三氧化二砷在宫颈癌治疗中的研究进展
2015-02-09侯秀真综述郝淑维审校
崔 澂,侯秀真(综述),郝淑维(审校)
(1.白求恩医务士官学校医学技术系,石家庄 050081; 2.河北医科大学第四医院妇产科,石家庄050011)
三氧化二砷在宫颈癌治疗中的研究进展
崔澂1,侯秀真2△(综述),郝淑维2※(审校)
(1.白求恩医务士官学校医学技术系,石家庄 050081; 2.河北医科大学第四医院妇产科,石家庄050011)
摘要:三氧化二砷(As2O3)可干扰细胞周期,影响增殖凋亡相关基因(如病毒性致瘤基因、Fas/FasL、Bcl-2/Bax、丝裂原活化蛋白激酶、微管相关蛋白等)和细胞分化相关基因的表达。As2O3还可降低端粒酶活性,上调胞内活性氧水平,升高胞内钙离子浓度,改变线粒体及微管微丝结构功能,以干扰宫颈癌细胞增殖凋亡。As2O3亦可阻碍宫颈癌细胞侵袭、转移,增强放射治疗的敏感性,下调免疫抑制分子分泌,以有效阻碍肿瘤免疫抑制。其高效多靶点抗瘤功效,有助于遏制宫颈癌进展,并防止复发。
关键词:宫颈癌;三氧化二砷;抗瘤治疗
宫颈癌是女性生殖系统最常见的恶性肿瘤之一,发病率居妇科肿瘤首位,全世界每年罹患者约50万,我国每年约有2万罹患者死亡,其发病率逐年上升且趋于年轻化[1],其综合疗效的提升一直是妇科肿瘤治疗学的研究热点。三氧化二砷(arsenic trioxide,As2O3)为中药砒霜的主要成分,具有蚀疮祛腐、杀虫、祛痰、截疟、软坚散结等作用,一般用于痔疮瘰疬、痈疽恶疮、牙疳癣疮、寒痰哮喘、疟疾痢疾等疾病的治疗。20世纪70年代,首次应用以As2O3为主的“癌灵一号”治疗急性早幼粒细胞白血病取得了显著疗效[2]。自此,As2O3作为以毒攻毒类新型抗瘤药物逐渐成为关注焦点。As2O3可通过多种途径对宫颈癌发挥显著抗瘤效应,现就As2O3在宫颈癌治疗中的作用研究予以综述。
1影响宫颈癌细胞增殖凋亡
1.1干扰肿瘤细胞周期As2O3可促使宫颈癌HeLa细胞及人乳头瘤病毒(human papilloma virus,HPV)感染细胞体外增殖降低48%~60%,诱导肿瘤细胞有丝分裂S期至G2/M期阻滞及凋亡[3-4]。将HeLa细胞接种于裸鼠皮下,成瘤后于腹腔分别连续注射砷剂14 d,小鼠精神状态良好,瘤重增长减缓,抑瘤率明显高于卡铂组(分别为35.8%和27.9%);肿瘤细胞增殖指数显著降低,G0/G1期细胞明显增多,G2/M期细胞明显减少,凋亡率显著升高[5]。丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/AKT)通常在肿瘤细胞中可被过度激活,进而在刺激细胞周期运转、干扰细胞周期调控点、调整纺锤体排列、抑制细胞凋亡中发挥关键效应;AKT抑制剂可通过促进细胞凋亡而显著提高HeLa细胞对As2O3的敏感性[6]。因此,As2O3可通过促进宫颈癌细胞周期停滞而打乱其生长增殖,且不良反应轻微,为可逆性且无重要脏器损伤,使用安全有效[5]。增殖细胞核抗原是真核细胞DNA合成、细胞增殖所必需的酸性核蛋白,表达水平较高的肿瘤细胞增殖活跃且易于转移。As2O3处理后,HeLa细胞的增殖细胞核抗原表达显著下降,10 μmol/L As2O3作用72 h时下调作用最明显(下调率达64%)[3]。细胞周期素(cyclin)B在G2期或G2/M转变期发挥重要作用,可与亚基P34cdc2结合组成成熟的刺激因子,为启动细胞由G2期顺利进入M期的重要蛋白激酶;As2O3虽然能够上调HeLa细胞表达cyclin B,激活p34cdc2/cyclinB激酶,促进Bcl-2磷酸化,但仅在M期促进细胞骨架蛋白β和多聚聚合酶分裂,导致M期阻滞,影响细胞周期的正常运行,最终诱导肿瘤细胞凋亡[7]。
1.2影响增殖凋亡相关基因表达
