硒對腫瘤新生血管的誘導分化機制
硒是人體必需的微量元素之一,維持多種正常生理功能。一些研究表明,血硒水平與各種癌癥死亡率呈負相關,缺硒可能促進癌的發(fā)生發(fā)展,這在學術界已達成了共識。
在亞硒酸鈉對人體肝癌細胞株甲胎蛋白、前衛(wèi)連接蛋白及細胞膜糖鏈的實驗表明,硒能誘導惡性腫瘤細胞重新分化,使其向著正常駐方向逆轉。亞硒酸鈉對白血病HL-60細胞影響實驗中,觀察到硒在一定條件下誘導HL-60細胞向成熟方向分化,可增強自由基清除系統酶活性,降低細胞內自由基水平,降低細胞內cGMP積累。
而氧自由基作為細胞信號遞質調節(jié)細胞的增殖、分化,參與腫瘤發(fā)展多樣多步過程已得到證實。硒使有毒的過氧化物變成無害的羥基化合物,使過氧化氫分解。一些實驗業(yè)已表明硒能抑制肝癌細胞增殖,并促使細胞調亡,推測與硒使抗氧化物活性提高,阻遏自由基對癌細胞增殖的介導及促NO釋放增加有關。
研究發(fā)現硒可抑制動物自發(fā)性腫瘤、移植性腫瘤及化學致癌劑引發(fā)的腫瘤,具有提高NKC殺傷靶細胞敏感性的免疫調節(jié)作用。動物實驗表明硒能通過提高動物免疫功能延長荷瘤小鼠的生存時間,逆轉因腫瘤生長面造成的免疫機能低下狀態(tài)。
臨床也能使化療患者的免疫功能增強,硒增強機體免疫系統功能是其防癌抗癌的重要機制。此外,硒與其它誘導劑組合有效地抑制了腫瘤細胞惡性生長,改變堿性磷酸酶活性和分布,引起c-erb B-2癌基因蛋白表達的變化。
總之,硒通過多種途徑調節(jié)與腫瘤生物學有關的基因表達、蛋白合成,從而誘導腫瘤分化,并抑制其生長。
硒誘導腫瘤新生血管生長為成熟血管的分化
一般認為癌周纖維組織增生反應與宿主免疫功能及腫瘤本身的分化有關。指出硒是正常人成纖維細胞克隆生長必需元素之一,它可以通過影響cAMP蛋白激酶的同功酶從而促進腫瘤的分化。CAMP能抑制癌細胞的惡性分裂增殖,在形成或生化上重新出現分化特征,另外cAMP又是體內重要的第第二節(jié)信使,介導體內諸多生化反應的生成。
有研究認為纖維連接蛋白與癌細胞的形態(tài)分化有關,實驗證實硒確實可以促進癌周纖維組織增生和包裹形成。腫瘤新生未成熟血管結構缺陷,基底膜不完整,發(fā)育不良;內皮細胞幼稚較小,細胞間連接的復合物較小,形成裂隙;以及缺乏平滑肌支持的血管壁,均增加了血管的通透性,增加了腫瘤細胞進入血液循環(huán)遠處轉移的機會,此外腫瘤細胞還可便捷地侵及組織間質的淋巴管而導致淋巴結轉移。
基于腫瘤未成熟血管在腫瘤細胞發(fā)展轉移中的作用,一引起學者認為這是腫瘤干預治療的一個熱點。硒通過誘導腫瘤未成熟方向分化,修復新生血管基底膜,抑制微血管通透性較高的狀態(tài),使血管通透性也向成熟方向逆轉直至正常,減少了組織中血漿等基質成分的滲出,消除了血管內皮細胞及腫瘤細胞賴以生存的基礎,從而抑制了腫瘤生長、浸潤甚至向周圍和遠處轉移。通過改善腫瘤局部的微循環(huán)也為腫瘤細胞損傷的修復和再分化創(chuàng)造良好的環(huán)境。
改造腫瘤乏氧細胞、增加化療放療效果
由于腫瘤新生未成熟血管結構缺陷,微循環(huán)障礙使動物和人實體瘤中普遍存在乏氧細胞。因為乏氧細胞對化療和放療都不敏感。常成為腫瘤難以治愈的根源。研究顯示,實體瘤化療時藥物總是借血流最先及主要到達腫瘤外層,較少或根本不滲透到腫瘤內部。
因此,總是外層的氧合增殖細胞首先被殺滅,內層乏氧細胞由于藥物不能以有效濃度到達,以及其對藥物的固有耐藥性,使乏氧細胞不受殺傷作用。至于放射治療,乏氧細胞具有明顯的抗放射性,缺氧可保護腫瘤細胞免遭照射的細胞毒殺傷作用。實驗表明乏氧細胞僅是氧合細胞放射敏感性的1/3。
還有資料證實,大劑量照射動物腫瘤,殺滅大量氧合細胞以后殘存乏氧細胞的有僅仍可發(fā)育正常成為腫瘤發(fā)生而導致治療失敗。綜上所述,乏氧腫瘤細胞既是化療又是放療治療腫瘤的最大障礙。
分化誘導硒的應用,修復腫瘤未成熟血管基底膜,改善腫瘤微循環(huán),減少腫瘤乏氧細胞,再結合化療等措施將極大地提高治愈惡性腫瘤的機率。特別是在消滅殘余病灶,防止復發(fā)等方面,硒將發(fā)揮巨大的作用。
硒的誘導分化治療優(yōu)勢
目前對惡性腫瘤所施行的治療,基本上是針對腫瘤細胞的無限增殖進行殺滅,常規(guī)的手術、放療等手段主要是治療腫瘤的原發(fā)病灶,但殘留腫瘤的復發(fā)及轉移是影響療效的主要原因,因而控制轉移、防止復發(fā)已成為治療的關鍵,硒以誘導分化,設法使腫瘤“改邪歸正”,針對性強,“邪”除而不傷“正”,具有獨特的優(yōu)越性,特別在抗腫瘤轉移方面將發(fā)揮巨大的作用。
硒誘導腫瘤未成熟血管的分化,是否會由于供血改善促使腫瘤生長?從實驗動物證實硒即是分化誘導劑,又是腫瘤細胞抑制劑,加之對放化療的增效作用,其綜合治療的結果是誘導分化與殺死腫瘤雙重效應,更增強了其臨床應用的優(yōu)勢,不會因為改善腫瘤微循環(huán)而加速腫瘤生長。
盡管硒對實體瘤誘導分化研究剛剛起步,一些機制尚需進一步驗證,但作為腫瘤分子生物學中的一個嶄新領域,已日益受到重視。隨著相關技術的發(fā)展,誘導分化也從初期的探索逐漸過渡為規(guī)律性研究,可以預記,硒實體瘤的誘導分化研究及臨床應用將為腫瘤的防治作出更大的貢獻。
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