七氟烷對腫瘤細(xì)胞生長、侵襲轉(zhuǎn)移能力的影響及機(jī)制的研究進(jìn)展

蒲勁宏，王忠慧

(云南省腫瘤醫(yī)院麻醉科，云南 昆明 650100)

腫瘤病人的治療臨床上多采取手術(shù)治療加上其他的輔助治療，腫瘤病人手術(shù)的開展大都在七氟烷麻醉下進(jìn)行，術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移與吸入麻醉藥存在一定的聯(lián)系。七氟烷不同濃度對腫瘤的影響有一定差異，且對不同腫瘤細(xì)胞的作用不同，既可以促進(jìn)某些腫瘤細(xì)胞的凋亡，也可以在其他腫瘤中表現(xiàn)出不一樣甚至完全相反的作用。研究七氟烷對于腫瘤細(xì)胞的影響，有利于臨床工作中指導(dǎo)七氟烷在各種腫瘤手術(shù)中的具體應(yīng)用，本文對其研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

1 研究背景

近年來，惡性腫瘤的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)總體呈升高趨勢。研究顯示：在全球184 個國家和地區(qū)中，中國的惡性腫瘤發(fā)病率在總體上處于中等偏上水平，約占全球惡性腫瘤發(fā)病的21.8%[1-2]。

腫瘤的發(fā)生發(fā)展是體內(nèi)體外多種因素共同作用的結(jié)果，這也包括機(jī)體營養(yǎng)、理化因素、生活方式、疾病認(rèn)識等許多環(huán)境因素的作用。環(huán)境因素還可能通過影響基因突變、增加機(jī)體耐藥而引起病人放化療、靶向治療療效的改變及降低[3-5]。越來越多的證據(jù)表明，環(huán)境因素對腫瘤發(fā)生、治療、預(yù)后的作用不可小覷。因此對于腫瘤的治療，要關(guān)注腫瘤的整體及腫瘤對病人的影響，盡可能選擇對機(jī)體有利的一些臨床操作，以此來降低腫瘤的復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移，提高病人的整體預(yù)后。

腫瘤組織切除是腫瘤治療的重要環(huán)節(jié)。腫瘤術(shù)后生存率的影響因素除了腫瘤標(biāo)志物水平、臨床分期、病理分級、殘余病灶大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及清除情況外，麻醉作用對腫瘤患者的預(yù)后，對腫瘤細(xì)胞的生長、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移已逐漸成為了研究的熱點之一[6]。當(dāng)前關(guān)于腫瘤的治療以手術(shù)為主，化療及區(qū)域性介入化療為輔，結(jié)合放療、基因、免疫、生物、中藥治療等多程式的治療方案。其中臨床上外科手術(shù)加輔助放化療已成為惡性腫瘤醫(yī)治的準(zhǔn)則模式。但術(shù)后功能恢復(fù)差、致殘率高，且部分患者對放化療不敏感。可見，雖然手術(shù)、放療、生物免疫治療取得了一定療效，但難以取得滿意效果，因此尋求更佳的治療手段顯得尤為重要[7-8]。

臨床工作中，吸入全身麻醉的開展主要以七氟烷為主，七氟烷麻醉具有術(shù)后蘇醒快、無呼吸抑制、病人舒適度好等優(yōu)點，因此，七氟烷普遍運(yùn)用于小兒及老年的全身麻醉[9]。由于七氟烷具有揮發(fā)性，需要用特殊容器進(jìn)行濃度的控制，病人在氣管插管的情況下經(jīng)過呼吸道進(jìn)入體內(nèi)。七氟烷具有誘導(dǎo)迅速、可控性高等優(yōu)點而廣泛用于腫瘤手術(shù)的病人。有研究證實七氟烷除麻醉作用外，還可通過減少心肌細(xì)胞、神經(jīng)元或腎小管上皮細(xì)胞凋亡，對心、腦、肺、腎等重要器官的缺血再灌注損傷具有保護(hù)作用而降低宿主器官損傷[10-12]。

七氟烷術(shù)中的使用對惡性腫瘤術(shù)后的復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移起到促進(jìn)還是抑制的作用呢？不同的腫瘤表現(xiàn)出不同的影響。閱讀大量國內(nèi)外文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)七氟烷可以通過降低血小板的激活抑制肺癌細(xì)胞的侵襲能力[13]。七氟烷對一些腫瘤通過抑制腫瘤細(xì)胞增殖，下調(diào)p53的表達(dá)水平，一方面誘導(dǎo)產(chǎn)生凋亡小體、損傷DNA的完整性，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞晚期凋亡；另一方面，七氟烷在一部分腫瘤中經(jīng)過下調(diào)MMP-9或MDM2，妨礙VEGF的表達(dá)，遏制腫瘤細(xì)胞的生長。

2 七氟烷與腫瘤的研究現(xiàn)狀

七氟烷對于不同的腫瘤細(xì)胞起到了不同的作用，既可以促進(jìn)某些腫瘤細(xì)胞的凋亡，也可以促進(jìn)一些腫瘤細(xì)胞的增殖轉(zhuǎn)移。

