В качестве
молекулярного механизма, с помощью комбинации, индукция роста ареста и повреждения ДНКиндуцируемого 153 (GADD153, ЧОП) экспрессии генов обсуждается в связи со смертью рецептора 5 и
TRAIL-апоптотические пути. Комбинация противоопухолевых препаратов с зеленым чаем может быть
новый рака терапевтические стратегии в организме человека.
Cancer Lett. 2012 Nov 28;324(2):119-25. doi: 10.1016/j.canlet.2012.05.012. Epub 2012 May 21.
Green tea: an effective synergist with anticancer drugs for tertiary cancer prevention.
Fujiki H1, Suganuma M.
Author information
1Faculty of Pharmaceutical Sciences, Tokushima Bunri University, Tokushima 770-8514, Japan.

hfujiki@ph.bunri-u.ac.jp
Abstract
Green tea is now an acknowledged cancer preventive in Japan. Based on evidence that colorectal
adenomas and prostate cancer in humans have been prevented, we review here the concept that the
combination of anticancer drugs with green tea catechin synergistically induces apoptosis of human cancer
cells, inhibits tumor formation in mice, and enhances inhibition of tumor growth in xenograft mouse
models. As a molecular mechanism by the combination, the induction of growth arrest and DNA damageinducible 153 (GADD153, CHOP) gene expression is discussed in relation to death receptor 5 and TRAILapoptotic pathway. The combination of anticancer drugs with green tea could be a new cancer therapeutic
strategy in humans.
Зеленый чай для овариального рака профилактика и лечение: систематический обзор in vitro, in
vivo и эпидемиологических исследований.
Этот систематический обзор было проведено с целью изучения влияния зеленого чая или зеленого
чая компоненты по профилактике и прогрессировании эпителиального овариального рака.
Методы:
С помощью Medline, EMBASE и SciVerse (в прошлом исследованы: Июль 2011 г.), Мы проверено 22
статей, в том числе 5-эпидемиологических исследований.
Результаты:
В эпителиального овариального рака клеточных линий, зеленого чая и зеленого чая компоненты,
как было показано, downregulate экспрессии белков, участвующих в воспалении, ячейки
78
сигнализации, подвижности клеток и ангиогенез. Зеленый чай и зеленый чай компонентов будет
индуцировать апоптоз и может потенцировать эффекты цисплатина, химиотерапевтический агент. В
человеческой обсервационных исследований, значимых ассоциаций между зеленый чай
потребление и как уменьшается овариальный рак возникновения и лучше прогноз сообщалось.
Выводы:
Имеющейся литературы показывает, потенциальных молекулярных мишеней для зеленый чай во
яичников, рак лечение, а также предоставляет данные, подтверждающие клиническую оценку роли
зеленого чая или зеленого чая компоненты в овариального рака профилактика и лечение.
Gynecol Oncol. 2012 Sep;126(3):491-8. doi: 10.1016/j.ygyno.2012.04.048. Epub 2012 May 4.
Green tea for ovarian cancer prevention and treatment: a systematic review of the in vitro, in vivo and
epidemiological studies.
Trudel D1, Labbé DP, Bairati I, Fradet V, Bazinet L, Têtu B.
Author information
1Laval University Cancer Research Center, Hôtel-Dieu-de-Québec, University Hospital Center

(CHUQ), 11 Côte du Palais, Québec, Québec, Canada. dtrudel@uhnres.utoronto.ca
This systematic review was conducted to examine the effects of green tea or green tea components on
the prevention and progression of epithelial ovarian cancer.
METHODS:
Using Medline, EMBASE and SciVerse (last researched: July 2011), we retrieved 22 articles including 5
epidemiological studies.
RESULTS:
In epithelial ovarian cancer cell lines, green tea and green tea components have been shown to
downregulate the expression of proteins involved in inflammation, cell signalization, cell motility and
angiogenesis. Green tea and green tea components would induce apoptosis and could potentiate the
effects of cisplatin, a chemotherapeutic agent. In human observational studies, significant associations
between green tea intake and both decreased ovarian cancer occurrence and better prognosis were
reported.
CONCLUSIONS:
Available literature suggests potential molecular targets for green tea in ovarian cancer treatment and
also provides data supporting the clinical evaluation of the role of green tea or green tea components in
ovarian cancer prevention and treatment.
Новое понимание механизмов катехины зеленого чая в проведение химиопрофилактики рака
предстательной железы.
Предстательной железы является наиболее часто диагноз рака и второй наиболее
распространенной причиной раковых смертей в американских мужчин. Ее длинные задержки,
замедления прогрессирования, и высокая заболеваемость сделать предстательной железы идеально
подходит для целенаправленного chemopreventative терапии. Таким образом, проведение
химиопрофилактики исследования и клинические испытания необходимы для сокращения бремени
рака предстательной железы на общество. Эпидемиологические исследования показывают, что
потребление чая имеет защитный эффект против различных опухолей человека, в том числе и
предстательной железы. Лабораторные и клинические исследования показали, что зеленый чай
компонентов, в частности, зеленый чай катехинов (GTC) эпигаллокатехин галлат, может
индуцировать апоптоз, подавления прогрессии, и препятствовать инвазии и метастазирования рака
предстательной железы. Несколько механизмов, вовлеченных в проведение химиопрофилактики
рака предстательной железы с оду; понимания и уточнения моделей фундаментальных
молекулярных путей, по которым оду модулировать канцерогенеза простаты необходимо применять
использование зеленого чая для химиопрофилактики рака предстательной железы в клинических
условиях. Целью данной статьи является обзор и обобщение наиболее современной литературе
ориентируясь на основные механизмы GTC chemopreventative действие на предстательную железы
из лаборатории in vitro, так и in vivo исследований и клинических химиопрофилактике.
79
Nutr Cancer. 2012;64(1):4-22. doi: 10.1080/01635581.2012.630158. Epub 2011 Nov 18.
New insights into the mechanisms of green tea catechins in the chemoprevention of prostate cancer.
Connors SK1, Chornokur G, Kumar NB.
Author information
1Department of Cancer Epidemiology, Division of Population Sciences, H. Lee Moffitt Cancer Center

and Research Institute, Tampa, Florida 33612, USA. shahnjayla.connors@moffitt.org
Abstract
Prostate cancer is the most commonly diagnosed cancer and second most common cause of cancer
deaths in American men. Its long latency, slow progression, and high incidence rate make prostate cancer
ideal for targeted chemopreventative therapies. Therefore, chemoprevention studies and clinical trials are
essential for reducing the burden of prostate cancer on society. Epidemiological studies suggest that tea
consumption has protective effects against a variety of human cancers, including that of the prostate.
Laboratory and clinical studies have demonstrated that green tea components, specifically the green tea
catechin (GTC) epigallocatechin gallate, can induce apoptosis, suppress progression, and inhibit invasion
and metastasis of prostate cancer. Multiple mechanisms are involved in the chemoprevention of prostate
cancer with GTCs; understanding and refining models of fundamental molecular pathways by which GTCs
modulate prostate carcinogenesis is essential to apply the utilization of green tea for the chemoprevention
of prostate cancer in clinical settings. The objective of this article is to review and summarize the most
current literature focusing on the major mechanisms of GTC chemopreventative action on prostate cancer
from laboratory, in vitro, and in vivo studies, and clinical chemoprevention trials.
Фаза I клинических исследований, посвященных связанные с дозой безопасности и токсичности
пришли к выводу, что однократной дозе до 1600 мг EGCG (47) и повторять по 10-й день в дозе 800 мг
EGCG день был, хорошо переносится (46). Другие исследования пришли к выводу, что Polyphenon е в
капсулах хорошо переносится до 800 мг до суточной дозы (25,43-45) и что большую биодоступность
при пероральном приеме составляет свободных катехинов может быть достигнуто путем принятия
капсулы натощак после ночного голодания (45).
Phase I clinical studies focused on dose-related safety and toxicity have concluded that a single dose of
up to 1,600 mg of EGCG (47) and a repeated 10-day dose of 800 mg of EGCG a day was well tolerated (46).
Other investigations have concluded that Polyphenon E capsules are well tolerated up to an 800-mg daily
dose (25,43–45) and that greater oral bioavailability of free catechins can be reached by taking the capsules
on an empty stomach after an overnight fast (45).
катехины зеленого чая (оду)
Вывод
Оду являются перспективными препаратами для химиопрофилактики рака предстательной
железы в клинических условиях (68,70-72,190). Оду являются наиболее эффективными против
простаты на ранней стадии канцерогенеза в лаборатории (106,108,127) и клинические исследования
(70,71), и являются привлекательными химические агенты из-за низкой токсичности (24,43-47) и
специфичность преобразованы и злокачественных клеток (48-52). Использование оду для
химиопрофилактики рака предстательной железы не без проблем. In vitro (табл. 4) и in vivo (7) дозах
существенно различалась в зависимости от исследования и не легко переводится в клинических
исследованиях. Кроме того, исследования показывают, что предостережение должно
использоваться, когда дополнении с высокой концентрацией оду из-за нежелательных реакций
(187,188) и ингибирующего действия на других соединений (57). Несмотря на эти проблемы,
некоторые клинические исследования были проведены с оду (Таблица 5). Клеточных культурах и
животных моделях показывают, что оду оказывают химические меры против простаты раковых
клеток путем воздействия механизмы необходимы для роста злокачественных клеток, прогрессии и
метастазирования (7,38,172,181,182,189). Мы предлагаем новую модель оду, в которой, в частности
EGCG, оказывают химические воздействия на рак предстательной железы через 6 основных
механизмов, которые работают одновременно и зависимо, в основном через ингибирование
протеасомы индуцированной регуляции NFκB пути. Оду вызвать ингибирование протеасомы и
последующий арест клеточного цикла, подавление роста, и, в конечном счете, апоптоз раковых
клеток простаты и тканей. GTC-индуцированного апоптоза приводит к уменьшению распространения
80
раковых клеток, вызывая ингибирование рака предстательной железы развития, прогрессирования и
метастазирования (Рис. 1). Шесть основных механизмов GTC-индуцированные химические действия
на клетки рака простаты рассматривается последовательно на лабораторные и клинические
исследования. Пути эти механизмы регулируются и активированные делать, однако, варьироваться в
зависимости от типа клеток и контекст, в котором следует ожидать в многогранных процессов,
касающихся гомеостаз клеток и канцерогенеза.
Понимание антиканцерогенное деятельности и механизмы оду имеют важное значение для
разработки соответствующих терапевтических подходов к профилактике рака простаты. Хотя оду
действовать через отдельных клеточного цикла и апоптотической путей, накопленные
chemopreventative эффект-видимому, объясняется их слаженный ансамбль, а не один путь
(89,172,178). Больше исследования необходимы для того, чтобы понять GTC-индуцированных
механизмов профилактики рака простаты и разработать наиболее подходящую клинической
использовать зеленый чай для химиопрофилактики (27,180). Исследования были сосредоточены на
онко-гены транскрипционных факторов, факторов роста, регулирующих клеточный цикл, и других
факторов, на которые влияет оду будет информировать эти механистические исследования (180).
Следует продолжать усилия, чтобы восполнить недостаток данных, что не позволяет
экстраполировать результаты in vitro к in vivo для клинических исследований (19,27,64,191).
Преодоление этого разрыва потребует более в условиях in vitro исследований с целью уточнения
механизмов, упомянутых в этом обзоре, так и для выявления новых механизмов и потенциальных
биомаркеров GTC химиопрофилактики рака предстательной железы в клетках и тканях. Потому что
из контекста определенные различия, присущие биологическим системам, важно, чтобы эти
механизмы проходят тестирование в различных клеточных линиях рака предстательной железы,
которые отличаются по происхождению, гормональный статус, агрессивность, и другие факторы.
Только тогда эти механизмы могут быть испытаны в условиях in vivo на грызунах моделей,
проверенных в человеческой фазы II и фазы III клинических исследований, и соответствующим
образом применяться для химиопрофилактики терапии (40).
Кроме того, переход от использования отдельных оду, очищенная GTC препараты, такие как
Polyphenon E, может обеспечить стандартизированное соединение, которое может более точно
отражать потребление чая, доставить Максимальный объем оду без кофеина побочные эффекты, и
обеспечения более глубокого понимания GTC-индуцированные химические механизмы. Наши
лабораторные исследования в центре внимания тестирования и переработки накопительного
модель GTC химиопрофилактики рака предстательной железы в клетках в качестве первого шага,
чтобы полностью прояснить сложный механизм GTC химиопрофилактики рака предстательной
железы в полном объеме.
CONCLUSION
GTCs are promising agents for the chemoprevention of prostate cancer in the clinical setting (68,70–
72,190). GTCs are most effective against early stage prostate carcinogenesis in laboratory (106,108,127)
and clinical studies (70,71), and are attractive chemopreventive agents because of low toxicity (24,43–47)
and specificity to transformed and malignant cells (48–52). The use of GTCs for prostate cancer
chemoprevention is not without challenges. In vitro (Table 4) and in vivo (7) dosages have varied greatly by
study and are not easily translated to clinical studies. Additionally, studies indicate that caution should be
used when supplementing with high concentrations of GTCs because of unintended responses (187,188)
and inhibitory actions on other compounds (57). Despite these challenges, several clinical trials have been
carried out with GTCs (Table 5). Cell culture and animal models suggest that GTCs exert chemopreventive
action against prostate cancer cells by targeting mechanisms essential to cancer cell growth, progression,
and metastasis (7,38,172,181,182,189). We propose a novel model in which GTCs, particularly EGCG, exert
chemopreventive effects on prostate cancer through 6 major mechanisms that work simultaneously and
dependently, largely driven through proteasome inhibition induced regulation of the NFκB pathway. GTCs
cause proteasome inhibition and subsequent cell cycle arrest, growth suppression, and ultimately
apoptosis in prostate cancer cells and tissues. GTC-induced apoptosis results in the reduction of cancer cell
dissemination, causing the inhibition of prostate cancer development, progression, and metastasis (Fig. 1).
The six primary mechanisms of GTC-induced chemopreventive action on prostate cancer cells are seen
81
consistently across laboratory and clinical studies. The pathways by which these mechanisms are regulated
and activated do, however, vary by cell type and context, which is to be expected in the multifaceted
processes pertaining to cell homeostasis and carcinogenesis.
Understanding the anticarcinogenic activities and mechanisms of GTCs is essential to developing
appropriate therapeutic modalities for the prevention of prostate cancer. Although GTCs act through
distinct cell cycle and apoptotic pathways, the cumulative chemopreventative effect appears to be
attributed to their well-coordinated ensemble rather than a single pathway (89,172,178). More studies are
needed to gain insight into GTC-induced mechanisms of prostate cancer prevention and develop the most
appropriate clinical settings in which to use green tea for chemoprevention (27,180). Research focused on
the onco-genes, transcription factors, growth factors, cell cycle regulatory, and other factors affected by
GTCs will inform these mechanistic studies (180). Efforts should continue to fill the lack of data that makes
it difficult to extrapolate results from in vitro to in vivo to clinical studies (19,27,64,191).
Bridging this gap will require more in vitro studies to confirm the mechanisms mentioned in this review
and to identify new mechanisms and potential biomarkers of GTC chemoprevention in prostate cancer cells
and tissues. Because of the context-specific differences inherent in biological systems, it critical that these
mechanisms are tested in a variety of prostate cancer cell lines that differ by origin, hormone status,
aggressiveness, and other factors. Only then can these mechanisms be tested in vivo with rodent models,
validated in human phase II and phase III clinical studies, and appropriately applied to chemoprevention
therapies (40).
Additionally, transitioning from the use of individual GTCs, to purified GTC preparations, such as
Polyphenon E, may provide a standardized compound that may more accurately reflect human tea
consumption, deliver the maximum amount of GTCs without caffeine side effects, and provide more insight
to GTC-induced chemopreventive mechanisms. Our laboratory studies are currently focusing on testing and
refining the cumulative model of GTC chemoprevention in prostate cancer cells as a first step to fully
elucidate the complex mechanism of GTC chemoprevention of prostate cancer in its entirety.
Эпигенетические диеты: воздействие на эпигенома и рака.
Ряд биологически активных пищевых компонентов представляют особый интерес в области
эпигенетики. Многие из этих соединений дисплей противораковыми свойствами и может играть
роль в рак профилактики. Многочисленные исследования показывают, что количество питательных
соединений имеют эпигенетические цели в рак ячеек. Главное, возникающих доказательства
наводят на мысль, что потребление диетических агенты могут изменять нормальное
эпигенетических состояний, а также обратный аномальный ген активации или отключения звука.
Эпигенетические модификации, индуцированных биологически активных пищевых соединений,
которые, как полагают, чтобы быть полезным. Существенных доказательств монтажа, заявляя, что
принято употреблять биологически активные пищевые факторы могут служить основанием для
изменения эпигенома и могут быть включены в " эпигенетический диета". Биологически активные
питательные компоненты эпигенетические диеты могут быть включены в регулярный режим питания
и используется в лечебных целях в лечебных или химические целей. В данной статье в первую
очередь будут ориентированы на пищевые факторы, которые продемонстрировали влияние
эпигенома и которые могут быть использованы в сочетании с другими рак - профилактика и
химиотерапевтических методов лечения.
Epigenomics. 2011 Aug;3(4):503-18. doi: 10.2217/epi.11.71.
Epigenetic diet: impact on the epigenome and cancer.
Hardy TM1, Tollefsbol TO.
Author information
1Department of Biology, University of Alabama at Birmingham, 1300 University Boulevard,

