邱從坤 陳國碩 王忠富 周志鵬 湯日杰

·綜述·

三氧化二砷治療肝癌的研究進展

邱從坤 陳國碩 王忠富 周志鵬 湯日杰

三氧化二砷（As2O3）是一種致癌劑，同時又具有抗腫瘤作用。臨床已證實As2O3能有效治療急性早幼粒細胞性白血病，有關As2O3治療肝癌的臨床研究報道越來越多，本文將對As2O3抗肝癌作用的基礎理論和臨床研究進展予以綜述。

三氧化二砷； 癌，肝細胞

三氧化二砷（As2O3）是一種致癌劑，又是一種作用廣泛的藥物，可用于治療一些皮膚病及腫瘤。微量As2O3可使哺乳動物的染色體交換、DNA降解，具有致癌和致畸的作用，導致慢性中毒；As2O3也可導致急性中毒，口服中毒劑量為10～50 mg，致死劑量為60～200 mg。但一定劑量的As2O3卻有一定的生物學效應，如抑制腫瘤的增殖。As2O3是治療急性早幼粒細胞白血?。╝cute promyelocytic leukemia，APL）的理想藥物[1]，它對某些肝癌細胞亦有明顯的生長抑制及誘導凋亡作用[2]?，F(xiàn)將有關As2O3抗肝癌作用的研究做一綜述。

抗肝癌作用的基礎實驗研究

一、As2O3對體內(nèi)、體外肝癌細胞的抑制作用

劉琳等[3]以正常人肝細胞株L-0為對照，觀察不同濃度As2O3對肝癌細胞株的影響，發(fā)現(xiàn)其對肝癌細胞株具有明顯的生長抑制作用，且與劑量和時間相關。鄧志華等[4]研究發(fā)現(xiàn)1～2 μmol/L的As2O3對肝癌細胞的生長有顯著抑制作用，隨時間的延長抑制作用明顯增加，而1 μmol/L的As2O3對正常肝細胞的影響最小，1 μmol/L的As2O3作用于腫瘤細胞5天開始出現(xiàn)凋亡，10～12天全部凋亡。

陳惠英等[5]研究了As2O3對小鼠移植性肝癌的抗癌作用，以2.0mg/(kg·d)和3.5 mg/(kg·d)的As2O3小鼠尾靜脈給藥，連用7天。兩個劑量都可有效抑制皮下實體瘤組織的生長或延長腹腔積液瘤鼠的生存時間，其作用具有一定劑量效應關系。蔡洪培等[6]研究發(fā)現(xiàn)As2O3能抑制腫瘤并對腹腔荷瘤裸鼠具有抗惡病質(zhì)的效應，觀察到用藥荷瘤鼠生存時間明顯延長，其作用呈現(xiàn)明顯的劑量-效應關系，不良反應也較少。

二、As2O3抗肝癌作用機制的實驗研究

1.誘導肝癌細胞凋亡作用：這可能是As2O3的抗肝癌作用之一。劉湘國等[7]發(fā)現(xiàn)經(jīng)As2O3作用后的BEL-7402人肝癌細胞，在瓊脂糖凝膠電泳中出現(xiàn)了典型的DNA凋亡條帶，用流式細胞儀檢測出了典型的凋亡峰，電鏡下觀察到了典型形態(tài)學改變：核仁消失，染色質(zhì)濃縮、碎裂，聚于核膜邊緣并可見凋亡小體形成。

傅美麗等[8]認為As2O3誘導肝癌細胞凋亡后，大量基因包括與抗氧化損傷、線粒體跨膜運輸、核糖體蛋白L37基因、細胞骨架系統(tǒng)相關的基因，這些基因大多與As2O3參與處理肝癌細胞后的應激反應和細胞凋亡過程，可見細胞凋亡是一個有多基因參與調(diào)控的復雜過程。

