三氧化二砷诱导恶性肿瘤细胞凋亡机制的研究进展

三氧化二砷已广泛应用于白血病和各种实体瘤化学治疗的基础研究和临床实践中。近年来国内外多项研究证实三氧化二砷诱导凋亡是其杀伤肿瘤的主要机制,其分子机制尚未得到系统阐明,本文就其抗凋亡作用机制的研究进展作一综述。     

三氧化二砷诱导骨髓瘤细胞凋亡机制研究

目的 了解三氧化二砷（As2O3)诱导多发性骨髓瘤细胞（MM）凋亡的可能机制及其与维甲酸和干扰素的相互作用。方法 联合应用As2O3和巯基还原剂（DTT）、谷胱甘肽耗褐剂（BSO）、全反式维甲酸（ATRA）或干扰素（ＩＦＮ－α）处理MM细胞系RPM18226和U266细胞;应用台盼蓝拒染法计数细胞活力,经细胞形态学和流式细胞仪等判定细胞凋亡的程度;通过测定细胞内荧光染料Rhodamine123的色强度分析线粒体跨膜电位（△ψm)。结果 BSO可加强As2O3诱导的RPM18226和U266细胞线粒体△ψm下降和凋亡,而DTT则有部分拮抗的作用,ATRA诱导RPMI8226细胞闻过则喜亡,但它和As2O3之间无协同效尖,ATRA并不诱导U266细胞凋亡。此外,INF-α,既不抑制RPMIS226和U266细胞的生长和活力,也不改变As2O3对这些细胞的作用。结论 As2O3诱导多发性骨髓瘤细胞凋亡和巯基有关,但ATRA干扰素和As2O3无协同效应。     

三氧化二砷诱导人卵巢癌细胞凋亡机制的研究

目的：探讨三氧化二砷（arsenic trioxide,As2O3)诱导人卵巢癌细胞株3AO细胞凋亡的机制。方法：以人卵巢癌细胞株3AO细胞为体外实验对象。通过台盼蓝染色法，测定不同浓度As2O3作用不同时间对3AO细胞的生长抑制率；采用流式细胞仪检测法，通过碘化丙（PI）／罗丹明123（Rhodammine 123,Rh123)双重染色测定3AO细胞线粒体跨膜电位（△ψm) ；通过吖啶橙染色，荧光显微镜观察As2O3作用后3AO细胞的形态变化。结果：As2O3对3AO细胞的生长具有明显的抑制作用，且具有时间与剂量依赖性（P＜0．05）；3.0μmol/L的As2O3作用48h后3AO细胞中PI－Rh123^-细胞与对照组相比，差异有显著性（P＜0．05）；As2O3作用后，3AO细胞呈现典型的凋亡细胞形态特征。结论：As2O3通过诱导凋亡来抑制人卵巢癌细胞株细胞的生长，其机制与线粒体跨膜电位△ψm下降有关。     

三氧化二砷诱导人类B细胞性淋巴瘤细胞凋亡及机制探讨

目的 研究Ａｓ２Ｏ３在体外对人类Ｂ淋巴瘤细胞株ＭＢＣ－１细胞增殖的影响,并探讨其作用机制。方法 采用细胞形态学,ＤＮＡ凝胶电泳,流式细胞术等多参数观察。结果 （１）（０．５～２）ｍＭ／Ｌ,Ａｓ２Ｏ３对ＭＢＣ－１细胞有增殖抑制作用,并呈时间和剂量相关,（２）证实诱导细胞凋亡是Ａｓ２Ｏ３增殖抑制作用的主要机制之一;（３）Ａｓ２Ｏ３能够上调ＭＢＣ－１细胞ｐ５３的蛋白表达,结论Ａｓ２Ｏ３能有效地通过诱导人     

三氧化二砷诱导人胆囊癌GBC细胞凋亡及其机制研究

背景与目的：胆囊癌由于缺乏特异性的临床表现，确诊时多属晚期，手术切除率较低；且常规化疗药物对胆囊癌的疗效较差，因此需寻找治疗胆囊癌新的有效药物。三氧化二砷在治疗急性早幼粒细胞白血病中取得了突破性成果，近年来它在实体瘤的研究中颇受关注。本研究旨在探讨As2O3对人胆囊癌GBC细胞系诱导凋亡的生物学效应及作用机制。方法：用Hoechest33258染色、流式细胞仪和DNA凝胶电泳研究As2O3诱导细胞凋亡情况。用Western blot分析As2O3对凋亡相关蛋白Bcl-2、Bcl—xL、Bid、Bak、Bax、cleaved—Caspase-3和cleaved—Caspase-9的表达影响。构建Bcl-2的表达质粒，并用Lipo2000转染GBC细胞，并检测As2O3诱导细胞凋亡情况。结果：As2O3可诱导GBC细胞凋亡。蛋白水平的检测表明As2O3可使细胞Bcl-2、Bcl—xL的表达下降，Bid、Bak和Bax表达升高，并促进Caspase-3和Caspase-9的剪切。过表达Bcl-2可抑制As2O3诱导的凋亡。结论：As2O3可诱导胆囊癌细胞的凋亡，并主要通过下调Bcl-2基因的表达来实现。     

