黃 翔(綜述),楊承祥,梁 樺(審校)
(1.徐州醫(yī)學(xué)院江蘇省麻醉學(xué)重點實驗室,江蘇徐州221000;2.佛山市第一人民醫(yī)院麻醉科,廣東佛山528000)
腫瘤是世界各國常見的疾病之一,其發(fā)病率和病死率呈持續(xù)上升趨勢。腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移的機制目前尚未明確,也是當(dāng)今研究的熱點。目前治療腫瘤的方法有化療、放療、手術(shù)切除、中西藥結(jié)合治療等,其中手術(shù)切除還是治療腫瘤的主要方法。根據(jù)以往的研究發(fā)現(xiàn),手術(shù)切除腫瘤可增加腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的概率。近年來研究發(fā)現(xiàn),麻醉藥物可影響腫瘤生長、侵襲和轉(zhuǎn)移。圍術(shù)期選擇合適的麻醉藥物可影響腫瘤患者的預(yù)后。
阿片類鎮(zhèn)痛藥是臨床上應(yīng)用非常廣泛的鎮(zhèn)痛藥物,特別在癌癥鎮(zhèn)痛和圍術(shù)期方面的鎮(zhèn)痛。它主要通過作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的阿片受體,產(chǎn)生鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛等藥理作用。以往的研究發(fā)現(xiàn),阿片類鎮(zhèn)痛藥可抑制機體的細(xì)胞和體液免疫功能,其中嗎啡抑制作用最為明顯[1]。雖然臨床上還沒有嗎啡直接導(dǎo)致腫瘤形成的報道,但是通過動物實驗發(fā)現(xiàn),嗎啡可以促進乳腺腫瘤增殖[2]。其他研究也發(fā)現(xiàn),芬太尼還具有促進乳腺腫瘤增殖的作用[3]。有研究發(fā)現(xiàn)在腺癌模型上,嗎啡可以促進癌細(xì)胞的凋亡和死亡[4]。在臨床和動物模型也發(fā)現(xiàn)術(shù)前和術(shù)后使用嗎啡可以減少腫瘤細(xì)胞擴散[5]。其機制可能是嗎啡加強了T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),激活了μ阿片類受體,抑制了核因子κB和減少了一氧化氮的釋放[6-8]。新近的研究發(fā)現(xiàn),嗎啡可能既不促進也不抑制癌癥的轉(zhuǎn)移[9]。μ阿片類鎮(zhèn)痛藥可抑制肺癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移[10]。阿片類鎮(zhèn)痛藥對腫瘤的作用是十分復(fù)雜的,究竟是促進還是抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移,目前尚無定論,其機制也尚未明確。
非甾體類抗炎鎮(zhèn)痛藥被廣泛應(yīng)用于癌癥的鎮(zhèn)痛,它主要通過抑制環(huán)氧化酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)影響花生四烯酸的代謝,減少前列腺素釋放,達(dá)到抗炎鎮(zhèn)痛的目的。研究發(fā)現(xiàn)長期應(yīng)用嗎啡可使COX-2表達(dá)增加,前列腺素釋放也增加。這些都會影響嗎啡的鎮(zhèn)痛效果和促進腫瘤的生長、轉(zhuǎn)移[11]。非甾體類抗炎鎮(zhèn)痛藥與嗎啡合用可減少嗎啡的用量,加強嗎啡的鎮(zhèn)痛效果同時減少腫瘤生長和轉(zhuǎn)移。同時,非甾體類抗炎鎮(zhèn)痛藥也具有抑制癌癥的生長和轉(zhuǎn)移的作用[12]。其機制可能是非甾體類抗炎鎮(zhèn)痛藥可以引起腫瘤細(xì)胞凋亡,降低血管形成因子的生成和減少腫瘤毛細(xì)血管的形成[13-15]。也有研究發(fā)現(xiàn)非選擇性的非甾體類抗炎鎮(zhèn)痛藥吲哚美辛同時抑制了COX-1和COX-2,降低了機體的免疫功能,增加了腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)生率[16]。因此,臨床上一些阿片類鎮(zhèn)痛藥和非甾體類抗炎鎮(zhèn)痛藥可以有效地應(yīng)用于癌癥患者圍術(shù)期的鎮(zhèn)痛。兩者搭配使用鎮(zhèn)痛效果和抗腫瘤作用更有效。
