丙泊酚對(duì)消化系統(tǒng)腫瘤細(xì)胞作用的研究進(jìn)展

余東君 邱 華 單人鋒 陳世彪

(南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江西 南昌 330006)

丙泊酚(2,6-雙異丙基苯酚)是一種具有起效快、蘇醒快、可控性強(qiáng)及術(shù)后毒副作用少等優(yōu)點(diǎn)的麻醉劑，目前已廣泛應(yīng)用于各種臨床手術(shù)的靜脈麻醉誘導(dǎo)和維持。自Mammoto等〔1〕在2002年首次提出臨床相關(guān)濃度的丙泊酚(1～5 μg/ml)可抑制人類(lèi)癌細(xì)胞(宮頸癌HeLa細(xì)胞，纖維肉瘤HT1080細(xì)胞，骨肉瘤HOS細(xì)胞和黑色素瘤RPMI-7951細(xì)胞)的侵襲能力以來(lái)，丙泊酚對(duì)腫瘤細(xì)胞的作用及其機(jī)制已成為一個(gè)迅速發(fā)展的課題并逐漸受到廣泛關(guān)注。現(xiàn)結(jié)合最新研究報(bào)道，對(duì)丙泊酚在消化系統(tǒng)中的作用及其機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 丙泊酚與肝癌

原發(fā)性肝癌是最常見(jiàn)的肝臟惡性腫瘤。在全世界尤其是發(fā)展中國(guó)家的男性中，肝細(xì)胞癌是癌癥相關(guān)死亡的第二大原因〔2〕。有研究證明，具有明顯侵襲能力的肝癌細(xì)胞可分泌大量的基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)。而MMP是基質(zhì)膠降解和重構(gòu)的主要直接作用者，可通過(guò)降解腫瘤細(xì)胞的基膜和基底膜基質(zhì)，促進(jìn)血管表面生長(zhǎng)因子的分泌和腫瘤組織學(xué)屏障的破壞，從而參與腫瘤血管形成及侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程〔3〕。李培生等〔4〕用不同濃度的丙泊酚對(duì)肝癌SMMC-7721細(xì)胞株進(jìn)行處理后發(fā)現(xiàn)，丙泊酚處理組的腫瘤細(xì)胞侵襲能力及上清液中MMP-2、MMP-9的含量均明顯低于對(duì)照明，且MMP的下降與丙泊酚呈劑量依賴(lài)關(guān)系，并認(rèn)為丙泊酚可能通過(guò)下調(diào)MMP的表達(dá)，從而抑制肝癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移。該過(guò)程可能與丙泊酚可上調(diào)miR-199a的表達(dá)有關(guān)〔5〕。而miR-199a的表達(dá)上調(diào)還可通過(guò)增加半胱氨酸蛋白酶(caspase)-8、9的活性，誘發(fā)細(xì)胞色素的釋放，激活線(xiàn)粒體途徑及細(xì)胞表面死亡受體途徑，最終促進(jìn)肝癌細(xì)胞凋亡〔6〕。此外，Zhang等〔7〕在小鼠成瘤模型研究中發(fā)現(xiàn)，丙泊酚可刺激miR-142-3p由巨噬細(xì)胞向肝癌細(xì)胞中穿梭，而穿梭的miR-142-3p可通過(guò)下調(diào)Ras相關(guān)的C3肉毒素底物(RAC)1的表達(dá)，抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移能力。丙泊酚還可通過(guò)抑制環(huán)氧合酶(COX)的活性，從而下調(diào)前列腺素(PG)E2的表達(dá)和上調(diào)干擾素(IFN)-γ的產(chǎn)生，通過(guò)免疫學(xué)途徑抑制肝癌細(xì)胞的增殖和生長(zhǎng)〔8〕。

