七氟烷對腫瘤細胞生長、侵襲轉移能力的影響及機制的研究進展

蒲勁宏，王忠慧

(云南省腫瘤醫院麻醉科，云南 昆明 650100)

腫瘤病人的治療臨床上多采取手術治療加上其他的輔助治療，腫瘤病人手術的開展大都在七氟烷麻醉下進行，術后腫瘤復發和轉移與吸入麻醉藥存在一定的聯系。七氟烷不同濃度對腫瘤的影響有一定差異，且對不同腫瘤細胞的作用不同，既可以促進某些腫瘤細胞的凋亡，也可以在其他腫瘤中表現出不一樣甚至完全相反的作用。研究七氟烷對于腫瘤細胞的影響，有利于臨床工作中指導七氟烷在各種腫瘤手術中的具體應用，本文對其研究進展進行了綜述。

1 研究背景

近年來，惡性腫瘤的發病率在全球范圍內總體呈升高趨勢。研究顯示：在全球184 個國家和地區中，中國的惡性腫瘤發病率在總體上處于中等偏上水平，約占全球惡性腫瘤發病的21.8%[1-2]。

腫瘤的發生發展是體內體外多種因素共同作用的結果，這也包括機體營養、理化因素、生活方式、疾病認識等許多環境因素的作用。環境因素還可能通過影響基因突變、增加機體耐藥而引起病人放化療、靶向治療療效的改變及降低[3-5]。越來越多的證據表明，環境因素對腫瘤發生、治療、預后的作用不可小覷。因此對于腫瘤的治療，要關注腫瘤的整體及腫瘤對病人的影響，盡可能選擇對機體有利的一些臨床操作，以此來降低腫瘤的復發及轉移，提高病人的整體預后。

腫瘤組織切除是腫瘤治療的重要環節。腫瘤術后生存率的影響因素除了腫瘤標志物水平、臨床分期、病理分級、殘余病灶大小、淋巴結轉移及清除情況外，麻醉作用對腫瘤患者的預后，對腫瘤細胞的生長、復發轉移已逐漸成為了研究的熱點之一[6]。當前關于腫瘤的治療以手術為主，化療及區域性介入化療為輔，結合放療、基因、免疫、生物、中藥治療等多程式的治療方案。其中臨床上外科手術加輔助放化療已成為惡性腫瘤醫治的準則模式。但術后功能恢復差、致殘率高，且部分患者對放化療不敏感。可見，雖然手術、放療、生物免疫治療取得了一定療效，但難以取得滿意效果，因此尋求更佳的治療手段顯得尤為重要[7-8]。

臨床工作中，吸入全身麻醉的開展主要以七氟烷為主，七氟烷麻醉具有術后蘇醒快、無呼吸抑制、病人舒適度好等優點，因此，七氟烷普遍運用于小兒及老年的全身麻醉[9]。由于七氟烷具有揮發性，需要用特殊容器進行濃度的控制，病人在氣管插管的情況下經過呼吸道進入體內。七氟烷具有誘導迅速、可控性高等優點而廣泛用于腫瘤手術的病人。有研究證實七氟烷除麻醉作用外，還可通過減少心肌細胞、神經元或腎小管上皮細胞凋亡，對心、腦、肺、腎等重要器官的缺血再灌注損傷具有保護作用而降低宿主器官損傷[10-12]。

七氟烷術中的使用對惡性腫瘤術后的復發與轉移起到促進還是抑制的作用呢？不同的腫瘤表現出不同的影響。閱讀大量國內外文獻，發現七氟烷可以通過降低血小板的激活抑制肺癌細胞的侵襲能力[13]。七氟烷對一些腫瘤通過抑制腫瘤細胞增殖，下調p53的表達水平，一方面誘導產生凋亡小體、損傷DNA的完整性，促進腫瘤細胞晚期凋亡；另一方面，七氟烷在一部分腫瘤中經過下調MMP-9或MDM2，妨礙VEGF的表達，遏制腫瘤細胞的生長。