三氧化二砷诱导K562细胞凋亡机制的研究

目的了解三氧化二砷(As2O3)诱导慢粒细胞系K562细胞株凋亡是否与线粒体跨膜电位(mitochondrial transmembrane potentials,△ψm)改变有关及其可能机制。方法联合应用As2O3、DTT和BSO处理K562细胞株,通过细胞内荧光染料PI/Rh123的色强度分析(△ψm),测定细胞活力、亚G1期细胞含量及形态学观察等鉴定细胞凋亡。结果As2O3可明显诱导K562细胞线粒体△ψm下降。BSO可加强As2O3诱导的K562细胞凋亡和线粒体△ψm下降,而DTT则有部分拮抗作用。在2×10-6mol/L As2O3处理72h的K562细胞,PI-Rh123-细胞达(26.0±2.5)%,当1×10-3mol/LBSO同时处理时,PI-Rh123-细胞和凋亡细胞数上升达(37.2±5.7)%和(39.1±4.5)%;而当2×10-4mol/L DTT同时处理时,PI-Rh123-细胞和凋亡细胞数分别降至(11.5±1.3)%和(15.4±3.5)%。结论线粒体跨膜电位下降是As2O3诱导K562细胞凋亡的关键环节,其机制可能与巯基氧化有关,巯基可能是As2O3凋亡细胞的重要靶分子。     

三氧化二砷诱导肝癌细胞凋亡的初步研究

目的：研究三氧化二砷（Ａｓ２Ｏ３）对肝癌细胞株Ｂｅｌ－７４０２的抑制增殖效应及凋亡诱导作用。方法：采用ＭＴＴ法检测药物对细胞的抑制作用、相差显微镜和电镜观察细胞形态变化、琼脂糖凝胶电泳测定ＤＮＡ Ｌａｄｄｅｒ、流式细胞术检测细胞周期变化。结果：各浓度Ａｓ２Ｏ３组（０．２５～１６μｍｏｌ／Ｌ）均可抑制肝癌细胞增殖,且抑制率具有浓度和时间依赖性,同作用时间呈直线相关,其中浓度组为１０μｍｏｌ／Ｌ）均可抑制肝癌细胞增殖,且抑制率具有浓度和时间依赖性,同作用时间呈直线相关,其中浓度组为１０μｍｏｌ／Ｌ抑制率最大,９６ｈ时达８３．８９％,２μｍｏｌ／Ｌ Ａｓ２Ｏ３以抑制肝癌细胞的增殖为主,但在形态及生化方面未见凋亡改变;１０μｍｏｌ／Ｌ Ａｓ２Ｏ３作用１０ｈ可见形态学变化,４８ｈ可见ＤＮＡ Ｌａｄｄｅｒ出现。流式细胞检查     

三氧化二砷诱导白血病细胞凋亡作用机制研究进展

三氧化二砷治疗白血病和其他肿瘤的机制主要是通过诱导肿瘤细胞凋亡。其诱导白血病细胞凋亡的途径主要有降解融合蛋白，线粒体途径，激活Caspase家族，抑制NF-κB、细胞增殖和端粒酶活性等。现就其诱导白血病细胞凋亡的作用机制作一综述。     

三氧化二砷诱导神经母细胞瘤细胞凋亡的线粒体机制

目的探讨三氧化二砷(As2O3)诱导人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞凋亡效应及其对线粒体膜电位的影响。方法比色法观察As2O3对神经母细胞瘤SK-N-SH细胞增殖的影响;AnnexinⅤ荧光探针和流式细胞仪检测早期凋亡细胞;罗丹明123(Rhodamine123)荧光探针染色后,荧光显微镜下观察活细胞线粒体改变,并经流式细胞仪分析线粒体膜电位变化。结果As2O3明显抑制SK-N-SH细胞的增殖;As2O3诱导SK-N-SH细胞早期凋亡时线粒体膜电位降低。结论降低线粒体膜电位可能是As2O3诱导神经母细胞瘤细胞凋亡的机制之一。     

Enhancement of arsenic trioxide-mediated apoptosis using docosahexaenoic acid in arsenic trioxide-resistant solid tumor cells

