三氧化二砷抗胃癌的研究进展 三氧化二砷抗肿瘤

　　摘要：砷剂是众所周知的一类致癌源，能诱发多种癌症，但它的衍生物三氧化二砷却是一种有潜力的抗癌物，三氧化二砷俗称砒霜，是传统中药毒药，能有效地用来治疗急性早幼粒白血病（APL）以及其他肿瘤。但由于毒性较大，限制了它的广泛应用。近几年来，As2O3在治疗实体瘤尤其是胃癌方面的研究也越来越多，本文结合国内外相关文献就As2O3治疗胃癌的实验和临床进展做一综述。
　　关键词：三氧化二砷 抗癌 胃癌 As2O3
　　【中图分类号】R-0【文献标识码】B 【文章编号】1008-1879(2012)07-0040-01
　　1 体外实验
　　不同的肿瘤细胞对As2O3的敏感性不同，有研究者曾用As2O3处理六种癌细胞，分别是MGC-803，HIC MCF-7,HeLa,BEL-7402和A549细胞，结果发现As2O3不同程度地抑制它们的生长并诱导凋亡，提示As2O3可能是一种潜在的抗胃癌药物。近来研究发现As2O3对多种类型的胃癌细胞株均有抑制生长增殖以及诱导凋亡作用。Shao QS[2]用1,5,10mmol的As2O3处理MKN45细胞，克隆形成抑制率分别达到了38.5%，99.1%和99.5%。研究表明As2O3对人胃癌细胞系BGC-823同样呈生长抑制和凋亡诱导作用，并呈时间和剂量依赖性。在微缺氧状态下，As2O3抑制人胃癌细胞SGC7901生长，诱导其凋亡。
　　2 体内实验
　　邬德东用人胃癌细胞SGC7901细胞皮下注射于裸鼠，建立裸癌移植瘤模型，腹腔注射给药不同浓度的As2O3，用药10天后低高2个实验组瘤块的平均体积均显著小于对照组(P<0.05),且高剂量组瘤块平均体积显著小于低剂量组(P<0.05)；抑瘤率分别达29.08%和52.17%。该实验表明As2O3单剂能显著抑制人胃癌裸鼠皮下移植瘤的生长。
　　3 抗胃癌作用机制的研究
　　3.1 细胞毒作用与活性氧的关系。As2O3对靶细胞的细胞毒作用与细胞内氧自由基的产生密切相关。张敬东用MTT法检测As2O3对胃癌MGC803、BGC823和SGC7901细胞的细胞毒作用；应用流式细胞仪检测未用药及As2O3作用后3种细胞系的ROS水平。结果不同浓度的As2O3呈时间、浓度依赖性抑制胃癌MGC803、BGC823和SGC7901细胞的增殖。5μmol/L As2O3作用24h后，MGC803和BGC823细胞的ROS峰值水平分别为100.8±3.8和103.5±2.3，与用药前比较均显著升高(P<0.001,P<0.01)。
　　3.2 与凋亡相关基因作用。诱导肿瘤细胞发生凋亡可能是其抗胃癌的主要作用机制之一。Shao QS应用显微镜和流式细胞仪观察As2O3对人胃癌细胞株MKN45的作用时发现，As2O3作用于肿瘤细胞后可看到细胞体积缩小，染色质固缩成斑块状，呈半月形紧贴于核膜周边，核碎裂，凋亡小体形成，均为典型的细胞凋亡形态学改变并且还发现As2O3诱导MKN45细胞凋亡作用呈时间依赖性。通过研究均证实As2O3对胃癌细胞有促凋亡作用，但在作用机理、药物敏感浓度等方面存在不少差异，有待于进一步研究验证。
　　3.3 诱导线粒体跨膜电位(△ψm)下降。细胞△ψm是构成线粒体电化学梯度的主要部分，常态的△ψm是维持线粒体正常功能必不可少的。实验表明，As2O3，能诱导△ψm下降，激活Caspase级联反应，引起Caspase-9活性增高，最终导致细胞凋亡。
　　3.4 影响细胞内Ca2+浓度。有研究表明，As2O3影响肿瘤细胞内Ca2+稳定态，诱导肿瘤细胞内Ca2+浓度持续升高。另有实验表明，As2O3在诱导MGC-803,HIC,MCF-7,HeLa,BEL-7402 and A549 cells细胞凋亡过程中，肿瘤细胞对三氧化二砷的敏感性与细胞内ca2+浓度升高程度密切相关。
　　3.5 对端粒酶的影响。端粒酶是迄今发现的一个最为广谱和特异的肿瘤标志物,与细胞衰老、永生化和肿瘤的发生、发展有密切关系。梅树江等在体外用As203作用人胃癌BGC823后，发现不同As2O3浓度、不同时间作用的四组胃癌细胞的端粒酶活性值与对照组比较明显降低(P<0.05)。并且5μmol/LAs2O3分别作用胃癌细胞株24、48h后hTERT基因的转录表达仅为对照组的28.2%和10.3%，说明As2O3对端粒酶逆转录酶基因的转录具有明显抑制作用(P<0.05)。张扬等研究发现As2O3通过下调TRF2蛋白表达、上调TRF1蛋白表达改变端粒稳定性状态及使染色体端-端融合，从而诱导MGC803细胞凋亡。提示As2O3是一优良的端粒酶抑制剂，有一定的抗胃癌前景。
　　3.6 对肿瘤血管生成的影响。近年来已发现As2O3对肿瘤血管生成有抑制作用。肖延风等[21]用人胃腺癌细胞株SGC7901接种30只裸鼠皮下，建立实体瘤模型。治疗组接受As2O3腹腔注射10d。As2O3治疗组的微血管密度(MVD)、VEGF荧光表达水平均显著低于对照组(P<0.01)。
　　3.7 抑制肿瘤的浸润和侵袭。于齐宏通过观察胃癌术前短时间，小剂量应用As2O3，能抑制肿瘤的浸润与转移三氧化二砷的抗肿瘤作用，这种抑制肿瘤的作用与下调CD44、VEGF，上调nm23的表达有关。
　　3.8 对细胞周期的影响。李岚通过观察不同浓度、不同时间的As2O3作用于胃癌细胞，发现大多数细胞被阻滞于G2／M期，而且凋亡现象多发生在G2／M期的细胞中。
　　P53基因、cyclinD1和PCNA基因是细胞周期的调控因子，梁桃等[24]发现As2O3能下调胃癌细胞P53、cyclinD1和PCNA的蛋白表达。
　　3.9 对表观遗传学的影响。As2O3作为一种细胞毒药物，长期以来被认为能抑制细胞DNA的合成，干扰细胞代谢，致染色体畸变或损害细胞基因。As2O3对癌细胞的效应是广泛的，可引起多种肿瘤细胞的多种基因的表达改变。近来研究表明，砷剂致癌作用不但与遗传学改变有关，也与表观遗传学的改变有关，如引起DNA的超甲基化或者低甲基化。而有机砷又以三种形式存在，即As2S3，As2S2，As2O3。但是目前，关于As2O3诱导胃癌细胞凋亡是否与表观遗传学有关的报道甚少。
　　4 问题和展望
　　近几年来虽然从多层次、多角度对As2O3治疗原发性胃癌的作用进行了大量的体内外实验，且发现促细胞凋亡可能是主要作用机制，但对其诱导凋亡的信号传导途径、敏感剂量、作用的靶分子等存在较大分歧，甚至结论相左，有待于进一步深入研究；该药毒性很大，在临床上作为抗胃癌的药物是否合理有效有待于进一步研究。
　　参考文献
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