α2腎上腺素受體激動劑具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抑制交感神經(jīng)的作用。臨床上應(yīng)用α2腎上腺素受體激動劑可以緩解患者術(shù)前的緊張情緒,減輕患者在插管期間的應(yīng)激反應(yīng),維持血流動力學(xué)穩(wěn)定,減少其他麻醉用藥量。以往的研究發(fā)現(xiàn),可樂定可明顯促進大鼠乳腺腫瘤的生長??蓸范ㄍㄟ^激活α2腎上腺素受體,促進腫瘤細(xì)胞增殖,減少腫瘤細(xì)胞的凋亡,促進腫瘤的生長。α2腎上腺素受體拮抗劑可以通過阻滯α2腎上腺素受體,抑制可樂定對腫瘤生長的促進作用[17]。所以,α2腎上腺素受體可能是未來藥物治療腫瘤的靶點之一。
β腎上腺素能受體進一步分為β1、β2、β3三種亞型,β1腎上腺素能受體分布在心臟組織,β2腎上腺素能受體主要分布在血管和支氣管的平滑肌以及腎臟上。β腎上腺素受體拮抗劑是麻醉臨床上不可或缺的一類心血管藥物,在動物模型上,β腎上腺素受體拮抗劑與COX-2受體拮抗劑的合用可以增強動物機體的免疫力,降低腫瘤的轉(zhuǎn)移的發(fā)生率,減少患有前列腺癌的大鼠癌細(xì)胞向周圍淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[18]。其機制可能與β腎上腺素受體拮抗劑抑制了兒茶酚胺釋放有關(guān)。兒茶酚胺的釋放增加可促進腫瘤細(xì)胞的生長,β腎上腺素受體拮抗劑減少了兒茶酚胺的釋放,起到抑制腫瘤生長的作用。同時,β腎上腺素受體拮抗劑可激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄因子3[18]。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄因子是調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)基因表達(dá)的一類轉(zhuǎn)錄因子。β腎上腺素受體拮抗劑激活了信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄因子3,機體免疫系統(tǒng)的基因表達(dá)增多,增強了機體的免疫功能,達(dá)到抑制腫瘤生長和侵襲的作用。β腎上腺素受體拮抗劑可能在抑制腫瘤生長和侵襲方面起作用,其抑制腫瘤生長和侵襲的能力及機制目前尚未明確。
靜脈麻醉藥和吸入麻醉藥是癌癥患者手術(shù)的常用藥物。它們通過抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生麻醉效應(yīng)。在大鼠實驗中發(fā)現(xiàn),氯胺酮、戊巴比妥、氟烷可降低自然殺傷免疫細(xì)胞的活性及數(shù)量,促進肺腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移[19]。氯胺酮可以同時激活α和β腎上腺素受體,腎上腺素受體的激活可抑制自然殺傷免疫細(xì)胞的活性,導(dǎo)致自然殺傷免疫細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷能力降低[20]。新的研究發(fā)現(xiàn),異丙酚可抑制乳腺癌細(xì)胞和結(jié)腸癌細(xì)胞的生長和侵襲,其機制可能是異丙酚抑制氨酪酸受體,阻滯鈣離子的內(nèi)流,鈣離子內(nèi)流的減少抑制了癌細(xì)胞的生長和侵襲[21-22]。也有研究發(fā)現(xiàn)異丙酚抑制腫瘤的作用是多方面的,包括抑制COX-2,減少前列腺素E的釋放,加強機體對腫瘤的免疫反應(yīng)。七氟烷是一種新型的吸入麻醉藥,新的研究也發(fā)現(xiàn)七氟烷可促進肺癌細(xì)胞的凋亡,減少CD44、CD54表達(dá),影響肺癌細(xì)胞的侵襲能力。其凋亡的機制可能是七氟烷被肺癌細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞色素P4502E1代謝,生成對細(xì)胞有一定毒性的產(chǎn)物,引起肺癌細(xì)胞的凋亡[23]。