As2O3誘導凋亡可能通過改變bcl-2、bax的表達以及兩者之間的比率來實現(xiàn)的。As2O3可上調(diào)肝癌細胞凋亡促進基因bax和Fas的表達，下調(diào)凋亡抑制基因bcl-2表達，使bcl-2/bax比率下降[3]。蘇穎等[9]研究發(fā)現(xiàn)一定濃度的As2O3可影響細胞周期動力學，使SMMC-7721肝癌細胞阻滯于G2～M期，阻止細胞有絲分裂，從而延長細胞周期時間，使細胞發(fā)生凋亡。As2O3的主要作用位點是細胞內(nèi)的巰基成分，它使細胞內(nèi)含巰基成分的酶系統(tǒng)失活，造成細胞的毒性反應，也可直接與蛋白質(zhì)的巰基結(jié)合，使蛋白質(zhì)失活而凋亡，合適的劑量對正常肝組織不會產(chǎn)生明顯的誘導凋亡作用[10]。

2.抑制肝癌細胞的增殖：研究表明，在體內(nèi)外應用高劑量的As2O3作用于人和小鼠肝癌細胞株，均可抑制癌細胞的增殖，可見到部分肝癌細胞出現(xiàn)破碎、壞死等形態(tài)學改變，提示As2O3對肝癌細胞具有一定細胞毒性，且在正常細胞和癌細胞間具有選擇性[3]。Makoto等[11]研究再一次證實As2O3的抗腫瘤增殖作用，As2O3對SK-Hep-1、Hep-G2、HuH7肝癌細胞均有抑制作用，且呈時間-劑量依賴關系，尤其對HuH7肝癌細胞抑制作用較強，在2.0 μmol/L As2O3時抑制率達50%以上。

3.抗血管生成作用：最新研究證實，血管形成是惡性腫瘤生長、浸潤和轉(zhuǎn)移的形態(tài)學基礎，且與腫瘤的預后密切相關。Barchawsky等證實，用低劑量的As2O3處理內(nèi)皮細胞后，可明顯抑制其生長。而血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是作用最強、特異性最高的可溶性促血管生成因子。陳惠英等[3]用SP染色法對As2O3影響人肝癌細胞株VEGF表達進行研究時發(fā)現(xiàn)：人肝癌細胞株Bel-7420在未加入As2O3時，VEGF表達強陽性，對比組加As2O3處理48 h后，VEGF表達降至弱陽性，說明VEGF表達明顯受到As2O3抑制。

4.抑制端粒酶的活性：端粒酶是位于線性染色體末端的特殊的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，在細胞連續(xù)分裂的過程中，由于DNA滯后鏈末端的不完全復制致使端粒不斷丟失，染色體逐漸縮短而失去穩(wěn)定性導致細胞死亡。有研究報道As2O3作用于肝癌細胞后，其細胞端粒酶活性改變，實驗證實當1.0 μmol/L的As2O3作用于肝癌細胞株HCC-9204，48 h后可明顯降低肝癌細胞的端粒酶活性。樊華等[12]報道，3.5 mg/kg As2O3靜脈給藥48 h后可完全抑制小鼠荷肝癌組織的端粒酶活性，而5-FU對照組的荷瘤組織內(nèi)端粒酶未見抑制。

5.改變腫瘤多藥的耐藥性：隨著藥物的大量重復濫用，大多數(shù)藥物存在耐藥的問題，因此，耐藥問題成為臨床上應用化療途徑治療惡性腫瘤所面臨的一個重要問題，找到合適的多藥耐藥逆轉(zhuǎn)劑被作為逆轉(zhuǎn)多藥耐藥性的主要突破口。許曉巍等[13]研究發(fā)現(xiàn)As2O3對表達多藥耐藥基因mdr1的白血病耐藥細胞株K562-n/VCR具有明顯的誘導凋亡及抑制生長作用。李賀等[14]指出，As2O3劑量在0.25 mg/L以下時對HepG2/ADM和HepG2耐藥細胞株的抑制率均＜15%，半數(shù)抑制率的劑量分別為1.34 mg/L和1.02 mg/L，無細胞毒劑量為0.2 mg/L，能部分逆轉(zhuǎn)HepG2/ ADM細胞對多柔比星、絲裂霉素、順鉑、5-氟尿嘧啶的耐藥性，同時能使HepG2/ADM細胞內(nèi)多柔比星濃度明顯增加，MDR1表達下降。

