崔 澂,侯秀真(綜述),郝淑維(審校)
(1.白求恩醫(yī)務(wù)士官學(xué)校醫(yī)學(xué)技術(shù)系,石家莊 050081; 2.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院婦產(chǎn)科,石家莊050011)
三氧化二砷在宮頸癌治療中的研究進展
崔澂1,侯秀真2△(綜述),郝淑維2※(審校)
(1.白求恩醫(yī)務(wù)士官學(xué)校醫(yī)學(xué)技術(shù)系,石家莊 050081; 2.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院婦產(chǎn)科,石家莊050011)
摘要:三氧化二砷(As2O3)可干擾細胞周期,影響增殖凋亡相關(guān)基因(如病毒性致瘤基因、Fas/FasL、Bcl-2/Bax、絲裂原活化蛋白激酶、微管相關(guān)蛋白等)和細胞分化相關(guān)基因的表達。As2O3還可降低端粒酶活性,上調(diào)胞內(nèi)活性氧水平,升高胞內(nèi)鈣離子濃度,改變線粒體及微管微絲結(jié)構(gòu)功能,以干擾宮頸癌細胞增殖凋亡。As2O3亦可阻礙宮頸癌細胞侵襲、轉(zhuǎn)移,增強放射治療的敏感性,下調(diào)免疫抑制分子分泌,以有效阻礙腫瘤免疫抑制。其高效多靶點抗瘤功效,有助于遏制宮頸癌進展,并防止復(fù)發(fā)。
關(guān)鍵詞:宮頸癌;三氧化二砷;抗瘤治療
宮頸癌是女性生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一,發(fā)病率居婦科腫瘤首位,全世界每年罹患者約50萬,我國每年約有2萬罹患者死亡,其發(fā)病率逐年上升且趨于年輕化[1],其綜合療效的提升一直是婦科腫瘤治療學(xué)的研究熱點。三氧化二砷(arsenic trioxide,As2O3)為中藥砒霜的主要成分,具有蝕瘡祛腐、殺蟲、祛痰、截瘧、軟堅散結(jié)等作用,一般用于痔瘡瘰疬、癰疽惡瘡、牙疳癬瘡、寒痰哮喘、瘧疾痢疾等疾病的治療。20世紀(jì)70年代,首次應(yīng)用以As2O3為主的“癌靈一號”治療急性早幼粒細胞白血病取得了顯著療效[2]。自此,As2O3作為以毒攻毒類新型抗瘤藥物逐漸成為關(guān)注焦點。As2O3可通過多種途徑對宮頸癌發(fā)揮顯著抗瘤效應(yīng),現(xiàn)就As2O3在宮頸癌治療中的作用研究予以綜述。
1影響宮頸癌細胞增殖凋亡
1.1干擾腫瘤細胞周期As2O3可促使宮頸癌HeLa細胞及人乳頭瘤病毒(human papilloma virus,HPV)感染細胞體外增殖降低48%~60%,誘導(dǎo)腫瘤細胞有絲分裂S期至G2/M期阻滯及凋亡[3-4]。將HeLa細胞接種于裸鼠皮下,成瘤后于腹腔分別連續(xù)注射砷劑14 d,小鼠精神狀態(tài)良好,瘤重增長減緩,抑瘤率明顯高于卡鉑組(分別為35.8%和27.9%);腫瘤細胞增殖指數(shù)顯著降低,G0/G1期細胞明顯增多,G2/M期細胞明顯減少,凋亡率顯著升高[5]。絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/AKT)通常在腫瘤細胞中可被過度激活,進而在刺激細胞周期運轉(zhuǎn)、干擾細胞周期調(diào)控點、調(diào)整紡錘體排列、抑制細胞凋亡中發(fā)揮關(guān)鍵效應(yīng);AKT抑制劑可通過促進細胞凋亡而顯著提高HeLa細胞對As2O3的敏感性[6]。因此,As2O3可通過促進宮頸癌細胞周期停滯而打亂其生長增殖,且不良反應(yīng)輕微,為可逆性且無重要臟器損傷,使用安全有效[5]。增殖細胞核抗原是真核細胞DNA合成、細胞增殖所必需的酸性核蛋白,表達水平較高的腫瘤細胞增殖活躍且易于轉(zhuǎn)移。As2O3處理后,HeLa細胞的增殖細胞核抗原表達顯著下降,10 μmol/L As2O3作用72 h時下調(diào)作用最明顯(下調(diào)率達64%)[3]。細胞周期素(cyclin)B在G2期或G2/M轉(zhuǎn)變期發(fā)揮重要作用,可與亞基P34cdc2結(jié)合組成成熟的刺激因子,為啟動細胞由G2期順利進入M期的重要蛋白激酶;As2O3雖然能夠上調(diào)HeLa細胞表達cyclin B,激活p34cdc2/cyclinB激酶,促進Bcl-2磷酸化,但僅在M期促進細胞骨架蛋白β和多聚聚合酶分裂,導(dǎo)致M期阻滯,影響細胞周期的正常運行,最終誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡[7]。