Birmingham, AL 35294, USA.
Abstract
A number of bioactive dietary components are of particular interest in the field of epigenetics. Many of
these compounds display anticancer properties and may play a role in cancer prevention. Numerous
82
studies suggest that a number of nutritional compounds have epigenetic targets in cancer cells.
Importantly, emerging evidence strongly suggests that consumption of dietary agents can alter normal
epigenetic states as well as reverse abnormal gene activation or silencing. Epigenetic modifications induced
by bioactive dietary compounds are thought to be beneficial. Substantial evidence is mounting proclaiming
that commonly consumed bioactive dietary factors act to modify the epigenome and may be incorporated
into an 'epigenetic diet'. Bioactive nutritional components of an epigenetic diet may be incorporated into
one's regular dietary regimen and used therapeutically for medicinal or chemopreventive purposes. This
article will primarily focus on dietary factors that have been demonstrated to influence the epigenome and
that may be used in conjunction with other cancer prevention and chemotherapeutic therapies.
Диетические факторы стали агентами сильный интерес в области эпигенетики. Ряд биологически
активных пищевых компонентов, которые имеют потенциал для профилактики болезней и
укрепления здоровья в целом были определены [1-4]. В самом деле, несколько естественные
пищевые фитохимические были продемонстрированы обладает антиканцерогенными свойствами и
может играть роль в регуляции биологических процессов [5,6]. Многие исследования показали, что
натуральные продукты имеют эпигенетические цели в раковые клетки и могут действовать как рак
профилактических препаратов. Соединений, которые содержатся в диетических фитохимических
препаратов, таких как чай, чеснок, соевые продукты, зелень, виноград и овощи семейства
крестоцветных являются сейчас общепринятыми, чтобы защитить от развития многих видов
опухолей, а также выступает в качестве эпигенетические модуляторов, которые влияют не только
посвящение, но и прогрессирование онкогенеза [6-9].
Эпигенетические механизмы
Термин " эпигенетика " создан в 1942 году на развивающие биолог Конрад H Уоддингтон [10].
Эпигенетика как правило, относится к наследственным изменениям в экспрессии генов и
организации хроматина, что не из-за изменения в последовательности ДНК [11]. Эпигенетические
модификации, как правило, происходят изменения в метилировании ДНК, ковалентные
модификации гистонов или RNAi [12]. Метилирование ДНК происходит при метильной группы
добавляется в 5-углерод (C5) положение цитозина. Метилирование цитозина предполагает перенос
метильной группы от S-аденозил-L-метионина (SAM), метил прекурсоров, cytosines в CpGдинуклеотидов [13]. Метилирование ДНК имеет много ролей в различных клеточных процессах и
могут влиять на транскрипцию генов путем предотвращения связывания ключевых
транскрипционных факторов [14-17]. Транскрипционный сайленсинг из-за метилирование ДНК, что
происходят за счет найма метил-CpG-binding транскрипционной repressors и, вмешиваясь в ДНКсвязывающих транскрипционных активаторов, которое в свою очередь приводит в
конденсированного хроматина государства. Кроме того, метилированной ДНК может быть связано
метил-CpG-связывающий домен (MBD) белков, которые необходимы для связывания 5метилцитозина [16]. Метилирование ДНК, катализируемой ферментами, известный как ДНКметилтрансферазами (DNMTs) и гиперметилирование CpG-динуклеотидов или CpG островов DNMTs,
как правило, приводит в transcriptional gene silencing и инактивации Гена [12]. Геном человека
содержит четыре DNMT генов, DNMT1, DNMT2, DNMT3A и DNMT3B [18]. Изменены DNMT выражения
и деятельности рассматривается в многочисленных заболеваний, включая аутизм, сердечнососудистых заболеваний, ожирения, диабета 2 типа и рака [19-23]. Кроме того, глобальное
гипометилирование связано с почти всех видов рака у человека [24,25].
Модификации Гистонов, как правило, возникают, как пост-трансляционных модификаций в Nконцевой гистонов. Эти изменения включают ацетилирование, метилирование, фосфорилирование,
biotinylation и убиквитинирования и важны в ходе разработки [26-28]. Модификации Гистонов
катализируются ферментами, такими как гистоновой метилтрансферазы (HMTs), гистон demethylases
(корабль) гистон acetyltransferases (шляпы), и histone deacetylases (гда). HMTs акт добавление
метильной группы лизина и/или остатков аргинина в гистонов, в то время как корабль удаление
метильных групп. В свою очередь, головные уборы катализируют дополнение ацетильных групп
остатков лизина гистонов, в то время как гда отвечают за удаление этих групп [29,30].
Метилирование лизина может вызвать либо активации или репрессии транскрипции, в то время как
метилирование аргинина, как правило, активирует транскрипцию. Аналогично, гистоновые
83
hyperacetylation результаты в активации обычно репрессированных генов, в то время как
hypoacetylation результаты в сайленсинг генов. Это проявляется в канцерогенез, где аберрантной
активности шляпы и гда считается, что триггер канцерогенных процессов [31].
RNAi-это процесс, с помощью которого дсрнк ингибирует накопление гомологичных транскриптов
как от генов [32]. Рнкі или нкрнк, в виде антисмысловых транскриптов, может привести к
транскрипционный сайленсинг в формировании гетерохроматина. Участие РНК в разных глушителей
механизмов было подробно описано в нескольких организмов [33]. Например, в дрожжах
Schizosaccharomyces pombe удаление различных компонентов RNAi machinery приводит к потере
H3K9 метилирования, а также обесценение функция центромеры [33,34]. Аналогичным образом,
метилирование ДНК и метилирование H3K9 были продемонстрированы в Arabidopsis thaliana и в αталассемии [35,36]. Рнкі также были продемонстрированы, чтобы быть вовлеченным в сайленсинг
генов, ассоциированных с ВИЧ-1, наряду с несколькими типами раковых заболеваний [37-41]. Кроме
того, некодирующих miRNAs могут контролировать выражение DNMTs и другие ферменты,
связанные с эпигенетическими модификациями, которые затрагивают мРНК перевод и стабильности
[42-44]. Захватывающие события показали, что RNAi-направлены глушителей гетерохроматических
районов хромосом может вызвать прямой модификации гистонов и метилирование ДНК в
специфических локусов, вызывает сайленсинг генов [35,36,45,46].
Эпигенетические модификации представляют особый интерес в области исследования рака,
поскольку их влияние на эпигенома участвует в клеточной пролиферации, дифференцировки и
выживания [27,47,48]. Кроме того, эпигенетические изменения, которые часто участвуют в
транскрипционной регуляции и были оба замешаны в развитии опухоли и прогрессии [40,49,50].
Эпигенетические модификации, вызывающие транскрипционной дерегулирование может привести к
несанкционированному экспрессии или активации транскрипционных факторов, связанных с
онкогенов и/или неспособность выразить генов, ответственных за подавление опухоли [51]. На
самом деле, раковые клетки полногеномных аберрации в ряд эпигенетических маркеров, в том
числе глобальное гипометилирование, глобальное снижение экспрессии miRNAs, промоторспецифических гиперметилирование, деацетилирование и эпигенетическая регуляция техники [52].
Кроме того, влияние epigenomic процессов в рак является очевидным то, что, по крайней мере,
половина всех генов-супрессоров опухолей инактивируются через эпигенетические механизмы в
онкогенез [16,53-55]. Биологически активные пищевые компоненты потребляемых потребление
естественных продуктов, включая фрукты и овощи могут выступать в качестве источников витаминов
и минералов. Хотя это и неоценимую роль, эти агенты имеют высокий потенциал для применения в
офтальмологии в силу в части их антиканцерогенными свойствами [9,56]. Растущее количество
доказательств свидетельствуют о том, что пищевые агенты, а также номера-питательных
компонентов фруктов и овощей может повлиять на эпигенетические процессы и участвуют в
процессах, включая реактивация генов-супрессоров опухолей, инициации апоптоза, репрессии,
связанные с раком генов и активации клеточного выживания белков в различных раковых
заболеваний [57-60]. Диетическое фитохимические вещества, такие как полифенолы чая, генистеин,
сульфорафан (SFN), ресвератрол, куркумин и другие были продемонстрированы эффективные агенты
против рака и действовать через эпигенетические механизмы, которые влияют на эпигенома [56,61].
Эпигенетические диета фитохимические вещества, влияющие на эпигенома
Диетические факторы играют роль во многих нормальных биологических процессов, а также
участвуют в регуляции патологических прогрессии. Заболевания, связанные с генетическими и
эпигенетическими модификациями может быть под влиянием факторов окружающей среды и
питания. В частности, факторы питания, лекарств, химических веществ, используемых в пестицидах,
экологических соединений и неорганических примесей (например, мышьяк) могут изменять
эпигенома, и может способствовать развитию аномалий [62-66]. Становится все более ясно, что
экологически индуцированных эпигенетические изменения могут быть опосредованы, в частности, с
помощью диеты [67-69]. Особенно это иллюстрируется раннего исследования, проведенного в
животной модели, которые продемонстрировали, что пищевые метил дефицит фолиевой кислоты,
холина и метионина изменены метилированием ДНК в печени и индуцированной гепатокарциномой
[70]. Доказательства появились также указывая, что давая мышей, которые разработали метил84
дефицит-индуцированной гепатокарциномой метиловый достаточно диета может уменьшить
возникновение аномального метилирования ДНК [71]. Потому что эпигенетические изменения могут
находиться под влиянием факторов питания, разумно полагать, что расследование стратегий,
которые используют диетические соединений целевой эпигенетические модификации могут
оказаться полезными в профилактике и лечении заболеваний, включая рак.
Пищевые полифенолы
Полифенолы присутствуют в фруктах и овощей и являются жизненно важной частью рациона
человека [56,72]. Растительные полифенолы могут быть разделены на по меньшей мере десять
различных классов на основе их химической структуры. Эти занятия включают в себя: флавоноиды,
stilbenes, фенольных кислот, benzoquinones, реакции, лигнинов и ксантонов [72,73]. Полифенолы
могут варьироваться от простых молекул до сложных комплексных соединений и являются
производными от фенилаланина (фенол intermediate) или его предшественником шикимовой
кислоты. Они обычно содержат один или более сахарных остатков, связанных гидроксильной группы
и возникает в конъюгированной форме [72]. По некоторым оценкам, более чем 8000 различных
пищевых полифенолов существовать [72]. Примеры общих полифенолов есть (-)-эпигаллокатехин-3галлат (EGCG; найденные в зеленом чае), куркумин (нашел в карри) и ресвератрола (найденные в
винограде). Эти пищевые полифенолы имеют защитную роль против болезней, а также оказать
существенное влияние на профилактику рака [74,75]. В самом деле, различные механизмы были
идентифицированы, которые помогают объяснить профилактический характер полифенолов, в том
числе возможность изменения эпигенома в раковых клеток, ремоделирование хроматина или путем
активизации замолчать гены [76-78]. Хемо-профилактический потенциал пищевые полифенолы
можно проследить по их способности ингибировать DNMTs а также их способность выступать в
качестве гистонов модификаторов. Оба этих свойства пищевых полифенолов может существенно
изменить эпигенома раковых клеток и рассматриваются как привлекательные возможности для
противоопухолевой терапии.
Полифенолы чая
Рядом вода, чай является наиболее потребляемым напитком в мире с приблизительно 20
миллиардов чашек ежедневно [79]. Три самых популярных видов чая (зеленый, черный и улун),
дифференцированные в зависимости от степени ферментации они проходят. Зеленый чай листья
сушеные и жареные, но не ферментированный, в то время как черный чай, листья хорошо
ферментированный) и чай улун листья только частично ферментированный [79,80]. Исследования
показали, что вещества, присутствующие в чае, могут снизить риск заболеваний, включая рак. Чай
содержит полифенольные соединения, которые служат для защиты растений от фотосинтетического
стресс, активные формы кислорода и потребление травоядных животных [56]. Как отмечалось ранее,
полифенольных соединений, содержащихся в чае, могут активно снижают риск таких заболеваний,
как рак. Один подкатегории полифенолы, катехины, наиболее распространенным из биологически
активных соединений в зеленый чай. Они включают (-)-эпикатехин (EC), (-)-эпикатехин-3-галлат (ЭКГ),
(-)-эпигаллокатехин (EGC), и EGCG [81]. В то время как все вышеупомянутые катехины были найдены
схожие свойства, наиболее эффективными из этих соединений в пристреливать таких факторов, как
DNMTs является EGCG [77,78]. EGCG составляет более 50% активных веществ в зеленом чае и была
тщательно изучена для его антиканцерогенные свойства [82]. В то время как исследования,
проведенные Chuang et al. отчет не согласившись результаты, касающиеся влияние EGCG на
метилирование ДНК [83], все большее число исследований показали, что существует положительная
корреляция между потреблением EGCG и ингибирование полости рта, молочной железы,
предстательной железы, желудка, яичников, пищевода, кожи, толстой кишки, поджелудочной
железы, опухолей головы и шеи [83-88].
Эпигаллокатехин-3-галлат является мысль напрячь свои противоопухолевые эффекты через
несколько различных механизмов, многие из которых могут быть изменены с помощью
эпигенетических механизмов; к ним относятся индукция апоптоза и клеточного цикла, угнетение
окислительного стресса и ангиогенеза, регулирование передачи сигнала и уменьшения
пролиферацию раковых клеток [89-92]. EGCG может препятствовать DNMT деятельности
посредством прямого взаимодействия фермента, ведущих к деметилирования и реактивации генов,
85
ранее замолчать путем метилирования (см. рис. 1 и табл. 1) [77,93,94]. Ранние исследования,
проведенные Клык et al. показано, что лечение рака пищевода клеток с EGCG в том опустил DNMT
деятельности и вызвало время - и дозо-зависимое восстановление гиперметилирование в опухольсупрессорных генов, в том числе p16, RARβ, hMLH1 и MGMT [95]. Недавнее исследование с участием
А431 кожи раковых клеток показали, что EGCG лечения не только снижением мировых уровней
метилирования ДНК, но также снизился уровень 5-метил-цитозин, DNMT деятельности, мРНК и
белка уровней DNMT1, DNMT3a и DNMT3b в результате ре-экспрессии p16(INK4a) и p21/Cip1 мРНК и
белков [96]. Кроме того, в исследованиях, проведенных Li et al. было обнаружено, что EGCG способен
повторная активация эстрогеновых рецепторов-α (ER-α) выражение в ERα-отрицательный MDA-MB231 клеток рака молочной железы [97]. Это имеет особое значение в терапии рака молочной
железы, где много вариантов лечения, использовать ER пути. Более того, исследования,
проведенные Berletch et al. указал, что EGCG лечение MCF-7 клеток рака молочной железы в
результате экспрессирован в hTERT Гена и зависит от времени снижение hTERT метилирование
промотора, который, как ни парадоксально, приводит к снижению активности теломеразы в этих
клетках [93]. Кроме того, EGCG было продемонстрировано в demethylate Wnt онкоген промоутер в
легких клеток [98]. EGCG также может частично отменить гиперметилирование статус Стойка генсупрессор опухоли в ротовой карцинома клеток, значительно повышая экспрессию стойка мРНК [99].
Кроме того, лечение человека LNCaP клетки рака простаты с помощью зеленого чая полифенол,
причиненный время - и дозозависимый ре-экспрессии GSTP1, гиперэкспрессия которого была
связана с развитием некоторых видов рака [100]. Кроме того, Цой et al.. определили EGCG, как шляпа
ингибитора с глобальной специфичность для большинства HAT ферментов [101]. Недавно, EGCG
также было обнаружено, что модуляция экспрессии miRNA в гепатоцеллюлярной карциномы клеток
(Рис. 2 и табл. 1) [102]. Кроме того, либо EGCG или полифенолы зеленого чая подавляют
канцерогенез на основе многочисленных in vivo исследования, однако, влияния на эпигенетические
механизмы и эпигенома in vivo еще не были четко определены [103-105].
В то время как значительное доказательства были представлены, показывающий
антиканцерогенные свойства потребление зеленого чая, EGCG соединение нестабильно при
нормальных физиологических условиях. С этой целью синтетические аналоги EGCG были изучены в
физиологических условиях и посмотреть сильной противоопухолевой активностью с более
стабильность и эффективность [106]. Интересно, что исследования, проведенные с помощью EGCG и
пролекарства ЭГКГ (pEGCG и EGCG octa-ацетат) для повышения биодоступности и стабильности EGCG
дисплей ингибирование hTERT, каталитическая субъединица теломеразы, через эпигенетические
механизмы, влияющие на hTERT Гена регуляторной области в клетках рака молочной железы
[107,108]. Исследования показывают, что EGCG в одиночку или в сочетании с другими
эпигенетические изменения соединений, таких как ингибиторы HDAC могут быть эффективны как рак
терапевтических агентов, и эти направления исследований являются в настоящее время
значительный интерес в области эпи-генетика и в развитии эпигенетических диеты с целью
профилактики рака.
Ресвератрол
Диетических полифенол ресвератрол естественным образом содержится в ряде растений, в том
числе арахис, шелковица, клюква и черника, но наиболее многочисленны в коже винограда [109].
Ресвератрол
также
потребляются
в
виде
красного
вина.
Антиоксидантными,
противовоспалительными и противораковыми свойствами ресвератрола происходить с помощью
различных молекулярных и биохимических путей [110,111]. Например, ресвератрол оказывает
влияние на сигнальные пути, которые контролируют деление клеток, рост клеток, апоптоза,
ангиогенеза и метастазирования опухоли [112-114]. Антипролиферативные свойства ресвератрола
были зарегистрированы в печени, кожи, молочной железы, простаты, легких и толстой кишки
раковые клетки [115-117]. Кроме того, было продемонстрировано, что клетки карциномы толстой
кишки, получавших ресвератрол ингибирует клеточной миграции, адгезии и инвазии [118].
Положительные эффекты ресвератрола также было продемонстрировано in vivo в том, что этот биоактивных пищевых компонентов, как сообщается, сокращение клеток аденокарциномы метастазы в
BALB/c мышей, тем самым увеличивая процент выживаемости мышей [119,120].
86
В то время как ресвератрол имеет потенциал в качестве диетического противоопухолевого агента,
он отображает меньше DNMT ингибирующей активностью, чем некоторые пищевые аналоги,
включая EGCG (рис. 1 и Таблица 1). Однако, ресвератрол способен предотвращать эпигенетический
сайленсинг из BRCA1 опухолевый супрессорный белок [121] и Papoutsis et al. показано, что
ресвератрол-лечение MCF-7 клетки частично восстанавливаются monomethylated-H3K9, DNMT1, и
MBD2 в генах BRCA1 промоутер [121]. Ингибирование DNMT было показано в ядерных экстрактах из
MCF-7 клеток рака молочной железы, получавших ресвератрол, хотя ресвератрол был не в состоянии
переломить метилирование некоторых генов-супрессоров опухолей [60]. Кроме того, ресвератрол
был не в состоянии препятствовать RARβ2 и MGMT метилирование промотора в MCF-7 клеток
[122,123].
Главное, ресвератрол связан с активацией SIRT-1 и p300, которые известны ингибиторы HDAC
[124]. Как уже было сказано выше, гда отвечают за удаление ацетильных групп от остатков лизина
гистонов. Есть даты, по крайней мере, 18 HDAC изоферментов, которые делятся на разные классы.
Несколько исследований выявили связь между классом I гда и развитие злокачественных опухолей,
в то время как эта связь наблюдается существенно меньше, в классе II гда [125]. Класс III гда
гомологична к Sir2 белка в дрожжах и называются сэр белков или сиртуинов. Сиртуинов имеют
специфические ингибиторы и не реагируют на I и II класса HDAC ингибиторов [126]. SIRT-1закодированы белки, необходимые для химиопрофилактики при посредничестве ресвератрол [127].
Считается, что ресвератрол активирует SIRT-1, имитирующие физиологические механизмы, которые
стимулируют SIRT-1 [128,129]. Активация SIRT-1, ресвератрол негативно регулирует экспрессию
антиапоптотических белков, Survivin, deacetylating H3K9 в пределах промотора этого Гена [130,131].
Кроме того, исследования, проведенные Wang et al.. установлено, что SIRT-1 опосредует BRCA1
сигнализации в человеческие клетки рака молочной железы путем изменения H3 ацетилирования
[130]. Кроме того, лечение рака предстательной железы клеток ресвератрол демонстрирует
улучшенные ацетилирования р53 и апоптоза, ингибирование MTA-NuRD комплекса [132]. С точки
зрения старения, ресвератрол сообщается также, чтобы продлить срок службы и улучшить здоровье
мышей на высококалорийную диету [133]. Sirturins, как правило, выставляют их деятельности путем
дезацетилирования из негистоновых белков, но также играют важную роль в поддержании
ацетилирование гистонов структуры [126,134]. Эти данные свидетельствуют о том, что sirturins может
повлиять на нормальную экспрессию генов через хроматина регулирования и может обеспечить
связь между эпигенетических изменений, связанных со старением и ожирением, а также
эпигенетические изменения в опухолях.
Куркумин
Куркумин, diferuloylmethane, - это полифенол, который исходит от завода, Curcuma longa.
Куркумин-основной компонент специи куркумы и отвечает за желтой пигментации карри. Эта
биологически активных пищевых компонентов-видимому, обладают противовоспалительными,
антиоксидантными, антиангиогенных и противоопухолевых свойств и используется в качестве
терапевтического агента в индийской и китайской медицине [135,136]. Исследования показывают,
что куркумин ингибирует DNMT деятельности (рис. 1 и Таблица 1), ковалентно блокировки
каталитического thiolate из C1226 из DNMT1 [137,138]. Более того, есть свидетельства, что куркумин
может быть эффективным ДНК hypomethylating агента, которые могли бы облегчить выражение
неактивных prometastatic и прото-онкогенов [16,77,137,139]. Куркумин также имеет epigenomic
эффекты, что в геномной ДНК из клеток лейкемии, показать глобальное гипометилирование после
куркумин лечения [140]. Кроме того, исследования, проведенные Valinluck и Сеятели показали, что
куркумин индуцированной противовоспалительное действие. Эти эффекты вытекает из
галогенированные цитозина продукты, которые имитируют 5-метилцитозина в ДНК метилирование.
Эти данные свидетельствуют о связи между воспалением и эпигенетических изменений, которые
также видели в рак [141].
Куркумин также функционирует как гистоновые модификации составных и как HDAC и шляпу
ингибитора (рис. 3 и табл. 1) [142]. При этом ингибирование меньше, чем некоторые другие
пищевые эпигенетические модификаторы, Кан et al. установлено, что ингибирование куркуминопосредованной HAT результаты деятельности в снижение глобальных гистонов H3 и H4
87
ацетилирования в клетках головного мозга [142]. Кроме того, независимые исследования,
проведенные Cui и Поллак показал, что промоутер hypoacetylation нескольких гистонов была
куркумин-опосредованной и коррелирует сайленсинг генов [143,144]. Кроме того, многочисленные
исследования на животных, построенная по in vitro расследований и поддерживать способность
куркумин подавляет шляпы и гда в несколько моделей заболеваний, включая онкогенез
[77,139,142,145-148]. В то время как ингибирование, как шляпы и гда может показаться
противоречивым, но последние исследования дают доказательства того, что шляпа ингибиторы
играют важную роль в терапии рака и, что ингибирование шляпы и гда вместе могут обеспечить
мощные стратегии для лечения рака [149]. Проведение Химиопрофилактики при посредничестве
куркумин-это, в основном, способствовали NF-b и PI3K/AKT сигнального пути и, как правило,
индуцирует арест клеточного цикла и апоптоз [150]. Несколько групп показали, что куркумин
является мощным ингибитором p300/CBP деятельности в лейкоз, гепатомы и рака шейки матки
клеточных экстрактов [151,152]. Есть также признаки того, что куркумин предотвращает гистонов
hyperacetylation, индуцированных MS-275 ингибитора HDAC в лимфоцитах периферической крови и
раковых клеток [151,153]. Кроме того, куркумин был найден изменить мирна профиле экспрессии в
клеточных линий рака поджелудочной железы (Рис. 2 и табл. 1) [154,155].
Диетические модификаторы гистонов
Данные, характеризующие сильное ингибирующее активность куркумина в канцерогенеза
предполагает его лечебные возможности в рак или его использование в проведение
химиопрофилактики. Проблема с применением куркумина в качестве биоактивного агента
заключается в том, что ее нерастворимости и нестабильности в воде приводит к низкой
биодоступностью. Однако, биодоступность куркумин может быть повышена за счет использования
свойств пищевых факторов, таких как rubusoside (нашел в китайский blackberry extract) и
молекулярные соединения, такие как фосфатидилхолин (нашел в соевые и яичные желтки), тем
самым наращивая свой потенциал в проведение химиопрофилактики рака или терапии [156,157].
Изофлавоны (генистеин)
Изофлавоны относятся к группы флавоноидов соединений, крупнейший класса полифенольных
соединений [158]. Изофлавоны содержатся в ряде растений, включая СОЮ, кормовые бобы и кудзу.
Несколько изофлавоны были исследованы и показания заключаются в том, что они имеют антиангиогенных и противораковые свойства. Генистеин, фитоэстрогены, прежде всего, найти в сое,
является, пожалуй, наиболее изученным из этих биологически активных соединений. Этот эстрогенподобных соединений выступает в качестве chemopreventative агента в несколько типов рака [159]. В
самом деле, умеренные дозы генистеина появляются, вызывают ингибирующее воздействие на
шейки матки, простаты, толстой кишки и пищевода [160-162]. Несколько механизмов были найдены,
чтобы способствовать антиканцерогенные свойства генистеин, в том числе его способность
регулировать транскрипцию генов, влияя на ацетилирование гистонов и/или метилирование ДНК
[163].
Генистеин
лечение
пищевода
плоскоклеточный
рак
частично
восстанавливается
гиперметилирование ДНК и реактивации p16, RARβ и MGMT и подобный разворот был также
замечен в клетки рака простаты [162]. Дальнейшие исследования, проведенные в клетки простаты
указывают на то, что генистеин индуцирует экспрессию генов-супрессоров опухолей p16 и р21 путем
изменения гистонов и метилирование промотора [164,165]. Аналогичным образом, исследования с
использованием клеток рака молочной железы, получавших низкой (3.125 мкм) концентрация
генистеина demethylated промоутер GSTP1 Гена [166]. Кроме того, генистеин-лечение
предстательной железы и почечных клеток показал разворот гиперметилирование из BTG3 ген,
известный опухолевого супрессора [167,168]. Кроме того, генистеин в сочетании с метилирование
ДНК, ингибиторы или другие DNMTs может повысить реактивация генов замолчать путем
метилирования [163,169]. В качестве доказательства этого, Li et al. установлено, что генистеин
ингибирует DNMT1, 3a и 3b (рис. 1) и подавляет экспрессию hTERT. Генистеин также увеличивает
ацетилирования путем повышения HAT деятельности (рис. 3) [168]. Кроме того, исследования
показали, что генистеин-опосредованной гипометилирование и hyperacetylation активация
экспрессии опухоль-супрессорных генов в клетки рака простаты [164,165]. Генистеин и другие
88
изофлавоны также были найдены регулировать мирна выражение в нескольких раковых клеточных
линий (Рис. 2 и табл. 1) [170,171].
Главное, влияние генистеина недавно были испытаны в организме человека. Например, в
исследованиях, проведенных Qin et al., 34 здоровые женщины в пременопаузе получали либо по 40
мг или 140 мг изофлавоны, включая генистеин, ежедневно через один менструальный цикл.
Метилирование оценка пять известных генов, метилированных при раке молочной железы (p16,
RASSIFA, RARβ2, ER и CCND2) проводилось на внутрипротокового образцов. Выводы выявлено
гиперметилирование (которые, как правило, приводит к gene silencing), связанных с раком генов
RARβ2 и CCND2 была увеличена после того, генистеин лечения и сыворотке крови коррелирует с
генистеин уровнях [172].
Изотиоцианаты
Изотиоцианаты являются категории пищевые компоненты, присутствующие в крестоцветных
овощей, включая брокколи, капуста и листовая капуста. Изотиоцианаты характеризуются
серосодержащие функциональные группы (N=C=S). Обычно используется изотиоцианаты включают:
аллил isothiocyanate (AITC), бензиловый isothiocyanate (БИО), фенилэтиловый isothiocyanate (PEITC) и
SFN [173]. Отчеты показали, что изотиоцианаты обладают проапоптотических и
антипролиферативные свойства [174]. Несколько исследований показали данные, что
изотиоцианаты, в том числе iberin, SFN и SFN аналоговый erucin, подавляют рост раковых клеток и
выставлять проапоптотических возможности [174]. Лечение с изотиоцианатами сообщается также,
чтобы предотвратить пищевода онкогенез у крыс [175]. Изотиоцианаты, как известно, влияют
эпигенома и обладают противораковыми свойствами. В самом деле, аллил-isothiocyanate,
найденный в брокколи, как сообщается, увеличение ацетилирование гистонов в мышь
erythroleukemia клеток. Phenylhexyl isothiocyanate (PHI), синтетический isothiocyanate, действует как
ингибитор HDAC и было продемонстрировано hypomethylate p16 и индуцировать гистона H3
hyperacetylation в клетки миеломы [176]. PHI сообщается также ингибировать активность HDAC и
играет важную роль в ремоделировании хроматина активировать р21 и индуцирования клеточного
цикла при раке предстательной железы и лейкемии клетки [177,178]. Кроме того, клетки рака
простаты, получавших PEITC, нашел в Кресс-салат, показали, деметилирования и повторного
выражения GSTP1 Гена [179].
Одним из основных isothiocyanate соединений SFN. SFN-isothiocyanate найти в крестоцветных
овощах, таких как брокколи. В ходе расследования эффекты диетического SFN показали его
антиканцерогенную активность в несколько раков [173,180-182]. SFN имеет множество эффектов,
которые включают индуцирующие апоптоз, влияющих на клеточный цикл и действуя в качестве
ингибитора HDAC (рис. 3 и табл. 1). SFN инициативе ингибирование HDAC, как было установлено,
epigenomic эффектов в том, что он может увеличить глобальные и локальные ацетилирование
гистонов ряда генов и считается, участвующих в регуляции, связанные с раком генов [183-185].
Исследования, проведенные в колоректального рака и рака предстательной железы клетки
показывают ингибирование активности HDAC благодаря SFN процедуры. Кроме того, исследования,
проведенные Myzak et al. используя людей в качестве испытуемых, показали, что доза 68 г брокколи
капуста была эффективной в подавлении активности HDAC в периферической крови mononucleocytes
[186]. Кроме того, исследования, проведенные Meeran et al. указал, что SFN может препятствовать
DNMTs в клетках рака молочной железы и что SFN тормозит hTERT в дозе и время-зависимым
образом [59]. Этот вывод очень важен, так как hTERT - надэкспрессироанных в примерно 90% случаев
рака.
Другие пищевые соединения, влияющие на эпигенома
Селен (Se) является питательным веществом обнаружили в бразильских орехов, курицы, дичи и
говядины [187]. Другие химические формы Se включают selemethionine, селеноцистеин, селената и
селенита. Se-это неотъемлемый элемент с антиоксидантным, проапоптотических, репарации ДНК и
противоопухолевые свойства [188-190]. Se является жизненно важным для здоровья человека и Se
недостатки были связаны различных заболеваний человека, включая рак [191]. Кроме того,
несколько других selenoproteins (то есть, селен binding protein-1) отмечены как важные в развитии
рака; однако, их эпигенетические эффекты не были четко определены [192].
89
В испытаний, предназначенных для проверки Se в nonmelanoma рак кожи, 1312 лиц на высокий
риск развития этого заболевания получали либо 200 мкг Se или плацебо перорально в день в
среднем 4,5 года [193,194]. Этот судебный процесс не предотвратить рак кожи, но не оказывают
значительное 44% среднее снижение заболеваемости раком легких [193]. Se была связана
метилирование ДНК в клеточных и животных моделях и Сян et al. установлено, что Se процедуры
стало причиной частичного промоутер деметилирования ДНК и ре-экспрессии GSTP1 в клетки рака
простаты. Это исследование также продемонстрировало, что Se уменьшилась активности
гистондеацетилазы (Рисунок 3 и Таблица 1) и повышением уровня ацетилированного H3K9, и
снижение уровня метилированных H3K9 [191]. В исследованиях на животных крыс, получавших
селен-богатый диеты вызывала достоверное гипометилирование ДНК в печени и толстой кишки
[195,196]. Кроме того, Se недостаток был продемонстрирован, чтобы вызвать глобальное
гипометилирование и метилирование промотора p16 и р53 опухоль-супрессорных генов [197]. Se
может также уменьшить DNMT1 экспрессии белков и тормозят DNMT1 (рис. 1 и табл. 1) путем
прямого взаимодействия и косвенно влияющих на концентрации гомоцистеина [198]. Кроме того,
исследования показали, что обработка клеток рака предстательной железы с селенита,
неорганические формы Селена, может восстановить выражение противоопухолевых генов
замолчать гиперметилирование предполагая, что эпигенетической регуляции ГП могут играть
определенную роль в профилактике рака [191]. Хотя эти исследования являются интригующими,
дальнейшие исследования с участием эпигенетические влияния Селена необходимы, чтобы в
полной мере оценить влияние Селена на эпигенома.
Чеснок (Allium sativum) использовался для профилактики заболевания в течение многих лет, и, как
полагают, обладают антибактериальными, противовирусными и противовоспалительными
деятельности [199]. Зубчики чеснока содержит несколько соединений, в том числе: витамины A, Bкомплекс, C, E, клетчатка, свободные аминокислоты, сера/сероорганических соединений
соединений и белков. Кроме того, чеснок содержит также небольшие количества Селена, что может
способствовать его химические свойства. Экстракты чеснока и соединений были использованы в
экспериментах с участием лечении и профилактики рака в изолированных клеточных систем и в in
vivo модели [199]. Эти исследования показали, что чеснок действует для подавления клеточного
цикла, апоптоз, ингибировать ангиогенез и изменяет гистонов [200]. Исследования, проведенные
Ниан et al. выяснилось, что чеснок сероорганических соединений соединения, аллил меркаптан,
тормозит деацетилазы гистонов (рис. 3 и табл. 1) и повышает Sp3 привязки на Р21/WAF1 промоутер,
который приводит к повышению экспрессии белка р21 и арест клеточного цикла [200,201]. Кроме
того, исследования, проведенные Lea et al. продемонстрировать индукции ацетилирования гистонов
в раковых клетках, обработанных с чесноком соединений [202,203].
Фолиевая кислота, или фолат, витамин B содержится во многих бобовых, круп, обогащенных
завтрак крупы, макаронные изделия и зеленые овощи. Фолат является ключевым элементом в
метил-пути метаболизма. Диетическое метил дефицит может изменить печеночной
метилированием ДНК и вызывать рак печени (табл. 1) [70,71]. А фолиевой кислоты широко изучается
его воздействие на развитие, фолиевой кислоты привести к hypomethylated геномной ДНК, который
связан с онкогенез [204,205]. Фолиевой кислоты, как сообщается, способствуют развитию различных
видов рака, в том числе: молочной железы, шейки матки, яичников, мозга, легких и колоректального
[206-208]. Фолат регулирует биосинтез, ремонт и метилирование ДНК, в то время как недостатки в
фолата могут индуцировать канцерогенез путем увеличения этих процессов [207]. Кроме того,
исследования с участием колоректального рака показали, что дефицит фолиевой кислоты может
изменить метилирование цитозина в ДНК, что приводит к активации c-Myc, известного онкогена
[209,210].
В то время как большинство натуральных диетических продуктов показали благотворное
воздействие на эпигенома, не все пищевые компоненты обладают этой характеристикой. В самом
деле, потребление алкоголя связано с вредными эпигенетические изменения, а также
развитие/прогрессирование ряда опухолей человека. Например, колоректального рака у пациентов с
высоким потреблением алкоголя, имел aprevalence гиперметилирование промотора
многочисленных генов, по сравнению с пациентами с низким уровнем потребления алкоголя (табл.
90
1) [211,212]. Кроме того, исследования с участием опухолей головы и шеи показало, что
гиперметилирование промотора из MGMT и WNT пути регуляторы произошло более часто в тяжелой
и легкой пьющих, чем у непьющих [213].
Другие диетические факторы, включая те, которые содержатся в кофе, орехи кешью, помидоры,
петрушка, расторопша и розмарина, также сообщалось эпигенетическим целей, которые не могли
быть упомянуты в этой статье. Однако, биологически активные компоненты этих питательных
веществ может представлять значительный интерес и могут быть эпигенетические рака [123,214217].
Будущая перспектива
Различных механизмов, участвующих в поддержании эпигенетического государств. Исследований,
обсуждаемых в данном документе показали, что пищевые факторы, которые, вероятно,
способствуют эпигенетических изменений, а в некоторых случаях может быть возможность
обратного аномальные эпигенетических состояний. Кроме того, в то время как многие из
вышеупомянутых исследований были проведены с использованием определенного диетического
фактора, есть основания полагать, что большинство может быть использован в комбинации и на
протяжении всей жизни. Это может предоставить обоснование для изучения питательных
эпигенетические более модификаторов в сочетании исследований или предложение "
эпигенетические диета " фокусируется на употреблении продуктов, которые показывают способность
стимулировать выгодно эпигенетических модификаций, в том числе увеличение потребления
фруктов, овощей и те пищевые компоненты, которые упоминаются в настоящем документе. Это
может использоваться от химические точки зрения включения противораковых питательных веществ
в одной ежедневной рутины, чтобы препятствовать механизмов болезни. С терапевтической точки
зрения многих питательных веществ были и изучаются их способность предотвратить и уменьшить
риск или тяжесть некоторых заболеваний и для их антиканцерогенные свойства. Области
нутригеномики предполагает изучение того, как гены и пищевые компоненты взаимодействуют
влиять на фенотип и может показать, как один реагирует на биологически активные компоненты,
основанные на генетике, питательных веществ-индуцированные изменения в метилировании ДНК и
хроматина изменения, и питательных-индуцированные изменения в экспрессии генов, в то время
как области nutriepigenomics предполагает непрерывное ремоделирования нашей epigenomes,
пищевые факторы [218-220]. Nutriepigenomic исследований, ориентируясь на индивидуальные
ответы в биологически активные компоненты и индивидуальный эпигенетические диеты, состоящей
из биологически активных пищевых факторов, упомянутых в настоящем документе, будет
представлять особый интерес в будущем. Кроме того, будущие исследования, посвященные
изучению клинической значимости и механизм эпигенетической модификации био-активные
пищевые факторы необходимы для дальнейшей оценки применимости диетических факторов рака
профилактические и химические агенты.
Резюме
Эпигенетические механизмы

Эпигенетические модификации, как правило, происходят изменения в метилировании ДНК,
модификации гистонов, или RNAi и могут оказывать влияние диетических факторов.