局部麻醉藥常用于癌癥患者的術(shù)后鎮(zhèn)痛和手術(shù)部位的局部麻醉。局部麻醉包括椎管內(nèi)神經(jīng)阻滯、局部浸潤麻醉、表面麻醉等。局部麻醉藥物直接對腫瘤的影響,國內(nèi)外均未見報道。有研究發(fā)現(xiàn)局部麻醉可以減輕手術(shù)后的應(yīng)激反應(yīng),降低應(yīng)激反應(yīng)對免疫系統(tǒng)的抑制效應(yīng)[24]。局部麻醉阻滯了傳入神經(jīng)的傳遞,減輕了應(yīng)激反應(yīng)引起的免疫系統(tǒng)的抑制。同時,局部麻醉可以減少阿片類藥物的用量,降低阿片類鎮(zhèn)痛藥物對免疫系統(tǒng)的抑制,對腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移起一定作用。同時,椎管內(nèi)神經(jīng)阻滯和異丙酚合用可以減少白細(xì)胞介素(interleukin,IL)1β/IL-8,增加IL-10。IL-1β/IL-8被認(rèn)為是腫瘤形成的促進細(xì)胞因子,IL-10是抑制腫瘤形成的細(xì)胞因子[25]。局部麻醉藥作為臨床上的常用藥物,局部麻醉也是臨床上常用的麻醉技術(shù),它們對腫瘤生長、侵襲、轉(zhuǎn)移起到一定的抑制作用,其機制可能與增強機體對腫瘤的免疫能力有關(guān)。
麻醉藥物與腫瘤的研究近年來越來越被重視,麻醉藥物也將會成為治療腫瘤的重要部分。選擇使用不同的麻醉藥物對腫瘤的影響都不盡相同,臨床上許多麻醉藥物對腫瘤的影響目前尚未十分明確。同時,相同藥物對不同種類的腫瘤產(chǎn)生的影響及其可能的相關(guān)機制也都尚未明確。這些都是將來研究的方向。圍術(shù)期不同時期選擇不同的麻醉藥物,可能對腫瘤的復(fù)發(fā)和侵襲有不同的影響,直接影響著手術(shù)患者的預(yù)后。因此麻醉藥物對腫瘤的影響及其相關(guān)機制都有待進一步研究與探討。
[1] Yeager MP,Colacchio TA,Yu CT,et al.Morphine inhibits spontaneous and cytokine-enhanced natural killer cell cytotoxicity in volunteers[J].Anesthesiology,1995,83(3):500-558.
[2] Gupta K,Kshirsagar S,Chang L,et al.Morphine stimulates angiogenesis by activating proangiogenic and survival-promoting signaling and promotes breast tumor growth[J].Cancer Res,2002,62 (15):4491-4498.
[3] Shavit Y,Ben-Eliyahu S,Zeidel A,et al.Effects of fentanyl on nat-ural killer cell activity and on resistance to tumor metastasis in rats.Dose and timing study[J].Neuroimmunomodulation,2004,11 (4):255-260.
[4] Tegeder I,Gr?sch S,Schmidtko A,et al.G proteinindependent G1 cell cycle block and apoptosis with morphine in adenocarcinoma cells:involvement of p53 phosphorylation[J].Cancer Res,2003,63(8):1846-1852
[5] Page GG,Ben-Eliyahu S,Yirmiya R,et al.Morphine attenuates surgery-induced enhancement of metastatic colonization in rats[J].Pain,1993,54(1):21-84.
[6] Fuggetta MP,Di Francesco P,F(xiàn)alchetti R,et al.Effect of morphine on cell-mediated immune responses of human lymphocytes against allogeneic malignant cells[J].J Exp Clin Cancer Res,2005,24 (2):255-263.
[7] Cadet P,Mantione KJ,Stefano GB.Molecular identification and functional expression of mu 3,a novel alternatively spliced variant of the human mu opiate receptor gene[J].J Immunol,2003,170 (10):5118-5123.