6.激活免疫系統(tǒng)：As2O3使肝癌細胞分泌的免疫抑制物減少，NK細胞活性提高，CD4細胞含量增加，巨噬細胞活性增強，從而改善機體的免疫功能。唐印華等[15]研究證實，As2O3能提高肝癌小鼠的CD4+含量和CD4/CD8的比值，從而能夠提高機體的細胞免疫功能。

對相關實體瘤治療的實驗研究

有關應用As2O3對小鼠皮下種植性肝癌及VX2兔肝癌模型治療的研究越來越多。如瞿旭東等[16]觀察介入導入As2O3微球?qū)X2兔肝腫瘤模型的治療作用，結(jié)論顯示動脈灌注組、As2O3PLGA微球栓塞組、PLGA空白微球組、對照組的瘤體體積測量結(jié)果示微球栓塞組效果最好。沈宜等[17]探討As2O3聯(lián)合小鼠肝癌(H22)源exosome對小鼠皮下種植性肝癌(H22)模型的抗瘤作用，結(jié)果證實與空白成瘤對照組比較，As2O3組、As2O3與exosome聯(lián)合組的腫瘤生長明顯放緩(P＜0.05)，抑瘤率分別為44.58%和66.27%。Bing等[18]研究表明應用As2O3治療肝癌實體瘤小鼠的瘤體重量可見明顯減少，特別是1 mg/kg時(P＜0.01)，并證實1 mg/kg時肝癌細胞生長受到明顯抑制，肝癌細胞出現(xiàn)廣泛凋亡，G0/G1期腫瘤細胞明顯增多,VEGF表達降低等改變。

肝癌治療多方法的臨床研究

一、單藥治療的研究

1.靜脈滴注：江偉等[19]使用As2O3注射液7～8 ml/m2分別加入生理鹽水或5%葡萄糖液500 ml靜脈滴注，1次/天，連用14天，間歇2周為1個周期，至少使用2個周期，客觀有效率10%。臨床受益療效：疼痛緩解陽性率為50%，70%患者生存質(zhì)量提高，行為狀態(tài)陽性率為60%，體重變化陽性率為40%。治療后血清AFP下降，治療前后比較有顯著性差異(P＜0.05)。毒副反應主要表現(xiàn)為Ⅰ～Ⅱ度胃腸道反應和血液學毒性。林志宇等[20]通過觀察As2O3治療中晚期原發(fā)性肝癌的研究中，單藥應用As2O310 mg/d加入生理鹽水靜脈滴注，連續(xù)14天為1個周期，間歇2周，至少使用2個周期，客觀有效率12%。臨床受益療效：疼痛緩解率為82.7%，81.8%患者生存質(zhì)量提高。主要不良反應是Ⅰ～Ⅱ度胃腸道反應和血液學毒性，輕度肝功能損害。大量的臨床研究證明周期性的靜脈使用適量的As2O3對肝癌具有較好的療效，不良反應少，是用藥的較佳選擇。

2.動脈灌注：有關As2O3灌注聯(lián)合栓塞治療肝癌的報道頗多。如崔書中等[21]有關使用As2O3持續(xù)區(qū)域肝動脈灌注治療肝癌的研究，將55例手術不能切除的非晚期原發(fā)性肝癌患者，隨機分為兩組：As2O3治療組（采用連續(xù)區(qū)域灌注As2O3）和對照組（采用TACE)。兩組的總有效率差異無統(tǒng)計學意義；治療組的腫瘤復發(fā)率和1年生存率高于對照組。As2O3治療組較對照組不良反應少，未見不可逆不良反應。侯毅斌等[22]探討了As2O3在中晚期原發(fā)性肝癌介入治療的作用，將126例患者分成As2O3加超液化碘油栓塞（觀察組）和表阿霉素加超液化碘油栓塞（對照組）。結(jié)果顯示觀察組總有效率74.6%，對照組總有效率39.7%，明顯看出As2O3介入治療后總有效率明顯提高。治療中出現(xiàn)的不良反應為骨髓抑制、惡心嘔吐、發(fā)熱、肝腎損傷等，采取措施后可有效緩解。As2O3肝動脈灌注化療栓塞術治療肝癌，療效確切，不良反應較輕，值得臨床推廣應用。