1.2.1抑制病毒性致瘤基因表达宫颈癌发病与HPV感染密切相关。HPV基因组的E区是维持病毒复制、编码病毒蛋白的关键编码区,其E6、E7能够改变宫颈角蛋白细胞的终末分化,破坏细胞周期的负调控,诱导细胞进入S相,从而使感染并表达E6、E7原癌蛋白的宫颈上皮细胞绕过正常细胞周期检测位点,出现程序化细胞凋亡中断,最终导致增殖失控、永生化而癌变[8]。HeLa细胞是HPV18 E6、E7表达阳性的宫颈癌细胞,2 μmol/L As2O3作用48 h后,E6信使RNA表达明显受抑并下调50%,5~10 μmol/L As2O3可使其表达完全阻断[9]。因此,As2O3可通过抑制HPV致瘤基因表达诱导宫颈癌细胞凋亡,从而改变其恶性生物学行为。
1.2.2上调 Fas/FasL基因表达Fas/FasL是重要的凋亡经典通路相关基因,Fas与其配体FasL结合后可向胞内转导凋亡信号,使细胞DNA裂解而凋亡。As2O3处理后,HeLa细胞的Fas蛋白表达上调,以5 μmol/L As2O3作用48 h最明显(上调67%),较高浓度时可同时上调FasL蛋白表达[2]。
1.2.3干扰Bcl-2/Bax表达平衡Bcl-2可通过多种途径拮抗细胞凋亡,而Bax是研究最广泛的促凋亡蛋白,Bcl-2/Bax比值决定细胞是否进入凋亡状态。Bcl-2与Bax是否通过直接作用参与As2O3诱导的HeLa细胞凋亡尚存在争议。As2O3处理后,HeLa细胞中的Bcl-2蛋白表达下调,Bax蛋白表达上调,Bcl-2/Bax值降低,促进凋亡[10]。亦有研究显示,虽然As2O3可诱导HeLa细胞凋亡,但作用前后Bcl-2、Bax表达差异无统计学意义,而Bcl-2转染后却可完全抑制As2O3诱导的HeLa细胞凋亡;提示As2O3诱导宫颈癌细胞凋亡与Bcl-2/Bax无直接相关性,可能通过其他机制途径发挥促凋亡效应;过度表达Bcl-2的HeLa细胞可能通过间接调节细胞内活性氧类(reactive oxygen species,ROS)水平及线粒体膜电位而阻滞As2O3诱导的细胞凋亡[11]。
1.2.4激活c-Jun氨基末端激酶(c-Jun-N-terminal kinase,JNK)信号分子表达JNK为丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号级联通路的主要成员,As2O3可剂量依赖性激活HeLa细胞的JNK信号分子表达,JNK特异性抑制剂SP600125能显著抑制As2O3诱导的HeLa细胞凋亡,说明JNK激活可能是As2O3诱导HeLa细胞凋亡的作用机制之一[12]。激活的JNK通过对c-Jun、活化转录因子22、E1k21等细胞核内转录因子的磷酸化促进基因表达及新蛋白合成[13]。新生蛋白可能作用于细胞凋亡通路的某一环节而促进或引发凋亡,针对不同的干预因素和肿瘤细胞类型,作用的通路可能不同,例如:紫杉醇可由JNK介导通过磷酸化Bcl-2使其失去抗凋亡功能,从而诱导细胞凋亡[13];JNK还可通过磷酸化p53和c-myc调控细胞凋亡[14-15]。由此推测,As2O3诱导HeLa细胞凋亡过程中,JNK激活后对宫颈癌细胞凋亡通路的影响可能也通过上述相似机制发挥交互作用。
1.2.5上调微管相关蛋白基因表达水平JWA又称腺苷二磷酸核糖基化样因子6交互蛋白5(ADP-ribosylation-like factor 6 interacting protein 5,ARL6IP5),是1998年发现和克隆的高度保守、广泛存在于人和动物多种组织的新细胞骨架相关基因(GenBank AF070523,1998),广泛参与调节多种分化和(或)凋亡诱导剂涉及的信号通路,肿瘤细胞中JWA的低表达参与了细胞分化、增殖、侵袭和转移[16-17]。As2O3可剂量依赖性激活HeLa细胞的JWA蛋白表达及细胞凋亡,而JWA基因剔除可显著削弱As2O3诱导的宫颈癌细胞凋亡,并伴随着胱天蛋白酶(caspase)9活性降低、Bax磷酸化水平升高以及丝裂原激活/细胞外信号调节激酶(mitogen-activated/extracellular signal-regulated kinase,MEK)1/2、细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated protein kinase,ERK)1/2、JNK磷酸化水平下调;asJWA-HeLa是稳定低表达JWA的HeLa细胞株,相较于正常表达对照组,As2O3诱导asJWA-HeLa细胞生长抑制、DNA损伤直至细胞凋亡的作用显著减弱,说明JWA作为凋亡前因子在As2O3诱导的宫颈癌细胞凋亡中发挥正调控作用[18]。同时还发现,As2O3可通过促进过氧化氢生成而诱导JWA表达增强,最终引发一系列凋亡相关信号转导的级联反应:As2O3→过氧化氢→JWA→MAPK家族(MEK-ERK、JNK)→Bcl-2家族→线粒体→caspase-9→凋亡[19]。