1.2影響增殖凋亡相關(guān)基因表達
1.2.1抑制病毒性致瘤基因表達宮頸癌發(fā)病與HPV感染密切相關(guān)。HPV基因組的E區(qū)是維持病毒復(fù)制、編碼病毒蛋白的關(guān)鍵編碼區(qū),其E6、E7能夠改變宮頸角蛋白細胞的終末分化,破壞細胞周期的負調(diào)控,誘導(dǎo)細胞進入S相,從而使感染并表達E6、E7原癌蛋白的宮頸上皮細胞繞過正常細胞周期檢測位點,出現(xiàn)程序化細胞凋亡中斷,最終導(dǎo)致增殖失控、永生化而癌變[8]。HeLa細胞是HPV18 E6、E7表達陽性的宮頸癌細胞,2 μmol/L As2O3作用48 h后,E6信使RNA表達明顯受抑并下調(diào)50%,5~10 μmol/L As2O3可使其表達完全阻斷[9]。因此,As2O3可通過抑制HPV致瘤基因表達誘導(dǎo)宮頸癌細胞凋亡,從而改變其惡性生物學(xué)行為。
1.2.2上調(diào) Fas/FasL基因表達Fas/FasL是重要的凋亡經(jīng)典通路相關(guān)基因,F(xiàn)as與其配體FasL結(jié)合后可向胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)凋亡信號,使細胞DNA裂解而凋亡。As2O3處理后,HeLa細胞的Fas蛋白表達上調(diào),以5 μmol/L As2O3作用48 h最明顯(上調(diào)67%),較高濃度時可同時上調(diào)FasL蛋白表達[2]。
1.2.3干擾Bcl-2/Bax表達平衡Bcl-2可通過多種途徑拮抗細胞凋亡,而Bax是研究最廣泛的促凋亡蛋白,Bcl-2/Bax比值決定細胞是否進入凋亡狀態(tài)。Bcl-2與Bax是否通過直接作用參與As2O3誘導(dǎo)的HeLa細胞凋亡尚存在爭議。As2O3處理后,HeLa細胞中的Bcl-2蛋白表達下調(diào),Bax蛋白表達上調(diào),Bcl-2/Bax值降低,促進凋亡[10]。亦有研究顯示,雖然As2O3可誘導(dǎo)HeLa細胞凋亡,但作用前后Bcl-2、Bax表達差異無統(tǒng)計學(xué)意義,而Bcl-2轉(zhuǎn)染后卻可完全抑制As2O3誘導(dǎo)的HeLa細胞凋亡;提示As2O3誘導(dǎo)宮頸癌細胞凋亡與Bcl-2/Bax無直接相關(guān)性,可能通過其他機制途徑發(fā)揮促凋亡效應(yīng);過度表達Bcl-2的HeLa細胞可能通過間接調(diào)節(jié)細胞內(nèi)活性氧類(reactive oxygen species,ROS)水平及線粒體膜電位而阻滯As2O3誘導(dǎo)的細胞凋亡[11]。
1.2.4激活c-Jun氨基末端激酶(c-Jun-N-terminal kinase,JNK)信號分子表達JNK為絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號級聯(lián)通路的主要成員,As2O3可劑量依賴性激活HeLa細胞的JNK信號分子表達,JNK特異性抑制劑SP600125能顯著抑制As2O3誘導(dǎo)的HeLa細胞凋亡,說明JNK激活可能是As2O3誘導(dǎo)HeLa細胞凋亡的作用機制之一[12]。激活的JNK通過對c-Jun、活化轉(zhuǎn)錄因子22、E1k21等細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子的磷酸化促進基因表達及新蛋白合成[13]。新生蛋白可能作用于細胞凋亡通路的某一環(huán)節(jié)而促進或引發(fā)凋亡,針對不同的干預(yù)因素和腫瘤細胞類型,作用的通路可能不同,例如:紫杉醇可由JNK介導(dǎo)通過磷酸化Bcl-2使其失去抗凋亡功能,從而誘導(dǎo)細胞凋亡[13];JNK還可通過磷酸化p53和c-myc調(diào)控細胞凋亡[14-15]。由此推測,As2O3誘導(dǎo)HeLa細胞凋亡過程中,JNK激活后對宮頸癌細胞凋亡通路的影響可能也通過上述相似機制發(fā)揮交互作用。