По крайней мере, половина всех генов-супрессоров опухолей инактивируются через
эпигенетические механизмы в онкогенез.

Доказательства свидетельствуют о том, что пищевые агенты могут повлиять на
эпигенетические процессы.
Эпигенетические диетические соединений

Пищевые полифенолы, такие как полифенолы чая (то есть, эпикатехина, эпикатехин-3-галлат,
эпигаллокатехин и эпигаллокатехин-3-галлат), ресвератрол и куркумин может ингибировать ДНКметилтрансферазы и действовать, как гистоновые модификаторов и продемонстрировать потенциал
в качестве противораковых терапевтических, а также химические агенты.

Изофлавоны, такие как генистеин находятся в СОЮ, кормовые бобы и kudzu и были
продемонстрированы имеют противораковые свойства, что, в частности, включают метилирование
ДНК.
91

Изотиоцианаты в том числе сульфорафан, как известно, влияют эпигенома и имеют
противораковые свойства и действует как ингибитор гистондеацетилазы.

Другие диетические факторы, включая те, которые содержатся в бразильские орехи, курица,
крупы, кофе, орехи кешью, чеснок, петрушка, расторопша и розмарина, также сообщалось
эпигенетическим рака. В то время как большинство натуральных диетических продуктов показали
благотворное воздействие на эпигенома, некоторых пищевых компонентов (например, алкоголь),
связанных с вредными эпигенетических модификаций.
Будущая перспектива

Многие питательные вещества были и изучены их химические и/или химиотерапевтических
свойств.

Многочисленные исследования дают обоснование для изучения питательных
эпигенетические модификаторы дальнейших исследований в сочетании. Кроме того, предложение "
эпигенетический диета " фокусируется на употреблении продуктов, которые показывают
способность стимулировать выгодно эпигенетических модификаций будет представлять особый
интерес в будущем.
Dietary factors have become agents of strong interest in the field of epigenetics. A number of bioactive
dietary components that appear to have potential to prevent disease and promote overall health have
been identified [1–4]. In fact, several naturally occurring dietary phytochemicals have been demonstrated
to have anticarcinogenic properties and may play a role in regulating biological processes [5,6]. Many
studies have shown that natural products have epigenetic targets in cancer cells and can act as cancer
preventive agents. Compounds found in dietary phytochemical preparations such as teas, garlic, soy
products, herbs, grapes and cruciferous vegetables are now generally accepted to defend against the
development of many different types of tumors as well as acting as epigenetic modulators that impact not
only the initiation, but also the progression of oncogenesis [6–9].
Epigenetic mechanisms
The term epigenetics was coined in 1942 by developmental biologist Conrad H Waddington [10].
Epigenetics generally refers to heritable changes in gene expression and chromatin organization that are
not due to alterations in the DNA sequence [11]. Epigenetic modifications typically occur by changes in
DNA methylation, histone covalent modifications or by RNAi [12]. DNA methylation occurs when a methyl
group is added to the 5-carbon (C5) position of a cytosine. The methylation of cytosine involves the transfer
of a methyl group from S-adenosyl-L-methionine (SAM), a methyl precursor, to the cytosines in CpG
dinucleotides [13]. DNA methylation has many roles in various cellular processes and may impact the
transcription of genes by preventing the binding of key transcriptional factors [14–17]. Transcriptional
silencing due to DNA methylation is thought to occur by the recruitment of methyl CpG-binding
transcriptional repressors and by interfering with the DNA binding of transcriptional activators, which in
turn results in a condensed chromatin state. In addition, methylated DNA may be bound by methyl-CpGbinding domain (MBD) proteins, which are essential for binding to 5-methylcytosine [16]. DNA methylation
is catalyzed by enzymes known as DNA methyltransferases (DNMTs) and hypermethylation of CpG
dinucleotides or CpG islands by DNMTs usually results in transcriptional gene silencing and gene
inactivation [12]. The human genome contains four DNMT genes, DNMT1, DNMT2, DNMT3A and DNMT3B
[18]. Altered DNMT expression and activity is seen in numerous diseases including autism, cardiovascular
diseases, obesity, Type-2 diabetes and cancer [19–23]. In addition, global hypomethylation is associated
with nearly all human cancers [24,25].
Histone modifications typically occur as post-translational modifications at the N-terminal of histones.
These modifications include acetylation, methylation, phosphorylation, biotinylation and ubiquitination
and are essential during development [26–28]. Histone modifications are catalyzed by enzymes such as
histone methyltransferases (HMTs), histone demethylases (HDMs) histone acetyltransferases (HATs), and
histone deacetylases (HDACs). HMTs act to add methyl groups to lysine and/or arginine residues in
histones, while HDMs remove the methyl moieties. In turn, HATs catalyze the addition of acetyl groups to
the lysine residues of histones, whereas HDACs are responsible for the removal of these groups [29,30].
Lysine methylation can cause either activation or repression of transcription, while arginine methylation
typically activates transcription. Likewise, histone hyperacetylation results in the activation of normally
92
repressed genes while hypoacetylation results in gene silencing. This is apparent in carcinogenesis where
aberrant activity of HATs and HDACs are thought to trigger carcinogenic processes [31].
RNAi is the process by which dsRNA inhibits the accumulation of homologous transcripts from like genes
[32]. RNAi or ncRNAs, in the form of antisense transcripts, can lead to transcriptional silencing by the
formation of heterochromatin. The involvement of RNA in different silencing mechanisms has been
described in detail in several organisms [33]. For example, in the yeast Schizosaccharomyces pombe, the
deletion of different components of the RNAi machinery results in the loss of H3K9 methylation, as well as
impairment of centromere function [33,34]. Similarly, DNA methylation and H3K9 methylation have been
demonstrated in Arabidopsis thaliana and in α-thalassaemia [35,36]. RNAi has also been demonstrated to
be involved in silencing genes associated with HIV-1, along with several types of cancers [37–41]. In
addition, noncoding miRNAs can control the expression of DNMTs and other enzymes associated with
epigenetic modifications, which affect mRNA translation and stability [42–44]. Exciting developments have
indicated that RNAi-directed silencing of heterochromatic regions might trigger direct histone
modifications and DNA methylation to specific loci, causing gene silencing [35,36,45,46].
Epigenetic modifications are of particular interest in the field of cancer research since their impact on the
epigenome is involved in cell proliferation, differentiation and survival [27,47,48]. Furthermore, epigenetic
modifications are often involved in transcriptional regulation and have been implicated both in tumor
development and progression [40,49,50]. Epigenetic modifications causing transcriptional deregulation
may result in the inappropriate expression or activation of transcription factors associated with oncogenes
and/or the failure to express genes responsible for tumor suppression [51]. In fact, cancer cells have
genome-wide aberrations in a number of epigenetic markers, including global hypomethylation, global
downregulation of miRNAs, promoter-specific hypermethylation, histone deacetylation and upregulation of
epigenetic machinery [52]. In addition, the impact of epigenomic processes in cancer is apparent by the
finding that at least half of all tumor suppressor genes are inactivated through epigenetic mechanisms in
tumorigenesis [16,53–55]. Bioactive dietary components consumed by ingesting natural products including
fruits and vegetables can act as sources of vitamins and minerals. While this is an invaluable role, these
agents have high potential for application to oncogenesis owing to in part to their anticarcinogenic
properties [9,56]. A growing body of evidence suggests that dietary agents as well as non-nutrient
components of fruits and vegetables can affect epigenetic processes and are involved in processes,
including the reactivation of tumor suppressor genes, the initiation of apoptosis, the repression of cancerrelated genes and the activation of cell survival proteins in different cancers [57–60]. Dietary
phytochemicals such as tea polyphenols, genistein, sulforaphane (SFN), resveratrol, curcumin and others
have been demonstrated to be effective agents against cancer and to act through epigenetic mechanisms
that affect the epigenome [56,61].
Epigenetic diet phytochemicals affecting the epigenome
Dietary factors play a role in many normal biological processes and are also involved in the regulation of
pathological progressions. Diseases linked to genetic and epigenetic modifications can be influenced by
environmental and dietary factors. In particular, nutritional factors, drugs, chemicals used in pesticides,
environmental compounds and inorganic contaminants (i.e., arsenic) can alter the epigenome, and may
contribute to the development of abnormalities [62–66]. It has become increasingly clear that
environmentally induced epigenetic changes can be mediated, in part, by diet [67–69]. This is especially
illustrated by an early investigation conducted in an animal model, which demonstrated that dietary
methyl deficiency of folate, choline and methionine altered DNA methylation patterns in the liver and
induced hepatocarcinoma [70]. Evidence has also emerged indicating that giving mice that have developed
methyl-deficiency-induced hepatocarcinoma a methyl-sufficient diet can lessen the occurrence of
abnormal DNA methylation [71]. Because epigenetic variation can be influenced by dietary factors, it is
reasonable to believe that investigating strategies that utilize dietary compounds to target epigenetic
modifications may be worthwhile in preventing and treating diseases including cancer.
Dietary polyphenols
Polyphenols are present in fruits and vegetables and are a vital part of the human diet [56,72]. Plant
polyphenols can be divided into at least ten different classes based on their chemical structure. These
classes include: flavonoids, stilbenes, phenolic acids, benzoquinones, acetophenones, lignins and
93
xanthones [72,73]. Polyphenols can range from simple molecules to highly complex compounds and are
derived from either phenylalanine (a phenol intermediate) or its precursor shikimic acid. They typically
contain one or more sugar residues linked to a hydroxyl group and occur in a conjugated form [72]. Some
estimate that more than 8000 distinct dietary polyphenols exist [72]. Examples of common polyphenols
include (−)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG; found in green tea), curcumin (found in curry) and resveratrol
(found in grapes). These dietary polyphenols have a protective role against diseases and also have a
significant impact on cancer prevention [74,75]. In fact, various mechanisms have been identified that help
to explain the preventive nature of polyphenols, including their ability to alter the epigenome in cancer
cells by chromatin remodeling or by reactivating silenced genes [76–78]. The chemo-preventative potential
of dietary polyphenols can be traced to their ability to inhibit DNMTs as well as their ability to act as
histone modifiers. Both of these properties of dietary polyphenols can significantly change the epigenome
of cancer cells and are viewed as attractive possibilities for anticancer therapeutics.
Tea polyphenols
Next to water, tea is the most consumed beverage worldwide with approximately 20 billion cups
consumed daily [79]. The three most popular types of tea (green, black and oolong) are differentiated
based on the degree of fermentation they undergo. Green tea leaves are dried and roasted but not
fermented, whereas black tea leaves are well fermented and oolong tea leaves are only partially fermented
[79,80]. Studies have indicated that compounds present in tea may reduce the risk of diseases including
cancer. Teas contain polyphenolic compounds that serve to protect plants from photosynthetic stressors,
reactive oxygen species and consumption by herbivores [56]. As previously stated, polyphenolic
compounds in tea may actively reduce the risk of diseases such as cancer. One subcategory of polyphenols,
catechins, is the most abundant of the bioactive compounds in green tea. These include (−)-epicatechin
(EC), (−)-epicatechin-3-gallate (ECG), (−)-epigallocatechin (EGC), and EGCG [81]. While all of the
aforementioned catechins have been found to share similar properties, the most efficient of these
compounds in targeting factors like DNMTs is EGCG [77,78]. EGCG accounts for more than 50% of the
active compounds in green tea and has been extensively studied for its anticarcinogenic properties [82].
While studies conducted by Chuang et al. report disagreeing results regarding the effects of EGCG on DNA
methylation [83], an increasing number of investigations have suggested a positive correlation between the
consumption of EGCG and the inhibition of oral, breast, prostate, gastric, ovarian, esophageal, skin,
colorectal, pancreatic, and head and neck cancers [83–88].
Epigallocatechin-3-gallate is thought to exert its anticancer effects through several different mechanisms
much of which can be altered by epigenetic mechanisms; these include the induction of apoptosis and cell
cycle arrest, inhibition of oxidative stress and angiogenesis, regulation of signal transduction and reduction
of cancer cell proliferation [89–92]. EGCG can inhibit DNMT activity through direct enzyme interaction
leading to demethylation and reactivation of genes previously silenced by methylation (see Figure 1 &
Table 1) [77,93,94]. Early studies conducted by Fang et al. demonstrated that treatment of esophageal
cancer cells with EGCG in fact lowered DNMT activity and caused a time- and dose-dependent reversal of
hypermethylation in tumor suppressor genes including p16, RARβ, hMLH1 and MGMT [95]. A recent
investigation involving A431 skin cancer cells revealed that EGCG treatment not only decreased global DNA
methylation levels, but also decreased the levels of 5-methyl-cytosine, DNMT activity, mRNA and protein
levels of DNMT1, DNMT3a and DNMT3b resulting in the re-expression of p16(INK4a) and p21/Cip1 mRNA
and proteins [96]. In addition, in studies conducted by Li et al. it was found that EGCG is capable of
reactivating estrogen receptor-α (ER-α) expression in ERα-negative MDA-MB-231 breast cancer cells [97].
This is of particular importance in breast cancer therapeutics where many treatment options utilize the ER
pathway. Moreover, studies conducted by Berletch et al. indicated that EGCG treatment of MCF-7 breast
cancer cells resulted in downregulation of the hTERT gene and a time dependent decrease in hTERT
promoter methylation, which paradoxically leads to a decrease in telomerase activity in these cells [93]. In
addition, EGCG has been demonstrated to demethylate the Wnt oncogene promoter in lung cells [98].
EGCG can also partially reverse the hypermethylation status of the RECK tumor suppressor gene in oral
carcinoma cells, significantly enhancing the expression of RECK mRNA [99]. Moreover, treatment of LNCaP
human prostate cancer cells with green tea polyphenol caused a time- and dose-dependent re-expression
of GSTP1, whose overexpression has been associated with the development of several types of cancer
94
[100]. In addition, Choi et al. have identified EGCG as a HAT inhibitor with global specificity for the majority
of HAT enzymes [101]. Recently, EGCG has also been found to modulate miRNA expression in
hepatocellular carcinoma cells (Figure 2 & Table 1) [102]. Furthermore, either EGCG or green tea
polyphenols can inhibit carcinogenesis based on numerous in vivo studies; however, the effects on
epigenetic mechanisms and the epigenome in vivo have not yet been clearly defined [103–105].
While considerable evidence has been presented showing the anticarcinogenic properties of green tea
consumption, the EGCG compound is unstable under normal physiological conditions. To this end,
synthetic analogs of EGCG have been studied in physiological conditions and show strong anticancer
activity with more stability and efficacy [106]. Interestingly, studies conducted using EGCG and a prodrug of
EGCG (pEGCG and EGCG octa-acetate) to enhance the bioavailability and stability of EGCG display inhibition
of hTERT, the catalytic subunit of telomerase, through epigenetic mechanisms affecting the hTERT gene
regulatory region in breast cancer cells [107,108]. Studies provide evidence that EGCG alone or combined
with other epigenetic-modifying compounds such as HDAC inhibitors may be effective as cancer
therapeutic agents and these lines of investigation are currently of considerable interest in the field of epigenetics and in the development of an epigenetic diet for the purpose of cancer prevention.
Resveratrol
The dietary polyphenol resveratrol is naturally found in several plants including peanuts, mulberries,
cranberries and blueberries, but is most abundant in the skin of grapes [109]. Resveratrol is also consumed
in the form of red wine. Antioxidant, anti-inflammatory and anti-cancer properties of resveratrol occur
through various molecular and biochemical pathways [110,111]. For instance, resveratrol has an impact on
signaling pathways that control cell division, cell growth, apoptosis, angiogenesis and tumor metastasis
[112–114]. Antiproliferative properties of resveratrol have been reported in liver, skin, breast, prostate,
lung and colon cancer cells [115–117]. It has also been demonstrated that colon carcinoma cells treated
with resveratrol inhibits cell migration, adhesion and invasion [118]. The beneficial effects of resveratrol
have also been demonstrated in vivo in that this bio-active dietary component has been reported to reduce
adenocarcinoma cell metastases in BALB/c mice thereby increasing the percentage survival of the mice
[119,120].
While resveratrol has potential as a dietary anticancer agent, it displays less DNMT inhibitory activity
than some of its dietary counterparts including EGCG (Figure 1 & Table 1). However, resveratrol is capable
of preventing the epigenetic silencing of the BRCA1 tumor suppressor protein [121] and Papoutsis et al.
demonstrated that resveratrol-treated MCF-7 cells partially restored monomethylated-H3K9, DNMT1, and
MBD2 at the BRCA1 promoter [121]. Inhibition of DNMT has been shown in nuclear extracts from MCF-7
breast cancer cells treated with resveratrol although resveratrol was unable to reverse the methylation of
certain tumor suppressor genes [60]. In addition, resveratrol was unable to inhibit RARβ2 and MGMT
promoter methylation in MCF-7 cells [122,123].
Importantly, resveratrol is associated with activating SIRT-1 and p300, which are known HDAC inhibitors
[124]. As aforementioned, HDACs are responsible for removing acetyl groups from the lysine residues of
histones. There are to date at least 18 HDAC isozymes that are divided into different classes. Several
studies have reported a link between class I HDACs and the development of malignant tumors, while this
link has been observed substantially less in class II HDACs [125]. Class III HDACs are homologous to the Sir2
protein in yeast and are collectively known as Sir proteins or sirtuins. Sirtuins have specific inhibitors and
are not responsive to class I and II HDAC inhibitors [126]. The SIRT-1-encoded proteins are necessary for
chemoprevention mediated by resveratrol [127]. It is believed that resveratrol activates SIRT-1 by
mimicking physiological pathways that stimulate SIRT-1 [128,129]. The activation of SIRT-1 by resveratrol
negatively regulates expression of the antiapoptotic protein, Survivin, by deacetylating H3K9 within the
promoter of its gene [130,131]. In addition, studies conducted by Wang et al. found that SIRT-1 mediates
BRCA1 signaling in human breast cancer cells by altering H3 acetylation [130]. Furthermore, treatment of
prostate cancer cells with resveratrol demonstrates enhanced p53 acetylation and apoptosis by inhibition
of the MTA–NuRD complex [132]. In terms of aging, resveratrol has also been reported to extend the
lifespan and improve the health of mice on a high-calorie diet [133]. Sirturins typically exhibit their activity
through deacetylation of nonhistone proteins but are also important in the maintenance of histone
acetylation patterns [126,134]. This evidence suggests that sirturins can affect normal gene expression
95
through chromatin regulation and may provide a link between epigenetic changes associated with aging
and obesity as well as epigenetic modifications in tumors.
Curcumin
Curcumin, a diferuloylmethane, is a polyphenol that originates from the plant, Curcuma longa. Curcumin
is the main component of the spice turmeric and is responsible for the yellow pigmentation of curry. This
bioactive dietary component appears to have anti-inflammatory, antioxidant, antiangiogenic and anticancer properties and is used as a therapeutic agent in Indian and Chinese medicine [135,136].
Investigations indicate that curcumin inhibits DNMT activity (Figure 1 & Table 1) by covalently blocking the
catalytic thiolate of C1226 of DNMT1 [137,138]. Moreover, there is evidence that curcumin may be an
effective DNA hypomethylating agent that could facilitate the expression of inactive prometastatic and
proto-oncogenes [16,77,137,139]. Curcumin also has epigenomic effects in that genomic DNA from
leukemia cells show global hypomethylation after curcumin treatments [140]. In addition, studies
conducted by Valinluck and Sowers indicated that curcumin induced anti-inflammatory effects. These
effects stemmed from halogenated cytosine products that mimic 5-methylcytosine in DNA methylation.
These data provide evidence of a link between inflammation and epigenetic alterations that are also seen
in cancer [141].
Curcumin also functions as a histone modifying compound and as a HDAC and HAT inhibitor (Figure 3 &
Table 1) [142]. While this inhibition is less than that of some other dietary epigenetic modifiers, Kang et al.
found that the inhibition of curcumin-mediated HAT activity results in a decrease in global histone H3 and
H4 acetylation in brain cells [142]. Furthermore, independent studies conducted by Cui and Pollack
demonstrated that promoter hypoacetylation of several histones was curcumin-mediated and correlated
to gene silencing [143,144]. In addition, numerous animal studies have built upon in vitro investigations
and support the ability of curcumin to inhibit HATs and HDACs in several disease models including
tumorigenesis [77,139,142,145–148]. While the inhibition of both HATs and HDACs may seem
contradictory, recent investigations provide evidence that HAT inhibitors have a potential role in cancer
therapies and that inhibition of both HATs and HDACs together may provide a potent strategy for cancer
treatment [149]. Chemoprevention mediated by curcumin is mainly facilitated by the NF-κB and PI3K/AKT
signaling pathway and typically induces cell cycle arrest and apoptosis [150]. Several groups have shown
that curcumin is a potent inhibitor of p300/CBP activity in leukemia, hepatoma and cervical cancer cellular
extracts [151,152]. There are also indications that curcumin prevents histone hyperacetylation induced by
the MS-275 HDAC inhibitor in peripheral blood lymphocytes and cancer cells [151,153]. In addition,
curcumin has been found to alter the miRNA expression profile in pancreatic cancer cell lines (Figure 2 &
Table 1) [154,155].
Dietary modifiers of histones
The data showing the strong inhibitory activity of curcumin in carcinogenesis suggests its therapeutic
abilities in cancer or its use in chemoprevention. An issue with using curcumin as a bioactive agent is that
its insolubility and instability in water leads to low bioavailability. However, the bioavailability of curcumin
can be enhanced by utilizing properties of dietary factors such as rubusoside (found in Chinese blackberry
extract) and molecular compounds such as phosphatidylcholine (found in soy and egg yolks) thereby
increasing its potential in cancer chemoprevention or therapy [156,157].
Isoflavones (genistein)
Isoflavones belong to the flavonoid group of compounds, the largest class of polyphenolic compounds
[158]. Isoflavones are found in a number of plants including soybeans, fava beans and kudzu. Several
isoflavones have been investigated and indications are that they have anti-angiogenic and anticancer
properties. Genistein, a phytoestrogen primarily found in soybeans, is perhaps the most studied of these
bioactive compounds. This estrogen-like compounds acts as a chemopreventative agent in several types of
cancers [159]. In fact, moderate doses of genistein appear to induce inhibitory effects on cervical, prostate,
colon and esophageal cancers [160–162]. Several mechanisms have been found to contribute to the
anticarcinogenic properties of genistein including its ability to regulate gene transcription by affecting
histone acetylation and/or DNA methylation [163].
Genistein treatment of esophageal squamous cell carcinoma partially reversed DNA hypermethylation
and reactivated p16, RARβ and MGMT and a similar reversal was also seen in prostate cancer cells [162].
96
Further studies conducted in prostate cells indicate that genistein induces the expression of the tumor
suppressor genes p16 and p21 by altering histone and promoter methylation [164,165]. Likewise, studies
using breast cancer cells treated with a low (3.125 μM) concentration of genistein demethylated the
promoter of the GSTP1 gene [166]. In addition, genistein-treated prostate and renal cells showed a reversal
of hypermethylation of the BTG3 gene, a known tumor suppressor [167,168]. Moreover, genistein
combined with DNA methylation inhibitors or other DNMTs can enhance the reactivation of genes silenced
by methylation [163,169]. As evidence of this, Li et al. found that genistein inhibits DNMT1, 3a and 3b
(Figure 1) and inhibits the expression of hTERT. Genistein also increases acetylation by enhancing HAT
activity (Figure 3) [168]. Furthermore, investigations have demonstrated that genistein-mediated
hypomethylation and hyperacetylation reactivate the expression of tumor suppressor genes in prostate
cancer cells [164,165]. Genistein and other isoflavones have also been found to regulate miRNA expression
in several cancer cell lines (Figure 2 & Table 1) [170,171].
Importantly, the effects of genistein have recently been tested in humans. For instance, in studies
conducted by Qin et al., 34 healthy premenopausal women received either 40 mg or 140 mg of isoflavones,
including genistein, daily through one menstrual cycle. Methylation assessment of five genes known to be
methylated in breast cancer (p16, RASSIFA, RARβ2, ER and CCND2) was conducted on intraductal samples.
The findings revealed hypermethylation (which typically leads to gene silencing) of cancer-related genes
RARβ2 and CCND2 was increased after genistein treatment and correlated with serum genistein levels
[172].
Isothiocyanates
Isothiocyanates are a category of dietary compounds present in cruciferous vegetables including
broccoli, cabbage and kale. Isothiocyanates are characterized by a sulfur containing functional group
(N=C=S). Commonly used isothiocyanates include: allyl isothiocyanate (AITC), benzyl isothiocyanate (BITC),
phenethyl isothiocyanate (PEITC) and SFN [173]. Reports have indicated that isothiocyanates have
proapoptotic and antiproliferative properties [174]. Several investigations have demonstrated evidence
that isothiocyanates, including iberin, SFN and a SFN analog erucin, inhibit cancer cell growth and exhibit
proapoptotic capabilities [174]. Treatment with isothiocyanates has also been reported to prevent
esophageal tumorigenesis in rats [175]. Isothiocyanates are known to affect the epigenome and have anticancer properties. In fact, allyl-isothiocyanate, found in broccoli, has been reported to increase histone
acetylation in mouse erythroleukemia cells. Phenylhexyl isothiocyanate (PHI), a synthetic isothiocyanate,
acts as a HDAC inhibitor and has been demonstrated to hypomethylate p16 and to induce histone H3
hyperacetylation in myeloma cells [176]. PHI has also been reported to inhibit HDAC activity and plays a
role in remodeling chromatin to activate p21 and induce cell cycle arrest in prostate cancer and leukemia
cells [177,178]. In addition, prostate cancer cells treated with PEITC, found in watercress, demonstrated
demethylation and re-expression of the GSTP1 gene [179].
One of the main isothiocyanate compounds is SFN. SFN is an isothiocyanate found in cruciferous
vegetables such as broccoli. Investigations into the effects of dietary SFN have shown its anticarcinogenic
activity in several cancers [173,180–182]. SFN has many effects that include inducing apoptosis, affecting
the cell cycle and acting as a HDAC inhibitor (Figure 3 & Table 1). SFN-initiated HDAC inhibition has been
found to have epigenomic effects in that it can increase global and local histone acetylation of a number of
genes and is thought to be involved in the regulation of cancer-related genes [183–185]. Studies conducted
in colorectal and prostate cancer cells show inhibition of HDAC activity due to SFN treatments. In addition,
studies conducted by Myzak et al. using human subjects demonstrated that a dose of 68 g of broccoli
sprouts was effective in inhibiting HDAC activity in peripheral blood mononucleocytes [186]. In addition,
studies conducted by Meeran et al. indicated that SFN can inhibit DNMTs in breast cancer cells and that
SFN inhibits hTERT in a dose and time-dependent manner [59]. This finding is significant since hTERT is
overexpressed in approximately 90% of cancers.
Other dietary compounds affecting the epigenome
Selenium (Se) is a nutrient found in Brazil nuts, chicken, game meat and beef [187]. Other chemical
forms of Se include selemethionine, selenocysteine, selenate and selenite. Se is an essential element with
antioxidant, proapoptotic, DNA repair and anticancer properties [188–190]. Se is vital for human health
and Se deficiencies have been linked to various human diseases including cancer [191]. In addition, several
97
other selenoproteins (i.e., selenium binding protein-1) have been indicated as important in the
development of cancers; however, their epigenetic effects have not been clearly defined [192].
In trials designed to test Se in nonmelanoma skin cancers, 1312 individuals at a high risk of developing
this disease were given either 200 μg of Se or placebo orally per day for an average of 4.5 years [193,194].
This trial did not prevent skin cancer but did produce a significant 44% secondary decrease in lung cancer
incidence [193]. Se has been linked to DNA methylation in cellular and animal models and Xiang et al.
found that Se treatments caused partial promoter DNA demethylation and re-expression of GSTP1 in
prostate cancer cells. This study also demonstrated that Se decreased histone deacetylase activity (Figure 3
& Table 1) and increased levels of acetylated H3K9, and decreased levels of methylated H3K9 [191]. In
animal studies rats fed with selenium-rich diets induced significant DNA hypomethylation in the liver and
colon [195,196]. Furthermore, Se deficiency has been demonstrated to cause global hypomethylation and
promoter methylation of the p16 and p53 tumor suppressor genes [197]. Se can also decrease DNMT1
protein expression and inhibit DNMT1 (Figure 1 & Table 1) by direct interaction and indirectly by
influencing homocysteine concentrations [198]. In addition, investigations have demonstrated that
treatment of prostate cancer cells with selenite, an inorganic form of Se, can restore the expression of
anticancer genes silenced by hypermethylation suggesting that epigenetic regulation by Se may play a role
in cancer prevention [191]. Although these studies are intriguing, further studies involving the epigenetic
influence of selenium are needed to fully appreciate the impact of selenium on the epigenome.
Garlic (Allium sativum) has been used for the prevention of disease for many years, and is thought to
have antibacterial, antiviral and anti-inflammatory activities [199]. Garlic cloves contain several compounds
including: vitamins A, B-complex, C, E, fiber, free amino acids, sulfur/organosulfur compounds and
proteins. In addition, garlic also contains small amounts of selenium that may contribute to its
chemopreventive properties. Garlic extracts and compounds have been used in experiments involving
cancer treatment and prevention in isolated cell systems and in in vivo models [199]. These studies have
shown that garlic acts to inhibit cell cycle progression, induce apoptosis, inhibit angiogenesis and modifies
histones [200]. Studies conducted by Nian et al. revealed that garlic organosulfur compound, allyl
mercaptan, inhibits histone deacetylase (Figure 3 & Table 1) and enhances Sp3 binding on the P21/WAF1
promoter, which results in elevated p21 protein expression and cell cycle arrest [200,201]. In addition,
investigations conducted by Lea et al. demonstrate the induction of histone acetylation in cancer cells
treated with garlic compounds [202,203].
Folic acid, or folate, is a B vitamin found in many beans, grains, fortified breakfast cereals, pastas and
green vegetables. Folate is a key element in the methyl-metabolism pathway. Dietary methyl deficiency
can alter hepatic DNA methylation patterns and induce liver cancer (Table 1) [70,71]. While folate has been
studied extensively for its developmental effects, folate deficiencies lead to hypomethylated genomic DNA,
which is associated with tumorigenesis [204,205]. Folate deficiencies are reported to contribute to the
development of several different cancers including: breast, cervix, ovary, brain, lung and colorectal [206–
208]. Folate regulates the biosynthesis, repair and methylation of DNA, whereas deficiencies in folate can
induce carcinogenesis by augmenting these processes [207]. In addition, studies involving colorectal cancer
indicated that folate deficiency can alter cytosine methylation in DNA leading to the activation of c-Myc, a
known oncogene [209,210].
While most natural dietary products have shown beneficial effects on the epigenome, not all dietary
components share this characteristic. In fact, alcohol consumption is associated with harmful epigenetic
modifications as well as the development/progression of several human cancers. For example, colorectal
cancer patients with high alcohol consumption had aprevalence of promoter hypermethylation of
numerous genes when compared with patients with low alcohol consumption (Table 1) [211,212]. In
addition, studies involving head and neck cancers demonstrated that promoter hypermethylation of
MGMT and WNT pathway regulators occurred more frequently in heavy and light drinkers than in
nondrinkers [213].
Other dietary factors including those found in coffee, cashews, tomatoes, parsley, milk thistle and
rosemary, have also been reported to have epigenetic targets all of which could not be mentioned in this
article. However, bioactive components of these nutrients may be of considerable interest and may have
epigenetic targets in cancer [123,214–217].
98
Future perspective
Different mechanisms are involved in the maintenance of epigenetic states. Studies discussed herein
have shown that dietary factors are likely to contribute to epigenetic alterations and in some cases may be
able to reverse abnormal epigenetic states. In addition, while many of the aforementioned studies were
conducted using a particular dietary factor, it is reasonable to believe that most may be consumed in
combination and over a period of a lifetime. This may provide a rationale for studying nutrient epigenetic
modifiers more in combination studies or the proposal of an ‘epigenetic diet’ focused on consuming
products that show the ability to stimulate beneficial epigenetic modifications, including increased
consumption of fruit, vegetables and those dietary components that are mentioned herein. This may be
used from a chemopreventive standpoint to incorporate anticancer nutrients into one’s daily routine to
impede disease mechanisms. From a therapeutic perspective many nutrients have been and are being
studied for their ability to prevent and reduce the risk or severity of certain diseases and for their
anticarcinogenic properties. The field of nutrigenomics involves studying how genes and dietary
components interact to influence phenotype and can reveal how one responds to bioactive components
based on genetics, nutrient-induced changes in DNA methylation and chromatin alterations, and nutrientinduced changes in gene expression, whereas the field of nutriepigenomics involves the lifelong
remodeling of our epigenomes by nutritional factors [218–220]. Nutriepigenomic studies focusing on
individual responses to bioactive components and individualized epigenetic diets consisting of bioactive
dietary factors mentioned herein will be of particular interest in the future. Furthermore, future studies
focusing on the clinical relevance and mechanism of epigenetic modification of bio-active dietary factors
are needed to further assess the applicability of dietary factors as cancer preventive and chemopreventive
agents.
Executive summary
Epigenetic mechanisms