1.2.6上调MAPK通路磷酸化p38表达水平p38 MAPK信号转导通路在细胞凋亡中发挥重要作用。低浓度As2O3[2 mg/(kg·d)]和高浓度As2O3[5 mg/(kg·d)]对裸鼠宫颈癌移植瘤的抑瘤率均明显高于顺铂(分别为54.86%、54.48%和22.95%),且顺铂的不良反应较大,而治疗剂量下As2O3的不良反应明显较小,裸鼠一般情况较好,体质量增加[20-21]。同时,As2O3组肿瘤细胞的磷酸化p38和caspase-3阳性率显著增高(分别自0%、12.5%提升至87.5%)[20],提示As2O3的抑癌机制可能是通过MAPK途径活化了p38,磷酸化p38引起其下游基因、细胞凋亡关键效应酶caspase-3表达和活性增强,最终启动了肿瘤细胞凋亡程序[12,20]。
1.2.7抑制ERK-MAPK信号转导通路分子表达ERK是MAPK家族成员之一,其磷酸化活化形式p-ERK在细胞生长发育、分裂死亡及恶性转化中均发挥作用。As2O3显著抑制人宫颈癌移植瘤的生长,各剂量组肿瘤p-ERK表达均低于空白治疗组和顺铂组,宫颈癌发生、发展过程中显著下降的caspase-3基因表达明显升高,且以低剂量组效果最佳,表达变化趋势与肿瘤抑制作用相关;提示适量的As2O3可能通过抑制ERK-MAPK信号转导通路,上调caspase-3表达及活性,进而诱导肿瘤细胞凋亡,发挥抗肿瘤作用[22]。
1.2.8促进N-myc下游调节基因1(N-myc downstream regulated gene 1,NDRG1)表达上调NDRG1是近年来发现的细胞分化相关基因,因受N-myc的抑制而得名。该基因过表达可抑制肿瘤细胞生长,可望成为肿瘤治疗新靶点。NDRG1信使RNA及其蛋白在宫颈鳞癌组织中呈下调表达,可能与宫颈癌的发生、发展及转移有关[23]。但亦有相反观点认为,从正常宫颈上皮至轻、重度宫颈上皮内瘤变和宫颈鳞癌的发生、发展过程中,NDRG1蛋白表达水平逐渐升高,可能与肿瘤细胞迅速增殖生长造成局部缺氧有关[24]。As2O3可使HeLa细胞NDRG1信使RNA及其蛋白表达呈剂量依赖性显著上调,与细胞生长抑制相关,可能是对肿瘤细胞迅速生长繁殖的反馈调节,以编码形成阻抑细胞生长的蛋白[25]。将NDRG1基因的微RNA干扰载体稳定转染HeLa细胞,能够有效抑制肿瘤细胞NDRG1信使RNA表达,As2O3能够时间-剂量依赖性抑制转染及未转染HeLa细胞的生长,任一浓度As2O3对转染HeLa细胞的抑制作用较未转染细胞明显减弱[26],表明As2O3对宫颈癌细胞生长的抑制作用通过调节NDRG1基因的表达起效。
1.3影响细胞内结构及功能As2O3作用后,宫颈癌细胞超微结构观察可发现不同阶段的凋亡细胞及凋亡小体,且2 μmol/L As2O3作用后,凋亡小体形成率较高[27]。因此,As2O3是在细胞内通过改变结构成分而发挥其细胞毒性,高浓度砷剂可诱导肿瘤细胞凋亡,低浓度砷剂可能诱导肿瘤细胞分化[20,27]。
1.3.1降低端粒酶活性90%以上的宫颈癌组织中可检测到端粒酶表达,其活性显著高于人宫颈上皮内良性肿瘤和正常宫颈上皮细胞[28]。As2O3作用HeLa细胞不同时间后,端粒酶逆转录酶信使RNA表达量逐渐降低,并引起端粒酶活性下调,呈现明显的时间-剂量依赖关系,说明As2O3可通过下调端粒酶活性阻滞细胞周期,减缓肿瘤细胞恶性增殖速率[9,29]。
