三氧化二砷對原發(fā)性肝癌的作用及機(jī)制研究

施 露，尚 迪，郭 珊

（北京中醫(yī)藥大學(xué)東方學(xué)院，河北 廊坊 065001）

三氧化二砷對原發(fā)性肝癌的作用及機(jī)制研究

施 露，尚 迪，郭 珊

（北京中醫(yī)藥大學(xué)東方學(xué)院，河北 廊坊 065001）

本文主要總結(jié)國內(nèi)外最新的研究成果，闡述三氧化二砷治療原發(fā)性肝癌的相關(guān)作用及機(jī)制，以期為未來砷劑抗腫瘤用藥提出新的研究方向。

三氧化二砷；抗腫瘤；原發(fā)性肝癌；作用機(jī)制

三氧化二砷（Arsenic trioxide，As2O3）是中藥砒霜的有效成分。As2O3在體內(nèi)、外試驗(yàn)中均對腫瘤細(xì)胞有抑制作用，對肝癌細(xì)胞的抑制作用格外顯著。因此，As2O3的抗肝癌作用備受關(guān)注。

1 抑制肝癌細(xì)胞的增殖

增殖是肝癌細(xì)胞侵襲、擴(kuò)散的基礎(chǔ)。抑制肝癌細(xì)胞的增殖，可有效控制病情，延長患者生命周期，提高其的治愈機(jī)會。

1.1 細(xì)胞周期阻滯

阻滯細(xì)胞周期是As2O3抑制腫瘤生長的重要機(jī)制。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，As2O3使G2/M期細(xì)胞增加，S期細(xì)胞減少，實(shí)驗(yàn)組中G2/M期細(xì)胞的百分比是對照組的 2.0～5.0倍。As2O3在肝癌細(xì)胞中通過上調(diào)抑癌基因PTEN在肝癌細(xì)胞中的表達(dá)，導(dǎo)致了Akt和磷酸化Wee1（Ser642）的下調(diào)及磷酸化Cdc2（Thr15）增加，從而誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞發(fā)生周期阻滯。As2O3還能增強(qiáng)細(xì)胞微管聚合能力，從而干擾肝癌細(xì)胞的有絲分裂，使細(xì)胞周期阻滯于有絲分裂期。

1.2 細(xì)胞毒作用

實(shí)驗(yàn)表明，隨著As2O3濃度的升高，細(xì)胞的存活率降低（P＜0.05），表現(xiàn)出明顯的細(xì)胞毒性。對照組凋亡率僅為5%左右，而As2O3處理后提高了細(xì)胞凋亡率（P＜0.05），10 μmol/LAs2O3誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡率高達(dá)30%左右，細(xì)胞代謝能力明顯減弱。此外，隨著As2O3濃度的增加，細(xì)胞凋亡率也隨之增加，具有一定的劑量效應(yīng)依賴關(guān)系。

2 誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡作用

凋亡是細(xì)胞程序性死亡的過程，凋亡機(jī)制失調(diào)導(dǎo)致的細(xì)胞不正常增殖，是癌變的發(fā)生原因之一。也正因如此，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡可以成為治療原發(fā)性肝癌并且阻止癌細(xì)胞擴(kuò)散的一個策略。相關(guān)研究表明As2O3可通過下調(diào)Bcl-2，降低Bcl-2/bax的比值，活化caspase及下調(diào)線粒體跨膜電位等機(jī)制導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡[4]。

實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)As2O3處于較低劑量時（0.5 μM），可以引起細(xì)胞的分化，但在較高劑量時（0.5～2.0 μM），則會引起細(xì)胞的凋亡。隨著As2O3劑量的增加，各組細(xì)胞凋亡率和壞死率逐漸增加，呈劑量依賴性關(guān)系。

3 誘導(dǎo)肝癌干細(xì)胞的分化

腫瘤細(xì)胞的誘導(dǎo)分化，即促使惡性腫瘤細(xì)胞向正常細(xì)胞的的形態(tài)及生物學(xué)方面方向演化、分化的過程。腫瘤干細(xì)胞理論認(rèn)為，腫瘤中有自我更新和分化的能力、對于化療藥物抗性的能力、為腫瘤生長提供動力等能力的細(xì)胞，即腫瘤干細(xì)胞（cancer stem cells，CSC）。腫瘤干細(xì)胞在腫瘤的發(fā)生，發(fā)展、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)中起著關(guān)鍵作用，誘導(dǎo)分化郵瘤干細(xì)胞治療也許成為治療原發(fā)性肝癌的有效方法。