Epigenetic modifications typically occur by changes in DNA methylation, histone modifications, or
by RNAi and can be influenced by dietary factors.

At least a half of all tumor suppressor genes are inactivated through epigenetic mechanisms in
tumorigenesis.

Evidence suggests that dietary agents can affect epigenetic processes.
Epigenetic diet compounds

Dietary polyphenols such as tea polyphenols (i.e., epicatechin, epicatechin-3-gallate,
epigallocatechin and epigallocatechin-3-gallate), resveratrol and curcumin can inhibit DNA
methyltransferases and act as histone modifiers and demonstrate potential as anticancer therapeutic as
well as chemopreventive agents.

Isoflavones such as genistein are found in soybeans, fava beans and kudzu and have been
demonstrated to have anticancer properties that, in part, involve DNA methylation.

Isothiocyanates including sulforaphane are known to affect the epigenome and to have anticancer
properties and act as a histone deacetylase inhibitor.

Other dietary factors including those found in Brazilian nuts, chicken, cereals, coffee, cashews,
garlic, parsley, milk thistle and rosemary, have also been reported to have epigenetic targets in cancer.
While most natural dietary products have shown beneficial effects on the epigenome, some dietary
components (i.e., alcohol) are associated with harmful epigenetic modifications.
Future perspective

Many nutrients have been and are being studied for their chemopreventive and/or
chemotherapeutic properties.

Numerous investigations provide a rationale for studying nutrient epigenetic modifiers further in
combination studies. Furthermore, the proposal of an ‘epigenetic diet’ focused on consuming products that
show the ability to stimulate beneficial epigenetic modifications will be of particular interest in the future.
Катехин зеленого чая,
клинического применения.
эпигаллокатехин-3-галлат
99
(EGCG):
механизмы
и
перспективы
Расширение тело доклинические данные свидетельствуют, EGCG, основной катехин,
содержащийся в зеленых чая (Camellia sinensis), имеет потенциал для воздействия разнообразных
заболеваний человека. Видимо, EGCG действует как мощный антиоксидант, предотвращая
окислительное повреждение здоровых клеток, но также в качестве антиангиогенных и
противоопухолевого агента и в качестве модулятора опухоли клеточный ответ на химиотерапию.
Много рака химические свойства зеленого чая, которые проводятся при посредничестве EGCG,
который индуцирует апоптоз и способствует росту клеток ареста путем изменения экспрессии
белков, регулирующих клеточный цикл, активация убийца каспаз, и подавляя онкогенные факторы
транскрипции и поддержания плюрипотентности факторов. In vitro исследования показали, что EGCG
блокирует канцерогенеза, воздействуя на широкий спектр путей передачи сигнала, включая
JAK/STAT, MAPK, PI3K/AKT, Wnt и Notch. EGCG стимулирует теломер фрагментации путем
ингибирования активности теломеразы. Различные клинические исследования показали, что
лечение EGCG подавляет опухоли, распространенности и многочисленности в разных органа сайтов,
таких как печени, желудка, кожи, легких, молочной железы и толстой кишки. Последние работы
показали, что EGCG снижение DNMTs, протеазы, и DHFR деятельности, которые влияют на
транскрипцию Гцр и синтез белка. EGCG обладает большим потенциалом в рак предотвращение изза его безопасности, низкой стоимости и биодоступность. В этом обзоремы рассмотрим ее раком профилактические свойства и механизм его действия на многочисленных пунктов, регулирующих рак
рост клеток, выживаемость, ангиогенеза и метастазирования. Поэтому, нетоксичный природный
агент может быть полезен либо в одиночку, либо в сочетании с обычными терапии для
профилактики прогрессии опухоли и/или лечения злокачественных опухолей человека.
Biochem Pharmacol. 2011 Dec 15;82(12):1807-21. doi: 10.1016/j.bcp.2011.07.093. Epub 2011 Jul 30.
Green tea catechin, epigallocatechin-3-gallate (EGCG): mechanisms, perspectives and clinical
applications.
Singh BN1, Shankar S, Srivastava RK.
Author information
1Department of Pharmacology, Toxicology and Therapeutics, and Medicine, The University of