3.動脈灌注聯(lián)合靜脈滴注：As2O3動脈灌注聯(lián)合靜脈滴注治療原發(fā)性肝癌的臨床應用研究報道也較多。如宛新安等[23]使用As2O3動靜脈聯(lián)合應用配合TACE治療中晚期原發(fā)性肝癌，將50例中晚期肝癌患者隨機分成As2O3聯(lián)合TACE治療組(試驗組)和單純TACE治療組(對照組)，兩組實體瘤近期療效比較差異無統(tǒng)計學意義。試驗組在改善生活質(zhì)量方面顯著優(yōu)于對照組。兩組血清AFP下降率比較差異無統(tǒng)計學意義。表明As2O3動靜脈聯(lián)合應用配合TACE治療中晚期原發(fā)性肝癌療效確切，可提高患者的生活質(zhì)量。

王淑世等[24]觀察TACE聯(lián)合As2O3治療原發(fā)性肝癌的近期療效。將9l例中晚期原發(fā)性肝癌患者采用常規(guī)化療藥物經(jīng)皮肝動脈栓塞治療，每4周重復，同時給予As2O3注射液10～15 mg靜脈滴注，每日1次，連用14天，每4周重復為1個療程，2～3個療程后觀察療效，TACE聯(lián)合靜脈注射As2O3治療中晚期原發(fā)性肝癌近期療效較好，不良反應少。

二、多藥物及多學科聯(lián)合治療的研究

腫瘤的難治性始終是醫(yī)學大難題，因此腫瘤的多藥物、多學科聯(lián)合治療在一定程度上能提高治療療效。如胡琴等[25]進行了TACE聯(lián)合As2O3治療原發(fā)性肝癌的臨床研究，篩選經(jīng)病理、影像學診斷及AFP值證實的原發(fā)性肝癌患者53例，治療組28例采用TACE聯(lián)合As2O3(奧沙利鉑150 mg+氟尿嘧啶1.5 g+表柔吡星50 mg+超液化碘油10～20 ml+ As2O310～20 mg)的治療方案，對照組25例采用單純TACE治療(奧沙利鉑150 mg+氟尿嘧啶1.5 g+表柔吡星50 mg+超液化碘油10～20 ml)的治療方案，分別評價近期療效、遠期療效、AFP變化、毒副反應和生活質(zhì)量。As2O3聯(lián)合TACE治療原發(fā)性肝癌能提高1年及1.5年生存率，不良反應較少。

多學科的聯(lián)合治療不僅可提高療效，還可減少用藥，減輕治療的不良反應。在肝癌的多學科聯(lián)合治療中，常見的有局部放療聯(lián)合As2O3的治療方案。尹衛(wèi)華等[26]觀察了不同劑量的As2O3靜脈滴注聯(lián)合適形放療治療中晚期原發(fā)性肝癌的臨床療效。將60例中晚期原發(fā)性肝癌患者隨機分為四組，每組15例，對照組僅進行體外適形調(diào)強放射治療；A組給予As2O35 mg靜滴聯(lián)合三維適形放療；B組給予As2O3 10 mg靜滴聯(lián)合三維適形放療；C組給予As2O315 mg靜滴聯(lián)合三維適形放療。對四組療效、生活質(zhì)量、不良反應以及生存期進行比較。結(jié)果顯示小劑量(5 mg) As2O3靜脈滴注聯(lián)合三維適形放療治療原發(fā)性中晚期肝癌效果好，不良反應少。