2 丙泊酚與胃癌

蘇氨酸蛋白激酶(AKT)信號(hào)通路是細(xì)胞內(nèi)徑典信號(hào)通路，可參與細(xì)胞的增殖、分化、凋亡及腫瘤發(fā)生等病理生理過(guò)程。在胃癌組織中，AKT信號(hào)通路多處于異常活化狀態(tài)〔9,10〕。而活化的AKT信號(hào)通路可上調(diào)腫瘤細(xì)胞內(nèi)侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)蛋白的表達(dá)與激活，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移〔11〕。研究表明，丙泊酚可通過(guò)抑制活化的Akt(p-Akt)及其下游蛋白p-GSK-3β表達(dá)，進(jìn)而降低胃癌HGC-27細(xì)胞系的侵襲能力〔12〕。丙泊酚還可下調(diào)胃癌MKN-45細(xì)胞Ras同源基因蛋白(RhoA)和Rho相關(guān)螺旋卷曲蛋白激酶(ROCK)1蛋白表達(dá)，從而抑制RhoA/ROCK1信號(hào)通路的傳導(dǎo)及其下游MMP-2和MMP-9基因的表達(dá)，最終降低腫瘤細(xì)胞的侵襲性〔13〕。Peng等〔14〕也發(fā)現(xiàn)丙泊酚可以通過(guò)上調(diào)胃癌細(xì)胞中miR-451的表達(dá)顯著減少M(fèi)MP-2蛋白表達(dá)，最終有效抑制腫瘤細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡。Yang等〔15〕研究發(fā)現(xiàn)丙泊酚可促進(jìn)胃癌SGC-7901和MGC-803細(xì)胞生長(zhǎng)抑制因子(ING)3的表達(dá)，進(jìn)而抑制胃癌細(xì)胞的生長(zhǎng)與存活。以上各項(xiàng)研究表明，丙泊酚能通過(guò)調(diào)節(jié)多種信號(hào)通路、microRNA和細(xì)胞因子等方式抑制胃癌細(xì)胞增殖和侵襲轉(zhuǎn)移能力而發(fā)揮抑癌作用。

3 丙泊酚與食管癌

食管癌起源于食管鱗狀上皮細(xì)胞，目前其5年生存率不到15%，是預(yù)后較差的消化系統(tǒng)腫瘤之一。2012年，全球有40萬(wàn)患者因食管癌死亡〔16〕，其中侵襲和轉(zhuǎn)移是死亡的重要原因。SOX4基因?qū)儆赟OX家族，可通過(guò)調(diào)控HMG盒與DNA結(jié)合，從而影響靶基因的轉(zhuǎn)錄,參與胚胎發(fā)育過(guò)程〔17〕。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，SOX4在人類(lèi)多種惡性腫瘤中表達(dá)上調(diào)頻繁，并在腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程中發(fā)揮重要作用〔18,19〕。Zhou等〔20〕用不同濃度丙泊酚對(duì)食管鱗癌細(xì)胞EC9706進(jìn)行處理后與對(duì)照組比較發(fā)現(xiàn)，丙泊酚孵化后的EC9706細(xì)胞遷移、侵襲能力和SOX4基因表達(dá)均明顯降低。而進(jìn)一步通過(guò)基因沉默技術(shù)對(duì)SOX4基因的表達(dá)進(jìn)行抑制后發(fā)現(xiàn)，可產(chǎn)生同丙泊酚處理后的相同效果。因而認(rèn)為丙泊酚可能是通過(guò)下調(diào)SOX4的表達(dá)抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移，但具體機(jī)制尚不明確。Xu等〔21〕實(shí)驗(yàn)顯示，丙泊酚可在下調(diào)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)/pERK、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和MMP-9表達(dá)的同時(shí)抑制食管鱗癌Eca109細(xì)胞的增殖、侵襲轉(zhuǎn)移和血管生成，并呈劑量性及時(shí)間性雙重依賴(lài)。而ERK激動(dòng)劑12-豆蔻酸-13-乙酸佛波醇(PMA)處理后可逆轉(zhuǎn)丙泊酚對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用，并認(rèn)為丙泊酚是通過(guò)下調(diào)ERK-VEGF/MMP-9信號(hào)通路的方式抑制食管癌細(xì)胞的惡性行為。此外，丙泊酚還可通過(guò)調(diào)節(jié)S100A4表達(dá)在體外抑制食管癌EC-1細(xì)胞的侵襲、血管生成并誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡〔22〕。近期研究顯示，血紅素加氧酶(HO)-1作為一種重要的抗炎、抗氧化、抗凋亡及耐藥相關(guān)基因，在人類(lèi)多種惡性腫瘤組織中呈高表達(dá)，被認(rèn)為是潛在的癌基因。張靈敏等〔23〕研究卻發(fā)現(xiàn)，小劑量丙泊酚處理后的食管癌細(xì)胞Eca109的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移明顯增加并伴HO-1 的mRNA 表達(dá)上調(diào)，因此推測(cè)丙泊酚通過(guò)上調(diào)HO-1的表達(dá)而發(fā)揮促癌作用。以上研究表明，丙泊酚對(duì)食管癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移能力既可以表現(xiàn)為促進(jìn)作用，又能表現(xiàn)為抑制作用，可能與丙泊酚的使用劑量或細(xì)胞株的不同有關(guān)，還有待于進(jìn)一步研究。