1.3.2上调胞内ROS水平ROS主要包括超氧负离子、过氧化氢、羟基自由基等,是线粒体内氧化还原代谢产物,可致生物膜脂质过氧化、结构功能受损,核膜破裂并释放细胞色素C、凋亡诱导因子等蛋白活性物质,参与细胞增殖凋亡调控。还原型谷胱甘肽为细胞内清除ROS的非酶系抗过氧化物,As2O3通过与还原型谷胱甘肽巯基结合从而降低其还原能力,相应提高细胞内ROS水平,诱导细胞凋亡;10 mmol/L含巯基抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸几乎可以完全阻断As2O3诱导的HeLa细胞凋亡[11-12]。不同浓度的As2O3处理2 h后,HeLa细胞过氧化氢水平呈剂量依赖性增加,8 h后达到高峰值,提示ROS在As2O3诱导的宫颈癌细胞凋亡中扮演着重要角色[11]。过氧化氢积累作为As2O3诱导细胞凋亡途径中的早期事件,可能在此过程中扮演类似第二信使的作用[30]。
1.3.3升高胞内钙离子浓度胞内钙离子参与调节胞膜通透性,影响环核苷酸及磷酸肌醇代谢,调控酶活性及DNA合成,参与细胞凋亡。As2O3可明显增加HeLa细胞内钙离子含量,以10 μmol/L作用48 h时最显著,可达作用前的2.77倍[31]。As2O3通过原浆毒作用于胞内蛋白酶,尤其是丙酮酸氧化酶的巯基结合使其失活,造成细胞氧化呼吸障碍、能量产生受阻、线粒体膜通透性转运孔开放并释放钙离子,而异常增多的钙离子进而激活系列蛋白激酶、蛋白酶、核酸内切酶,引起DNA降解和细胞凋亡[29-31]。
1.3.4改变线粒体结构功能线粒体是对砷剂最敏感的细胞器,线粒体的凝聚早于染色质的凝聚,证明线粒体也是砷剂作用的最早目标。砷剂诱导细胞凋亡过程中,凋亡信号可直接引起线粒体结构功能改变。各种诱导凋亡信号促使线粒体膜通透性增加,进而导致线粒体膜通透性转运孔开放或膜电位下降,释放细胞色素及凋亡诱导因子等caspase活化物,活化caspase-3、caspase-9而触发细胞凋亡[29]。As2O3处理HeLa细胞后,线粒体跨膜电位显著降低,可能是As2O3能够使线粒体膜通透性转运孔蛋白复合体中的某些酶或蛋白活性发生改变所致(邻近含巯基的腺嘌呤核苷转位蛋白可能是砷剂诱导线粒体膜通透性转运孔开放和细胞凋亡的触发器)[32]。同时,As2O3还可与谷胱甘肽结合,降低谷胱甘肽氧化还原反应能力以及过氧化氢酶、谷胱甘肽-S-转移酶的活性,引起ROS堆积损害线粒体膜,亦可导致线粒体膜通透性转运孔开放和跨膜电位下降,细胞色素C和其他凋亡诱导因子产生并释放到胞质中,触发级联凋亡反应[33]。进一步研究证实,As2O3通过线粒体途径直接诱导宫颈癌细胞凋亡,与Bax激活迁移至线粒体、显著性Bcl-2磷酸化、Bcl-2与Bax交互作用削弱、激活p38 MAPK及JNK通路有关;采用小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)干扰技术,Bax表达的下调可有效削弱As2O3诱导的线粒体膜电位降低及癌细胞凋亡,进而影响As2O3诱导的Bcl-2磷酸化以及Bcl-2与Bax交互作用的降低;p38 MAPK特异性抑制剂PD169316预处理或采用si-p38 MAPK进行干扰后,可完全阻断As2O3诱导的Bax迁移定位;p38 MAPK特异性抑制剂PD169316、si-p38 MAPK以及JNK特异性抑制剂SP600125、si-JNK,可明显削弱As2O3诱导的Bcl-2磷酸化;含巯基抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸可完全阻断p38 MAPK及JNK活化、Bax迁移定位以及Bcl-2磷酸化[30]。
1.3.5改变微管微丝结构微管蛋白是在细胞分裂中起重要作用的细胞骨架主要组分,微管的错误排列和构象改变可阻止细胞周期并成为凋亡信号。宫颈癌细胞中微管排列正常,但As2O3作用12 h后,细胞中微管蛋白发生聚集,微管增粗呈束状排列;As2O3系原浆毒性巯基抑制剂,可通过原浆毒作用与细胞内巯基成分微管相交联,阻滞微管的正常形成与聚合,改变微丝形态结构进而影响细胞周期,导致G2/M期阻滞[34-35]。因此,微管结构改变可能是As2O3促进宫颈癌细胞周期阻滞和凋亡的细胞内结构基础。