Kansas Cancer Center, The University of Kansas Medical Center, Kansas City, KS 66160, United States.
Abstract
An expanding body of preclinical evidence suggests EGCG, the major catechin found in green tea
(Camellia sinensis), has the potential to impact a variety of human diseases. Apparently, EGCG functions as
a powerful antioxidant, preventing oxidative damage in healthy cells, but also as an antiangiogenic and
antitumor agent and as a modulator of tumor cell response to chemotherapy. Much of the cancer
chemopreventive properties of green tea are mediated by EGCG that induces apoptosis and promotes cell
growth arrest by altering the expression of cell cycle regulatory proteins, activating killer caspases, and
suppressing oncogenic transcription factors and pluripotency maintain factors. In vitro studies have
demonstrated that EGCG blocks carcinogenesis by affecting a wide array of signal transduction pathways
including JAK/STAT, MAPK, PI3K/AKT, Wnt and Notch. EGCG stimulates telomere fragmentation through
inhibiting telomerase activity. Various clinical studies have revealed that treatment by EGCG inhibits tumor
incidence and multiplicity in different organ sites such as liver, stomach, skin, lung, mammary gland and
colon. Recent work demonstrated that EGCG reduced DNMTs, proteases, and DHFR activities, which would
affect transcription of TSGs and protein synthesis. EGCG has great potential in cancer prevention because
of its safety, low cost and bioavailability. In this review, we discuss its cancer preventive properties and its
mechanism of action at numerous points regulating cancer cell growth, survival, angiogenesis and
metastasis. Therefore, non-toxic natural agent could be useful either alone or in combination with
conventional therapeutics for the prevention of tumor progression and/or treatment of human
malignancies.
1. Введение
Зеленый чай (Camellia sinensisявляется очень популярным напитком во всем мире, находится
рядом с водой и привычного потребления уже давно ассоциируется с пользой для здоровья, в том
числе химио-профилактическая эффективность [1], потому что его химии по сравнению с другими
чаями лучше известно [1, 2]. Поиск литературы показывает, что существуют >795 опубликованы
100
исследования, показывающие влияние зеленого чая на рак, в основном посвященных его
химические эффекты [3]. Общепризнано, что гораздо рака химические эффекты зеленого чая,
которые проводятся при посредничестве его полифенолов, известных как катехины. Основные
катехины в зеленом чае, являются EGCG, (-)-эпикатехин-3-галлат, (-)-эпигаллокатехин, (- )эпикатехина (Рис. 1). EGCG является основной катехин в зеленом чае и составляет от 50% до 80%, что
составляет от 200 до 300 мг/чашку заваренного зеленого чая [4]. EGCG также продемонстрировал
других полезных эффектов в исследованиях диабета, обладает антиоксидантной активностью,
болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, инсульт и ожирение [4-6].
Рак-профилактические эффекты EGCG широко поддерживается результаты эпидемиологических,
клеточные культуры животных и клинических исследований. EGCG известно антиоксидантное
соединение и предполагается, что этот флавоноид подавляет воспалительные процессы, которые
приводят к трансформации, hyperproliferation, и инициации канцерогенеза [7]. Полифенолы
зеленого чая подавляют пролиферацию клеток и оказывают сильное антирадикальная активность
[7]. Полифенолы, в частности EGCG, как было показано, увеличение антиоксидантной активности в
различных мышь органов и, таким образом, повышая общую химио-профилактический эффект
антиоксидантов в тех клетках и тканях [5]. EGCG может усилить разрыв параксизмальная форма связи
между клетками и, таким образом, защищают клетки от развития опухоли. Экспериментальные
исследования показывают, эффект этот полифенол, который может блокировать продвижение роста
опухоли путем блокирования рецепторов пораженных клеток [8]. Другой возможный механизм
указывает, что это соединение может способствовать прямой привязки к определенным
канцерогенов [8]. Его ингибирующего влияния могут в конечном счете подавить Заключительные
этапы канцерогенеза, а именно ангиогенеза и метастазирования [9]. Различные исследования на
животных показали, что лечение с EGCG подавляет опухоли, распространенности и
многочисленности в разных органа сайты, такие как кожи (УФ-излучения и химически
индуцированных), легких, печени, молочной железы, простаты, желудка, молочной железы и
толстой кишки на основе доклинических, полученные в результате наблюдений и данных
клинических исследований [9]. In vitro культуры клеток исследования показали, что EGCG мощно
индуцирует апоптоз и способствует росту клеток арест, путем изменения экспрессии белков,
регулирующих клеточный цикл, активация убийца каспаз, и подавляя активацию NFκB [10]. Кроме
того, он регулирует и способствует IL-23 зависимой репарации ДНК и стимулирует цитотоксические
Т-клетки деятельность в опухоли микроокружения. Он также блокирует канцерогенеза путем
модуляции сигнальных путей трансдукции, участвующих в развитии рака [11]. Этот флавоноид было
также показано влияние ряда биологических путей, в том числе фактор роста-опосредованного пути,
митоген активированной протеинкиназы (MAP)-зависимого пути, и убиквитин/протеасомной
деградации путей [12]. Недавно, был достигнут огромный прогресс в выяснение молекулярных
механизмов рака химиопрофилактики по EGCG [13]. Подавление различных опухолевых
биомаркеров в том числе и фактор роста рецептор тирозин-киназы, цитокинового рецептора киназы,
PI3K, фосфатаз, ras, raf, MAP киназы, IKK, PKA, PKB, PKC, c-jun, c-fos, c-myc, cdk, cyclins, и
соответствующие чувствительные белки, полифенолы чая были изучены в нашей лаборатории и др.
(Рис. 2). IKK деятельности в LPs-активированных мышиных макрофагов RAW 264.7 клеток) было
установлено, что EGCG препятствует [14].
Онкогенез-это многоступенчатый процесс, который может быть активирован любым из различных
экологических канцерогены (например, табачного дыма, промышленных выбросов, паров бензина),
опухолевые промоторы (например, phorbol эфиры и окадаиновой кислоты), и воспалительных
агентов (таких как TNF-α и H2O2). Эти железы поощрения агентов, как известно, модулировать
транскрипцию техника факторов (например, NFκB, AP-1, STAT3), анти-апоптотических белков
(например, Akt, Bcl-2, Bcl-XL), проапоптотических белков (например, каспаз, PARP), протеинкиназы
(например, IKK, JNK MAP-киназы), белков клеточного цикла (например, cyclins, циклин-зависимых
киназ), молекул клеточной адгезии, циклооксигеназы (ЦОГ)-2, фактора роста и сигнальных путей [15].
Хотя несколько систематических обзоров и Мета-анализов были опубликованы наиболее
ограничены эффект EGCG богат зеленый чай потребления конкретных видов онкологических
заболеваний или факторов риска их развития. Напротив, относительно небольшое количество
101
исследований показали, что EGCG может ингибировать определенные biomedically важных
молекулярных мишеней, таких как DNMTs, шляпы, и гда [16], антиапоптотических белков [6], VEGFR
сигнализации [17] и сквален epoxidase [18]. Недавно, фазы I и II клинических испытаний были
проведены, чтобы исследовать химические эффекты EGCG в организме человека [13]. Главной
задачей профилактики рака является интеграция новых молекулярных результатов в клинической
практике. В настоящем обзоре обобщены данные недавних исследований, ориентируясь на EGCG
индуцированной клеточной сигнальной трансдукции события, которые, кажется, имеют последствия
в торможении пролиферации и трансформации клеток, индукции апоптоза предраковый и
опухолевых клеток, а также ингибирование ангиогенеза, инвазии опухоли и метастазов. Это
обосновывает необходимость систематического обзора на эту тему.
2. Сотовая сигнализация в рак
Развитие рака (т.е. канцерогенеза), как правило, признается сложный и многоступенчатый
процесс, в котором четкие молекулярные и клеточные изменения происходят. В целях упрощения
понимания различных возможных вариантов для химиопрофилактики и химиотерапии у
онкологических развития и прогрессирования, на три четко выраженные этапы были описаны: (i)
инициирование-это быстрая фаза, включает в себя экспозицию или поглощения и взаимодействия
клеток, особенно ДНК, с канцерогенным агентом, и его доставку к органам и тканям, где
метаболической активации и ковалентное взаимодействие с клетки-мишени ДНК происходят,
ведущих к генотоксического повреждения, (ii) продвижение считается относительно и обратимый
процесс, в котором активно пролиферирующие атипичные клетки сохраняется, повторяет и может
происходить в центре внимания предраковый клеток, и (iii) стадии прогрессии является
завершающим этапом опухолевой трансформации, неконтролируемый рост клеток (опухоль)
возникает, предполагает постепенное преобразование предраковых клеток опухолевой те, что с
увеличением инвазивности и метастазирования потенциала, и формирование новых кровеносных
сосудов (ангиогенез) [19]. Факторы транскрипции, такие как NFκB и AP-1, временно активирована для
регулирования экспрессии генов-мишеней в ответ на внеклеточные стимулы посредством
определенных внутриклеточных путей передачи сигнала [10]. Потому что передовые метастазы рака
в основном неизлечимой, усилия, чтобы продлить или блокировать процесс канцерогенеза через
проведение химиопрофилактики стала важной и осуществимой стратегии для борьбы с раком и
управления.
Ингибирование окислительного повреждения составляет первую линию обороны против системы
канцерогенные оскорбления и может рассматриваться как наиболее эффективный способ
предотвращения рака. Это может быть достигнуто путем очистки активных форм кислорода (т.е. •Ох,
и O2•-) или, побуждая их детоксикации посредством индукции фаза-II конъюгирующие ферменты
(GST, glucuronidases и sulphotransferases) [5, 20]. Антиоксидантных ферментов (кат, СОД, ГП и гр)
являются важными компонентами клеточных стрессовой реакции, при которой разнообразные
электрофильного и окислительного токсикантов могут быть удалены из клетки, прежде чем они
могут повредить клетки-мишени ДНК. В опухоли продвижение шаг, механизмы, которые
останавливают или замедляют деление клеток может быть потенциально полезной (индукция
клеточного цикла и апоптоза) для того, чтобы восстановить утраченное равновесие между клеточной
пролиферации и апоптоза [21]. На последней стадии канцерогенеза (развития), нарушение
ангиогенеза или профилактики злокачественных клеток, чтобы защитить от исходного
местоположения и проникать в другие ткани также может быть потенциально полезным. На всех
этапах развития рака многих ключевых белков, связанных с клеточной антиоксидантной защиты
(например, SOD, CAT, GST, ГП и гр), клеточную пролиферацию и выживание путей трансдукции
(например, AKT, PI3K, MAP-киназы, и NFκB) upregulated, и анти-апоптотических члены Bcl-2 семейства
генов (например, Bax и Bak), и генов-супрессоров опухолей (р53, BRAC1 и BRAC2) downregulated [13].
Центра биологии рака нарушается внутриклеточных сигнальных каскадов, которые передают
аномальным сигналов, в результате аномальных клеточных функций. В соответствии с этим
понятием, адресности дерегулируемых внутриклеточных сигнальных каскадов считается
рациональный подход в достижении химиопрофилактики. Недавние исследования показали, что
EGCG противораковые химические агент оказывает свое воздействие путем модуляции одной или
102
более клеточных сигнальных путей таким образом, чтобы прерывания процесса канцерогенеза [22].
Кроме того, флавоноиды чая дисплей широкий спектр клеточных эффектов, они могут влиять на все
стадии развития рака, вверх или вниз, регулирующие несколько ключевых клеточных белков,
участвующих в различных клеточных сигнальных путей трансдукции: пролиферации,
дифференцировки, апоптоза, ангиогенеза или метастазов, в результате чего потенциальный
положительный эффект [4, 23]. Потенциальные химические эффект EGCG, кажется, вполне
конкретные, и раковых клеточных линий, по-видимому, более чувствительны, чем нормальные
клетки, так как EGCG имеет показано выше цитотоксичности в раковых клетках, чем в их обычных
аналогов. Ингибирование опухоли в легких мышей A/J, EGCG было связано со снижением клеточной
пролиферации, апоптоза, снижение ангиогенеза, а также с более низким уровнем фосфо-c-jun и
фосфо-ERK1/2 в легких, аденомы и карциномы [24].
3. Антиканцерогенную активность
Эпигенетические изменения, в частности, аномальное метилирование ДНК и ацетилирование
негистоновых белков, связанных с неуместным сайленсинг генов вносят значительный вклад в
инициацию и прогрессирование рака человека. EGCG ингибирует cancer-associated стадиях и
оказывают ингибирующее влияние на метилирование ДНК через блокирование производительность
DNMTs, сильной, свободной радикал очистки и антиоксидантной активности [25, 26]. Клинические
исследования показывают эффект EGCG, которые могут блокировать продвижение роста опухоли
путем блокирования рецепторов в пораженные клетки. Другой возможный механизм указывает на
то, что EGCG может способствовать прямой привязки к определенным железы развивается
канцерогенов [25]. Он также предположил, что EGCG ингибирует опухолей в различных органах.
Недавно, EGCG ингибировал липополисахарид-индуцированной продукции оксида азота и
индуцибельной синтазы окиси азота на экспрессию генов в изолированных перитонеальных
макрофагов, снижая активацию NFκB [27]. EGCG ингибировал PDGF-индуцированного апоптоза и
клеточного цикла регулирования путей, сосудистые гладкомышечные клетки, что приводит к
торможению роста опухоли, метастазирование и ангиогенез in vivo [6, 28]. Кроме того, полифенолы
зеленого чая и EGCG, как было показано, индуцируют апоптоз, антиоксидантной и детоксицирующей
уровни белка в человеческой лимфоидной лейкемии клетки человека и клетки рака простаты [29].
Procarcinogens, таких как N-nitrosodiethylamine и афлатоксинов, которые активируются
ферментами системы цитохрома Р450 могут изменять ДНК и вызывать онкогенез [30]. Флавоноиды
чая могут непосредственно нейтрализовать procarcinogens их сильные антирадикальной активности,
до клеточной мембраны травмы происходят. EGCG экспонатов наивысшую защиту от ДНК scissions,
мутации, и в неферментного перехвата супероксидных анионов. Многие исследования на животных
показали, что ЭГКГ подавляет рост злокачественных клеток и индуцировать апоптоз даже в раковых
клеточных линий, устойчивых к CD95-опосредованного апоптоза. Некоторые результаты показывают,
что EGCG индуцировать апоптоз вследствие их прооксидантного эффекта. В исследовании, где EGCG
протестирована на клеточных линий рака полости рта наряду с куркумой, EGCG блокируется деление
клеток в G1, принимая во внимание, что куркумин блокируется деление клеток в S/G2M. EGCG
обладает антипролиферативным деятельности на опухолевых клеток путем блокады фактора роста
связывание рецепторов и подавления митогенных сигналов трансдукции [31]. Летучих веществ в чае
были обнаружены умеренно против цитотоксических клеток карциномы человека, с β-ионона и
nerolidol показывать сильнейших деятельности [32]. EGCG блокирует урокиназа-фермент, который
необходим для роста опухоли и образования метастазов, за счет подавления фермента способность
признать свою субстратов [33]. EGCG также можете убить специально трансформированных клеток
аденовирусом [13]. Чае катехин EGCG ингибирует синтез ДНК крысы клетках гепатомы, лейкозные
клетки и клетки карциномы легкого [15]. EGCG, в модели трансгенных мышей рака кожи, выставлял
профилактический эффект и/или улучшения ситуации [34]. Sazuka et al. [35] сообщается, что адгезия
клеток карциномы легкого, чтобы фибронектин, с белками плазмы, может быть запрещена на EGCG,
тормозящих прогрессирование рака.
Известно, что иммунные клетки играют важную роль в узел обороны против развития опухоли и
прогрессии. Их плазматических мембран богаты полиненасыщенными жирными кислотами, и, таким
образом, чувствительны к окислению, ROS [36]. Кроме того их антиоксидантной активностью,
103
флавоноиды обладают модулирующим действием на клетки отвечать на раздражение или антигенактивированных клеток, таких как тучные клетки, лимфоциты, макрофаги, тромбоциты, гепатоцитов
и гладких мышц [15]. TNF-α является цитокинов, индуцированных опухолевых промоторов,
стимулирующий выработку молекул клеточной адгезии и воспалительный процесс ответа [23]. EGCG
ингибирует NFκB и экспрессию TNF-α, снижает развития рака [28]. Активация иммунных в-клеток,
вовлеченных в выработку антител индуцирует фосфорилирование тирозиновых остатков белков в
раковых клеток. EGCG избирательно ингибирует тирозин-фосфорилирования во внутриклеточной
трансдукции пути и сфероид и колониеобразования в гладкомышечные клетки сосудов [37].
Антиоксидантных молекул, флавоноиды ингибируют экспрессию multi-drug resistance gene и
модулировать активность топоизомеразы, связанные с ростом опухоли. Очевидно, что чай
флавоноид эпигаллокатехин-галлата (EGCG экспонатов много защитных мероприятий и различных
метаболических путей участвуют [15]. Он действует как сильный ROS старьевщик и антиоксиданты,
избирательно угнетают специфический фермент, рак разработку мероприятий, таких как DNMTs, и
исправлять нарушения ДНК [25]. Необходимы дальнейшие исследования для лучшего понимания
влияние EGCG на клеточном и молекулярном уровнях сложных процессов развития рака и
торможения. Тогда можно будет объяснить, как EGCG способствует профилактике рака и
торможения.
4. Химические эффекты
Проведение Химиопрофилактики рака путем использования естественных нетоксичные пищевые
агенты, недавно получил повышение интереса и пищевые полифенолы стали не только важными
потенциальными химические, но также лечебных, природных факторов). Проведение
Химиопрофилактики, по определению, является средством терапии предраковых поражений,
которые называются преинвазивным неоплазии, дисплазия, или интраэпителиальной неоплазии, в
зависимости от системы органов. Одно заблуждение о химиопрофилактики является мышление для
полного предотвращения рака, недостижимой цели. Поскольку механизм развития рака является
канцерогенез, мы считаем, что нашей главной задачей должно быть предотвращение
канцерогенеза-процесса, который, в свою очередь, приведет к снижению бремени рака. Мы, таким
образом, определить в качестве химиопрофилактики замедляется процесс канцерогенеза- цели ,
которые могут быть выполнены [1]. Полифенолы были продемонстрированы действовать на
нескольких ключевых элементов внутриклеточных путей передачи сигнала, связанные с клеточной
пролиферации, дифференцировки, апоптоза, воспаления, ангиогенеза и метастазирования; однако,
эти молекулярные механизмы действия не являются полностью характеризуются и многие функции
остаются до конца не изучены [15]. Среди всех полифенольные соединения, полифенолы зеленого
чая обладают особенно уделялось большое внимание, поскольку продемонстрировали
эффективность химиопрофилактики против различных человеческих malignances. Рак химические
эффекты EGCG может быть результатом снижения трансформации клеток и пролиферации или
увеличение клеточного цикла и апоптоза [28]. In vitro, EGCG было показано, вызывает торможение
роста и апоптоз в человеческих клеточных линий рака, включая лейкемию, меланому, рак молочной
железы, легких и толстой кишки [4, 15]. Эти эффекты были самым тщательным образом изучены in
vitro чтобы попытаться выяснить потенциальный механизм(ы) действия EGCG. Кроме того, эти
химические эффекты наблюдались in vivo в некоторых моделях животных, нет четкого и полностью
понятный механизм(ы) на том или EGCG.
EGCG было показано, обладают химические эффекты в отношении широкого спектра канцерогенов
путем ингибирования N-methylbenzylnitrosamine-индуцированной пищевода, azoxymethane - и Nmehylnitrosourea-индуцированной толстой кишки, diethylnitrosamine печени, индуцированные, 7,12dimethylbenz(в)anthraceneinduced молочной, N-метил-N’-нитро-N-nitrosoguanidine-индуцированной
железистой
части
желудка,
N-этил-N’-нитро-N-nitrosoguanidine-индуцированной
двенадцатиперстной
кишки,
4-(methylnitrosamimo)-1-(3-пиридил)-1-бутанон-индуцированной
легочной, diethylnitrosamine - и бензо(в)пирен-индуцированной легочной и forestomach, Nnitrosobis(2-oxopropyl)Амин-индуцированной поджелудочной железы и УФ-индуцированный
канцерогенез кожи в животной модели [9]. В настоящее время, в молекулярной доказательства,
подтверждающие химические эффективности путем исследования на животных находится на своем
104
начальном этапе. Однако постоянно растущее количество исследований демонстрируют, что EGCG
может предотвратить канцерогенеза.
Недавно было показано, что EGCG может привести к модуляции гистонов, а также негистоновых
белков в различных клеточных сигнальных путей и требуют интеграции различных сигналов для
окончательного профилактические или терапевтические эффекты [38]. Проспективное когортное
исследование с 8,552 предметам от Saitama Префектура в Японии показало, что зеленый чай может
оказывать профилактическое действие в отношении рака всех органов, в том числе желудка, легких,
ободочной и прямой кишки и печени [39]. Большинство in vitro и in vivo исследования, проведенные
в последние годы показали, что EGCG является наиболее приемлемым и перспективным
превосходное лекарство, которое могло бы воспрепятствовать или отсрочить различных типов рака,
чтобы вмешиваться в инициации, промоции и прогрессии рака и снижения онкологической
заболеваемости и смертности по причине рака.
5. Ингибирование опухолей и возможного механизма: молекулярные мишени
Многие механизмы были предложены для биологической активности EGCG. Это включает в себя
антиоксидант деятельности, арест клеточного цикла, индукции апоптоза, индукция или
ингибирование ферментов лекарственного метаболизма, модуляции клеточной сигнализации,
ингибирование метилирования ДНК, влияние на мирна выражение, DHFR, протеазы, и теломеразы
(Рис. 2). С наличием многих реагентов для передачи сигнала исследований, EGCG было установлено,
влияют на различные пути передачи сигнала, такие как ингибирование многих протеинкиназ;
подавление активации факторов транскрипции (например, AP-1 и NFκB) и блокирование роста
рецептор опосредованного пути. Однако, не ясно, какой из этих механизмов происходят in vivo и
имеют отношение к раку-профилактические мероприятия чая.
5.1. Антиоксидантный потенциал
Катехины чая характеризуются ди - или три-гидроксильных групп на B-кольцо и Мета-5,7-dihydroxyl
групп на кольцо (Рис. 1). В деятельности антиоксидант ЭГКГ обусловлены наличием фенольных
групп, чувствительных к окислению и может генерировать хинон. Антиокислительная активность
также повышается за счет присутствия trihydroxyl структуры в кольцо D в EGCG [9, 36]. EGCG является
мощным радикальным падальщики; с защитой нейронов от окислительного повреждения,
вызванного обычно используется про-оксидантов, таких как трет-butylhydroperoxide [40]. Murakami
et al. [41] сообщили, что EGCG может снижение цитотоксичности, вызванных " H2O2 и повышение
уровней ферментов, связанных с окислительным стрессом, в результате чего повысится клеточное
содержание GSH в HepG2 (Таблица 1). В клиническое исследование, когда HUVEC инкубируют с EGCG
или в pro-oxidant условий, восстановлении его жизнеспособность клеток и ингибирует апоптоз,
показывая, что фенольные соединения отличаются своей антиапоптотических эффективность [42].
Кроме того, ЭГКГ из зеленого чая индуцированной ч2O2 формирование в человеческой
аденокарциномы легкого (H661) и в Ha-ras Гена-преобразованные человеком бронхиальная (21BES)
клеток, но экзогенно добавленного каталазы (CAT) предотвратить EGCG-индуцированного апоптоза
клеток, который предположил, что H2O2 участвует в апоптотических процессов, спровоцированных
EGCG [43].
Лечение 24 месячных крыс с EGCG (100 мг/кг, я.г.) снизилось на 50% печеночной уровня липидных
пероксидов и 39% белковых карбонилов образования [44]. EGCG лечения также повышают уровень
антиоксидантов и антиоксидантных ферментов печени по сравнению с контрольной. Эти эффекты не
наблюдались у молодых крыс, предполагая, что EGCG предложил никакого улучшения
антиоксидантного статуса при отсутствии ранее существовавших окислительного стресса [45]. Это
может объяснить, почему в других исследованиях не удалось наблюдать эффект чая фенольные
лечения. Лечение мышей линии C57bl/6J с этим катехин, как сообщается, увеличение экспрессии
Гена c-GST, глутамат, цистеин лигазы, и hemeoxygenase-1 в, регулируемый белком nrf2--зависимым
образом [46]. Аналогичные результаты были получены и в опухолевых клетках рака толстой кишки
ксенотрансплантат-подшипник nude мышей, получавших биологически EGCG [47]. Эти эффекты были
вновь капитулировали in vitro [48]. Повышенная экспрессия hemeoxygenase-1 и СОД был записан при
эпителиальных клеток молочной железы человека были обработаны с EGCG [36]. Этот эффект был
снижен на siRNA-опосредованного нарушения, регулируемый белком nrf2, предполагая, что роль
105
этого пути в EGCG-опосредованной индукции этих эндогенных антиоксидантных систем. EGCG
индуцированного апоптоза в 21BES клеток. EGCG-опосредованного апоптоза была снижена
примерно на 50% за счет включения экзогенного каталазы. Этот результат предположили, что EGCG
может индуцировать апоптоз путем ROS зависимый механизм [36]. EGCG-опосредованной ROS
производства может лежать в основе его способность индуцировать эндогенные антиоксиданты, по
крайней мере, in vitro. Лечение Hepa1c1c7 клетках гепатомы человека с EGCG привело к дозозависимое увеличение НАДФН:хинон-редуктазы-1 и экспрессии генов глутатион через EpRE. ЖХ-МС
анализ клеточной культуральной среды показал наличие EGCG-20-глутатиона и дальше
поддерживать этот вывод [49].
5.2. Индукция апоптоза и клеточного цикла
Апоптоз, или запрограммированная смерть клетки уже давно описано в качестве ключевой
стратегии для ликвидации опухолевых клеток [6]. Апоптоз является высокоорганизованной
защитный механизм, с помощью которого нежелательные или поврежденные клетки удаляются
перед злокачественность проявляется. Он необходим для нормального развития, оборота и замены
клеток в живой системе. Клеточный апоптоз характеризуется типичные морфологические и
биохимические признаки, в том числе конденсации хроматина, мембрана blebbing, сотовый усадки,
ядерной фрагментации ДНК и формирование апоптотических тел [6]. Клетки впоследствии
распадается на мембрану-замкнутые фрагменты, называется апоптоз органов, которые быстро
признали и engulfed соседних клеток или макрофагов [19]. Markedable, биохимических модификаций
происходит в рамках апоптоза органов путем фагоцитоза. Возникает ячейки усадки, цитоскелета и
плазматической мембраны модификаций не требуется. Это приводит к потере межклеточных
контактов, untethering плазматической мембраны и быстрого blebbing или zeiosis. На молекулярной
основе, апоптоз может быть вызван двумя основными путями: (i) на плазматической мембране при
перевязке смерти рецепторов (экзогенный путь) и (ii) в митохондриях (внутренние пути). Триггер
смерти рецепторы суперсемейства TNF-рецептором, таких как тропа или CD95 (APO-1/Fas)
рецепторов приводит к активации инициатора каспазы-8, которая может распространить сигнала
апоптоза путем прямого расщепления вниз по течению эффекторных каспаз (т.е. каспазы-3) [19].
Индукция апоптоза путем EGCG является более заметным во многих раковые клетки, не затрагивая
нормальные клетки, потому что NFκB активируется в раковых клетках (Таблица 1). Хотя EGCG было
показано, влияет ряд факторов, связанных с клеточного цикла, прямого ингибирования циклинзависимых киназ считается главным событием [4]. EGCG-индуцированного апоптоза в опухолевых
клетках могут быть опосредованы через NFκB инактивации [15]. In vitro и in vivo исследования
показали, что инактивация NFκB, EGCG был связан с повышением фосфорилирования-зависимой
деградации IkBα, последующее увеличение ядерной транслокации Р65 белка и ингибирование
активности IKK [50]. Индукция различных негативных регуляторов клеточного цикла может быть
следствием такого торможения. EGCG также индуцирует экспрессию р21 и р27 при снижении
экспрессии циклина D1 и фосфорилирования ретинобластома. Однако, EGCG ингибирует Лпсиндуцированного фосфорилирования IKK, но не смог повлиять на NFκB репортерного Гена
люциферазы активации человеческого рака толстой кишки (HT-29) клеток, предполагая, что EGCG
модуляции транскрипционной активности NFκB не обязательно зависит от IkBα деградации и
последующего освобождения NFκB белков (табл. 1;[51]).
EGCG вниз регулирует NFκB индуцирование экспрессии киназы в легких человека раковых клеток
ПК-9 [52]. Активация NFκB способствует транскрипционной up-регуляции Bcl-2 и Bcl-XL. Негативная
регуляция NFκB, EGCG снижает экспрессию проапоптотических белков семейства Bcl-2 [52]. В
человеческой карциномы простаты LNCaP клеток, лечение с EGCG индуцированного апоптоза и было
связано со стабилизацией р53, а также с a down-регуляции активности NFκB, в результате чего
снижение экспрессии антиапоптозных белков Bcl-2 [53]. EGCG (70% летальная доза) в
suprapharmacological концентрации 10 мкг/мл привело к увеличению доли HNSCC клеток в G1 фазе,
снижение циклин D1 экспрессии белков и повышают уровень p21WAF1/CIP1 и p27KIP1 белков [54].
Многие недавние исследования показали, что EGCG триггер роста клеток ареста путей в стадии G1
клеточного цикла посредством регулирования циклин D1, cdk4, cdk6, p21/WAF1/CIP1 и р27/KIP1 и
индуцированного апоптоза посредством генерации АФК и каспазы-3 и каспазы-9 активации [23].
106
EGCG ингибировал выражений Bcl-2 и Bcl-XL и индуцированной выражений Bax, Bak, Bcl-XS и PUMA.
Кроме того, ras, raf-1 деятельности и ERK1/2 были вниз регулируется, принимая во внимание, что
деятельность MEKK1, JNK1/2 и p38 MAP киназы были upregulated [23]. Ингибирование craf-1 или ЭРК
усиленной EGCG-индуцированного апоптоза, тогда как ингибирование JNK или p38 MAP киназы EGCG
ингибировал-индуцированного апоптоза. EGCG способствовало активации p90 рибосомного белка S6
киназы, и индуцированной активации c-jun. Ксенотрансплантат и бродяга модели показали, что
зеленый чай или EGCG может уменьшить онкогенными потенциал рака предстательной железы [23].
Лечение рака молочной железы MCF7 клеток с EGCG (30 мкм) ингибирует арест клеточного цикла в
G0/G1 фазе. В клетки рака простаты, EGCG (10-80 мкм) повышенная экспрессия p16, p18, р21, р27 и
р53, которые связаны с негативной регуляции клеточного цикла (Таблица 1). В целом, эти результаты
показывают, что зеленый чай и его составляющие стимулируют рост ареста и апоптоз посредством
нескольких механизмов, и может быть использовано для химиопрофилактики с раковыми клеткамимишенями. EGCG индуцирует апоптоз путем активации capase-3/7 и ингибирования экспрессии Bcl-2,
survivin и XIAP в предстательной стволовых раковых клеток. Кроме того, EGCG ингибирует
эпителиально-мезенхимальных перехода путем ингибирования экспрессии vimentin, слизень, улитка
и ядерного β-катенина, и деятельность LEF-1/TCF отзывчивым репортер, а также замедляет CSC
миграции и инвазии, предполагая, блокада сигнализации, участвующих в раннее метастазирование
[55]. Интересно, кверцетин синергетический эффект с EGCG в индукции апоптоза, и блокирование
CSC миграции и инвазии. Эти данные позволяют предположить, что EGCG либо самостоятельно, либо
в сочетании с кверцетин может устранить CSC s-характеристики.
Каспаз, вездесущее семейство цистеиновых протеаз играют ключевую роль как в качестве
upstream инициаторов и нижестоящих эффекторов в апоптоз. Этот каскад приводит к
протеолитического расщепления различных цитоплазматических и ядерных белков, способствуя
распространенность проапоптотических деятельности на антиапоптотических деятельности. EGCG
расторгло экспрессии антиапоптозных Bcl-2 и Bcl-XL белков и расширенного уровня
проапоптотических белков Bax последующим каспазы-3 активации [56]. Кроме того, EGCGиндуцированной ядерной конденсации, и поли(ADP)рибоза-полимераза декольте. Лечение chrysin
НТ-29 клеток с EGCG в результате ядерных конденсация и фрагментация ДНК, активации каспаз,
нарушение митохондриального мембранного потенциала и цитохром с-релиз, в котором все,
казалось, быть опосредована JNKs пути [57]. Кроме того, EGCG также вызывает Bax олигомеризации и
деполяризации митохондриальной Мембраны для облегчения цитохром c высвобождение в
цитозоль. Обработка клеток рака толстой кишки с EGCG снизился индекс пролиферации (на основе
Ki-67 выражение), увеличение индекса апоптоза (расщепление каспазы-3), снижение ядерного βкатенина уровнях, и снизился фосфо-Akt уровнях [58]. EGCG также снижение белковой экспрессии
циклин D1, циклин Е, CDK2, CDK4 и CDK6. EGCG также ингибирует активность CDK2 и CDK4, и вызвал
Rb hypophosphorylation [54]. Головы и шеи плоскоклеточный рак клетки оказались более
чувствительны к воздействию EGCG; EGCG индуцированной G0/G1 фазе клеточного цикла при
концентрации ниже 20 мкм [54]. Результаты показали, что EGCG оказывает рака профилактический
потенциал за счет ингибирования пролиферации клеток, способствуя апоптозу, и модуляции βкатенин и Akt сигнального пути. Прямое связывание полифенолы чая в BH3 карман
антиапоптотических Bcl-2 семейство белков наблюдается с помощью ядерной магнитно-резонансной
спектроскопии, что позволяет предположить механизм EGCG ингибирует антиапоптотических
функцию Bcl-2 белков. В BH3 домен был признан одним из сайтов связывания чая полифенолы [59].
В клетки HepG2, EGCG было показано, стимулируют апоптоз и ингибирует прогрессию клеточного
цикла в G1 [23]. Эти эффекты сопровождались повышенная экспрессия р53 и р21/WAF1
проапоптотических белков и ФАС и белков Bax.
5.3. Влияние на фазы I и II ферментов
Одним из наиболее важных механизмов химиопрофилактики по крестоцветных растений
экстракты-видимому, индукция ферментов фазы II и ингибирование ферментов I фазы.
Канцерогенную обмен веществ может быть изменен путем EGCG, подавляя фазы I препарата
ферментов метаболизма CYPs, повышения активности или модуляция экспрессии генов II фазы