安全性及不良反應

正常人口服As2O3的中毒劑量為10～50 mg，致死劑量為60～200 mg。靜脈注射As2O3的劑量一般為10 mg/d，4周為1個療程，屬于低毒范圍。不良反應包括皮膚瘙癢、紫斑、粗糙、腹脹腹瀉、惡心嘔吐等，患者大多可耐受或經(jīng)對癥治療而消失，無明顯的心、肺、腎等重要臟器的損害，處理后多可恢復。錢軍等[27]在30個月內(nèi)用As2O3注射液治療l例肝癌患者累積劑量已達3850 mg，有的白血病患者長期用藥，累積劑量高達6000 mg，仍未出現(xiàn)明顯的慢性砷中毒，這可能與其靜脈滴注后迅速與紅細胞內(nèi)血紅蛋白結(jié)合、在血漿內(nèi)分布較快并可直接從腎臟排出有關。崔書中等[21]報道肝癌患者20 mg As2O3肝動脈連續(xù)灌注7天，且治療4個周期以上，亦未見明顯的不可控的毒副反應出現(xiàn)。

存在的問題以及應用前景

近年來許多學者對As2O3抗肝癌的機制方面進行了多方面、多層次的研究，且大部分認為As2O3誘導肝癌細胞凋亡是其最主要的機制，但在誘導肝癌細胞凋亡的途徑上仍存在較大差異，少數(shù)研究結(jié)果甚至相反，故有關機制仍需進一步研究。在臨床應用方面，雖已有As2O3通過靜脈、灌注以及聯(lián)合使用，并有與放療等其他腫瘤治療手段聯(lián)合應用治療肝癌的臨床報道，基本確定了適量的As2O3單用或聯(lián)合使用均可對肝癌治療產(chǎn)生明顯的治療效果，且其毒副反應相對不明顯，處理后多可恢復。目前對As2O3在肝癌治療的不同方案的藥量仍然缺乏一個可參考的標準。若能找到藥物劑量與療效及毒副反應間的平衡點，便能更好地指導臨床治療，且目前仍缺少大樣本隨機、雙盲、對照實驗研究，也未有對As2O3能否提高患者生存期的隨訪研究，以更好地評價其治療效果。

原發(fā)性肝癌是我國常見的惡性腫瘤，發(fā)病率高，早期確診首選手術治療。由于肝癌發(fā)病隱蔽、生長快，大部分確診時已屬于中晚期，失去手術機會。中晚期肝癌的治療方法較多，主要以介入治療及中醫(yī)藥及化療為主。因此As2O3為肝癌的臨床治療提供了一條新的可行途徑，臨床應用前景極其廣闊。

1 張卓琦,曹希傳,朱文玲,等.三氧化二砷抑制血管平滑肌細胞及巨噬細胞中轉(zhuǎn)染的腫瘤壞死因子2A啟動子活性[J].基礎醫(yī)學與臨床,2006,26（1）:74-78.

2 Siu KP, Chan JY, Fung KP．Effect of arsenic trioxide on human hepatoeellular carcinoma Hep G2 cells：Inhibition of proliferation and induction of apoptosis [J].Life Sci, 2002,71(3):275-285.

3 劉琳,秦叔連,陳惠英,等.三氧化二砷選擇性誘導人肝癌細胞凋亡相關基因的實驗研究[J].中華肝臟病雜志,2000, 8(6):70-73.

4 鄧志華.蔡洪培,李石,等.三氧化二砷對正常肝細胞及肝癌細胞株的影響[J].中華消化雜志,1999,19(4):227-279.

5 陳洪,秦叔連.陳惠英,等.三氧化二砷抗肝癌作用的實驗研究[J].中華肝臟病雜志,2000,8(1):27-29.

6 蔡洪培,謝渭芬,陳岳祥,等.三氧化二砷對腹腔荷瘤裸鼠的抗惡病質(zhì)效應[J].第二軍醫(yī)大學學報,2002,23(3):279-280.

7 劉湘國,方建珍,蘇先獅,等.三氧化二砷誘導人肝癌細胞凋亡的實驗研究[J].醫(yī)學臨床研究,2003,20(4):252-255．

8 傅美麗,鄧永岳,馬衛(wèi)閩,等.三氧化二砷抗HBV和肝癌的研究進展[J].中國處方藥,2005,43(10):29-32.

9 蘇穎,陳增,鄒長棱,等.三氧化二砷對人肝癌細胞作用的研究[J].腫瘤防治雜志,2003,10(10):1069-1071.