Stathmin蛋白是新发现的微管不稳定蛋白,可调节微管系统的动态平衡,其在正常宫颈组织、宫颈上皮内瘤变及宫颈癌的阳性表达率分别为20.00%、53.85%和84.62%,且与宫颈癌的临床分期、组织分级、区域淋巴结转移密切相关[36-37]。在As2O3诱导宫颈癌细胞凋亡过程中,线粒体膜电位下降、细胞色素C自线粒体向胞质的释放均有赖于stathmin表达下调。野生型stathmin的过表达可有效阻碍上述As2O3诱导下引发的系列改变,反之,stathmin siRNA可促进As2O3触发的宫颈癌培养细胞和移植瘤癌细胞凋亡;进一步研究发现,As2O3诱导的stathmin表达下调是由磷脂酰肌醇3-激酶信号转导通路介导的,磷脂酰肌醇3-激酶抑制剂可削弱As2O3诱导的stathmin表达下调及宫颈癌细胞凋亡[38]。
2阻碍宫颈癌细胞侵袭转移
肿瘤血管的形成在肿瘤生长、侵袭、转移和患者预后中起重要作用。血管内皮生长因子是目前已知作用最强、特异性最高的促血管生成因子,在肿瘤周边及浸润区域的阳性表达与宫颈癌分期、细胞分化程度、淋巴结转移及预后不良密切相关[39]。1~10 μmol/L As2O3可呈剂量和时间依赖性抑制宫颈癌细胞的体外生长,诱导癌细胞凋亡,下调血管内皮生长因子表达(2 μmol/L时效应最显著)[40]。As2O3还可直接诱导血管内皮生长因子表达降低及凋亡,选择性破坏实验动物肿瘤组织供血血管,抑制新生血管形成,使肿瘤中心出现大片坏死,而对正常组织影响相对较小[41]。同时,As2O3可影响参与肿瘤细胞侵袭转移过程中的相关分子表达,例如:诱导上皮钙黏素、β联蛋白、陷窝蛋白1表达上调,核因子κB的活性下降,核因子κB调节基质金属蛋白酶表达下调,从而抑制宫颈癌细胞的迁移能力[42]。
3增强放射敏感性
目前宫颈癌Ⅱa期以上多采用手术及放疗综合治疗方案。临床上提高肿瘤的放射敏感性主要利用顺铂、泰素等化疗药物,但不良反应较大,且与放疗的不良反应有协同促进作用,患者难以耐受。As2O3对宫颈癌放疗增敏作用与顺铂相当,但其不良反应较小,消化道反应发生率可由50.0%下降至16.1%,骨髓抑制发生率可由54.8%下降至32.3%[43]。20%半数抑制浓度的As2O3对HeLa细胞具有显著的放射增敏作用,放疗平均致死剂量降低,存活曲线肩区变小;存活曲线肩区值是肩宽参数,与细胞亚致死损伤修复能力呈正相关,提示As2O3通过抑制HeLa细胞的放疗损伤后修复能力而发挥放射增敏作用[44]。
As2O3可诱导HeLa细胞发生G2/M期阻滞,而G2/M期细胞对射线最敏感,因此As2O3诱导宫颈癌细胞周期阻滞也可能是其放射增敏作用机制之一。与单纯As2O3组和单纯照射组相比较,60Co γ射线照射与As2O3联合应用后,人宫颈癌细胞的存活分数、集落形成率以及Bcl-2蛋白表达阳性率明显下降,细胞凋亡率明显增加[12],故推测As2O3的放射增敏效应可能与其抑制Bcl-2表达、调节细胞凋亡有关。深入研究发现,As2O3与γ射线照射共同治疗可诱导Bax迁移至线粒体及Bcl-2显著磷酸化,同时可激活p38 MAPK及JNK通路;p38 MAPK的激活特异性需要Bax迁移定位至线粒体;JNK及p38 MAPK激活均需要Bcl-2磷酸化,且ROS是其关键调节分子;p38 MAPK特异性抑制剂PD169316预处理后,可完全阻断共同治疗后诱导的上述效应;JNK特异性抑制剂SP600125预处理后,仅可阻断共同治疗后诱导的Bcl-2磷酸化;含巯基抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸可完全阻断p38 MAPK及JNK活化、Bax迁移定位以及Bcl-2磷酸化[12]。另外,通过参与细胞周期及细胞凋亡的调控,p73α、p2lwafl/cip1基因表达上调与As2O3的放射敏感性增高亦密切相关[45-46]。
4下调肿瘤免疫抑制
5小结
宫颈癌患者就诊时多已为中晚期,预后很差,临床常采用以顺铂为基础的联合化疗方案,但其不良反应大、易产生耐药性。As2O3的抗宫颈癌作用具有高效多靶点的独特优势,可通过与其他化疗剂的联合应用将不良反应降到最低限度,同时还可发挥协同抗癌功效[4,49-50]。在对As2O3抗癌机制的深入研究中,应注重运用现代生物医学新技术,探讨锌指转录因子等潜在的新型治疗靶点[51]、适宜的治疗时机、安全用药剂量及增效配伍,进一步为其临床应用提供科学的理论依据。