конъюгирующие ферменты, которые могут регулировать несколько биологических событий, таких
107
как ацетилирование, метилирование, глюкуронирования, сульфатирование и сопряжения (табл. 1).
In vitro исследования показали, что EGCG обладает выраженным ингибирующим влиянием на
CYP1A1 на транскрипционном уровне [60]. Фенольные соединения могут вызывать фаза II
конъюгирующие ферменты, они могут рассматриваться в качестве потенциальных кандидатов для
предотвращения развития опухоли [60]. EGCG увеличивает активность фазы II детоксикации
ферментов GST и NQO в мышь, печени, молочной железы и простаты раковых клеток. Аналогично,
напитки, богатые чай фенолов увеличилось QR деятельности в Hepa1c1c7 клеток и в целом, EGCG
предотвратить истощение глутатиона и ОРУ после формирования окислительного повреждения,
вызванного различных канцерогенов, которые образуются реактивные метаболиты, такие как
прооксидантом [61]. Следовательно, также показал, чай in vitro защитное действие на крыс
печеночных экстрактов, которые были связаны со снижением уровня CYP2E и повышенной
активности фазы II детоксикации ферментов UDPGT, предполагая, что EGCG может регулировать
фазы I и фазы II препарата ферментов метаболизма, хотя GST активность была в силе [60]. An был
найден в промоутеры антиоксидантных белков (СОД, ГП, и кошка) и несколько наркотиковметаболизирующих ферментов (GST, и GR). Несколько сигнальных путей, вовлеченных в активацию,
что связывает фактор транскрипции Nrf-2. В исследовании, было замечено, что в человеческой
гепатомы HepG2 клеток, EGCG богатый полифенол зеленого чая экстракт индуцированной
транскрипционной потенции фазы II детоксикации ферментов, через которые и снизился в Nrf-2являются обязательными в аденокарциноме легкого А549 клеток [62].
5.4. Модуляции внутриклеточных сигнальных каскадов
5.4.1. Ингибирование NFκB
NFκB-это семья, тесно связанных димеров белка или окислительный стресс-чувствительных
транскрипционных факторов, которые связывают общий мотив последовательности в ДНК кб сайт
[15]. Идентификация Р50 субъединицы NFκB в качестве члена REL семейство вирусов предоставили
первые доказательства того, что NFκB связана с раком. NFκB количество накапливается в цитоплазме
в неактивной форме, путем взаимодействия с ИКБ. NFκB активируется свободных радикалов,
воспалительные стимулы, цитокинов, канцерогены, опухолевые промоторы, эндотоксины, γизлучения, УФ-излучения и рентгеновских лучей. После активации, это не переносятся в ядро, где он
индуцирует экспрессию более чем 200 генов, которые, как было показано, подавляют апоптоз и
вызывают клеточные трансформации, пролиферации, инвазии, метастазирования, хемосопротивление, радио-сопротивление, врожденного иммунитета и воспаления.
Последние результаты также полностью подтвердила свою ключевую роль в подавлении апоптоза
в раковых клетках [15]. Фосфорилирование и активацию IkB киназы контролируется с помощью NFκB
вызывающие киназы и есть перекрестные помехи между активацией MAP киназы/ERK пути, и NFκB
вызывающие киназы/InB киназы/ NFκB пути. В цитозоле, NFκB неактивна, когда, привязанный к I-kB
(Рис. 2). Фосфорилирование I-kB by IKKs приводит к протеасомы зависимой деградации I-kB, что
приводит NFκB бесплатно. NFκB может активировать экспрессию набор NFκB отзывчивым генов,
когда перемещают в ядро. EGCG было показано, подавляют активацию NFκB в H891 головы и шеи,
рак клеток и MDA-MB-231 клеток рака молочной железы [63]. Лечение EGCG от дозы и времени
зависимо увеличилось I-kB уровне, и подавлял NFκB ядерной транслокации в А431 эпидермоидной
карциномы клеток [64]. В нормальных человеческих эпидермальных кератиноцитов, UVB
радиационно-индуцированной активации NFκB был связан с увеличением I-kB фосфорилирования и
деградации и EGCG было показано, ингибируют активацию NFκB и ядерной транслокации [15]. Хотя,
ROS были предложены, чтобы быть вовлечены в активацию NFκB сигнальной системы, и что его
подавления EGCG благодаря своим сильным антиоксидантным и свободных радикалов закалки
деятельности [65]. Показано, что galloyl и фенольные группы в 3’ - положении по EGCG несут
ответственность за его сильными противовоспалительными свойствами [27]. EGCG было показано,
подавляют активность NFκB человеческих клеток рака толстой кишки [15]. EGCG подавляет TNFиндуцированной активации IKK, что приводит к ингибирование TNF-зависимого фосфорилирования и
деградации Ik-Ба и транслокации Р65 субъединицы. Основанный на его способности ингибировать
другие киназы, эмодин могут действовать непосредственно на IKK комплекса блокировать
фосфорилирования IkBα. Yang et al. [13] обнаружили, что EGCG подавляет активацию NFκB путем
108
ингибирования активности IKK. Некоторые действуют путем подавления ИК-Bα деградации и
транслокации Р65 или NFκB-ДНК-связывающую активность. Лечение с EGCG в дозо - и времязависимым образом, было обнаружено, ингибируют UVB-опосредованной активации NFκB в
нормальных человеческих эпидермальных кератиноцитов [66]. Gupta et al. [10] определены
NFκB/p65 компонент NFκB комплекса в качестве цели для конкретных расщепление каспаз путем в
течение EGCG-опосредованного апоптоза. Таким образом, одним из вероятных механизмов EGCG
осуществлять свои противоопухолевые свойства через подавление NFκB сигнальный путь.
5.4.2. Активация транскрипционных факторов FOXO
Факторы транскрипции FOXO в том числе FOXO1, FOXO3a, и FOXO4, оказывают важных
биологических функций в ответ на генотоксический стресс. У млекопитающих четыре FOXOs белки,
как известно [67]. FOXOs индуцирования клеточного цикла, восстановления поврежденных ДНК, или
инициировать апоптоз путем модуляции генов, контролирующих эти процессы. Важность факторов
FOXO приписывает их под несколько уровней регулирования, в том числе фосфорилирование,
ацетилирование/деацетилирование, убиквитинирования и белок-белковых взаимодействий [67]. Эта
функция FOXO необходим для регулирования раковых клеток и CSCs и прогениторные клетки
бассейн в кроветворной системы [67]. Недавно мы показали, что EGCG, ресвератрол, сульфорафан,
ингибирует клеточную пролиферацию и колониеобразования и индуцированного апоптоза через
каспазу-3 активации в клеток поджелудочной железы [58, 68]. Ингибирование PI3K/AKT и MEK/ERK
пути активации транскрипционных факторов FOXO. EGCG ингибировал фосфорилирование AKT и ERK,
и активации транскрипционных факторов FOXO, ведущих на арест клеточного цикла и апоптоз, и
дальнейшее повышение активности FOXO и апоптоза [21].
5.4.3. Ингибирование AP-1 и MAP-киназ
AP-1 первоначально была идентифицирована путем ее привязки к последовательности ДНК в
энхансер SV40. AP-1 транскрипционный фактор-это белок димер, состоящий из гомо - или
гетеродимеры члены базового региона leucine zipper белков надсемейства, в частности, Jun, Fos, и
активации фактора транскрипции белков. Многие раздражители, особенно сыворотка, факторы
роста и онкобелки, являются потенциальными индукторами AP-1 мероприятие; это также
индуцированной TNF и IL-1, а также путем различных воздействий окружающей среды, таких как УФизлучение. Высокая AP-1 активность или активации AP-1 также было показано, чтобы быть
вовлеченным в опухолевой промоции и прогрессии различных типов рака, таких как рак легких,
молочной железы и рака кожи. AP-1 активно участвует в регуляции генов, участвующих в апоптозе и
пролиферации и могут способствовать пролиферации клеток путем активации циклин D1 Гена, и
подавляя Гцр, таких как р53, p21cip1/waf1 и p16 [15]. Зеленого чая полифенол EGCG было показано,
подавляют 12-O-tetradecanoylphorbol-13-ацетата и эпидермального фактора роста-индуцированной
трансформации мышиных эпидермальных клеток линии JB6 (табл. 1; [69]). Этот вывод коррелирует с
ингибированием AP-1 связывание ДНК и транскрипционной активности. Ингибирование AP-1
активность EGCG был связан с ингибированием активации JNK, но не активации ERK. Интересно, что в
другом исследовании, где EGCG блокировали УФ-индуцированной c-Fos активации в человеческой
клеточной линии кератиноцитов HaCaT, ингибирование активации p38 был предложен как основной
механизм, лежащий в эффектах EGCG [69].
MAP киназы были известны привлекать к участию в различных ключевых физиологических
процессов, включая клеточный апоптоз, дифференцировку и смерти. В клетках млекопитающих, три
основных типа МАП-киназ представлены; p38 MAP киназы, ЭРК, и c-JNK [15]. Активации мар-киназ,
таких как ERK, JNK и p38 можете активировать лося и c-Jun. Второй посланник, фосфатидил инозитол3,4,5-трифосфата, синтезированных активировать PI3K, который необходим для фосфорилирования
Akt, затем Akt непосредственно фосфорилирует на проапоптотических белков плохо, повышая тем
самым антиапоптотических функцию Bcl-xL. В исследовании на животных было показано, что EGCG
(5-20 мкмоль/л) от концентрации образом подавлял MAP киназы в пути мыши JB6 эпидермальных
клеток линии [69]. В NHEK клеток, лечение с EGCG ингибировал УФ-индуцированной ч2O2
производство, соединенный с блоком УФ-индуцированного фосфорилирования ERK1/2, JNK и p38
белков (табл. 1; [70]).
109
Недавно было показано, что EGCG ингибирует MAP киназы пути и активатора протеина-1 (AP-1)
Деятельность человеческих клеток рака толстой кишки. В исследовании, устно кормления EGCG
ингибирует PI3K пути в TRAMP модель системы [71]. Подтверждение участия карту пути киназы в
регуляции AP-1 активность EGCG исследована. Лечение EGCG было показано, подавляют c-Jun,
ERK1/2 фосфорилирования и фосфорилирования ELK1 и MEK1/2 в Ha-ras-трансформированных
человека бронхиальная клеток [70]. В отличие от этих отчетов, заметно увеличить AP-1 факторответы, связанные через MAP киназы сигнального механизма в нормальных кератиноцитов человека
измеряется с помощью EGCG, предполагая, что сигнальный механизм EGCG действий может быть
значительно отличается в различных типах клеток [20]. Основных путей, которые лежат ниже по
течению мембрано-связанных RTK также регулируются клеточного цикла и апоптоза. В этот каскад,
РАН взаимодействует с и активирует Raf-1, которая в свою очередь фосфорилирует и активирует
MAP/ERK киназы 1/2 (MEK1/2) затем фосфорилирует ERK1/2. В JNK1/2/3 и p38α/β/γ пути параллельны
карту киназные каскады в клетках млекопитающих [69]. Поскольку дерегулирование MAP киназы
пути часто встречается в различных раков, модуляции МАП-киназ, ЭГКГ может предоставить новые
стратегии для профилактики или лечения рака человека.
5.4.4. Ингибирование рецептора эпидермального фактора роста (EGFR)-опосредованной
сигнальной трансдукции пути
ЭФРР (ErbB-1; HER1 в организме человека) - это гликопротеин клеточной поверхности рецепторов с
внеклеточный лиганд-связывающий домен, одиночный трансмембранный регион, и
внутриклеточный домен, экспонаты собственного тирозин киназы. В EGFR является членом
семейства ErbB рецепторов подсемейства из четырех тесно связанных рецепторов тирозинкиназ:
EGFR (ErbB-1), HER2/neu (ErbB-2), HER3 (ErbB-3) и HER4 (ErbB-4). Мутации, которые приводят к
гиперэкспрессия EGFR (известный как регуляция) или гиперэкспрессия были связаны с рядом видов
рака, включая рак легких, рак анального рака и глиобластомой мозга. Блокада EGFR может привести
раковые клетки ввести апоптоза [12]. Таким образом, ингибирование EGFR отменяет потенциальной
инвазивности раковых клеток. Гиперэкспрессия HER-2/neu, онкоген в EGFR тирозинкиназы
надсемейство, наблюдается в груди, простаты, яичников и рак легких, и это признают в качестве
мишени для терапии рака [12]. Ниже по течению событий, фосфорилирование ERK, STAT3, и Akt
впоследствии были заблокированы лечения с EGCG (табл. 1; [71]). Однако, клетки предварительно
инкубировали с EGCG до того, TGF-α, в результате ингибирования EGFR-зависимых активации STAT3
впоследствии отсталых синтез VEGF в раковые клетки. Ингибиторный эффект NFκB, EGCG также
внесла свой вклад в общее VEGF вниз-регулирование. Лечение с EGCG ингибировал учредительные
лиганд-опосредованной активации EGFR в обоих YCU-H891 головы и шеи, плоскоклеточный рак и
MDA-MB-231 клеток карциномы молочной железы линии, указывая, что он имеет потенциал, чтобы
нарушить аутокринными петли, которые устанавливаются в несколько распространенного рака [72].
Эти результаты позволяют предположить, что блокирование EGFR сигнального, EGCG бы
потенциально ингибировать оба пролиферацию раковых клеток и ангиогенез.
Недавно, Ахмад отметил, что ЭГКГ подавляет экспрессию IL-6 и IL-8 in vitro [73]. EGCG было
показано, что для подавления продукции VEGF в свиней гранулезных клеток и клеток карциномы
молочной железы [73]. EGCG ингибирует EGFR сигнального пути, скорее всего, через прямое
ингибирование ERK1/2 и Akt-киназ [58]. EGCG блокирует PDGF-индуцированной пролиферации и
миграции крыс звездчатых клеток поджелудочной железы [6]. EGCG привязывается к конкретным
метастазов, связанных 67 кда ламинина рецептором, который экспрессируется на различных
опухолевых клеток [74]. Клетки были обработаны все транс-ретиноевая кислота, что
противоопухолевым действием EGCG опосредуется рецептором ламинина и это позволяет EGCG,
чтобы привязать его к поверхности клетки с помощью вычитания стратегии клонирования кднк с
участием библиотек. Сотовый взаимодействия ламинина через рецептор 67LR является ключевым
шагом в несколько сигнальных путей и киназы-фосфатазы каскадов. Авторы обнаружили связь
между 67LR и интегрина α6 субъединица, которая является частью ламинин-связывание интегринов
α6β4 и α6β1. Когда EGCG включены в плазматической мембране непосредственно взаимодействует с
Тромбоцитарного фактора роста-BB (PDGF-BB), тем самым предотвращая специфических лигандрецепторных взаимодействий, ведущих к ингибирующее влияние EGCG на PDGF-индуцированной
110
клеточной сигнализации и mitogenesis. Кроме того, Givant-Horwitz и связывает [75] сообщили, что в
человеческих клеток рака толстой кишки, EGCG ингибирует рост и активацию EGFR и человеческого
EGFR-2 сигнальных путей. На основании этих данных было высказано предположение, что может
быть существование EGCG рецепторов. Это предложение ждет продолжение и подтверждение.
5.4.5. Ингибирование гиперэкспрессия циклооксигеназы-2 (ЦОГ-2)
Кокс является простагландин-H-синтаза, ключевых регуляторных ферментов для синтеза
простагландинов транскрибируется из двух различных генов (ЦОГ-1 и ЦОГ-2). ЦОГ-1 является
сущностно выражается во многих тканях, но экспрессия ЦОГ-2 регулируется с помощью множества
факторов, таких как митогены, опухолевые промоторы, цитокинов и факторов роста. Ненадлежащее
активность ЦОГ-2 наблюдается практически во всех предраковых и злокачественных условие
вовлечения толстой кишки, печени, поджелудочной железы, молочной железы, легких, мочевого
пузыря, кожи, желудка, головы и шеи, пищевода [15]. Несколько транскрипционных факторов, в том
числе и AP-1, и NFκB может стимулировать ЦОГ-2 транскрипции [15]. EGCG ингибирует митогенстимулированная экспрессия ЦОГ-2 в андроген-чувствительных LNCaP и андроген-insensitive ПК-3
человеческих клетках карциномы простаты [76]. Показано, что EGCG снижает активность ЦОГ-2,
интерлейкин-1А стимуляции человеческих хондроцитов [77]. EGCG выставлены ингибирование ЦОГ в
LPs-индуцированной макрофагов (табл. 1). Предварительная обработка с экстрактом зеленого чая,
обогащенный EGCG ингибировал ЦОГ-2 выражение, индуцированных в ДТС кожи мыши. EGCG может
вниз-регулировать ЦОГ-2 в ДТС-стимулированных клеток молочной железы человека (MCF-10A) в
культуре [78]. Последние клинические исследования убедительно показывают, что развитие
химические соединения, которые могут ингибировать ЦОГ-2 выражение предпочтительно, не влияя
на ЦОГ-1, является приоритетным направлением для исследований рака.
5.4.6. Ингибирование протеасомы деятельности
Протеасомы-это массивные мультикаталитических протеазы комплекс, который отвечает за
разложение большинства повреждений или misfold белков. В proteasomal пути деградации является
существенным для многих клеточных процессов, включая пролиферацию клеток, down-регуляции
клеточной смерти, развития лекарственной устойчивости в опухолевых клеток человека, регуляции
экспрессии генов и ответы на окислительный стресс, предполагающая применение ингибиторов
протеасом в качестве потенциальных НОВЫЙ противоопухолевых препаратов. In vitro и in vivo
исследования показали, что EGCG ингибирует химотрипсина-нравится, но не трипсиноподобных
активность протеасомы. Ингибирование химотрипсин-подобную активность протеасомы был связан
с индукцией апоптоза опухолевых клеток. Каталитический деятельности 20S/26S протеасомы
комплекса были заторможены EGCG, в результате внутриклеточного накопления IkBα и
последующим ингибированием активации NFκB (табл. 1; [79]). Этот факт позволяет предположить,
что протеасомы-это рак, связанных с молекулярной мишенью EGCG и что ингибирование
протеасомы деятельности этой phytomolecule может способствовать ее раком профилактический
потенциал. Применение EGCG привели в G0/G1 клеточного цикла и накопление р27 и IkBα в LNCaP
клетки рака простаты с оба из которых являются мишенями для протеасом [80]. Разница в
эффективных концентрациях в бесклеточных системах (IC50 0.09-0.2 мм) и в клеточных линиях (IC50 110 мм) говорит о том, что EGCG может неспецифически связывать белки или других макромолекул в
клетках, и, следовательно, снижение эффективной концентрации EGCG в активном сайте протеазы и
стабильности клеточных поглощение EGCG также может быть важным фактором.
5.5. Ингибирование эпигенетических модификаций
Эпигенетика касается наследственных изменений, которые не кодируются в последовательности
ДНК сама по себе, но играют важную роль в контроле экспрессии генов. У млекопитающих,
эпигенетические механизмы включают в себя изменения в метилировании ДНК, модификации
гистонов и некодирующих РНК. Хвост и глобулярных доменов эукариотических нуклеосомной
гистонов могут быть изменены эти эпигенетические события и изменения экспрессии генов [81].
Среди них, ДНК метилирование cytosines в CpG-динуклеотидов является, пожалуй, наиболее широко
изучены эпигенетические изменения в клетках млекопитающих с углубленным функциональные
последствия для широкого спектра клеточных процессов [81]. Хотя эпигенетические изменения
являются наследственными в соматических клетках, эти изменения также являются потенциально
111
обратимыми, что делает их привлекательными и перспективными направлениями для пошива рака
профилактических и терапевтических стратегий.
Метилирование ДНК является ковалентной биохимические изменения, в результате чего
добавление метильной группы к 5ой углерод положение в pyramidine кольца цитозина
расположенном в CpG-динуклеотидов. Гиперметилирование часто ограничивает доступность
транскрипционных факторов, промоутеры, продвижение метил-CpG-связывающий домен (MBD)
привязка, при которой результаты в наборе дополнительных глушителей-ассоциированных белков,
и, в конечном счете, сайленсинг генов[81]. По оценкам, 60% генов млекопитающих промоторы
содержат CpG-островки, многие из этих генов принадлежит к house keeping категории, как правило,
ИАС и транскрипционно активировать [81]. Это было хорошо известно, что CpG-островки в
определенных генов, особенно генов-супрессоров опухолей, часто становятся aberrantly
hypermethylated при развитии рака (Рис. 4a и b). Паттерны метилирования ДНК устанавливаются
согласованных действий DNMTs и связанных с ними факторов, таких как белки поликомб белков, в
присутствии S-adenosylmethionine (Сэм), которая служит в качестве донора метильных для
метильной группы. Млекопитающих DNMT семьи включают для активных членов, DNMT1, DNMT3A,
DNMT3B, и DNMT3L. Деметилирование Сэм результатов в формировании S-adenosylhomocysteine
(SAH), и свидетельства от клинических исследований показали, что сах является мощным
ингибитором DNMT [25].
EGCG может образовывать водородные связи с различными остатков в каталитическом карман
DNMT, таким образом, выступает как прямой ингибитор DNMT1 (Table1; на фиг. 4c). Ингибирование
DNMT может помешать метилирование вновь синтезированные нити ДНК, в результате чего
разворот гиперметилирование и повторное выражение замолчать генов [25]. Наконец, было
показано, что EGCG является также эффективным блокатором DHFR. EGCG актов посредством
взаимодействия с фолиевой кислотой обмен веществ в клетках, вызывая ингибирование
нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) синтез и изменения картины метилирования ДНК. EGCG было
показано, влияют на различные биологические пути и тормозит DNMTs деятельности в человеческих
раковых клеточных линий (Рис. 4c). EGCG связывается DNMT1 и блокирует активный центр фермента.
EGCG генерирует окислитель H2O2 в значительную сумму, которая окисляется до DNMTs и других
белков может способствовать его ингибирование метилирования ДНК [25, 82]. То же действие,
однако, может также привести к окислительному повреждению и существенно увеличить его
цитотоксичности.
EGCG
вызвала
концентрацию
и
время-зависимое
восстановление
гиперметилированием Гцр, таких как р16, RAR, MGMT, MLH1 генов в человеческих клеток рака
пищевода [26, 83]. Лечение человеческого рака толстой кишки и рака предстательной железы клетки
с EGCG реактивации некоторые метилирование-замолчать гены. С тех пор несколько групп найти
похожие in vitro результаты. Частичное деметилирование hypermethylated RARb, EGCG была
продемонстрирована в клетках рака молочной железы, такие как MCF-7 и MDA-MB-231 [38]. EGCG
частично отменил гиперметилирование статус стойка Гена и значительно повышается уровень
экспрессии стойка мРНК в устной раковых клеток. Повторяющиеся элементы, такие как p16, RARb,
MAGE-A1, маг-B2 и Alu в T24, HT29, и PC3 клеточных линий для их уровней метилирования ДНК и
экспрессии мРНК уровнях с использованием нескольких demethylating агентов [84]. Недавно, in vivo
исследование показало, что местное лечение EGCG в гидрофильный крем тормозит UVB
индуцированной глобальное гипометилирование ДНК узор в хронически UVB-инфицированными
мышами. Лечение MCF-7 клеток рака молочной железы с EGCG привело к активации ряда генов и
снижение промотора hTERT метилирования [38].
5.6. Ингибирование dihydrofolate редуктазы (DHFR) и теломеразы
DHFR, метильной группы до / из аэропорта, необходимые для de novo синтез пуринов, thymidylic
кислоты и некоторых аминокислот. DHFR, как НОВЫЙ модулятора β-катенин и GSK3 сигнализации и
поднять несколько последствий для клинических и может использовать для воспалительных
заболеваний и рака. Недавно сообщалось, что EGCG выступает в качестве потенциального
ингибитора DHFR [85]. Он выставил кинетические характеристики медленный жесткой привязки
ингибитор 7,8-dihydrofolate снижение с коровьей печени DHFR (Ki-0.11 мм). Очень низкое значение Ki
наблюдается для печени крупного рогатого скота DHFR может быть из-за того, что очень низкие
112
уровни фермента были использованы в анализе, и торможение было из-за сильной привязки
активность EGCG фермента (медленный жесткой привязки ингибитор, как сообщалось), не
обязательно за счет связывания с активным центром (Table1; [86]). Но EGCG действовал как
классический обратимый конкурентный ингибитор с куриной печенью DHFR с гораздо большим Ki
(10.3 мм). Фолат истощение, повышенная чувствительность этих клеточных линий к antifolate
деятельности EGCG. Теломераза важно для поддержания теломер ядерный белок концы хромосомы
и было показано, чтобы быть надэкспрессироанных во многих опухолей человека. Длительное
лечение с EGCG (5-10 мм) сообщили ингибировать теломеразу и вызывают старение клетки [87]. При
высоких наномолярных низких микромолярных концентрациях EGCG ингибировал активность
теломеразы в бесклеточных системах при нейтральном рН. Авторы пришли к выводу, что EGCG
разлагается на авто-окисления в форме galloyl радикал, который может ковалентно модифицировать
активности теломеразы [88]. В исследовании на животных, лечении мышей, несущих теломеразаположительных ксенотрансплантатов рака толстой кишки (HCT-L2) 1,2 мг EGCG в день в течение 80 d
привело к 50% ингибированию размера опухоли [87]. Принимая во внимание, что мышей
подшипник теломераза-негативных опухолей той же родительской клеточной линии (HCT-S2R) были
невосприимчивы к EGCG лечения. Эта интересная линия наблюдения должен быть продлен в других
клеточных линий.
5.7. Ингибирование ангиогенеза
Ангиогенез-это комплексное мероприятие, которое требует эндотелиальных клеток прорастания,
lumen формирования, tubulogenesis и регулируется скоординированные действия различных
факторов транскрипции [6]. Их взаимодействие приводит к эндотелиальной клеточной
дифференцировки и приобретение артериальной, венозной и лимфатической свойства.
Транскрипционные факторы регулируют правильную организацию сосудистой системы, контроль
чрезмерного роста эндотелия и индуцируя апоптоз. FOXO транскрипционные факторы играют
решающую роль в регуляции тканевого гомеостаза в органах, таких как поджелудочная железа и
яичники и сложных заболеваний, таких как диабет и рак. Недавно нами было показано, что EGCG
ингибирует ангиогенез путем повышения транскрипционной активности FOXO [28]. Ингибирование
AKT и MEK киназы синергически индуцированной транскрипционной активности FOXO, который был
усовершенствован в присутствии EGCG. Фосфорилирование дефицитных мутантов FOXO
индуцированной FOXO транскрипционной активностью, ингибирует HUVEC миграции клеток и
капиллярной трубки формирования. Ингибирование FOXO фосфорилирования также усиленной
антиангиогенных эффектов EGCG через транскрипционной активации FOXO [28]. Авторы пришли к
выводу, что активация транскрипционных факторов FOXO через ингибирование этих двух путей
может иметь физиологическое значение в управлении диабетической ретинопатии, ревматоидного
артрита, псориаза, сердечно-сосудистых заболеваний и рака. Недавно, Bartholome et al. [89]
сообщили, что EGCG в 1 мкм стимулировало транскрипционного фактора FOXO ядерного накопления
и ДНК-связывающая активность. EGCG уменьшается ET-1 экспрессии и секреции из клеток эндотелия,
в частности, через Akt - и AMPK-стимулированной FOXO1 регулирования ET-1 промоутер. Эти выводы
могут иметь отношение к выгодным сердечно-сосудистых действия зеленого чая [90]. Кроме того,
EGCG оказывает свое инсулина миметических эффектов, по крайней мере, в части
фосфорилирование FOXOs посредством механизма, который подобен, но не идентичен инсулина и
ИФР-1, индуцированного FOXO фосфорилирования [91].
5.8. Возможно модуляции экспрессии miRNA
Малых молекул, известных как Микрорнк являются современный класс некодирующих
эндогенных молекул РНК, генерирующих большое волнение в клинических и научных сообществ.
miRNAs были недавно обнаружены в качестве ключевых регуляторов экспрессии генов, контролируя
перевод определенного типа РНК, называется матричной РНК, которая передает генетические
инструкции для синтеза белков [92]. Предыдущие исследования показали, что мірнк выразить в
ткани определенным образом и контролировать широкий спектр биологических процессов, включая
клеточную пролиферацию, апоптоз и дифференцировку. Хотя мирна являются жизненно важными
для нормальной клеточной физиологии, аберрантной экспрессии этих малых некодирующих РНК
была связана канцерогенеза [92]. Недавнее открытие, что мирна выражение часто dysregulated в рак
113
открыл совершенно новый репертуар молекулярных факторов, вверх по течению экспрессии генов,
которая гарантирует всестороннее расследование для дальнейшего выяснения их точная роль в
малигнизации. Хотя есть еще ограниченные доказательства того, последние отчеты определили, что
пищевые агенты также могут изменять экспрессию генов путем воздействия различных онкогенных
или опухоли подавляющей мірнк. Одной из интересных особенностей микро-РНК состоит в том, что
похожими на обычные гены, их собственное выражение может регулироваться другими
метилирование ДНК. Влияние мирна на эпигенетические механизмы и взаимное эпигенетической
регуляции экспрессии miRNA предположить, что его аберрантной экспрессии в процессе
канцерогенеза имеет важные последствия для глобального регулирования рака. Кроме того,
взаимодействие между различными компонентами эпигенетических машин повторно-подчеркивает
комплексный характер эпигенетических механизмов, участвующих в поддержании глобального
паттерны экспрессии генов в клетках млекопитающих. Лечение человеческой гепатоцеллюлярной
карциномы клетки HepG2 с EGCG был недавно нашел для подавления экспрессии онкогенных мирна
и побудить уровень подавляющих опухоли мірнк (Рис. 5). Лечение HepG2 с EGCG в результате
выражения 61 мірнк. miR-16, один из мірнк-регулируется EGCG, как известно, регулируют
антиапоптозных белков Bcl-2, и интересно EGCG лечения индуцированного апоптоза и downregulated
Bcl-2 в-клетки HepG2 [93]. Трансфекция с Анти-miR-16 подавляется ингибитором miR-16 выражение и
противодействовал эффекты EGCG на Bcl-2 вниз-регулирование, а также индукции апоптоза в
клетках.
5.9. Разные механизмы
УПА-это трипсиноподобных протеаз, который преобразует zymogen плазминогена в активный
плазмина. Он высоко экспрессируется в раковых заболеваний человека и имеет свойство
предотвращать апоптоз, стимулируют ангиогенез, mitogenesis, миграции клеток и модулировать
адгезию клеток [94]. УПА, один из гидролазы, причастных к деградации внеклеточного матрикса и
опухолевой инвазии, напрямую препятствует EGCG [33]. Ингибирование УПА может уменьшить
размер опухоли или даже привести к полной ремиссии рака у мышей. EGCG-индуцированного
подавления УПА промоутер деятельности, а также выражение, кажется, опосредованным путем
блокирования ERK и p38 MAP киназы, но не JNK и AKT. Jankun et al. [33] показали, что EGCG
связывается урокиназы, блокируя его57 и Ser195 УПА каталитической триады, и расширение в сторону
Arg35 из положительно заряженного петли УПА. Таким образом, было высказано предположение, что
профилактика рака действие EGCG опосредуется ингибированием УПА. EGCG оказалась мощным
ингибитором УПА выражение в человеческой фибросаркома HT 1080 клеток. Кроме того, EGCG
ингибировал УПА промоутер деятельности, а также дестабилизировали УПА мРНК [95]. EGCG также
было показано, влияют на Мгэс непосредственно и косвенно. EGCG также ингибирует активацию
ММП по MT1-MMP [96]. EGCG увеличение экспрессии тканевого ингибитора ММП (TIMP1 и 2) при
еще более низких концентрациях (~1 мкм), что обеспечивает дополнительный механизм подавления
активности ММП. Деятельность секретным MMP2 и MMP9 были заторможены EGCG с IC50 значения
8-13 мкм [96]. Эти мероприятия могут способствовать сообщили ингибирования метастазирования и
инвазии после лечения опухоли-подшипник мышей с EGCG. Совсем недавно, в несколько
человеческих клеточных линий рака толстой кишки, было обнаружено, что EGCG подавляет
активность топоизомеразы I в 3-17 мкм концентрации. Для сравнения, в концентрациях EGCG до 550
мкм не ингибируют активность топоизомеразы II [97]. Это интересный механизм действия для EGCG
учитывая относительно низкие концентрации, необходимые для ингибирования и соотношение
топоизомераза I торможением с явлениями, такими как повреждение ДНК, клеточного цикла и
индукции апоптоза [97].
6. Клинические испытания
Ограниченные данные в настоящее время доступны от EGCG химиопрофилактике. EGCG имеет
несколько потенциальных клинических преимуществ по сравнению с другими традиционными
онкологических препаратов. В отличие от этого, EGCG является глобально доступных как чай,
недорогой изолировать, и могут быть введены перорально [98]. Хотя, традиционных лекарств от
рака, которые часто разрушают некоторые здоровые клетки вместе с раковых клеток [99]. EGCGвидимому, целевых биохимических и генетических функций, уникальных для раковых клеток [53].
114
Некоторые противораковые агенты в настоящее время имеют токсичных побочных эффектов, но
данные клинических исследований сообщалось на сегодняшний день предполагают, что EGCG
обладает очень приемлемым профилем безопасности [53]. Эти преимущества поддержки
дальнейшего развития EGCG, как потенциально полезный противораковый агент. Проспективное
когортное исследование с более 8000 человек, показало, что ежедневное употребление зеленого
чая привело к задержке появления рака и повторное исследование больных раком молочной
железы показало, что стадии I и II у больных раком молочной железы наблюдался низкая частота
рецидивов и дольше безрецидивной периода [100]. Кроме того, EGCG поставляется в виде капсулы
(200 мг стр.o.) в течение 12 недель, как сообщается, будет эффективным у больных с вирус
папилломы человека-инфицированных поражений шейки матки [37]. Положительные результаты
наблюдаются в фазе II и III фазы клинических испытаний, а также захватывающие доклинические
результаты показывают, что способы и средства, чтобы принять EGCG “от скамейки к реальным
жизненным ситуациям” на горизонте.
7. Summery, заключение и перспективы на будущее
Естественным антиоксидантом вещества, такие как полифенолы и флавоноиды, которые являются
производными от трав, фруктов, овощей и лекарственных растений позволяет по-новому взглянуть в
профилактике и терапии рака. Механизмы действия ряда биологически химические агенты получили
значительное внимание в исследовании рака. Проведены обширные исследования, происходит в
выяснение молекулярных механизмов рака химиопрофилактики с помощью зеленого чая catchine
EGCG. Хотя существует несколько исследований, подтверждающих профилактический потенциал
EGCG против рака, правильное понимание механизмов, с помощью которых EGCG снижает риск
является необходимыми, чтобы установить свою эффективность для населения, где он может быть
наиболее полезен. Несмотря на демонстрацию профилактики рака зеленый чай и полифенольных
соединений во многих исследованиях на животных и эпидемиологические исследования дали
противоречивые результаты в отношении эффективности EGCG, как отличный препарат для
профилактики и терапии рака в организме человека. Несколько механизмов для объяснения
химические потенциалы EGCG были представлены, среди которых его влияние на определенных
клеточных сигнальных путей уделялось большое внимание, регулирующих клеточную
