作者：刘连新 朱安龙 陈炜 等
来源：中华外科杂志
目的
探讨三氧化二砷(As2O3)对肝癌细胞系BEL-7402的影响及其作用机理,并观察不同应用途径对原发性肝癌患者的治疗效果。
方法
观察As2O3作用后肝癌细胞的形态学改变、并通过流式细胞仪和DNA梯状电泳观察细胞凋亡的情况,应用逆转录聚合酶链式反应和荧光分光光度计检测半胱氨酸蛋白酶-3的变化情况。观察其对裸鼠移植瘤生长抑制的效果。并分别通过静脉滴注和动脉持续灌注观察其对原发性肝癌患者的治疗效果。
结果
不同浓度的As2O3作用于肝癌细胞有明显的时间和剂量依赖性,发生作用后细胞生长明显受抑制,有明显的凋亡特征性改变;流式细胞仪分析存在G2/M期阻滞,在G1峰前出现明显的凋亡峰;琼脂糖凝胶电泳出现明显的凋亡特征性梯状条带。随着As2O3作用时间的延长,半胱氨酸蛋白酶-3的mRNA无明显变化,而半胱氨酸蛋白酶-3蛋白质的活性逐渐增高。不同浓度的As2O3对于裸鼠肝癌移植模型有明显的抑制生长作用。对28例患者的静脉输注治疗可明显改善患者的生存质量,并且具有毒副作用小的特点。43例动脉灌注治疗患者中,30例肿瘤体积缩小或不变,有效率为69.8%,19例甲胎蛋白下降或降至正常。
结论
As2O3可明显抑制肝癌细胞的生长,其机理主要是诱导肝癌细胞凋亡;凋亡的可能机理是通过半胱氨酸蛋白酶-3起作用,作用位点是在酶的前体水平;应用As2O3连续区域化疗对原发性肝癌有很好的治疗效果。
讨论
砷剂是一种广泛存在于自然界的毒性化合物,早在20世纪70年代就已应用于白血病的治疗。到20世纪90年代,逐渐发现其对急性早幼粒细胞性白血病有显著效果。本研究显示,As2O3对肝癌细胞系亦有明显的效果,它通过诱导肿瘤细胞凋亡而发挥作用。细胞凋亡是一种相对于细胞坏死的、主动的、程序化的细胞死亡形式。本实验发现,As2O3对肝癌细胞的作用有明显的时间和剂量依赖性。较低浓度的As2O3(1～2μmol/L)即对肝癌细胞系BEL-7402有明显的抑制作用,且可使肝癌细胞发生凋亡。随着As2O3浓度的提高,其对肝癌细胞生长的抑制作用和促进凋亡作用变得更为明显,而且发生作用的时间更短。关于砷剂治疗肿瘤的机理一直是人们不断探索的问题。传统观念认为砷剂与蛋白质和氨基酸分子中的巯基具有较强的亲和性,能影响巯基酶的活性;也可直接与蛋白质的巯基结合,使蛋白质失活,引起细胞代谢异常,发生凋亡。As2O3对白血病的作用机理主要是可下调白血病细胞bcl-2的表达,使bcl-2/bax的比值失调;也可选择性地与白血病细胞的白血病结合蛋白结合,并促进其降解,从而诱导细胞凋亡。本研究发现其对肝癌细胞系的作用主要是使Caspase-3蛋白活性增加。在应用2μmol/LAs2O3后逐渐升高,至12h时达高峰,然后逐渐下降,但仍维持高于用药前的水平。同时应用聚合酶链式反应发现Caspase-3的mRNA水平在用药前后并没有显著的变化。提示As2O3使肝癌细胞发生凋亡的作用主要是通过使Caspase-3蛋白表达增高所致,但其mRNA水平没有变化,其作用位点是在转录水平后,在翻译水平前。也就是说,As2O3能够使Caspase-3的酶原迅速转变为有活性的Caspase-3,且作用位点是在酶的前体水平。在裸鼠荷瘤抑制实验取得了预想的效果之后,我们借鉴血液系统肿瘤的治疗经验,开展了静脉滴注As2O3的临床治疗,取得了显著的效果。由于原发性肝癌的血供主要来自于肝固有动脉,我们进行持续动脉灌注治疗,结果表明,可以有效缓解肝区症状,改善生活质量。由于局部持续用药,可以使肿瘤细胞始终处于有效的药物浓度之下,可以提高治疗效果,减少全身副反应。应用As2O3过程中无白细胞明显下降、骨髓抑制、脱发等副反应,对肝、肾没有明显的毒性作用。低热比较常见,一般于给药后2～3d出现,停药后3～14d自行消失,只有1例因为顽固性的高热退出了治疗。临床应用结果显示,As2O3是一种低毒、有效的治疗药物,对于不能手术的原发性肝癌患者有很好的效果;超选择性肝动脉置管,连续区域化疗是最佳的给药方法。
责任编辑：Dr.q
参考文献
中华外科杂志2005 年1月第43卷第1期Chin J Surg, January 2005 , Vol.43
苏公网安备32059002004080号