Jaura[14]通過研究不同的麻醉方式及麻醉藥物對ER陰性的乳腺癌手術(shù)患者術(shù)前術(shù)后血清中循環(huán)腫瘤細(xì)胞凋亡影響，發(fā)現(xiàn)給予七氟烷麻醉的患者血清中癌細(xì)胞的細(xì)胞凋亡率較其他明顯升高，腫瘤轉(zhuǎn)移能力明顯減少，研究者認(rèn)為可能與七氟烷改變血清環(huán)境、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡有關(guān)。Ecimovic 等[15]通過體外實驗研究發(fā)現(xiàn)，七氟烷對ER陽性MCF7細(xì)胞具有促進(jìn)增殖、遷移、侵襲作用，但不具有劑量依賴性。

Muller-Edenborn[16]對結(jié)腸癌的研究發(fā)現(xiàn)七氟烷作為揮發(fā)性麻醉藥能通過減少中性粒細(xì)胞MMP-9釋放和干擾CXCR2下游信號通路及上調(diào)蛋白激酶C上游信號通路途徑，下調(diào)MMP-9表達(dá)，降低基底膜破壞，從而減少體外癌細(xì)胞的遷移。

在肺癌的研究中，Wei等[17]和Liang 等[18]研究發(fā)現(xiàn)七氟烷能停滯肺癌細(xì)胞周期在G2/M期，并誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞產(chǎn)生凋亡小體，破壞DNA完整性，上調(diào)caspase 3、7的表達(dá)水平，誘導(dǎo)A549肺癌細(xì)胞凋亡，降低細(xì)胞活力。缺氧能增強(qiáng)細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移潛能，而七氟烷能通過下調(diào)HIF-1α、XIAP、Survivin、Fascin和HPA的表達(dá)和HIF-1α及其下游相關(guān)基因的調(diào)控，部分逆轉(zhuǎn)p38 MAPK的活性，抑制缺氧誘導(dǎo)的肺癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移能力[19，18]。研究證實，七氟烷與順鉑協(xié)同抑制肺癌細(xì)胞侵襲，可能與七氟烷促進(jìn)細(xì)胞凋亡和下調(diào)與肺癌侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)蛋白(XIAP、 Survivin、 MMP-2和MMP-9等)有關(guān)[20]。

在另一項肺癌的研究中，發(fā)現(xiàn)肺癌病人接受手術(shù)治療之后，往往死于腫瘤轉(zhuǎn)移，腫瘤的轉(zhuǎn)移常發(fā)生在術(shù)后。有證據(jù)表明手術(shù)促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。目前研究了解到，血小板的激活與腫瘤細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移相關(guān)。肺癌病人血小板與正常人血小板比較明顯增高，血小板的活化程度與病人預(yù)后有一定的影響，活性血小板可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的抵抗力，使其避免免疫細(xì)胞的攻擊。對照試驗結(jié)果表明，七氟烷治療的腫瘤病人血小板活化水平降低，抑制了血小板誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移[13]。

在肺腫瘤手術(shù)中觀察發(fā)現(xiàn)，患者預(yù)后與肺缺血再灌注損傷相關(guān)，炎性細(xì)胞因子IL-6、IL-8和單核細(xì)胞趨化蛋白-1是引起肺缺血再灌注損傷的重要因素。通過酶聯(lián)免疫吸附分析，七氟烷抑制了腫瘤壞死因子誘發(fā)的IL-6、IL-8和MCP-1基因表達(dá)，抑制了TNF-α誘導(dǎo)的p65 NF-κb轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核。研究表明七氟烷具有抗炎作用，顯著抑制了血液中腫瘤壞死因子的釋放[21]。