1.2.5上調(diào)微管相關(guān)蛋白基因表達水平JWA又稱腺苷二磷酸核糖基化樣因子6交互蛋白5(ADP-ribosylation-like factor 6 interacting protein 5,ARL6IP5),是1998年發(fā)現(xiàn)和克隆的高度保守、廣泛存在于人和動物多種組織的新細胞骨架相關(guān)基因(GenBank AF070523,1998),廣泛參與調(diào)節(jié)多種分化和(或)凋亡誘導(dǎo)劑涉及的信號通路,腫瘤細胞中JWA的低表達參與了細胞分化、增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移[16-17]。As2O3可劑量依賴性激活HeLa細胞的JWA蛋白表達及細胞凋亡,而JWA基因剔除可顯著削弱As2O3誘導(dǎo)的宮頸癌細胞凋亡,并伴隨著胱天蛋白酶(caspase)9活性降低、Bax磷酸化水平升高以及絲裂原激活/細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(mitogen-activated/extracellular signal-regulated kinase,MEK)1/2、細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated protein kinase,ERK)1/2、JNK磷酸化水平下調(diào);asJWA-HeLa是穩(wěn)定低表達JWA的HeLa細胞株,相較于正常表達對照組,As2O3誘導(dǎo)asJWA-HeLa細胞生長抑制、DNA損傷直至細胞凋亡的作用顯著減弱,說明JWA作為凋亡前因子在As2O3誘導(dǎo)的宮頸癌細胞凋亡中發(fā)揮正調(diào)控作用[18]。同時還發(fā)現(xiàn),As2O3可通過促進過氧化氫生成而誘導(dǎo)JWA表達增強,最終引發(fā)一系列凋亡相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的級聯(lián)反應(yīng):As2O3→過氧化氫→JWA→MAPK家族(MEK-ERK、JNK)→Bcl-2家族→線粒體→caspase-9→凋亡[19]。
1.2.6上調(diào)MAPK通路磷酸化p38表達水平p38 MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在細胞凋亡中發(fā)揮重要作用。低濃度As2O3[2 mg/(kg·d)]和高濃度As2O3[5 mg/(kg·d)]對裸鼠宮頸癌移植瘤的抑瘤率均明顯高于順鉑(分別為54.86%、54.48%和22.95%),且順鉑的不良反應(yīng)較大,而治療劑量下As2O3的不良反應(yīng)明顯較小,裸鼠一般情況較好,體質(zhì)量增加[20-21]。同時,As2O3組腫瘤細胞的磷酸化p38和caspase-3陽性率顯著增高(分別自0%、12.5%提升至87.5%)[20],提示As2O3的抑癌機制可能是通過MAPK途徑活化了p38,磷酸化p38引起其下游基因、細胞凋亡關(guān)鍵效應(yīng)酶caspase-3表達和活性增強,最終啟動了腫瘤細胞凋亡程序[12,20]。
1.2.7抑制ERK-MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路分子表達ERK是MAPK家族成員之一,其磷酸化活化形式p-ERK在細胞生長發(fā)育、分裂死亡及惡性轉(zhuǎn)化中均發(fā)揮作用。As2O3顯著抑制人宮頸癌移植瘤的生長,各劑量組腫瘤p-ERK表達均低于空白治療組和順鉑組,宮頸癌發(fā)生、發(fā)展過程中顯著下降的caspase-3基因表達明顯升高,且以低劑量組效果最佳,表達變化趨勢與腫瘤抑制作用相關(guān);提示適量的As2O3可能通過抑制ERK-MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,上調(diào)caspase-3表達及活性,進而誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡,發(fā)揮抗腫瘤作用[22]。