10 Gottlob K, Fulco M, Levrero M, et al．The hepatitis B virus HBx protein inhibits caspase 3 activity[J]．J Biol Chem，1998，273(50)：33347-33353.

11 Makoto O, Kazunori K, Demidmaa T, et al．Inhibition by arsenic trioxide of human hepatoma cell growth [J]．Cancer Letters，2002，183(2)：147-153．

12 樊華,俞軍.三氧化二砷對鼠移植性肝癌端粒酶活性的影響[J].中國臨床醫(yī)學,2002,9:121-123.

13 許曉巍,許小平,陳少誼.等.三氧化二砷誘導多藥耐藥白血病細胞K562-rdVCR凋亡[J].白血病·淋巴瘤,2005,14(1):4-6.

14 李賀,熊茂明.盂翔凌.等.三氧化二砷逆轉(zhuǎn)肝癌細胞株HepG2/ADM多藥耐藥的作用[J].世界華人消化雜志,2006,14(27):2691-2694.

15 唐印華,劉鐵夫,莊麗維.等.三氧化二砷對H22肝癌荷瘤小鼠免疫功能及瘤體的影響[J].中國腫瘤生物治療雜志,2002,9(3):172-174．

16 瞿旭東,王建華,顏志平,等.介人導人三氧化二砷微球?qū)X2兔肝腫瘤模型的治療作用[J].介入放射學雜志,2007,16(3):184-1 88.

17 沈宜,向自武,陳國慶,等.As203聯(lián)合H22源cxosome的抗腫瘤作用研究閉[J].激光雜志,2009,30(4):82-84.

18 Tan B, Huang JF, Wei Q, et al. Anti-hepatoma .effect of arsenic trioxide onexperimental liver cacer induced by 2-acetamidofuorene in ratst[J]．World J Gastroenterol，2005,11(38):5938-5943．

19 江偉,馮繼鋒,潘良熹,等.三氧化二砷注射液治療晚期原發(fā)性肝癌的臨床觀察[J]腫瘤基礎與臨床.2006,19(1):21-23.

20 林志宇,馬聞,付榆,等.三氧化二砷治療中晚期原發(fā)性肝癌的近期療效[J].中國用藥指南,2014,30(9):162-163.

21 崔書中,吳印兵,湯日杰,等.三氧化二砷持續(xù)區(qū)域肝動脈灌注治療肝癌的臨床研究[J].現(xiàn)代臨床醫(yī)學生物工程學雜志,2006,12(5):433-436.

22 侯毅斌,劉琦,段光峰.等.三氧化二砷在中晚期原發(fā)性肝癌介入治療的作用[J].北方藥學,2015,18(03):24-25.

23 宛新安,周勤,韋永明,等.三氧化二砷動靜脈聯(lián)合應用配合TACE治療中晚期原發(fā)性肝癌25例[J].安徽中醫(yī)藥大學學報,2014,33(6):25-27.

24 王淑世,崔英,孫俊,等.肝動脈栓塞聯(lián)合三氧化二砷治療原發(fā)性肝癌91例觀察[J].中國基層醫(yī)藥,2008,15(11):1805-1806.

25 胡琴,韋永明,管睿,等.TACE聯(lián)合三氧化二砷治療原發(fā)性肝癌的臨床研究[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學,2014, 22(11):2679-2681.

26 尹衛(wèi)華,胡小雄,范惠珍,等.不同劑量三氧化二砷靜滴聯(lián)合適形放療治療中晚期原發(fā)性肝癌[J].山東醫(yī)藥,2014,54(3):32-34.

27 錢軍,秦叔逵,何澤明,等.三氧化二砷治療中晚期原發(fā)性肝癌的臨床研究[J].中華肝臟病雜志,2002,10(1):6.（收稿日期：2014-5-12）

（本文編輯：黃強）

10.3877/cma.j.issn.2095-5782.2015.01.012

510095 廣州醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院放射科（邱從坤、陳國碩、王忠富、周志鵬、湯日杰）

湯日杰