骨肉瘤是骨科患者高發(fā)的一種惡性腫瘤，病人集中于青少年，預(yù)后較差。骨肉瘤主要采取手術(shù)切除輔以放化療及其他免疫治療。骨肉瘤的發(fā)病同其他惡性腫瘤相似，是機(jī)體原癌基因的激活及抑癌基因突變、凋亡等一系列綜合因素的結(jié)果。常見的原癌基因有c-myc、fos等，比較熟悉的抑癌基因有p53、Rb等[22]。夏鵬[23]通過Western blot 方法檢測骨肉瘤MG-63 細(xì)胞中FANCD2 蛋白表達(dá)，發(fā)現(xiàn)FANCD2 基因表達(dá)被抑制，誘導(dǎo)了骨肉瘤細(xì)胞調(diào)亡，證明了p53 信號通路介導(dǎo)骨肉瘤細(xì)胞凋亡。另一些研究發(fā)現(xiàn)，p53凋亡刺激蛋白2(ASPP2)作為p53凋亡刺激蛋白家族的重要成分，與細(xì)胞生長、凋亡、損傷及細(xì)胞遷移等一批生理病理反應(yīng)有著不可或缺的關(guān)系。據(jù)以往的資料顯示ASPP2可以穩(wěn)定β-catenin-E-cadherin 復(fù)合體，抑制β-catenin 核轉(zhuǎn)位，抑制腫瘤細(xì)胞的生長、侵襲[24]。骨肉瘤細(xì)胞的凋亡與p53通路相關(guān)，進(jìn)一步研究麻醉藥物如七氟烷與骨肉瘤、p53通路之間的相互作用關(guān)系，對于臨床上指導(dǎo)麻醉藥品對骨肉瘤病人的應(yīng)用具有重要的實際意義。在骨肉瘤病人進(jìn)行麻醉時，麻醉醫(yī)生可以根據(jù)骨肉瘤的分型、浸潤情況，選擇對病人預(yù)后更有利的麻醉藥物及麻醉方式，以此提升骨肉瘤患者的術(shù)后總體生存率。鄭少偉等[25]運(yùn)用Q-PCR、Western blot、Transwell、co-IP、免疫熒光實驗檢測骨肉瘤組織和細(xì)胞中ASPP2 mRNA的表達(dá)、ASPP2蛋白表達(dá)、細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力及β-catenin和E-cadherin相互作用水平、β-catenin在細(xì)胞核中表達(dá)水平。得出ASPP2可以降低骨肉瘤細(xì)胞SAOS2的轉(zhuǎn)移、侵襲，可能的作用機(jī)制就是穩(wěn)定β-catenin-E-cadherin復(fù)合體，阻遏β-catenin核轉(zhuǎn)位，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。

以上研究結(jié)果提示，七氟烷具有一定抗腫瘤作用，但與細(xì)胞種類有關(guān)，具有細(xì)胞特異性，對一部分腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)為促進(jìn)生長增殖的作用。對于七氟烷抗腫瘤作用機(jī)制，目前尚未完全清楚，以下機(jī)制具有抗腫瘤作用：(1)通過上調(diào)或下調(diào)凋亡相關(guān)基因和蛋白表達(dá)，誘導(dǎo)產(chǎn)生凋亡小體，損傷DNA的完整性，抑制腫瘤細(xì)胞增殖，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞晚期凋亡；(2)通過下調(diào)與腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)水平，阻礙和抑止與腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移相關(guān)信號通路如MAPK信號通路、MM-9信號通路等，從而抑制腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移；(3)七氟烷能與其他抗腫瘤藥物產(chǎn)生協(xié)同抗腫瘤作用。在骨肉瘤中p53表達(dá)是陽性的，與其惡性程度和抗凋亡是呈正相關(guān)的。此外，在骨肉瘤中MMP-9的表達(dá)與其浸潤、侵襲及轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)[26-28]。MMP-9 和MDM2在促進(jìn)腫瘤血管生成方面具有協(xié)同作用，MDM2能抑制野生型p53(wt-p53)轉(zhuǎn)錄活性和抗腫瘤活性，使腫瘤的發(fā)生成為可能[29-30]。

3 結(jié)語與展望

腫瘤的發(fā)病率及罹患群體在統(tǒng)計學(xué)上占有相當(dāng)大的比重，關(guān)注腫瘤的發(fā)生發(fā)展及治療方式，對于提高患者的生存質(zhì)量具有重要的臨床意義。腫瘤的發(fā)病不是單一因素造成的，是長時間、多因素綜合作用引起的。不能片面地去認(rèn)識，要從整體去弄清楚各種腫瘤的性質(zhì)及誘發(fā)因素，盡可能減少刺激因素，增強(qiáng)機(jī)體抵抗腫瘤細(xì)胞破壞的能力。

隨著外科學(xué)的不斷發(fā)展，手術(shù)切除成為了腫瘤治療的一種重要手段。大部分腫瘤若診斷及時，進(jìn)行早期手術(shù)完整切除輔以后續(xù)治療，病人的預(yù)后轉(zhuǎn)歸是很好的。而麻醉早已成為外科手術(shù)中的重要組成部分，麻醉技術(shù)及麻醉藥品用于腫瘤手術(shù)的病人，是否會產(chǎn)生對患者有益或者有害的影響，不同的研究得出的結(jié)果存在差異。以往研究麻醉因素對腫瘤患者的影響，幾乎都是從抗腫瘤免疫著手，大量研究證實了幾乎所有的麻醉藥物均對免疫功能有不同程度抑制作用。

圍手術(shù)期麻醉藥物及相關(guān)麻醉技術(shù)在腫瘤患者生存期及預(yù)后中的研究是當(dāng)今腫瘤研究發(fā)展的新熱門、前沿問題和關(guān)注焦點。七氟烷是一種被大量運(yùn)用于臨床的麻醉藥物，研究發(fā)現(xiàn)，適宜濃度的七氟烷對機(jī)體重要臟器具有保護(hù)作用，尚具有一定的抗腫瘤作用，但有細(xì)胞特異性，對部分腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)為促進(jìn)增殖轉(zhuǎn)移?？傊芯科叻閷τ谀[瘤細(xì)胞的影響，可為今后在各類腫瘤患者的圍手術(shù)期麻醉藥物及麻醉方式的選擇提供更好的指導(dǎo)。