1.2.8促進N-myc下游調(diào)節(jié)基因1(N-myc downstream regulated gene 1,NDRG1)表達上調(diào)NDRG1是近年來發(fā)現(xiàn)的細胞分化相關(guān)基因,因受N-myc的抑制而得名。該基因過表達可抑制腫瘤細胞生長,可望成為腫瘤治療新靶點。NDRG1信使RNA及其蛋白在宮頸鱗癌組織中呈下調(diào)表達,可能與宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移有關(guān)[23]。但亦有相反觀點認為,從正常宮頸上皮至輕、重度宮頸上皮內(nèi)瘤變和宮頸鱗癌的發(fā)生、發(fā)展過程中,NDRG1蛋白表達水平逐漸升高,可能與腫瘤細胞迅速增殖生長造成局部缺氧有關(guān)[24]。As2O3可使HeLa細胞NDRG1信使RNA及其蛋白表達呈劑量依賴性顯著上調(diào),與細胞生長抑制相關(guān),可能是對腫瘤細胞迅速生長繁殖的反饋調(diào)節(jié),以編碼形成阻抑細胞生長的蛋白[25]。將NDRG1基因的微RNA干擾載體穩(wěn)定轉(zhuǎn)染HeLa細胞,能夠有效抑制腫瘤細胞NDRG1信使RNA表達,As2O3能夠時間-劑量依賴性抑制轉(zhuǎn)染及未轉(zhuǎn)染HeLa細胞的生長,任一濃度As2O3對轉(zhuǎn)染HeLa細胞的抑制作用較未轉(zhuǎn)染細胞明顯減弱[26],表明As2O3對宮頸癌細胞生長的抑制作用通過調(diào)節(jié)NDRG1基因的表達起效。
1.3影響細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)及功能As2O3作用后,宮頸癌細胞超微結(jié)構(gòu)觀察可發(fā)現(xiàn)不同階段的凋亡細胞及凋亡小體,且2 μmol/L As2O3作用后,凋亡小體形成率較高[27]。因此,As2O3是在細胞內(nèi)通過改變結(jié)構(gòu)成分而發(fā)揮其細胞毒性,高濃度砷劑可誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡,低濃度砷劑可能誘導(dǎo)腫瘤細胞分化[20,27]。
1.3.1降低端粒酶活性90%以上的宮頸癌組織中可檢測到端粒酶表達,其活性顯著高于人宮頸上皮內(nèi)良性腫瘤和正常宮頸上皮細胞[28]。As2O3作用HeLa細胞不同時間后,端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶信使RNA表達量逐漸降低,并引起端粒酶活性下調(diào),呈現(xiàn)明顯的時間-劑量依賴關(guān)系,說明As2O3可通過下調(diào)端粒酶活性阻滯細胞周期,減緩腫瘤細胞惡性增殖速率[9,29]。
1.3.2上調(diào)胞內(nèi)ROS水平ROS主要包括超氧負離子、過氧化氫、羥基自由基等,是線粒體內(nèi)氧化還原代謝產(chǎn)物,可致生物膜脂質(zhì)過氧化、結(jié)構(gòu)功能受損,核膜破裂并釋放細胞色素C、凋亡誘導(dǎo)因子等蛋白活性物質(zhì),參與細胞增殖凋亡調(diào)控。還原型谷胱甘肽為細胞內(nèi)清除ROS的非酶系抗過氧化物,As2O3通過與還原型谷胱甘肽巰基結(jié)合從而降低其還原能力,相應(yīng)提高細胞內(nèi)ROS水平,誘導(dǎo)細胞凋亡;10 mmol/L含巰基抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸幾乎可以完全阻斷As2O3誘導(dǎo)的HeLa細胞凋亡[11-12]。不同濃度的As2O3處理2 h后,HeLa細胞過氧化氫水平呈劑量依賴性增加,8 h后達到高峰值,提示ROS在As2O3誘導(dǎo)的宮頸癌細胞凋亡中扮演著重要角色[11]。過氧化氫積累作為As2O3誘導(dǎo)細胞凋亡途徑中的早期事件,可能在此過程中扮演類似第二信使的作用[30]。
1.3.3升高胞內(nèi)鈣離子濃度胞內(nèi)鈣離子參與調(diào)節(jié)胞膜通透性,影響環(huán)核苷酸及磷酸肌醇代謝,調(diào)控酶活性及DNA合成,參與細胞凋亡。As2O3可明顯增加HeLa細胞內(nèi)鈣離子含量,以10 μmol/L作用48 h時最顯著,可達作用前的2.77倍[31]。As2O3通過原漿毒作用于胞內(nèi)蛋白酶,尤其是丙酮酸氧化酶的巰基結(jié)合使其失活,造成細胞氧化呼吸障礙、能量產(chǎn)生受阻、線粒體膜通透性轉(zhuǎn)運孔開放并釋放鈣離子,而異常增多的鈣離子進而激活系列蛋白激酶、蛋白酶、核酸內(nèi)切酶,引起DNA降解和細胞凋亡[29-31]。