4 丙泊酚與胰腺癌

胰腺癌起源于胰腺導(dǎo)管或腺泡，是一種預(yù)后很差的惡性消化道腫瘤，5年生存率僅為6%〔24〕。研究發(fā)現(xiàn)〔25〕，用吉西他濱對(duì)胰腺癌MIAPaCa-2細(xì)胞進(jìn)行化療時(shí)，在誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的同時(shí)可上調(diào)核轉(zhuǎn)錄因子(NF)-κB的表達(dá),從而誘導(dǎo)細(xì)胞耐藥性的產(chǎn)生。而耐藥性的產(chǎn)生是化學(xué)治療失敗的主要原因。Du 等〔26〕研究發(fā)現(xiàn)，丙泊酚可下調(diào)MIAPaCa-2細(xì)胞NF-κB的表達(dá)，提高吉西他濱對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制率(24%～75% vs 6%～18%),增加胰腺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱的敏感性。Chen等〔27〕研究表明，丙泊酚處理后的胰腺癌細(xì)胞遷移能力明顯降低。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，N-甲基-D-天門(mén)冬氨酸(NMDA)受體抑制劑處理胰腺癌細(xì)胞可產(chǎn)生同丙泊酚一致的效果，而NMDA受體激動(dòng)劑則能逆轉(zhuǎn)丙泊酚對(duì)胰腺癌惡性潛能的抑制作用。因此，丙泊酚可能是通過(guò)抑制NMDA受體對(duì)胰腺癌細(xì)胞產(chǎn)生抑制作用。另外，丙泊酚亦可以通過(guò)上調(diào)胰腺癌細(xì)胞miR-133a和miR-21的表達(dá)，抑制胰腺癌細(xì)胞增殖和侵襲轉(zhuǎn)移，并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡〔28，29〕。

5 丙泊酚與結(jié)腸癌

隨著近年來(lái)生活水平的提高、膳食結(jié)構(gòu)的變化和生活方式西式化，我國(guó)結(jié)直腸癌發(fā)病率及死亡率呈逐年升高趨勢(shì)。自然殺傷(NK)細(xì)胞作為人體抵抗腫瘤的第一道防線(xiàn)，在不需要抗體存在的情況下可非特異性地殺傷腫瘤細(xì)胞。而活化的單核-巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞分泌的IFN-α和白細(xì)胞介素(IL)-12，能增加NK細(xì)胞激活受體的表達(dá)，改善NK細(xì)胞抗腫瘤活性〔30〕。在BALB/c小鼠結(jié)腸癌肺轉(zhuǎn)移模型研究中發(fā)現(xiàn)，丙泊酚可上調(diào)NK細(xì)胞的活性及增加IFN-α、IL-12的分泌，進(jìn)而抑制結(jié)腸癌肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生〔31〕。Miao等〔32〕用臨床相關(guān)濃度的丙泊酚(8 μg/ml)對(duì)結(jié)腸癌LOVO細(xì)胞系處理后，MMP-2、MMP-9的表達(dá)及腫瘤的侵襲能力明顯降低。作為MMP表達(dá)的關(guān)鍵調(diào)控因子，ERK1/2的磷酸化亦被明顯抑制，且該抑制效果在30 min后達(dá)到最大值并可持續(xù)12 h。當(dāng)使用γ-氨基丁酸(GABA)A受體拮抗劑比枯枯靈堿處理后，上述的抑制效果得以解除。因此認(rèn)為丙泊酚可通過(guò)GABAA受體通路抑制絲裂原活化蛋白激酶(MAPKs)的活性，下調(diào)MMP的表達(dá)，從而達(dá)到抑制結(jié)腸癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移作用。

綜上，丙泊酚在胃癌、肝癌、胰腺癌及結(jié)腸癌等消化系統(tǒng)腫瘤細(xì)胞中可通過(guò)不同分子機(jī)制發(fā)揮抑癌作用，而對(duì)食管癌細(xì)胞存在促癌抑癌雙向作用，分析原因可能與丙泊酚濃度及細(xì)胞株品種有關(guān)。目前大部分丙泊酚對(duì)消化道腫瘤細(xì)胞作用的結(jié)論是基于體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)所得，但越來(lái)越多的動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)也證實(shí)丙泊酚對(duì)消化道腫瘤的增殖及侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程有一定的影響〔27，33〕，至于丙泊酚在消化道腫瘤患者圍術(shù)期中是否能發(fā)揮相同的效果則需后期進(jìn)一步的臨床實(shí)驗(yàn)研究。