It has been shown that the polyunsaturated fatty acid docosahexaenoic acid (DHA) can sensitize various tumor cells to reactive oxygen species (ROS)-inducing anticancer agents. Recently, we demonstrated that DHA also enhances the apoptotic effect of clinically achievable concentrations (1-2 microM) of arsenic trioxide (As2O3) in several As2O3-resistant human leukemic cell lines via a ROS-dependent mechanism. The aim of the present study was to evaluate whether this combined effect of As2O3 and DHA is also applicable to As2O3-resistant solid tumor cells. We have tested 12 different tumor cell lines, including MDA-MB-468, SK-BR-3, MCF-7 (breast cancer), ES-2, SKOV-3 (ovarian cancer), HT-29, SW-620, LS-174T (colon cancer), PC-3 (prostate cancer), HeLa (cervical cancer), PANC-1 (pancreatic cancer) and one primary melanoma cell line. With the exception of MDA-MB-468 and ES-2, all cells were resistant to treatment with either As2O3 or DHA alone. However, combined treatment with As2O3 and DHA significantly reduced viability in 7 of the 10 As2O3-resistant solid tumors tested. The cytotoxic effect of As2O3 and DHA was associated with the induction of apoptosis and a concomitant increase of intracellular lipid peroxidation products. Importantly, the combined effect of As2O3 and DHA was selectively toxic for malignant cells since no cytotoxic effect was observed in normal skin fibroblasts, human microvascular endothelial cells and peripheral blood mononuclear cells derived from healthy donors. Our data indicate that DHA may help to extend the therapeutic spectrum of As2O3 in the treatment of solid tumors since it may overcome de novo or acquired resistance to As2O3.     

TRAIL联合三氧化二砷诱导骨肉瘤细胞凋亡的实验研究

目的：研究TRAIL和三氧化二砷共同作用于骨肉瘤OS732细胞对其产生的的杀伤作用,来探寻临床上骨肉瘤的治疗新策略。方法：选取骨肉瘤OS732细胞作为研究对象,将TRAIL及三氧化二砷分别独自或者共同作用于骨肉瘤细胞,对骨肉瘤细胞的杀伤作用通过MTT法来测定,以抑制率的形式体现出来,并在倒置显微镜、荧光显微镜下分别观察肿瘤细胞的形态改变。结果：50ng/ml的TRAIL与2μmol/L三氧化二砷共同作用于骨肉瘤细胞24小时后,肿瘤细胞抑制率为51.32%±4.71%,此作用明显强于单独应用TRAIL（50ng/ml）时的9.85%±0.97%及单独应用三氧化二砷（2μmol/L）时的20.36%±3.84%（P〈0.01）。从细胞形态结构的改变上体现出此种杀伤作用是通过诱导细胞凋亡实现的。结论：TRAIL与三氧化二砷可以协同杀伤骨肉瘤细胞,这种杀伤效应是通过促进OS732细胞的凋亡来实现的。     

亚砷酸胸腔注射治疗恶性胸腔积液

目的:评价亚砷酸胸腔注射治疗恶性胸腔积液的临床价值。方法:恶性胸腔积液患者68例,均经细胞学和病理学确诊,随机分为治疗组和对照组:在胸膜腔积液充分引流后,治疗组36例,胸膜腔内注射亚砷酸10mg~20mg,每天或隔日1次,连续3次;对照组32例,胸膜腔内注射博莱霉素30mg/m2,7天1次,共1~2次。观察疗效、毒副反应、生活质量。结果:治疗组CR10例(28%),PR16例(44%),总有效率为26/36(72%);对照组CR8例(36%),PR13例(45%),总有效率为21/32(65%),两组有效率差异无显著性(P>0.05)。治疗组注药后胸痛反应明显低于对照组(P<0.05),胃肠道反应、骨髓抑制、发热反应两组间无明显差异(P>0.05)。治疗后两组KPS评分均有增加,治疗前后比较有明显差异(P<0.05)。结论:亚砷酸胸腔注射治疗恶性胸腔积液是一种有效、安全的方法。     

谷胱甘肽合成酶抑制剂加强三氧化二砷的凋亡诱导效应

了解巯基在三氧化二砷诱导凋亡效应中的作用。方法γ－谷氨酰半胱氨酸合成酶抑制剂和Ａｓ２Ｏ３共同处理白血病细胞系ＮＢ４、ＨＬ６０、Ｕ９３７、ｊｕｒｋａｔ和淋巴瘤细胞系ｎａｍａｌｗａ,通过流式细胞仪检测细胞线粒体跨膜位和凋亡细胞。结论巯基是Ａｓ２Ｏ３诱导细胞凋亡的重要化学感受器。     