参考文献
[1]苏韵华,许丹.宫颈癌及癌前病变多种筛查方法的研究进展[J].实用妇产科杂志,2009,25(9):529-530.
[2]孙鸿德,马玲,胡晓晨,等.癌灵1号结合中西医辨证治疗急性早幼粒细胞白血病32例[J].中国中西医结合杂志,1992,12(3):170-171.
[3]Wang H,Gao P,Zheng J.Arsenic trioxide inhibits cell proliferation and human papillomavirus oncogene expression in cervical cancer cells[J].Biochem Biophys Res Commun,2014,451(4):556-561.
[4]Wen X,Li D,Zhang Y,etal.Arsenic trioxide induces cervical cancer apoptosis,but specifically targets human papillomavirus-infected cell populations[J].Anticancer Drugs,2012,23(3):280-287.
[5]饶子亮,刘盛来,黄小琼,等.亚砷酸对裸鼠宫颈癌移植瘤模型的干预研究[J].中国比较医学杂志,2009,19(8):22-25.
[6]Yih LH,Hsu NC,Wu YC,etal.Inhibition of AKT enhances mitotic cell apoptosis induced by arsenic trioxide[J].Toxicol Appl Pharmacol,2013,267(3):228-237.
[7]Ling YH,Jiang JD,Holland JF,etal.Arsenic trioxide produces polymerization of microtubules and mitotic arrest before apoptosis in human tumor cell lines[J].Mol Pharmacol,2002,62(3):529-538.
[8]Honegger A,Schilling D,Bastian S,etal.Dependence of intracellular andexosomal microRNAs on viral E6/E7 oncogene expression in HPV-positive tumor cells [J].PLoS Pathog,2015,11(3):e1004712.
[9]吕秀宁,郑杰.三氧化二砷诱导HeLa细胞凋亡与其抑制HPV18 E6表达和端粒酶活性有关[J].中华肿瘤杂志,2005,27(5):265-268.
[10]周曦,陈忠东.三氧化二砷对宫颈癌Hela细胞体外生长的影响[J].南华大学学报,2007,35(4):525-528.
[11]Woo SH,Park IC,Park MJ,etal.Arsenic trioxide induces apoptosis through a reactive oxygen species-dependent pathway and loss of mitochondrial membrane potential in HeLa cells[J].Int J Oncol,2002,21(1):57-63.
[12]Kang YH,Lee SJ.Role of p38 MAPK and JNK in enhanced cervical cancer cell killing by the combination of arsenic trioxide and ionizing radiation[J].Oncol Rep,2008,20(3):637-643.