пролиферацию и апоптоз. Ые эффекты EGCG, возможно, объясняет его широкое Фармакологическое
деятельности в модуляции клеточных сигнальных путей в клетках. EGCG, помимо других
механизмов, на человека достижимо доза, как известно активации клеточной смерти сигналов и
индуцировать апоптоз в предраковых или раковых клеток, что приводит к ингибированию
опухолевого развития и/или прогрессирования. Важно, что эти анти-пролиферативной и
проапоптотических эффектов EGCG показано, что селективность к раковым клеткам, как и
нормальные клетки не были затронуты его лечения. В раковых клетках, EGCG также вызывает
угнетение активности специфических рецепторных тирозин киназ и смежных вниз по течению путей
сигнальной трансдукции. В настоящем обзоре обобщены данные недавних исследований,
ориентируясь на EGCG индуцированной клеточной сигнальной трансдукции события, которые,
кажется, имеют последствия в торможении пролиферации и трансформации клеток, индукции
апоптоза предраковый и опухолевых клеток, а также ингибирование ангиогенеза, инвазии опухоли и
метастазов.
Большинство современных лекарственных средств, доступных в настоящее время для лечения
рака, очень дорогих, токсичных и менее эффективными в лечении болезни. Таким образом,
необходимо исследовать далее подробно EGCG, полученных из зеленого чая, описанные
традиционно, для профилактики и лечения рака и других заболеваний. Понимание клеточных
сигнальных путей и молекулярных событий, ведущих к канцерогенеза обеспечит более глубокое
представление выявление и развитие сильнодействующие химические/химиотерапевтических
агентов, которые специально нацелены на эти пути. Будущие исследования от in vitro системы
должны быть интегрированы с учебой in vivo, особенно в текущих клинических испытаний, чтобы
оценить применимость этих механизмов в профилактике рака в организме человека. Для полного
выяснения молекулярных механизмов действия EGCG с существующей терапии в будущих
исследованиях, более глубокого in vitro и in vivo эксперименты необходимы.
115
1. Introduction
Green tea (Camellia sinensis) is an extremely popular beverage worldwide, is next to water and its
habitual consumption has long been associated with health benefits including chemo-preventive efficacy
[1], because its chemistry compared with other teas is better known [1, 2]. A search of literature shows
that there are >795 published studies showing the effects of green tea on cancer, mostly dealing with its
chemopreventive effects [3]. It is generally agreed that much of cancer chemopreventive effects of green
tea are mediated by its polyphenols known as catechins. The major catechins in green tea are EGCG, (-)epicatechin-3-gallate, (-)-epigallocatechin, and (-)-epicatechin (Fig. 1). EGCG is the major catechin in green
tea and accounts for 50% to 80% representing 200 to 300 mg/brewed cup of green tea [4]. EGCG has also
demonstrated other beneficial effects in studies of diabetes, possesses antioxidant activity, Parkinson’s
disease, Alzheimer’s disease, stroke, and obesity [4-6].
The cancer-preventive effects of EGCG are widely supported by results from epidemiological, cell culture,
animal and clinical studies. EGCG is known antioxidant compound and it is proposed that this flavonoid
suppresses the inflammatory processes that lead to transformation, hyperproliferation, and initiation of
carcinogenesis [7]. Green tea polyphenols inhibit cell proliferation and exert a strong antiradical activity [7].
Polyphenols, specifically, EGCG, have been shown to increase antioxidant activity in a variety of mouse
organs and thus, enhancing the overall chemo-preventative effect of antioxidants in those cells and tissues
[5]. EGCG may enhance gap junctional communication between cells and thus protect cells from tumor
development. The experimental studies suggest an effect of this polyphenol which may block the
promotion of tumor growth by sealing receptors in the affected cells [8]. Another possible mechanism
indicates that this compound may facilitate direct binding to certain carcinogens [8]. Its inhibitory
influences may ultimately suppress the final steps of carcinogenesis as well, namely angiogenesis and
metastasis [9]. Various animal studies have revealed that treatment with EGCG inhibits tumor incidence
and multiplicity in different organ sites such as skin (UV radiation and chemically induced), lung, liver,
breast, prostate, stomach, mammary gland and colon based on preclinical, observational, and clinical trial
data [9]. In vitro cell culture studies show that EGCG potently induces apoptosis and promotes cell growth
arrest, by altering the expression of cell cycle regulatory proteins, activating killer caspases, and
suppressing NFκB activation [10]. Besides, it regulates and promotes IL-23 dependent DNA repair and
stimulates cytotoxic T cells activities in a tumor microenvironment. It also blocks carcinogenesis by
modulating the signal transduction pathways involved in cancer development [11]. This flavonoid was also
shown to affect several biological pathways, including growth factor-mediated pathway, the mitogen
activated protein (MAP) kinase-dependent pathway, and ubiquitin/proteasome degradation pathways [12].
Recently, tremendous progress has been made in elucidating the molecular mechanisms of cancer
chemoprevention by EGCG [13]. The suppression of various tumor biomarkers including growth factor
receptor tyrosine kinases, cytokine receptor kinases, PI3K, phosphatases, ras, raf, MAP kinase, IKK, PKA,
PKB, PKC, c-jun, c-fos, c-myc, cdks, cyclins, and related transducing proteins by tea polyphenols have been
studied in our laboratory and others (Fig. 2). The IKK activity in LPs-activated murine macrophages (RAW
264.7 cells) was found to be inhibited by EGCG [14].
Tumorigenesis is a multistep process that can be activated by any of various environmental carcinogens
(such as cigarette smoke, industrial emissions, gasoline vapors), tumor promoters (such as phorbol esters
and okadaic acid), and inflammatory agents (such as TNF-α and H2O2). These cancer promoting agents are
known to modulate the transcription machinery factors (e.g., NFκB, AP-1, STAT3), anti-apoptotic proteins
(e.g., Akt, Bcl-2, Bcl-XL), proapoptotic proteins (e.g., caspases, PARP), protein kinases (e.g., IKK, JNK, MAP
kinase), cell cycle proteins (e.g., cyclins, cyclin-dependent kinases), cell adhesion molecules, cyclooxygenase
(COX)-2, and growth factor signaling pathways [15]. Although several systematic reviews and metaanalyses have been published most are restricted to the effect of EGCG rich green tea consumption on
specific cancer types or their risk factors. By contrast, a relatively small number of studies have shown that
EGCG can inhibit certain biomedically important molecular targets such as DNMTs, HATs, and HDACs [16],
antiapoptotic proteins [6], VEGFR signaling [17] and squalene epoxidase [18]. Recently, phase I and II
clinical trials have been conducted to explore the chemopreventive effects of EGCG in humans [13]. A
major challenge of cancer prevention is to integrate new molecular findings into clinical practice. This
review summarizes recent research data focusing on EGCG induced cellular signal transduction events that
116
seems to have implications in the inhibition of cell proliferation and transformation, induction of apoptosis
of preneoplastic and neoplastic cells as well as inhibition of angiogenesis, tumor invasion, and metastasis.
This justifies the need for a systematic review on this topic.
2. Cellular signaling in cancer
Cancer development (i.e. carcinogenesis) is generally recognized as a complex and multistep process in
which distinct molecular and cellular modifications occur. In order to simplify understand the different
possible options for chemoprevention and chemotherapy in cancer development and progression, three
well defined stages have been described: (i) initiation is a rapid phase, comprises the exposure or uptake
and interaction of cells, especially DNA, with a carcinogenic agent, and its distribution and transport to
organs and tissues where metabolic activation and the covalent interaction with target cell DNA occur,
leading to genotoxic damage, (ii) promotion is considered a relatively and reversible process in which
actively proliferating abnormal cells persists, replicates and may originate a focus of preneoplastic cells,
and (iii) progression stage is the final phase of neoplastic transformation, an uncontrolled growth of the
cells (tumor) occurs, involves the gradual conversion of premalignant cells to neoplastic ones with an
increase of invasiveness and metastasis potential, and new blood vessel formation (angiogenesis) [19]. The
transcription factors, such as NFκB and AP-1, are transiently activated to regulate target gene expression in
response to extracellular stimuli through specific intracellular signal transduction pathways [10]. Because
advanced metastasized cancers are mostly incurable, an effort to prolong or block the process of
carcinogenesis through chemoprevention has become an important and feasible strategy for cancer
control and management.
Inhibition of oxidative damage constitutes the first line of defense system against carcinogenic insults
and can be considered as most effective way for preventing cancer. It can be achieved by scavenging the
reactive oxygen species (i.e. •OH and O2•-) or by inducing their detoxification through induction of phase-II
conjugating enzymes (GST, glucuronidases and sulphotransferases) [5, 20]. Antioxidant enzymes (CAT, SOD,
GPx and GR) are important components of the cellular stress response whereby a diverse array of
electrophilic and oxidative toxicants can be removed from the cell before they are able to damage target
cell DNA. In the tumor promotion step, mechanisms that stop or slow down cell division could be
potentially beneficial (induction of cell cycle arrest, and apoptosis) in order to restore the lost balance
between cell proliferation and apoptosis [21]. At the latest phase of carcinogenesis (progression), the
interruption of angiogenesis or the prevention of malignant cells to escape from original location and
invade other tissues could also be potentially useful. During all the stages of cancer development many key
proteins related to cellular antioxidant defences (e.g. SOD, CAT, GST, GPx and GR), cellular proliferation and
survival transduction pathways (e.g. AKT, PI3K, MAP kinases, and NFκB) are upregulated, and antiapoptotic members of Bcl-2 family genes (e.g. Bax and Bak), and tumor suppressor genes (p53, BRAC1 and
BRAC2) are downregulated [13].
Center to the cancer biology is disrupted intracellular signaling cascades, which transmit aberrant signals
resulting in abnormal cellular functions. Consistent with this notion, targeting deregulated intracellular
signaling cascades is considered to be a rational approach in achieving chemoprevention. Recent studies
have shown that EGCG cancer chemopreventive agent exerts its effect by modulating one or more cell
signaling pathways in a manner that interrupts the carcinogenic process [22]. Moreover, tea flavonoids
display a vast array of cellular effects, they can affect all stages of cancer development by up- or downregulating multiple key cellular proteins involved in diverse cellular signal transduction pathways:
proliferation, differentiation, apoptosis, angiogenesis or metastasis, resulting in a potential beneficial effect
[4, 23]. The potential chemopreventive effect of EGCG seems to be quite specific, and cancer cell lines
appear to be more sensitive than normal cells, since EGCG has shown higher cytotoxicity in cancer cells
than in their normal counterparts. The inhibition of lung tumor in A/J mice by EGCG was associated with
decreased cell proliferation, induced apoptosis, and decreased angiogenesis as well as with lower levels of
phospho-c-jun and phospho-ERK1/2 in lung adenomas and carcinomas [24].
3. Anticarcinogenic activity
Epigenetic alterations in particular, aberrant DNA methylation and acetylation of non-histone proteins
associated with inappropriate gene silencing contribute significantly to the initiation and progression of
human cancer. EGCG inhibits cancer-associated stages and exert an inhibitory effect on DNA methylation
117
via blocking performance of DNMTs, strong free radical scavenging and antioxidant activities [25, 26]. The
clinical studies suggest an effect of EGCG, which may block the promotion of tumor growth by blocking
receptors in the affected cells. Another possible mechanism indicates that EGCG may facilitate direct
binding to certain cancer developing carcinogens [25]. It has also been suggested that EGCG inhibits
tumorigenesis in a variety of organs. Recently, EGCG inhibited lipopolysaccharide-induced nitric oxide
production and inducible nitric oxide synthase gene expression in isolated peritoneal macrophages by
decreasing the activation of NFκB [27]. EGCG inhibited PDGF-induced apoptosis and cell cycle regulating
pathways of vascular smooth muscle cells, resulting in inhibition of tumor growth, metastasis, and
angiogenesis in vivo [6, 28]. Moreover, green tea polyphenols and EGCG have been shown to induce
apoptosis, antioxidant and detoxifying protein levels in human lymphoid leukaemia cells and human
prostate cancer cells [29].
Procarcinogens such as N-nitrosodiethylamine and aflatoxins that are activated by cytochrome P450
enzymes are able to modify DNA and induce tumorigenesis [30]. Tea flavonoids can directly neutralise the
procarcinogens by their strong antiradical activity, before cell membrane injury occur. EGCG exhibits the
highest protection against DNA scissions, mutations, and in non-enzymatic interception of superoxide
anions. Many animal studies indicate that EGCG can inhibit the growth of malignant cells and induce
apoptosis even in cancerous cell lines resistant to CD95-mediated apoptosis. Some results suggest that
EGCG induce apoptosis due to their pro-oxidant effect. In a study where EGCG has been tested on oral
cancer cell lines along with curcumin, EGCG blocked cell division in G1, whereas curcumin blocked cell
division in S/G2M. EGCG has antiproliferative activities on tumor cells through the blockage of growth
factor binding to the receptor and the suppression of mitogenic signal transduction [31]. Volatiles in tea
have been found to be moderately cytotoxic against human carcinoma cells, with β-ionone and nerolidol
exhibiting the strongest activity [32]. EGCG blocks urokinase, an enzyme which is essential for cancer
growth and metastasis formation, by interfering with the enzyme’s ability to recognize its substrates [33].
EGCG can also kill specifically transformed cells by adenovirus [13]. Tea catechin EGCG inhibits DNA
synthesis of rat hepatoma cells, leukemia cells and lung carcinoma cells [15]. EGCG, in a transgenic mice
model for skin cancer, has exhibited a preventive effect and/or improvement of the situation [34]. Sazuka
et al. [35] reported that the adhesion of lung carcinoma cells to fibronectin, a plasma protein, can be
inhibited by EGCG, hindering cancer progression.
It has been known that immune cells play an important role in host defence against tumor development
and progression. Their plasma membranes are rich in polyunsaturated fatty acids, and are thus susceptible
to oxidation by ROS [36]. Besides their antioxidant activity, flavonoids exhibit a modulating effect on cells
responding to a stimulus or antigen-activated cells, like mast cells, lymphocytes, macrophages, platelets,
hepatocytes, and smooth muscle [15]. The TNF-α is a cytokine induced by tumor promoters that stimulates
the production of cell adhesion molecules and the inflammatory process response [23]. EGCG inhibits NFκB
and expression of TNF-α, reduces cancer promotion [28]. The activation of immune B cells involved in
antibody production induces the phosphorylation of tyrosine residues of proteins implicated in cancer cell
proliferation. EGCG selectively inhibits the tyrosine phosphorylation in the intracellular transduction
pathway and the spheroid and colony formation in vascular smooth muscle cells [37]. Antioxidant
molecules, flavonoids inhibit the expression of the multi-drug resistance gene and modulate
topoisomerase activity associated with tumor growth. It is evident that tea flavonoid EGCG exhibits many
protective activities and different metabolic pathways are involved [15]. It acts as strong ROS scavenger
and antioxidant, selectively inhibit specific enzyme cancer developing activities such as DNMTs, and repair
DNA aberrations [25]. Further research is needed for a better understanding of effect of EGCG at the
cellular and molecular levels of the complex processes of cancer development and inhibition. Then it will
be possible to explain how EGCG promotes cancer prevention and inhibition.
4. Chemopreventive effects
Chemoprevention of cancer through the use of naturally occurring nontoxic dietary agents recently has
received an increasing interest, and dietary polyphenols have become not only important potential
chemopreventive, but also therapeutic, natural agents. Chemoprevention, by definition, is a means of the
therapy of precancerous lesions, which are called preinvasive neoplasia, dysplasia, or intraepithelial
neoplasia, depending on the organ system. One misconception about chemoprevention is the thinking for
118
complete prevention of cancer, an unachievable goal. Since the mechanism of cancer development is
carcinogenesis, we believe that our key aim should be to prevent carcinogenesis process, which in turn will
lead to lower cancer burden. We, therefore, define chemoprevention as slowing the process of
carcinogenesis, a goal that can be met [1]. Polyphenols have been demonstrated to act on multiple key
elements in intracellular signal transduction pathways related to cell proliferation, differentiation,
apoptosis, inflammation, angiogenesis and metastasis; however, these molecular mechanisms of action are
not completely characterized and many features remain to be elucidated [15]. Among all the polyphenolic
compounds, green tea polyphenols have especially received considerable attention because of
demonstrated chemoprevention efficacy against a variety of human malignances. The cancer
chemopreventive effects of EGCG may be the result of decreased cell transformation and proliferation or
increased cell cycle arrest and apoptosis [28]. In vitro, EGCG has been shown to cause growth inhibition
and apoptosis in a number of human cancer cell lines including leukemia, melanoma, breast cancer, lung,
and colon [4, 15]. These effects have been extensively studied in vitro to try to elucidate the potential
mechanism(s) of action of EGCG. Moreover, these chemopreventive effects have been observed in vivo in
certain animal models, no clear and fully understandable mechanism(s) has been reported for EGCG.
EGCG has been shown to possess chemopreventive effects against broad spectrum of carcinogens by
inhibiting N-methylbenzylnitrosamine-induced esophagus, azoxymethane- and N-mehylnitrosoureainduced colon, diethylnitrosamine-induced liver, 7,12-dimethylbenz(a)anthraceneinduced mammary, Nmethyl-N’-nitro-N-nitrosoguanidine-induced glandular stomach, N-ethyl-N’-nitro-N-nitrosoguanidineinduced
duodenum,
4-(methylnitrosamimo)-1-(3-pyridyl)-1-butanone-induced
pulmonary,
diethylnitrosamine- and benzo(a)pyrene-induced lung and forestomach, N-nitrosobis(2-oxopropyl)amineinduced pancreatic and UV-induced skin carcinogenesis in the animal model [9]. Currently, the molecular
evidence to prove chemopreventive efficacy by animal studies is at its initial stage. However, an evergrowing number of studies are demonstrating that EGCG can prevent carcinogenesis.
Recently, it has been demonstrated that EGCG might lead to the modulation of histone as well as nonhistone proteins in diverse cell signaling pathways and require the integration of different signals for the
final preventive or therapeutic effects [38]. A prospective cohort study with 8,552 subjects from Saitama
Prefecture in Japan has revealed that green tea has a potentially preventive effect against cancers in all
organs including stomach, lung, colorectum and liver [39]. Most of the in vitro and in vivo studies
conducted in the recent years have suggested that EGCG is the most acceptable and promising superb drug
that could inhibit or delay various types of cancers by to interfering at the initiation, promotion and
progression of cancer and reduce the cancer incidence and mortality due to cancers.
5. Inhibition of tumorigenesis and possible mechanism: molecular targets
Many mechanisms have been proposed for the biological activities of EGCG. This includes antioxidant
activities, cell cycle arrest, induction of apoptosis, induction or inhibition of drug metabolism enzymes,
modulation of cell signaling, inhibition of DNA methylation, effect on miRNA expression, DHFR, proteases,
and telomerase (Fig. 2). With the availability of many reagents for signal transduction research, EGCG has
been found to affect different signal transduction pathways, such as the inhibition of many protein kinases;
suppression of the activation of transcription factors (e.g. AP-1 and NFκB) and blocking growth receptor
mediated pathways. However, it is not clear which of these mechanisms occur in vivo and are relevant to
the cancer-preventive activities of tea.
5.1. Antioxidant potential
Tea catechins are characterized by the di- or tri-hydroxyl groups on the B-ring and the meta-5,7dihydroxyl groups on the A ring (Fig. 1). The antioxidant activities of EGCG are due to the presence of
phenolic groups that are sensitive to oxidation and can generate quinone. The antioxidative activity is
further increased by the presence of the trihydroxyl structure in the D ring in EGCG [9, 36]. EGCG is
powerful radical scavengers; protected neurons from the oxidative damage induced by a commonly used
pro-oxidant such as tert-butylhydroperoxide [40]. Murakami et al. [41] reported that EGCG can reduced the
cytotoxicity evoked by H2O2 and increased the levels of the enzymes related to the oxidative stress,
resulting in an enhanced cellular GSH content in a HepG2 (Table 1). In a clinical investigation, when HUVEC
were incubated with EGCG or in pro-oxidant conditions, its restored cell viability and inhibited apoptosis,
showing that phenolic compound differ in their antiapoptotic efficacy [42]. Moreover, EGCG from green tea
119
induced H2O2 formation in human lung adenocarcinoma (H661) and in Ha-ras gene-transformed human
bronchial (21BES) cells, but exogenously added catalase (CAT) prevented EGCG-induced cell apoptosis,
which suggested that H2O2 is involved in the apoptotic process provoked by EGCG [43].
Treatment of 24 month-old rats with EGCG (100 mg/kg, i.g.) decreased 50% hepatic levels of lipid
peroxides and 39% protein carbonyls formation [44]. EGCG treatment also increased the levels of
antioxidant and antioxidant enzymes of hepatic compared to control one. These effects were not observed
in young rats, suggesting that EGCG offered no improvement in antioxidant status in the absence of preexisting oxidative stress [45]. This may explain why other studies have failed to observe an effect of tea
phenolics treatment. Treatment of C57bl/6J mice with this catechin has been reported to increase gene
expression of c-GST, glutamate cysteine ligase, and hemeoxygenase-1 in an Nrf2-ARE-dependent manner
[46]. Similar results have been reported in the tumor cells of colon cancer xenograft-bearing nude mice
treated with dietary EGCG [47]. These effects have been re-capitulated in vitro [48]. Increased expression
of hemeoxygenase-1 and SOD was recorded when human mammary epithelial cells were treated with
EGCG [36]. This effect was reduced by siRNA-mediated disruption of Nrf2, suggesting a role for this
pathway in the EGCG-mediated induction of these endogenous antioxidant systems. EGCG induced
apoptosis in 21BES cells. EGCG-mediated apoptosis was reduced by approximately 50% by inclusion of
exogenous catalase. This result suggested that EGCG can induce apoptosis by an ROS dependent
mechanism [36]. EGCG-mediated ROS production may underlie its ability to induce endogenous
antioxidants, at least in vitro. Treatment of Hepa1c1c7 human hepatoma cells with EGCG resulted in dosedependent increases in NADPH:quinone reductase-1 and glutathione genes expression through the EpRE.
LC–MS analysis of the cell culture medium revealed the presence of EGCG-20-glutathione further
supporting this conclusion [49].
5.2. Induction of apoptosis and cell cycle arrest
Apoptosis or programmed cell death has long been described as a key strategy for the elimination of
neoplastic cells [6]. Apoptosis is a highly ordered protective mechanism by which unwanted or damaged
cells are eliminated before malignancy manifests. It is essential for normal development, turnover, and
replacement of cells in the living system. Cell apoptosis is characterized by typical morphological and
biochemical hallmarks including chromatin condensation, membrane blebbing, cell shrinkage, nuclear DNA
fragmentation and the formation of apoptotic bodies [6]. The cell subsequently breaks up into membraneenclosed fragments, termed apoptosis bodies, which are rapidly recognized and engulfed by neighboring
cells or macrophages [19]. Markedable, biochemical modifications occurs within the apoptosis bodies by
phagocytosis. To occur cell shrinkage, cytoskeleton and cytoplasmic membranes modifications are
required. This results in the loss of cell-cell contact, untethering of the plasma membrane and rapid
blebbing or zeiosis. On the molecular basis, apoptosis can be induced by two major pathways: (i) at the
plasma membrane upon ligation of the death receptor (extrinsic pathway) and (ii) at the mitochondria
(intrinsic pathway). Trigger of death receptors of the TNF receptor superfamily such as TRAIL or CD95 (APO1/Fas) receptors results in activation of the initiator caspase-8, which can propagate the apoptosis signal by
direct cleavage of downstream effector caspases (i.e. caspase-3) [19].
Apoptosis induction by EGCG is more prominent in many cancer cells without affecting normal cells
because NFκB is activated in the cancer cells (Table 1). Although EGCG has been shown to affect a number
of factors associated with cell cycle progression, the direct inhibition of cyclin-dependent kinases is
considered as the primary event [4]. EGCG-induced apoptosis in tumor cells may be mediated through
NFκB inactivation [15]. In vitro and in vivo studies demonstrated that the inactivation of NFκB by EGCG was
associated with enhancement of phosphorylation-dependent degradation of IkBα, subsequent increases in
nuclear translocation of p65 protein and inhibition of IKK activity [50]. The induction of different negative
regulators of the cell cycle may be the consequence of this inhibition. EGCG also induces the expression of
p21 and p27 while decreasing the expression of cyclin D1 and the phosphorylation of retinoblastoma.
However, EGCG inhibited LPs-induced phosphorylation of IKK, but failed to affect NFκB luciferase reporter
gene activation in human colon cancer (HT-29) cells, suggesting that EGCG modulation of NFκB
transcriptional activity is not necessarily dependent on IkBα degradation and subsequent release of NFκB
proteins (Table 1;[51]).
120
EGCG down-regulates the NFκB inducing kinase expression in human lung cancer cell PC-9 [52].
Activation of NFκB promotes transcriptional up-regulation of Bcl-2 and Bcl-XL. Negative regulation of NFκB
by EGCG decreases the expression of the proapoptotic protein Bcl-2 [52]. In human prostate carcinoma
LNCaP cells, treatment with EGCG induced apoptosis and was associated with stabilization of p53 and also
with a down-regulation of NFκB activity, resulting in a decreased expression of the anti-apoptotic protein
Bcl-2 [53]. EGCG (70% lethal dose) at the suprapharmacological concentration of 10 μg/ml increased the
proportion of HNSCC cells in the G1 phase, decreased cyclin D1 protein expression and increased the levels
of p21WAF1/CIP1 and p27KIP1 proteins [54].
Many recent studies demonstrated that EGCG trigger cell growth arrest pathways at G1 stage of cell
cycle through regulation of cyclin D1, cdk4, cdk6, p21/WAF1/CIP1 and p27/KIP1, and induced apoptosis
through generation of ROS and caspase-3 and caspase-9 activation [23]. EGCG inhibited expressions of Bcl2 and Bcl-XL and induced expressions of Bax, Bak, Bcl-XS and PUMA. Furthermore, ras, raf-1 activities and
ERK1/2 were down regulated, whereas the activities of MEKK1, JNK1/2 and p38 MAP kinases were
upregulated [23]. Inhibition of craf-1 or ERK enhanced EGCG-induced apoptosis, whereas inhibition of JNK
or p38 MAP kinase inhibited EGCG-induced apoptosis. EGCG promoted the activation of p90 ribosomal
protein S6 kinase, and induced the activation of c-jun. Xenograft and TRAMP models have shown that
green tea or EGCG can decrease the tumorigenic potential of prostate cancer [23]. Treatment of MCF7
breast cancer cells with EGCG (30 μM) inhibited cell cycle arrest in G0/G1 phase. In prostate cancer cells,
EGCG (10–80 μM) increased the expression of p16, p18, p21, p27 and p53, which are associated with
negative regulation of cell cycle progression (Table 1). Overall, these findings suggest that green tea and its
constituents induce growth arrest and apoptosis through multiple mechanisms and can be used for
chemoprevention to target cancer cells. EGCG induces apoptosis by activating capase-3/7 and inhibiting
the expression of Bcl-2, survivin and XIAP in prostate stem cancer cells. Furthermore, EGCG inhibits
epithelial-mesenchymal transition by inhibiting the expression of vimentin, slug, snail and nuclear βcatenin, and the activity of LEF-1/TCF responsive reporter, and also retards CSC’s migration and invasion,
suggesting the blockade of signaling involved in early metastasis [55]. Interestingly, quercetin synergizes
with EGCG in inducing apoptosis, and blocking CSC’s migration and invasion. These data suggest that EGCG
either alone or in combination with quercetin can eliminate CSC’s-characteristics.
Caspases, a ubiquitous family of cysteine proteases play key roles both as upstream initiators and
downstream effectors in apoptosis. This cascade leads to proteolytic cleavage of a variety of cytoplasmic
and nuclear proteins, thereby favoring the prevalence of proapoptotic activities on antiapoptotic activities.
EGCG abrogated the expression of anti-apoptotic Bcl-2 and Bcl-XL proteins and enhanced the levels of
proapoptotic Bax proteins followed by caspase-3 activation [56]. Moreover, EGCG–induced nuclear
condensation, and poly(ADP)ribose polymerase cleavage. Treatment of human colorectal carcinoma HT-29
cells with EGCG resulted in nuclear condensation, DNA fragmentation, caspase activation, disruption of
mitochondrial membrane potential and cytochrome c release, which all appeared to be mediated by the
JNKs pathway [57]. In addition, EGCG also invokes Bax oligomerization and depolarization of mitochondrial
membranes to facilitate cytochrome c release into cytosol. Treatment of colon cancer cells with EGCG
decreased cell proliferation index (based on Ki-67 expression), increased apoptotic index (cleaved caspase3), decreased nuclear β-catenin levels, and decreased phospho-Akt levels [58]. EGCG also reduced the
protein expression of cyclin D1, cyclin E, CDK2, CDK4, and CDK6. EGCG also inhibited the activity of CDK2
and CDK4, and caused Rb hypophosphorylation [54]. Head and neck squamous cell carcinoma cells were
found to be more sensitive to the effects of EGCG; EGCG induced G0/G1 phase cell cycle arrest at
concentrations lower than 20 μM [54]. The results suggest that EGCG exerts cancer preventive potential by
inhibiting cell proliferation, promoting apoptosis, and modulating β-catenin and Akt signaling. The direct
binding of tea polyphenols to the BH3 pocket of antiapoptotic Bcl-2 family proteins is observed by using
nuclear magnetic resonance spectroscopy, suggesting a mechanism for EGCG to inhibit the antiapoptotic
function of Bcl-2 proteins. The BH3 domain was recognized as one of the binding sites of tea polyphenols
[59]. In HepG2 cells, EGCG has been shown to stimulate apoptosis and inhibit cell cycle progression at G1
[23]. These effects were accompanied by increased expression of p53 and p21/ WAF1 proteins and
proapoptotic Fas and Bax proteins.
5.3. Effect on phase I and II enzymes
121
One of the most important mechanisms of chemoprevention by cruciferous plants extracts appears to be
induction of phase II enzymes and inhibition of phase I enzymes. Procarcinogenic metabolism can be
altered by EGCG by inhibiting phase-I drug-metabolizing enzymes CYPs, increasing the activity or
modulating the gene expression of phase II conjugating-enzymes which can regulate several biological
events such as acetylation, methylation, glucuronidation, sulphation and conjugation (Table 1). In vitro
studies have demonstrated that EGCG possesses a strong inhibitory effect on CYP1A1 at the transcriptional
level [60]. Phenolic compounds can induce phase II conjugating enzymes, they can be considered as
potential candidates for preventing tumor development [60]. EGCG increased the activity of the phase II
detoxifying enzymes GST and NQO in mouse liver, breast and prostate cancer cells. Similarly, drinks rich in
tea phenols increased QR activity in the Hepa1c1c7 cells and in general, EGCG prevented glutathione
depletion and ROS formation after an oxidative injury caused by different carcinogens which are formed