2 七氟烷與腫瘤的研究現狀

七氟烷對于不同的腫瘤細胞起到了不同的作用，既可以促進某些腫瘤細胞的凋亡，也可以促進一些腫瘤細胞的增殖轉移。

Jaura[14]通過研究不同的麻醉方式及麻醉藥物對ER陰性的乳腺癌手術患者術前術后血清中循環腫瘤細胞凋亡影響，發現給予七氟烷麻醉的患者血清中癌細胞的細胞凋亡率較其他明顯升高，腫瘤轉移能力明顯減少，研究者認為可能與七氟烷改變血清環境、促進腫瘤細胞凋亡有關。Ecimovic 等[15]通過體外實驗研究發現，七氟烷對ER陽性MCF7細胞具有促進增殖、遷移、侵襲作用，但不具有劑量依賴性。

Muller-Edenborn[16]對結腸癌的研究發現七氟烷作為揮發性麻醉藥能通過減少中性粒細胞MMP-9釋放和干擾CXCR2下游信號通路及上調蛋白激酶C上游信號通路途徑，下調MMP-9表達，降低基底膜破壞，從而減少體外癌細胞的遷移。

在肺癌的研究中，Wei等[17]和Liang 等[18]研究發現七氟烷能停滯肺癌細胞周期在G2/M期，并誘導肺癌細胞產生凋亡小體，破壞DNA完整性，上調caspase 3、7的表達水平，誘導A549肺癌細胞凋亡，降低細胞活力。缺氧能增強細胞增殖和轉移潛能，而七氟烷能通過下調HIF-1α、XIAP、Survivin、Fascin和HPA的表達和HIF-1α及其下游相關基因的調控，部分逆轉p38 MAPK的活性，抑制缺氧誘導的肺癌細胞的生長和轉移能力[19，18]。研究證實，七氟烷與順鉑協同抑制肺癌細胞侵襲，可能與七氟烷促進細胞凋亡和下調與肺癌侵襲轉移相關蛋白(XIAP、 Survivin、 MMP-2和MMP-9等)有關[20]。

在另一項肺癌的研究中，發現肺癌病人接受手術治療之后，往往死于腫瘤轉移，腫瘤的轉移常發生在術后。有證據表明手術促進了腫瘤細胞的轉移。目前研究了解到，血小板的激活與腫瘤細胞增殖、轉移相關。肺癌病人血小板與正常人血小板比較明顯增高，血小板的活化程度與病人預后有一定的影響，活性血小板可以增強腫瘤細胞的抵抗力，使其避免免疫細胞的攻擊。對照試驗結果表明，七氟烷治療的腫瘤病人血小板活化水平降低，抑制了血小板誘導的腫瘤細胞轉移[13]。

在肺腫瘤手術中觀察發現，患者預后與肺缺血再灌注損傷相關，炎性細胞因子IL-6、IL-8和單核細胞趨化蛋白-1是引起肺缺血再灌注損傷的重要因素。通過酶聯免疫吸附分析，七氟烷抑制了腫瘤壞死因子誘發的IL-6、IL-8和MCP-1基因表達，抑制了TNF-α誘導的p65 NF-κb轉移到細胞核。研究表明七氟烷具有抗炎作用，顯著抑制了血液中腫瘤壞死因子的釋放[21]。