[13]Karmakar S,Banik NL,Ray SK.Combination of all-trans retinoic acid and paclitaxel-induced differentiation and apoptosis in human glioblastoma U87MG xenografts in nude mice[J].Cancer,2008,112(3):596-607.
[14]Haeusgen W,Herdegen T,Waetzig V.Specific regulation of JNK signalling by the novel rat MKK7gamma1 isoform[J].Cell Signal,2010,22(11):1761-1772.
[15]Drago-Ferrante R,Santulli A,Di Fiore R,etal.Low doses of paclitaxel potently induce apoptosis in human retinoblastoma Y79 cells by up-regulating E2F1[J].Int J Oncol,2008,33(4):677-687.
[16]Zhou J,Ge Z,Tan Y,etal.Downregulation of JWA expression in human esophageal squamous cell carcinoma and its clinical significance[J].Oncol Res,2012,20(4):157-162.
[17]沈群,周建伟,盛瑞兰,等.半定量RT-PCR检测JWA基因在慢性粒细胞白血病的表达[J].江苏医药,2001,27(10):721-723.
[18]Chen H,Bai J,Ye J,etal.JWA as a functional molecule to regulate cancer cells migration via MAPK cascades and F-actin cytoske-leton[J].Cell Signal,2007,19(6):1315-1327.
[19]Zhou J,Ye J,Zhao X,etal.JWA is required for arsenic trioxide induced apoptosis in HeLa and MCF-7 cells via reactive oxygen species and mitochondria linked signal pathway[J].Toxicol Appl Pharmacol,2008,230(1):33-40.
[20]林晨,拉莱·苏祖克,史永华,等.三氧化二砷对裸鼠宫颈癌移植瘤的作用及机制[J].肿瘤防治研究,2011,38(4):369-372.
[21]孙英朝,赵园园,何信佳,等.As2O3对人宫颈癌裸鼠皮下移植瘤的抗肿瘤作用[J].齐鲁医学杂志,2010,25(4):283-285,288.
[22]李刚,姚珍薇.ERK1/ 2信号转导通路在宫颈癌发病中的作用[J].山东医药,2007,47(24):118-119.
[23]马少飞,陈嘉薇,祝峰,等.NDRG1基因与宫颈鳞癌发生发展及转移的关系[J].肿瘤,2008,28 (3):238-240.
[24]Song JY,Lee JK,Lee NW,etal.Microarray analysis of normal cervix,carcinoma in situ,and invasive cervical cancer:identification of candidate genes in pathogenesis of invasion in cervical cancer[J].Int J Gynecol Cancer,2008,18(5):1051-1059.
[25]全丽娜,耿晓星,马荣,等.三氧化二砷对宫颈癌的抑制作用与NDRG1基因的相关性[J].临床肿瘤学杂志,2010,15(5):390-394.
[26]张海艳,耿晓星,马荣,等.沉默NDRG1基因与三氧化二砷对宫颈癌抑制作用的研究[J].临床肿瘤学杂志,2012,17(6):490-493.
[27]詹亚惠,姚华,迪力拜尔.三氧化二砷及亚砷酸钠抑制宫颈癌HeLa细胞和人肝癌BEL7404细胞生长时细胞超微结构的变化[J].环境与健康杂志,2011,28(7):637-639.
[28]Zhao XY,Cui Y,Jiang SF,etal.Human telomerase gene and high-risk human papillomavirus infection are related to cervical intraepithelial neoplasia[J].Asian Pac J Cancer Prev,2015,16(2):693-697.
[29]马学斌,谷志远,宋海静,等.三氧化二砷对HeLa细胞hTERTmRNA表达的调节和对端粒酶活性的影响[J].军医进修学院学报,2004,25(1):26-28.
[30]Kang YH,Lee SJ.The role of p38 MAPK and JNK in Arsenic trioxide-induced mitochondrial cell death in human cervical cancer cells[J].J Cell Physiol,2008,217(1):23-33.
[31]魏玲,王兴武,宋现让,等.三氧化二砷对人宫颈癌细胞Fas表达和钙含量的影响[J].肿瘤防治研究,2005,32(7):417-419.
[32]Zhu XH,Shen YL,Jing YK,etal.Apoptosis and growth inhibition in malignant lymphocytes after treatment with arsenic trioxide at clinically achievable concentrations[J].J Natl Cancer Inst,1999,91(9):772-778.