1.3.4改變線粒體結(jié)構(gòu)功能線粒體是對砷劑最敏感的細胞器,線粒體的凝聚早于染色質(zhì)的凝聚,證明線粒體也是砷劑作用的最早目標(biāo)。砷劑誘導(dǎo)細胞凋亡過程中,凋亡信號可直接引起線粒體結(jié)構(gòu)功能改變。各種誘導(dǎo)凋亡信號促使線粒體膜通透性增加,進而導(dǎo)致線粒體膜通透性轉(zhuǎn)運孔開放或膜電位下降,釋放細胞色素及凋亡誘導(dǎo)因子等caspase活化物,活化caspase-3、caspase-9而觸發(fā)細胞凋亡[29]。As2O3處理HeLa細胞后,線粒體跨膜電位顯著降低,可能是As2O3能夠使線粒體膜通透性轉(zhuǎn)運孔蛋白復(fù)合體中的某些酶或蛋白活性發(fā)生改變所致(鄰近含巰基的腺嘌呤核苷轉(zhuǎn)位蛋白可能是砷劑誘導(dǎo)線粒體膜通透性轉(zhuǎn)運孔開放和細胞凋亡的觸發(fā)器)[32]。同時,As2O3還可與谷胱甘肽結(jié)合,降低谷胱甘肽氧化還原反應(yīng)能力以及過氧化氫酶、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶的活性,引起ROS堆積損害線粒體膜,亦可導(dǎo)致線粒體膜通透性轉(zhuǎn)運孔開放和跨膜電位下降,細胞色素C和其他凋亡誘導(dǎo)因子產(chǎn)生并釋放到胞質(zhì)中,觸發(fā)級聯(lián)凋亡反應(yīng)[33]。進一步研究證實,As2O3通過線粒體途徑直接誘導(dǎo)宮頸癌細胞凋亡,與Bax激活遷移至線粒體、顯著性Bcl-2磷酸化、Bcl-2與Bax交互作用削弱、激活p38 MAPK及JNK通路有關(guān);采用小干擾RNA(small interfering RNA,siRNA)干擾技術(shù),Bax表達的下調(diào)可有效削弱As2O3誘導(dǎo)的線粒體膜電位降低及癌細胞凋亡,進而影響As2O3誘導(dǎo)的Bcl-2磷酸化以及Bcl-2與Bax交互作用的降低;p38 MAPK特異性抑制劑PD169316預(yù)處理或采用si-p38 MAPK進行干擾后,可完全阻斷As2O3誘導(dǎo)的Bax遷移定位;p38 MAPK特異性抑制劑PD169316、si-p38 MAPK以及JNK特異性抑制劑SP600125、si-JNK,可明顯削弱As2O3誘導(dǎo)的Bcl-2磷酸化;含巰基抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸可完全阻斷p38 MAPK及JNK活化、Bax遷移定位以及Bcl-2磷酸化[30]。
1.3.5改變微管微絲結(jié)構(gòu)微管蛋白是在細胞分裂中起重要作用的細胞骨架主要組分,微管的錯誤排列和構(gòu)象改變可阻止細胞周期并成為凋亡信號。宮頸癌細胞中微管排列正常,但As2O3作用12 h后,細胞中微管蛋白發(fā)生聚集,微管增粗呈束狀排列;As2O3系原漿毒性巰基抑制劑,可通過原漿毒作用與細胞內(nèi)巰基成分微管相交聯(lián),阻滯微管的正常形成與聚合,改變微絲形態(tài)結(jié)構(gòu)進而影響細胞周期,導(dǎo)致G2/M期阻滯[34-35]。因此,微管結(jié)構(gòu)改變可能是As2O3促進宮頸癌細胞周期阻滯和凋亡的細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。Stathmin蛋白是新發(fā)現(xiàn)的微管不穩(wěn)定蛋白,可調(diào)節(jié)微管系統(tǒng)的動態(tài)平衡,其在正常宮頸組織、宮頸上皮內(nèi)瘤變及宮頸癌的陽性表達率分別為20.00%、53.85%和84.62%,且與宮頸癌的臨床分期、組織分級、區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[36-37]。在As2O3誘導(dǎo)宮頸癌細胞凋亡過程中,線粒體膜電位下降、細胞色素C自線粒體向胞質(zhì)的釋放均有賴于stathmin表達下調(diào)。野生型stathmin的過表達可有效阻礙上述As2O3誘導(dǎo)下引發(fā)的系列改變,反之,stathmin siRNA可促進As2O3觸發(fā)的宮頸癌培養(yǎng)細胞和移植瘤癌細胞凋亡;進一步研究發(fā)現(xiàn),As2O3誘導(dǎo)的stathmin表達下調(diào)是由磷脂酰肌醇3-激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路介導(dǎo)的,磷脂酰肌醇3-激酶抑制劑可削弱As2O3誘導(dǎo)的stathmin表達下調(diào)及宮頸癌細胞凋亡[38]。