reactive metabolites such as prooxidants [61]. Consequently, tea also showed in vitro a protective effect on
rat hepatic extracts, which was associated with a reduced level of CYP2E and an enhanced activity of phase
II detoxifying enzyme UDPGT, suggesting that EGCG can regulate phase I and phase II drug metabolizing
enzymes, although GST activity was unaffected [60]. An ARE has been found in the promoters of
antioxidant proteins (SOD, Gpx, and CAT) and several drug-metabolizing enzymes (GST, and GR). Several
signaling pathways have been involved in the activation of the ARE that binds transcription factor Nrf-2. In
a study, it has been observed that in human hepatoma HepG2 cells, an EGCG rich green tea polyphenol
extract induced the transcriptional potency of phase II detoxifying enzymes through ARE and decreased in
Nrf-2-ARE binding in lung adenocarcinoma A549 cells [62].
5.4. Modulation of intracellular signaling cascades
5.4.1. Inhibition of NFκB
NFκB is a family of closely related protein dimers or oxidative stress–sensitive transcription factor that
bind to a common sequence motif in DNA called the kB site [15]. The identification of the p50 subunit of
NFκB as a member of the REL family of viruses provided the first evidence that NFκB is linked to cancer.
NFκB is sequestered in the cytoplasm in an inactive form through interaction with IkB. NFκB is activated by
free radicals, inflammatory stimuli, cytokines, carcinogens, tumor promoters, endotoxins, γ-radiation, UV
light, and X-rays. Upon activation, it is translocated to the nucleus, where it induces the expression of more
than 200 genes that have been shown to suppress apoptosis and induce cellular transformation,
proliferation, invasion, metastasis, chemo-resistance, radio-resistance, innate immunity and inflammation.
Recent results also totally confirmed its pivotal roles in suppressing apoptosis in cancer cells [15].
Phosphorylation and activation of IkB kinase is controlled by an NFκB-inducing kinase and there is crosstalk
between activation of the MAP kinase/ERK pathway, and the NFκB - inducing kinase/InB kinase/ NFκB
pathway. In the cytosol, NFκB is inactive when bound to I-kB (Fig. 2). The phosphorylation of I-kB by IKKs
leads to proteasome dependent degradation of I-kB, resulting NFκB free. NFκB can activate the expression
of a set of NFκB responsive genes when translocate into the nucleus. EGCG has been shown to inhibit the
activation of NFκB in H891 head and neck cancer cells and MDA-MB-231 breast cancer cells [63].
Treatment of EGCG dose- and time-dependently increased I-kB level, and inhibited NFκB nuclear
translocation in A431 epidermoid carcinoma cells [64]. In normal human epidermal keratinocytes, UVB
irradiation-induced NFκB activation was associated with increased I-kB phosphorylation and degradation
and EGCG was shown to inhibit NFκB activation and nuclear translocation [15]. Although, ROS have been
suggested to be involved in the activation of the NFκB signaling system, and that its suppression by EGCG is
due to its strong antioxidant and free radical quenching activities [65]. It has been shown that the galloyl
and phenolic groups at the 3’ position on EGCG are responsible for its strong anti-inflammatory properties
[27]. EGCG has been shown to inhibit NFκB activity in human colon cancer cells [15]. EGCG suppresses the
TNF-induced activation of IKK that leads to the inhibition of TNF-dependent phosphorylation and
degradation of Ik-Ba and translocation of the p65 subunit. Based on its ability to inhibit other kinases,
emodin may act directly on the IKK complex to block phosphorylation of IkBα. Yang et al. [13] found that
EGCG suppresses NFκB activation by inhibiting IKK activity. Some act by suppressing Ik-Bα degradation and
p65 translocation or NFκB –DNA binding activity. Treatment with EGCG in a dose- and time-dependent
manner was found to inhibit UVB-mediated activation of NFκB in normal human epidermal keratinocytes
[66]. Gupta et al. [10] identified NFκB/p65 component of the NFκB complex as a target for specific cleavage
122
by caspases during EGCG-mediated apoptosis. Thus, one of the probable mechanisms by EGCG exercise
their anti-tumor property is through the suppression of the NFκB signaling pathway.
5.4.2. Activation of FOXO transcription factors
FOXO transcription factors including FOXO1, FOXO3a, and FOXO4, exert critical biological functions in
response to genotoxic stress. In mammals four FOXOs proteins are known [67]. FOXOs induce cell cycle
arrest, repair damaged DNA, or initiate apoptosis by modulating genes that control these processes. The
importance of FOXO factors ascribes them under multiple levels of regulation including phosphorylation,
acetylation/deacetylation, ubiquitination and protein-protein interactions [67]. This function of FOXO is
essential for the regulation of cancer cells and CSCs and progenitor cell pool in the hematopoietic system
[67]. Recently, we have demonstrated that EGCG, resveratrol, sulforaphane inhibited cell proliferation and
colony formation, and induced apoptosis through caspase-3 activation in pancreatic cancer cells [58, 68].
The inhibition of PI3K/AKT and MEK/ERK pathways activated FOXO transcription factors. EGCG inhibited
phosphorylation of AKT and ERK, and activated FOXO transcription factors, leading to cell cycle arrest and
apoptosis and further enhanced FOXO activity and apoptosis [21].
5.4.3. Inhibition of AP-1 and MAP kinases
AP-1 was originally identified by its binding to a DNA sequence in the SV40 enhancer. AP-1 transcription
factor is a protein dimer composed of homo- or heterodimers members of the basic region leucine zipper
protein superfamily, specifically, the Jun, Fos, and activating transcription factor proteins. Many stimuli,
most notably serum, growth factors, and oncoproteins, are potent inducers of AP-1 activity; it is also
induced by TNF and IL-1, as well as by a variety of environmental stresses, such as UV radiation. High AP-1
activity or activation of AP-1 has also been shown to be involved in the tumor promotion and progression
of various types of cancers, such as lung, breast, and skin cancer. AP-1 has been implicated in regulation of
genes involved in apoptosis and proliferation and may promote cell proliferation by activating the cyclin D1
gene, and repressing TSGs, such as p53, p21cip1/waf1 and p16 [15]. Green tea polyphenol EGCG was
shown to inhibit 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate and epidermal growth factor-induced
transformation of mouse epidermal cell line JB6 (Table 1; [69]). This finding correlates with the inhibition of
AP-1 DNA binding and transcriptional activity. The inhibition of AP-1 activity by EGCG was associated with
inhibition of JNK activation but not ERK activation. Interestingly, in another study where EGCG blocked the
UVB-induced c-Fos activation in a human keratinocyte cell line HaCaT, inhibition of p38 activation was
suggested as the major mechanism underlying the effects of EGCG [69].
MAP kinases have been known to involve in variety of key physiologic processes, including cell apoptosis,
differentiation, and death. In mammalian cells, three major types of MAP kinases are presented; p38 MAP
kinases, ERK, and c-JNK [15]. Activated MAP kinases such as ERK, JNK, and p38 can activate ELK and c-Jun.
The second messenger, phosphatidyl inositol-3,4,5-triphosphate synthesized by activate PI3K, which is
necessary for phosphorylation of Akt, then Akt directly phosphorylates the proapoptotic protein Bad, thus
enhancing the antiapoptotic function of Bcl-xL. In an animal study, it was shown that EGCG (5-20 μmol/L) in
concentration dependent manner inhibited the MAP kinase pathway in JB6 mouse epidermal cell line [69].
In NHEK cells, treatment with EGCG inhibited UVB-induced H2O2 production concomitant with block of
UVB-induced phosphorylation of ERK1/2, JNK, and p38 proteins (Table 1; [70]).
Recently, EGCG has been shown to inhibit MAP kinase pathway and activator protein-1 (AP-1) activity in
human colon cancer cells. In a study, orally feeding of EGCG inhibits PI3K pathway in TRAMP model system
[71]. The confirm involvement of MAP kinase pathways in the regulation of AP-1 activity by EGCG has been
investigated. Treatment of EGCG has been shown to inhibit c-Jun, ERK1/2 phosphorylation and the
phosphorylation of ELK1 and MEK1/2 in Ha-ras-transformed human bronchial cells [70]. In contrast to
these reports, markedly increase AP-1 factor-associated responses through a MAP kinase signaling
mechanism in normal human keratinocytes has been measured by EGCG, suggesting that the signaling
mechanism of EGCG action could be markedly different in different cell types [20]. The major pathways
that lie downstream of the membrane-associated RTK are also regulated cell cycle and apoptosis. In this
cascade, Ras interacts with and activates Raf-1, which in turn phosphorylates and activates MAP/ERK
kinase 1/2 (MEK1/2) then phosphorylates ERK1/2. The JNK1/2/3 and p38α/β/γ pathways are parallel MAP
kinase cascades in mammalian cells [69]. Because the deregulation of the MAP kinase pathway is
123
frequently seen in a variety of cancers, modulation of MAP kinases by EGCG may provide novel strategies
for the prevention or treatment of human cancer.
5.4.4. Inhibition of epidermal growth factor receptor (EGFR)–mediated signal transduction pathway
The EGFR (ErbB-1; HER1 in humans) is a cell surface glycoprotein receptor with an extracellular ligandbinding domain, a single transmembrane region, and an intracellular domain that exhibits intrinsic tyrosine
kinase activity. The EGFR is a member of the ErbB family of receptors, a subfamily of four closely related
receptor tyrosine kinases: EGFR (ErbB-1), HER2/neu (ErbB-2), HER3 (ErbB-3) and HER4 (ErbB-4). Mutations
that lead to EGFR overexpression (known as upregulation) or overexpression have been associated with a
number of cancers, including lung cancer, anal cancers and glioblastoma multiforme. A blockade of EGFR
may lead the cancer cells to enter apoptosis [12]. Therefore, inhibition of EGFR abrogates the invasive
potential of the cancer cells. Overexpression of HER-2/neu, an oncogene in the EGFR tyrosine kinase
superfamily, is observed in breast, prostate, ovarian and lung cancers and it is recognized as a target for
cancer therapy [12]. Downstream events, the phosphorylation of ERK, STAT3, and Akt were subsequently
blocked by the treatment with EGCG (Table 1; [71]). However, the cells were pre-incubated with EGCG
before the addition of TGF-α, resulting the inhibition of EGFR-dependent STAT3 activation subsequently
retarded VEGF synthesis in the cancer cells. The inhibitory effect of NFκB by EGCG also contributed to the
overall VEGF down-regulation. Treatment with EGCG inhibited the constitutive ligand-mediated activation
of the EGFR in both YCU-H891 head and neck squamous cell carcinoma and MDA-MB-231 breast carcinoma
cell lines, indicating that it has the potential to break the autocrine loops that are established in several
advanced cancers [72]. The results suggested that blocking the EGFR signaling by EGCG would potentially
inhibit both cancer cell proliferation and angiogenesis.
Recently, Ahmad observed that EGCG suppresses the expression of IL-6 and IL-8 in vitro [73]. EGCG has
been shown to suppress the production of VEGF in swine granulosa cells and breast carcinoma cells [73].
EGCG inhibits EGFR signaling pathway, most likely through the direct inhibition of ERK1/2 and Akt kinases
[58]. EGCG blocks PDGF-induced proliferation and migration of rat pancreatic stellate cells [6]. EGCG binds
to a specific metastasis associated 67 kDa laminin receptor that is expressed on a variety of tumor cells
[74]. Cells were treated with all trans-retinoic acid that the anticancer action of EGCG is mediated by
laminin receptor and it allows EGCG to bind to the cell surface using a subtraction cloning strategy involving
cDNA libraries. The cell-laminin interaction via receptor 67LR is a key step in several signaling pathways and
kinase-phosphatase cascades. Authors found an association between 67LR and the integrin α6 subunit,
which is a part of laminin-binding integrins α6β4 and α6β1. When EGCG incorporated in plasma membrane
directly interacts with Platelet-derived Growth Factor-BB (PDGF-BB), thereby preventing specific receptor
binding leading to the inhibitory effects of EGCG on PDGF-induced cell signaling and mitogenesis.
Moreover, Givant-Horwitz and associates [75] reported that in human colon cancer cells, EGCG inhibits
growth and activation of EGFR and human EGFR-2 signaling pathways. Based on these data, it was
suggested that may be existence of EGCG receptor. This suggestion awaits follow-up and confirmation.
5.4.5. Inhibition of overexpression of cyclooxygenase-2 (COX-2)
COX is prostaglandin H synthase, the key regulatory enzyme for prostaglandin synthesis is transcribed
from two distinct genes (COX-1 & COX-2). COX-1 is constitutively expressed in many tissues, but the
expression of COX-2 is regulated by a variety of factors, such as mitogens, tumor promoters, cytokines, and
growth factors. Inappropriate COX-2 activity has been observed in practically every premalignant and
malignant condition involving the colon, liver, pancreas, breast, lung, bladder, skin, stomach, head and
neck, and esophagus [15]. Several transcription factors including AP-1, and NFκB can stimulate COX-2
transcription [15]. EGCG inhibits mitogen-stimulated COX-2 expression in androgen-sensitive LNCaP and
androgen-insensitive PC-3 human prostate carcinoma cells [76]. It has been shown that EGCG reduces the
activity of COX-2 following interleukin-1A stimulation of human chondrocytes [77]. EGCG exhibited COX
inhibition in LPs-induced macrophages (Table 1). Pretreatment with green tea extract enriched with EGCG
inhibited COX-2 expression induced by TPA in mouse skin. EGCG can down-regulate COX-2 in TPAstimulated human mammary cells (MCF-10A) in culture [78]. Recent clinical research findings strongly
suggest that development of chemopreventive compounds, which can inhibit COX-2 expression preferably
without affecting COX-1, is a high priority for cancer research.
124
5.4.6. Inhibition of proteasome activity
The proteasome is a massive multicatalytic protease complex that is responsible for degrading most of
the damage or misfold proteins. The proteasomal degradation pathway is essential for many cellular
processes, including cell proliferation, down-regulation of cell death, development of drug resistance in
human tumor cells, regulation of gene expression and responses to oxidative stress, suggesting the use of
proteasome inhibitors as potential novel anticancer drugs. In vitro and in vivo studies shown that EGCG
inhibits the chymotrypsin-like but not trypsin-like activity of the proteasome. Inhibition of the
chymotrypsin-like activity of the proteasome has been associated with induction of tumor cell apoptosis.
The catalytic activities of the 20S/26S proteasome complex were inhibited by EGCG, resulting in
intracellular accumulation of IkBα and subsequent inhibition of NFκB activation (Table 1; [79]). This finding
suggests that the proteasome is a cancer related molecular target of EGCG and that inhibition of the
proteasome activity by this phytomolecule may contribute to its cancer preventive potential. Application of
EGCG resulted in G0/G1 cell cycle arrest and accumulation of p27 and IkBα in LNCaP prostate cancer cells
with both of which are targets for proteasomes [80]. The difference of effective concentrations in cell-free
systems (IC50 0.09–0.2 mM) and in cell lines (IC50 1–10 mM) suggests that EGCG may bind nonspecifically to
proteins or other macromolecules in the cells, and therefore lower the effective concentration of EGCG at
the active site of the protease and stability and cellular uptake of EGCG may also be an important factor.
5.5. Inhibition of epigenetic modifications
Epigenetics refers to heritable changes that are not encoded in the DNA sequence itself, but play an
important role in the control of gene expression. In mammals, epigenetic mechanisms include changes in
DNA methylation, histone modifications and non-coding RNAs. The tail and globular domains of eukaryotic
nucleosomal histones can by modified by these epigenetic events and alter the gene expression [81].
Among them, DNA methylation of cytosines at CpG dinucleotides is perhaps the most extensively studied
epigenetic modification in mammals with profound functional implications for wide range of cellular
processes [81]. Although epigenetic changes are heritable in somatic cells, these modifications are also
potentially reversible, which makes them attractive and promising avenues for tailoring cancer preventive
and therapeutic strategies.
DNA methylation is a covalent biochemical modification, resulting in the addition of a methyl group to
the 5th carbon position in the pyramidine ring of cytosine located in the CpG dinucleotides.
Hypermethylation often limits the accessibility of transcription factors to promoters, promote the methylCpG binding domain (MBD) binding, which results in recruitment of additional silencing-associated
proteins, and ultimately, gene silencing[81]. An estimated 60% of mammalian gene promoters contain CpG
islands, many of these genes belongs to the house keeping category that are usually unmethylated and
transcriptionally activate [81]. It has been well known that CpG islands in certain genes, especially tumor
suppressor genes, often become aberrantly hypermethylated during the development of cancer (Fig. 4a &
b). Patterns of DNA methylation are established by the coordinated action of DNMTs and associated
factors, such as the polycomb proteins, in the presence of S-adenosylmethionine (SAM) that serves as a
methyl donor for methyl group. The mammalian DNMT family include for active members, DNMT1,
DNMT3A, DNMT3B, and DNMT3L. Demethylation of SAM results in the formation of Sadenosylhomocysteine (SAH), and evidences from clinical studies demonstrated that SAH is a potent
inhibitor of DNMT [25].
EGCG can form hydrogen bonds with different residues in the catalytic pocket of DNMT, thus acting as a
direct inhibitor of DNMT1 (Table1; Fig. 4c). The inhibition of DNMT may prevent the methylation of the
newly synthesized DNA strand, resulting in the reversal of the hypermethylation and the re-expression of
the silenced genes [25]. Finally, it has been shown that EGCG is also an efficient blocker of DHFR. EGCG acts
through interaction with folic acid metabolism in cells, causing the inhibition of nucleic acid (DNA & RNA)
synthesis and altering pattern of DNA methylation. EGCG was shown to affect various biologic pathways
and inhibits DNMTs activity in human cancer cell lines (Fig. 4c). EGCG binds to DNMT1 and blocks the
enzyme’s active site. EGCG generates oxidizing agent H2O2 in a substantial amount, which is oxidized to
DNMTs and other proteins might contribute to its inhibition of DNA methylation as well [25, 82]. The same
action, however, may also cause oxidative damage and substantially increase its cytotoxicity. EGCG caused
a concentration and time-dependent reversal of hypermethylation of TSGs such as p16, RAR, MGMT, and
125
MLH1 genes in human esophageal cancer cells [26, 83]. Treatment of human colon cancers and prostate
cancer cells with EGCG reactivated some methylation-silenced genes. Since then, several groups found
similar in vitro results. Partial demethylation of hypermethylated RARb by EGCG was demonstrated in
breast cancer cells such as MCF-7 and MDA-MB-231 [38]. EGCG partially reversed the hypermethylation
status of the RECK gene and significantly enhanced the expression level of RECK mRNA in oral cancer cells.
Repetitive elements such as p16, RARb, MAGE-A1, MAGE-B2 and Alu in T24, HT29, and PC3 cell lines for
their DNA methylation levels and their mRNA expression levels using several demethylating agents [84].
Recently, in vivo study showed that topical treatment of EGCG in hydrophilic cream inhibits UVB induced
global DNA hypomethylation pattern in chronically UVB-exposed mice. Treatment of MCF-7 breast cancer
cells with EGCG resulted in activation of several genes and decrease in hTERT promoter methylation [38].
5.6. Inhibition of dihydrofolate reductase (DHFR) and telomerase
DHFR, a methyl group shuttle required for the de novo synthesis of purines, thymidylic acid, and certain
amino acids. DHFR as a novel modulator of β-catenin and GSK3 signaling and raise several implications for
clinical and can use for inflammatory disease and cancer. Recently, it was reported that EGCG acts as a
potential inhibitor of DHFR [85]. It exhibited kinetic characteristics of a slow tight binding inhibitor of 7,8dihydrofolate reduction with bovine liver DHFR (Ki 0.11 mM). The very low Ki value observed for bovine
liver DHFR might be due to the fact that very low levels of the enzyme were used in the assay, and the
inhibition was due to the strong binding activity of EGCG to the enzyme (a slow tight binding inhibitor, as
reported), not necessarily by binding to the active site (Table1; [86]). But EGCG acted as a classic reversible
competitive inhibitor with chicken liver DHFR with a much larger Ki (10.3 mM). Folate depletion increased
the sensitivity of these cell lines to the antifolate activities of EGCG. Telomerase is important for
maintaining the telomere nuclear protein endcaps of the chromosome and it has been shown to be
overexpressed in many human cancers. Long-term treatment with EGCG (5–10 mM) was reported to
inhibit telomerase and induce cell senescence [87]. At high nanomolar to low micromolar concentrations of
EGCG inhibited telomerase activity in cell-free systems at neutral pH. The authors were concluded that
EGCG decomposes by auto-oxidation to form a galloyl radical, which can covalently modify telomerase
activity [88]. In an animal study, treatment of mice bearing telomerase-positive colon cancer xenografts
(HCT-L2) with 1.2 mg of EGCG per day for 80 d resulted in a 50% inhibition in tumor size [87]. Whereas mice
bearing telomerase-negative tumors of the same parent cell line (HCT-S2R) were unresponsive to EGCG
treatment. This interesting line of observation should be extended into other cell lines.
5.7. Inhibition of angiogenesis
Angiogenesis is a complex event which requires endothelial cell sprouting, lumen formation,
tubulogenesis and is regulated by the coordinated action of different transcription factors [6]. Their
interaction leads to endothelial cell differentiation and acquisition of arterial, venous and lymphatic
properties. The transcription factors regulate the correct organization of the vascular system, controlling
excessive endothelial growth and inducing apoptosis. FOXO transcription factors play a crucial role in the
regulation of tissue homeostasis in organs such as the pancreas and the ovaries and complex diseases such
as diabetes and cancer. We have recently shown that EGCG inhibits angiogenesis by enhancing FOXO
transcriptional activity [28]. Inhibition of AKT and MEK kinases synergistically induced FOXO transcriptional
activity, which was further enhanced in the presence of EGCG. Phosphorylation deficient mutants of FOXO
induced FOXO transcriptional activity, inhibited HUVEC cell migration and capillary tube formation.
Inhibition of FOXO phosphorylation also enhanced antiangiogenic effects of EGCG through transcriptional
activation of FOXO [28]. Authors concluded that the activation of FOXO transcription factors through
inhibition of these two pathways may have physiological significance in management of diabetic
retinopathy, rheumatoid arthritis, psoriasis, cardiovascular diseases and cancer. Recently, Bartholome et al.
[89] reported that EGCG at 1 μM stimulated FOXO transcription factor nuclear accumulation and DNA
binding activity. EGCG decreases ET-1 expression and secretion from endothelial cells, in part, via Akt- and
AMPK-stimulated FOXO1 regulation of the ET-1 promoter. These findings may be relevant to beneficial
cardiovascular actions of green tea [90]. Moreover, EGCG exerts its insulin mimetic effects at least in part
by phosphorylation of the FOXOs through a mechanism that is similar but not identical to insulin and IGF-1
induced FOXO phosphorylation [91].
5.8. Possible modulation of miRNA expression
126
Small molecules known as MicroRNAs are a contemporary class of noncoding endogenous RNA
molecules, generating great excitement in the clinical and scientific communities. miRNAs have been
recently discovered as key regulators of gene expression by controlling the translation of a specific type of
RNA called messenger RNA which relays the genetic instructions for making proteins [92]. Previous
research has indicated that miRNAs are express in a tissue-specific manner and control a wide spectrum of
biological processes including cell proliferation, apoptosis and differentiation. Although miRNA are vital to
normal cell physiology, aberrant expression of these small non-coding RNAs has been linked to
carcinogenesis [92]. The recent discovery that miRNA expression is frequently dysregulated in cancer has
uncovered an entirely new repertoire of molecular factors upstream of gene expression, which warrants
extensive investigation to further elucidate their precise role in malignancy. Although there is still limited
evidence, recent reports have identified that dietary agents can also alter gene expression by targeting
various oncogenic or tumor suppressive miRNAs. One of the interesting features of miRNAs is that similar
to regular genes, their own expression can be regulated by other DNA methylation. The influence of miRNA
on the epigenetic machinery and the reciprocal epigenetic regulation of miRNA expression suggest that its
aberrant expression during carcinogenesis has an important implication for global regulation of cancer.
Additionally, interaction among various components of the epigenetic machinery re-emphasizes the
integrated nature of epigenetic mechanisms involved in the maintenance of global gene expression
patterns in mammals. Treatment of human hepatocellular carcinoma HepG2 cells with EGCG has been
recently found to inhibit the expression of oncogenic miRNA and induce level of tumor suppressive miRNAs
(Fig. 5). Treatment of HepG2 with EGCG resulted in the expressions of 61 miRNAs. miR-16, one of the
miRNAs up-regulated by EGCG, is known to regulate the anti-apoptotic protein Bcl-2, and interestingly
EGCG treatment induced apoptosis and downregulated Bcl-2 in HepG2 cells [93]. Transfection with antimiR-16 inhibitor suppressed miR-16 expression and counteracted the EGCG effects on Bcl-2 downregulation and also induction of apoptosis in cells.
5.9. Miscellaneous mechanisms
The uPA is a trypsin-like protease that converts the zymogen plasminogen into active plasmin. It is highly
expressed in human cancer and has the ability to prevent apoptosis, stimulate angiogenesis, mitogenesis,
cell migration, and to modulate cell adhesion [94]. uPA, one of the hydrolases implicated in the
degradation of the extracellular matrix and tumor invasion, is directly inhibited by EGCG [33]. Inhibition of
uPA can decrease tumor size or even cause complete remission of cancers in mice. EGCG-induced
suppression of uPA promoter activity as well as expression appears to be mediated by blocking ERK and
p38 MAP kinase, but not JNK and AKT. Jankun et al. [33] showed that EGCG binds to urokinase, blocking
His57 and Ser195 of the uPA catalytic triad, and extending toward Arg35 from a positively charged loop of
uPA. Thus, it was suggested that the cancer prevention action of EGCG is mediated by inhibition of uPA.
EGCG was found to be a potent inhibitor of uPA expression in human fibrosarcoma HT 1080 cells. In
addition, EGCG inhibited uPA promoter activity and also destabilized uPA mRNA [95]. EGCG was also shown
to affect MMPs directly and indirectly. EGCG also inhibited the activation of MMPs by MT1-MMP [96].
EGCG increased the expression of the tissue inhibitor of MMPs (TIMP1 and 2) at even lower concentrations
(~1 μM), which provides an additional mechanism to suppress the activity of MMPs. The activities of
secreted MMP2 and MMP9 were inhibited by EGCG with IC50 values of 8–13 μM [96]. These activities may
contribute to the reported inhibition of metastasis and invasion following treatment of tumor-bearing mice
with EGCG. Most recently, in several human colon carcinoma cell lines, EGCG was found to inhibit the
activity of topoisomerase I at 3–17 μM concentration. By comparison, EGCG at concentrations up to 550
μM did not inhibit topoisomerase II activity [97]. This is an interesting mechanism of action for EGCG given
the relatively low concentrations necessary for inhibition and the correlation of topoisomerase I inhibition
with phenomena, such as DNA damage, cell cycle arrest, and induction of apoptosis [97].
6. Clinical trails
Limited data are currently available from EGCG chemoprevention trials. EGCG offers several potential
clinical advantages compared to other traditional cancer drugs. In contrast, EGCG is globally available as
tea, is inexpensive to isolate, and can be administered orally [98]. While, traditional cancer drugs are often
destroy some healthy cells along with cancerous cells [99]. EGCG appears to target biochemical and genetic
functions unique to cancer cells [53]. Some of the anticarcinogenic agents currently in use have toxic
127
adverse effects, but data from clinical trials reported to date suggest that EGCG has a very acceptable
safety profile [53]. These benefits support further development of EGCG as a potentially useful
anticarcinogenic agent. A prospective cohort study with over 8,000 individuals revealed that the daily
consumption of green tea resulted in delayed cancer onset and a follow-up study of breast cancer patients
found that stages I and II breast cancer patients experienced a lower recurrence rate and longer disease
free period [100]. Moreover, EGCG delivered in the form of capsule (200 mg p.o.) for 12 weeks has been
reported to be effective in the patients with human papilloma virus–infected cervical lesions [37]. The
positive results observed in phase II and phase III clinical trials along with exciting preclinical results
indicate that ways and means to take EGCG “from bench to real-life situations” are on the horizon.
Go to:
7. Summery, conclusion and future prospects
Naturally occurring antioxidant substances such as polyphenols and flavonoids that are derived from
herbs, fruits, vegetable and medicinal plants provides a new insight in prevention and therapy of cancer.
The mechanisms of action of several dietary chemopreventive agents have gained considerable attention
in cancer research. There is extensive research going on in elucidating the molecular mechanisms of cancer
chemoprevention by green tea catchine EGCG. Although there are several studies supporting the
preventive potential of EGCG against cancer, a proper understanding of the mechanisms by which EGCG
reduces the risk is necessary to establish its efficacy for the population where it could be most useful.
Despite the demonstration of cancer prevention by green tea and their polyphenolic compounds in many
animal studies, epidemiological studies have yielded mixed results concerning the effectiveness of EGCG as
a superb medicine for prevention and therapy of cancer in humans. Several mechanisms to explain the
chemopreventive potentials of EGCG have been presented, among which its effect to target specific cell
signaling pathways have received considerable attention for regulating cellular proliferation and apoptosis.
The diversified effects of EGCG may explain its broad pharmacologic activities in modulating cellular
signaling pathways in cells. EGCG, in addition to other mechanisms, at human achievable dose, is known to
activate cell death signals and induce apoptosis in precancerous or cancer cells, resulting in the inhibition
of tumor development and/or progression. Importantly, these anti-proliferative and proapoptotic effects
of EGCG have been shown to be selective for cancer cells, as normal cells were not affected by its
treatment. In cancer cells, EGCG also causes inhibition of the activity of specific receptor tyrosine kinases
and related downstream pathways of signal transduction. This review summarizes recent research data
focusing on EGCG induced cellular signal transduction events that seems to have implications in the
inhibition of cell proliferation and transformation, induction of apoptosis of preneoplastic and neoplastic
cells as well as inhibition of angiogenesis, tumor invasion, and metastasis.
Most modern medicines currently available for treating cancers are very expensive, toxic, and less
effective in treating the disease. Thus, one must investigate further in detail the EGCG derived from green
tea, described traditionally, for the prevention and treatment of cancer and other diseases. The
understanding of the cell signaling pathways and the molecular events leading to carcinogenesis will
provide
more
insight
into
the
identification
and
development
of
potent
chemopreventive/chemotherapeutic agents that specifically target these pathways. Future studies from in
vitro systems should be integrated with studies in vivo, especially in ongoing clinical trials, to evaluate the
applicability of these mechanisms in cancer prevention in humans. To fully elucidate the molecular
mechanisms of action of EGCG with existing therapy in future studies, more in-depth in vitro and in vivo
experiments are needed.
128