[33]Dai J,Weinberg RS,Waxman S,etal.Malignant cells can be sensitized to undergo growth inhibition and apoptosis by arsenic trioxide through modulation of the glutathione redox system[J].Blood,1999,91(1):268-277.
[34]Yu J,Qian H,Li Y,etal.Therapeutic effect of arsenic trioxide (As2O3) on cervical cancer in vitro and in vivo through apoptosis induction[J].Cancer Biol Ther,2007,6(4):580-586.
[35]沈志忠,林志雄,李曼红,等.三氧化二砷对鼻咽癌细胞周期和细胞骨架微丝的影响[J].中国耳鼻咽头颈外科,2006,13(1):9-11.
[36]叶丽华,杜亚丽,姜海燕.Stathmin在宫颈癌中的表达及意义[J].现代妇产科进展,2009,18(12):902-904,909.
[37]Howitt BE,Nucci MR,Drapkin R,etal.Stathmin-1 expression as a complement to p16 helps identify high-grade cervical intraepithelial neoplasia with increased specificity[J].Am J Surg Pathol,2013,37(1):89-97.
[38]Wang X,Ren JH,Lin F,etal.Stathmin is involved in arsenic trioxide-induced apoptosis in human cervical cancer cell lines via PI3K linked signal pathway[J].Cancer Biol Ther,2010,10(6):632-643.
[39]Randall LM,Monk BJ,Darcy KM,etal.Markers of angiogenesis in high-risk,early-stage cervical cancer:A Gynecologic Oncology Group study[J].Gynecol Oncol,2009,112(3):583-589.
[40]李秋伟.三氧化二砷对人宫颈癌细胞凋亡及其血管内皮生长因子表达的影响[J].广东医学院学报,2010,28(5):509-511.
[41]Zhao XY,Yang S,Chen YR,etal.Resveratrol and arsenic trioxide act synergistically to kill tumor cells in vitro and in vivo[J].PLoS One,2014,9(6):e98925.
[42]Yu J,Qian H,Li Y,etal.Arsenic trioxide (As2O3) reduces the invasive and metastatic properties of cervical cancer cells in vitro and in vivo[J].Gynecol Oncol,2007,106(2):400-406.
[43]潘东风,黄丽,汤继英,等.三氧化二砷对宫颈癌放疗增敏[J].湖北医药学院学报,2013,32(6):473-475.
[44]汤继英,潘东风,石小燕,等.三氧化二砷对人宫颈癌HeLa细胞的放射增敏作用[J].郧阳医学院学报,2008,27(2):109-111.
[45]Liu SS,Chan KY,Leung RC,etal.Enhancement of the radiosensitivity of cervical cancer cells by overexpressing p73alpha[J].Mol Cancer Ther,2006,5(5):1209-1215.
[46]Mirzayans R,Pollock S,Scott A,etal.Relationship between the radiosensitizing effect of wortmannin,DNA double-strand break rejoining,and p21waf1 induction in human normal and tumor-derived cells[J].Mol Carcinog,2004,39(3):164-172.
[47]贺传勇,倪荣,廖荔.三氧化二砷对宫颈癌HeLa细胞免疫抑制作用的影响[J].现代中西医结合杂志,2011,20(20):2480-2481,2484.
[48]崔澂,金玉祥,王雅卓,等.不同类别抗瘤中药制剂体外影响结直肠癌细胞生长增殖的结局比较[J].白求恩医学杂志,2014,12(2):107-110.
[49]Chen Y,Li P,Yang S,etal.Tetrandrine enhances the anticancer effects of arsenic trioxide in vitro[J].Int J Clin Pharmacol Ther,2014,52(5):416-424.
[50]Wang M,Sun G,Wu P,etal.Salvianolic Acid B prevents arsenic trioxide-induced cardiotoxicity in vivo and enhances its anticancer activity in vitro[J].Evid Based Complement Alternat Med,2013,2013:759483.
[51]He G,Wang Q,Zhou Y,etal.YY1 is a novel potential therapeutic target for the treatment of HPV infection-induced cervical cancer by arsenic trioxide[J].Int J Gynecol Cancer,2011,21(6):1097-1104.
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编辑:郑雪
doi:10.3969/j.issn.1006-2084.2015.24.020
中图分类号:R730.5
文献标识码:A
文章编号:1006-2084(2015)24-4476-05