2阻礙宮頸癌細胞侵襲轉(zhuǎn)移
腫瘤血管的形成在腫瘤生長、侵襲、轉(zhuǎn)移和患者預(yù)后中起重要作用。血管內(nèi)皮生長因子是目前已知作用最強、特異性最高的促血管生成因子,在腫瘤周邊及浸潤區(qū)域的陽性表達與宮頸癌分期、細胞分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及預(yù)后不良密切相關(guān)[39]。1~10 μmol/L As2O3可呈劑量和時間依賴性抑制宮頸癌細胞的體外生長,誘導(dǎo)癌細胞凋亡,下調(diào)血管內(nèi)皮生長因子表達(2 μmol/L時效應(yīng)最顯著)[40]。As2O3還可直接誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子表達降低及凋亡,選擇性破壞實驗動物腫瘤組織供血血管,抑制新生血管形成,使腫瘤中心出現(xiàn)大片壞死,而對正常組織影響相對較小[41]。同時,As2O3可影響參與腫瘤細胞侵襲轉(zhuǎn)移過程中的相關(guān)分子表達,例如:誘導(dǎo)上皮鈣黏素、β聯(lián)蛋白、陷窩蛋白1表達上調(diào),核因子κB的活性下降,核因子κB調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶表達下調(diào),從而抑制宮頸癌細胞的遷移能力[42]。
3增強放射敏感性
目前宮頸癌Ⅱa期以上多采用手術(shù)及放療綜合治療方案。臨床上提高腫瘤的放射敏感性主要利用順鉑、泰素等化療藥物,但不良反應(yīng)較大,且與放療的不良反應(yīng)有協(xié)同促進作用,患者難以耐受。As2O3對宮頸癌放療增敏作用與順鉑相當(dāng),但其不良反應(yīng)較小,消化道反應(yīng)發(fā)生率可由50.0%下降至16.1%,骨髓抑制發(fā)生率可由54.8%下降至32.3%[43]。20%半數(shù)抑制濃度的As2O3對HeLa細胞具有顯著的放射增敏作用,放療平均致死劑量降低,存活曲線肩區(qū)變?。淮婊钋€肩區(qū)值是肩寬參數(shù),與細胞亞致死損傷修復(fù)能力呈正相關(guān),提示As2O3通過抑制HeLa細胞的放療損傷后修復(fù)能力而發(fā)揮放射增敏作用[44]。
As2O3可誘導(dǎo)HeLa細胞發(fā)生G2/M期阻滯,而G2/M期細胞對射線最敏感,因此As2O3誘導(dǎo)宮頸癌細胞周期阻滯也可能是其放射增敏作用機制之一。與單純As2O3組和單純照射組相比較,60Co γ射線照射與As2O3聯(lián)合應(yīng)用后,人宮頸癌細胞的存活分?jǐn)?shù)、集落形成率以及Bcl-2蛋白表達陽性率明顯下降,細胞凋亡率明顯增加[12],故推測As2O3的放射增敏效應(yīng)可能與其抑制Bcl-2表達、調(diào)節(jié)細胞凋亡有關(guān)。深入研究發(fā)現(xiàn),As2O3與γ射線照射共同治療可誘導(dǎo)Bax遷移至線粒體及Bcl-2顯著磷酸化,同時可激活p38 MAPK及JNK通路;p38 MAPK的激活特異性需要Bax遷移定位至線粒體;JNK及p38 MAPK激活均需要Bcl-2磷酸化,且ROS是其關(guān)鍵調(diào)節(jié)分子;p38 MAPK特異性抑制劑PD169316預(yù)處理后,可完全阻斷共同治療后誘導(dǎo)的上述效應(yīng);JNK特異性抑制劑SP600125預(yù)處理后,僅可阻斷共同治療后誘導(dǎo)的Bcl-2磷酸化;含巰基抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸可完全阻斷p38 MAPK及JNK活化、Bax遷移定位以及Bcl-2磷酸化[12]。另外,通過參與細胞周期及細胞凋亡的調(diào)控,p73α、p2lwafl/cip1基因表達上調(diào)與As2O3的放射敏感性增高亦密切相關(guān)[45-46]。
4下調(diào)腫瘤免疫抑制
5小結(jié)