[8] Welters ID,Menzebach A,Goumon Y,et al.Morphine inhibits NF-kappaB nuclear binding in human neutrophils and monocytes by a nitric oxide-dependent mechanism[J].Anesthesiology,2000,92 (6):1677-1684.
[9] Afsharimani B,Cabot P,Parat MO.Morphine and tumor growth and metastasis[J].Cancer Metastasis Rev,2011,30(2):225-238.
[10] MathewB,Lennon FE,Siegler J,et al.The novel role of the mu opioid receptor in lung cancer progression:a laboratory investigation[J].Anesth Analg,2011,112(3):558-567.
[11] Farooqui M,Li Y,Rogers T,et al.COX-2 inhibitor celecoxib prevents chronic morphine-induced promotion of angiogenesis,tumour growth,metastasis and mortality,without compromising analgesia[J].Br J Cancer,2007,97(11):1523-1531.
[12] Sinicrope FA,Gill S.Role of cyclooxygenase-2 in colorectal cancer[J].Cancer Metastasis Rev,2004,23(1/2):63-75.
[13] Benish M,Bartal I,Goldfarb Y,et al.Perioperative use of betablockers and COX-2 inhibitors may improve immune competence and reduce the risk of tumor metastasis[J].Ann Surg Oncol,2008,15(7):2042-2052.
[14] Kern MA,Haugg AM,Koch AF,et al.Cyclooxygenase-2 inhibition induces apoptosis signaling via death receptors and mitochondria in hepatocellular carcinoma[J].Cancer Res,2006,66(14): 7059-7066.
[15] Wei D,Wang L,He Y,et al.Celecoxib inhibits vascular endothelial growth factor expression in and reduces angiogenesis and metastasis of human pancreatic cancer via suppression of Sp1 transcription factor activity[J].Cancer Res,2004,64(6):2030-2038.
[16] Melamed R,Rosenne E,Shakhar K,et al.Marginating pulmonary-NK activity and resistance to experimental tumor metastasis:suppression by surgery and the prophylactic use of a beta-adrenergic antagonist and a prostaglandin synthesis inhibitor[J].Brain Behav Immun,2005,19(2):114-126.
[17] Bruzzone A,Pinero CP,Castillo LF,et al.Alpha2-adrenoceptor action on cell proliferation and mammary tumour growth in mice[J].Br J Pharmacol,2008,155(4):494-504.
[18] Palm D,Lang K,Niggemann B,et al.The norepinephrine-driven metastasis development of PC-3 human prostate cancer cells in BALB/c nude mice is inhibited by beta-blockers[J].Int J Cancer,2006,118(11):2744-2749.
[19] Melamed R,Bar-Yosef S,Shakhar G,et al.Suppression of natural killer cell activity and promotion of tumor metastasis by ketamine,thiopental,and halothane,but not by propofol:mediating mechanisms and prophylactic measures[J].Anesth Analg,2003,97(5): 1331-1339.8
[20] Shakhar G,Ben-Eliyahu S.In vivo beta-adrenergic stimulation suppresses natural killer activity and compromises resistance to tumor metastasis in rats[J].J Immunol,1998,160(7):3251-3258.
[21] Miao Y,Zhang Y,Wan H,et al.GABA-receptor agonist,propofol inhibits invasion of colon carcinoma cells[J].Biomed Pharmacother,2010,64(9):583-588.
[22] Garib V,Lang K,Niggemann B,et al.Propofol-induced calcium signalling and actin reorganization within breast carcinoma cells[J].Eur J Anaesthesiol,2005,22(8):609-615.
[23] 梁樺,楊承祥,李恒,等.異氟醚和七氟醚對人肺癌細(xì)胞株A549細(xì)胞凋亡及CD44、CD54表達(dá)的影響[J].中華麻醉學(xué)雜志,2010,30(4):389-391.
[24] Tonnesen E,Wahlgreen C.Influence of extradural and general anaesthesia on natural killer cell activity and lymphocyte subpopulations in patients undergoing hysterectomy[J].Br J Anaesth,1988,60(5):500-507.
[25] Deegan CA,Murray D,Doran P,et al.Anesthetic technique and the cytokine response to primary breast cancer surgery[J].Reg Anesth Pain Med,2010,35(6):490-495.