骨肉瘤是骨科患者高發的一種惡性腫瘤，病人集中于青少年，預后較差。骨肉瘤主要采取手術切除輔以放化療及其他免疫治療。骨肉瘤的發病同其他惡性腫瘤相似，是機體原癌基因的激活及抑癌基因突變、凋亡等一系列綜合因素的結果。常見的原癌基因有c-myc、fos等，比較熟悉的抑癌基因有p53、Rb等[22]。夏鵬[23]通過Western blot 方法檢測骨肉瘤MG-63 細胞中FANCD2 蛋白表達，發現FANCD2 基因表達被抑制，誘導了骨肉瘤細胞調亡，證明了p53 信號通路介導骨肉瘤細胞凋亡。另一些研究發現，p53凋亡刺激蛋白2(ASPP2)作為p53凋亡刺激蛋白家族的重要成分，與細胞生長、凋亡、損傷及細胞遷移等一批生理病理反應有著不可或缺的關系。據以往的資料顯示ASPP2可以穩定β-catenin-E-cadherin 復合體，抑制β-catenin 核轉位，抑制腫瘤細胞的生長、侵襲[24]。骨肉瘤細胞的凋亡與p53通路相關，進一步研究麻醉藥物如七氟烷與骨肉瘤、p53通路之間的相互作用關系，對于臨床上指導麻醉藥品對骨肉瘤病人的應用具有重要的實際意義。在骨肉瘤病人進行麻醉時，麻醉醫生可以根據骨肉瘤的分型、浸潤情況，選擇對病人預后更有利的麻醉藥物及麻醉方式，以此提升骨肉瘤患者的術后總體生存率。鄭少偉等[25]運用Q-PCR、Western blot、Transwell、co-IP、免疫熒光實驗檢測骨肉瘤組織和細胞中ASPP2 mRNA的表達、ASPP2蛋白表達、細胞轉移能力及β-catenin和E-cadherin相互作用水平、β-catenin在細胞核中表達水平。得出ASPP2可以降低骨肉瘤細胞SAOS2的轉移、侵襲，可能的作用機制就是穩定β-catenin-E-cadherin復合體，阻遏β-catenin核轉位，最終導致細胞凋亡。

以上研究結果提示，七氟烷具有一定抗腫瘤作用，但與細胞種類有關，具有細胞特異性，對一部分腫瘤細胞表現為促進生長增殖的作用。對于七氟烷抗腫瘤作用機制，目前尚未完全清楚，以下機制具有抗腫瘤作用：(1)通過上調或下調凋亡相關基因和蛋白表達，誘導產生凋亡小體，損傷DNA的完整性，抑制腫瘤細胞增殖，促進腫瘤細胞晚期凋亡；(2)通過下調與腫瘤侵襲、轉移相關基因和蛋白的表達水平，阻礙和抑止與腫瘤侵襲、轉移相關信號通路如MAPK信號通路、MM-9信號通路等，從而抑制腫瘤的侵襲、轉移；(3)七氟烷能與其他抗腫瘤藥物產生協同抗腫瘤作用。在骨肉瘤中p53表達是陽性的，與其惡性程度和抗凋亡是呈正相關的。此外，在骨肉瘤中MMP-9的表達與其浸潤、侵襲及轉移呈正相關[26-28]。MMP-9 和MDM2在促進腫瘤血管生成方面具有協同作用，MDM2能抑制野生型p53(wt-p53)轉錄活性和抗腫瘤活性，使腫瘤的發生成為可能[29-30]。

3 結語與展望

腫瘤的發病率及罹患群體在統計學上占有相當大的比重，關注腫瘤的發生發展及治療方式，對于提高患者的生存質量具有重要的臨床意義。腫瘤的發病不是單一因素造成的，是長時間、多因素綜合作用引起的。不能片面地去認識，要從整體去弄清楚各種腫瘤的性質及誘發因素，盡可能減少刺激因素，增強機體抵抗腫瘤細胞破壞的能力。

隨著外科學的不斷發展，手術切除成為了腫瘤治療的一種重要手段。大部分腫瘤若診斷及時，進行早期手術完整切除輔以后續治療，病人的預后轉歸是很好的。而麻醉早已成為外科手術中的重要組成部分，麻醉技術及麻醉藥品用于腫瘤手術的病人，是否會產生對患者有益或者有害的影響，不同的研究得出的結果存在差異。以往研究麻醉因素對腫瘤患者的影響，幾乎都是從抗腫瘤免疫著手，大量研究證實了幾乎所有的麻醉藥物均對免疫功能有不同程度抑制作用。

圍手術期麻醉藥物及相關麻醉技術在腫瘤患者生存期及預后中的研究是當今腫瘤研究發展的新熱門、前沿問題和關注焦點。七氟烷是一種被大量運用于臨床的麻醉藥物，研究發現，適宜濃度的七氟烷對機體重要臟器具有保護作用，尚具有一定的抗腫瘤作用，但有細胞特異性，對部分腫瘤細胞表現為促進增殖轉移。總之，研究七氟烷對于腫瘤細胞的影響，可為今后在各類腫瘤患者的圍手術期麻醉藥物及麻醉方式的選擇提供更好的指導。