宮頸癌患者就診時多已為中晚期,預(yù)后很差,臨床常采用以順鉑為基礎(chǔ)的聯(lián)合化療方案,但其不良反應(yīng)大、易產(chǎn)生耐藥性。As2O3的抗宮頸癌作用具有高效多靶點的獨特優(yōu)勢,可通過與其他化療劑的聯(lián)合應(yīng)用將不良反應(yīng)降到最低限度,同時還可發(fā)揮協(xié)同抗癌功效[4,49-50]。在對As2O3抗癌機制的深入研究中,應(yīng)注重運用現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)新技術(shù),探討鋅指轉(zhuǎn)錄因子等潛在的新型治療靶點[51]、適宜的治療時機、安全用藥劑量及增效配伍,進一步為其臨床應(yīng)用提供科學(xué)的理論依據(jù)。
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The Research Progress of As2O3Therapy on Cervical CancerCUICheng1,HOUXiu-zhen2,HAOShu-wei2.(1.DepartmentofMedicalTechnology,BethuneMilitaryMedicalCollege,Shijiazhuang050081,China; 2.DepartmentofGynecologyandObstetrics,theFourthHospitalofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050011,China)
Abstract:As2O3can exert significant multi-targeting effects and high efficiency on cervical cancer through diverse pathways,including disturbing the proliferation and apoptosis of cervical cancer cells via impairing their cell cycles,expressions of correlated genes(e.g.virus-related carcinoma gene,Fas/FasL,Bcl-2/Bax,mitogen-activated protein kinase,canaliculus-related protein,cellular differentiation-related gene,and etc.),and the intracellular structures and functions (e.g.decreasing the activities of telomerase,elevating the level of reactive oxygen species,increasing the content of intracellular Ca2+,and regulating the structure and function of mitochondrion,microfilament and canaliculus).Meanwhile,many others are also involved in the anti-tumor mechanisms of As2O3,such as blocking the invasion and metastasis of cervical cancer cells,promoting the sensitivity of radiotherapy,and disturbing the tumor immunosuppression through down-regulating the secretion of immunosuppressive molecules.Therefore,As2O3is expected to be helpful in impeding tumor development and preventing the recurrence remarkably.
Key words:Cervical cancer; As2O3; Anti-tumor therapy
收稿日期:2015-02-15修回日期:2015-06-14編輯:鄭雪
doi:10.3969/j.issn.1006-2084.2015.24.020
中圖分類號:R730.5
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1006-2084(2015)24-4476-05