實(shí)驗(yàn)證明，高劑量的As2O3可抑制肝癌干細(xì)胞的增殖，而低劑量的As2O3無此作用。腫瘤干細(xì)胞被認(rèn)為比一般腫瘤細(xì)胞具有更強(qiáng)的化療抵抗性。與此同時，As2O3可以降肝癌干細(xì)胞相關(guān)干性基因表達(dá)，且低劑量的As2O3可以破壞肝癌干細(xì)胞的自我更新能力及分化能力。

實(shí)驗(yàn)證實(shí)，腫瘤細(xì)胞就是腫瘤干細(xì)胞分化而來的。想要控制住腫瘤潛在的惡性能力，可通過誘導(dǎo)腫瘤干細(xì)胞分化實(shí)現(xiàn)，這在腫瘤防治的臨床應(yīng)用中是可行。并且，As2O3誘導(dǎo)肝癌干細(xì)胞分化可以抑制肝癌術(shù)后復(fù)發(fā)，延長生存期，降低循環(huán)血腫瘤細(xì)胞。這為臨床提高原發(fā)性肝癌的治療效果提供了一種新的思路及方法。

4 抑制腫瘤血管的生成

研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤新生血管決定了大多數(shù)腫瘤細(xì)胞的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移。研究證實(shí)原發(fā)性肝癌具有生長快、易發(fā)生在肝組織內(nèi)，術(shù)后高復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移等特點(diǎn)，究其根本是肝癌可以誘導(dǎo)腫瘤血管生成，使腫瘤組織中含有豐富的新生血管。一旦血管新生受阻，腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移行為就會受到巨大打擊，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞調(diào)亡壞死。抑制腫瘤內(nèi)血管的生成，是阻止肝癌惡性發(fā)育、擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)[2]。

5 下調(diào)端粒酶活性

端粒酶是一種逆轉(zhuǎn)錄酶，參與癌癥發(fā)生的多階段過程中。持續(xù)存在高水平的端粒酶活性，端粒的長度隨著細(xì)胞的細(xì)胞分裂保持相對穩(wěn)定，使腫瘤細(xì)胞獲得了永生，大部分正常細(xì)胞缺乏端粒酶活性，分裂一定次數(shù)后衰老、死亡。

As2O3能通過下調(diào)腫瘤細(xì)胞端粒酶的活性，改變細(xì)胞周期蛋白和與凋亡控制蛋白的基因表達(dá)。實(shí)驗(yàn)顯示，經(jīng)過1 μmol/LAs2O3處理過的人肝癌細(xì)胞48 h后，端粒酶活性降低，出現(xiàn)細(xì)胞凋亡，表明下調(diào)端粒酶活性是As2O3抑制肝癌細(xì)胞的機(jī)制之一。

6 逆轉(zhuǎn)肝癌細(xì)胞多藥耐藥性

As2O3可逆轉(zhuǎn)肝癌細(xì)胞多藥耐藥性，其機(jī)制主要與通過下調(diào)P-gp表達(dá)，增加肝癌細(xì)胞內(nèi)化療藥物的濃度有關(guān)。研究表明，As2O3可通過降低GST-π的表達(dá)水平，從而達(dá)到逆轉(zhuǎn)多藥耐藥性的目的。

7 總結(jié)和展望

深入研究As2O3發(fā)揮作用的藥效機(jī)制，清楚其中間轉(zhuǎn)化過程和中間產(chǎn)物的性質(zhì)、功能及作用，研究As2O3進(jìn)入機(jī)體，其代謝后的不同砷化合物在正常組織及腫瘤組織中的代謝規(guī)律有何差異，以及與其抗腫瘤藥效的相關(guān)性，更好的闡明As2O3抗腫瘤作用機(jī)制，為As2O3抗腫瘤研究的提出新的思路。

[1] 趙 煒,陸驪工.三氧化二砷抗腫瘤作用的研究進(jìn)展[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2013,16(26):11-13.

[2] 顧亞琴,張 良,楊兆聰,等.砷劑抗腫瘤作用研究進(jìn)展[J].中國藥理與臨床,2016,32(1):224-225.

本文編輯：吳 衛(wèi)

R734.2

A

ISSN.2095-8242.2017.14.2741.01