肿瘤细胞固有活性氧水平与氧化砷促调亡易感性的关系

目的：研究肿瘤细胞株固有的活性氧(reactive oxygen species,ROS）水平与肿瘤细胞对三氧化二砷（以下简称氧化砷）促调亡的易感性之间的关系。方法：用小剂量（2umol/L）氧化砷作用于人白血病细胞和食管癌细胞各一对（NB4、U937和EC/CUHK1、EC1867）,以证实砷剂促凋亡敏感性在NB4和U937之间的差异以及在EC/CUHK1和EC1867之间的差异。然后在不加砷剂情况下,用活性氧捕获剂双氢罗丹明123（DHR123）孵育细胞（DHR123在细腻内被ROS氧化为发出荧光的罗丹明123,Rh123）,通过流式细胞仪检测细胞内Rh 123的荧光而测得细胞内固有的ROS水平。结果：2umol/L氧化在NB4和EC/CUHK1造成明显凋亡,而在U937和EC1867未造成明显凋亡。对氧化砷敏感的NB4细胞的固有活性氧水平比不敏感的U937细胞高,对氧化砷敏感的EC/CUHK1细胞的固有活性氧水平比不敏感的EC1867细胞高。结论：肿瘤细胞固有ROS水平的差异与肿瘤细胞对三氧化二砷诱导调亡的易感性有关。     

18F-FDGPET/CT利尿剂延迟显像对前列腺肿瘤的诊断价值

目的:探讨18F-FDGPET/CT利尿延迟显像在前列腺良、恶性病变鉴别诊断中的作用。方法:选取前列腺病变患者55例,均行18F-FDGPET/CT早期及利尿延迟显像。测量病灶处两次显像最高标准摄取值(SUVmax)。55例患者均经手术或针吸法取得病理结果,并与PET/CT结果相比较。结果:病理证实前列腺癌16例,良性病变39例,良、恶性病变间的SUVmax差异具有统计学意义。18F-FDGPET/CT利尿延迟显像诊断前列腺癌的灵敏度为68.8%(11/16),特异性为89.7%(35/39),准确度为83.6%(46/55)。结论:18F-FDGPET/CT利尿延迟显像是一种诊断前列腺癌较好的无创性检查方法,病灶处SUVmax可以为区别前列腺良、恶性病变提供依据。     

Apoptosis induced by arsenic trioxide in leukemia U937 cells is dependent on activation of p38, inactivation of ERK and the Ca2+-dependent production of superoxide

The mechanism of the induction of apoptosis by arsenic trioxide (As2O3), which was demonstrated recently to be an effective inducer of apoptosis in patients with leukemia, was examined in detail in human leukemia U937 cells. Upon treatment of U937 cells with 50 microM of As2O3, complete inactivation of the kinases ERK1 and ERK2 was detected within 30 min. p38 was activated within 3 hr, and the maximum activity was detected at 6 hr, when DNA fragmentation remained undetectable. Experiments with transfected cells that expressed constitutively activated MEK1 and a specific inhibitor of p38 also suggested that inactivation of ERKs and activation of p38 might be associated with the induction of apoptosis by As2O3. In contrast to the inactivation of ERKs and the activation of p38, activation of JNK by As2O3 appeared to protect cells against the induction of apoptosis. Treatment of U937 cells with As2O3 also caused the Ca2+-dependent production of superoxide and intracellular acidification and a decrease in the mitochondrial membrane potential at the early stages of induction of apoptosis by As2O3. These changes preceded the release of cytochrome c from mitochondria and the activation of caspase-3. It should be possible to exploit the unusual characteristics of the mechanism of induction of apoptosis by As2O3 in U937 cells by making use of synergistic effects of this compound with other inducers of apoptosis.     

三氧化二砷抑制乳腺癌MCF-7细胞作用机制的研究

目的:探讨三氧化二砷(As2O3)抑制乳腺癌MCF-7细胞的作用机制.方法:噻唑兰(MTT)法检测As2O3对MCF-7细胞存活率的影响;流式细胞技术检测As2O3引起MCF-7细胞凋亡.通过caspas-3试剂盒检测其活性,推测其可能的凋亡信号通路.结果:MTr实验表明As2O3使MCF-7细胞存活率下降并呈现剂量依赖的量效关系;流式细胞测定结果证实As2O3对乳腺癌细胞具有致凋亡作用;As2O3作用后的MCF-7细胞caspase-3的活性显著增高.结论:As2O3诱导MCF-7细胞凋亡,其机制至少部分与激活caspase-3有关.