曹軍皓 黃前川綜述 閻有功審校

嗎啡是目前臨床用于治療嚴重癌性疼痛的最有效藥物，但除了作用于中樞神經系統(tǒng)減輕疼痛外，還會導致成癮性、呼吸抑制和便秘等副作用。近年來嗎啡與腫瘤生長的相關性日益受到重視，越來越多的研究表明嗎啡與腫瘤的細胞增殖、遷移與侵襲、血管形成及凋亡等相關；同時嗎啡還可調控免疫系統(tǒng)，通過對NK細胞的活性、T細胞的增殖活化、IL-2及TNF表達的影響，間接影響腫瘤的生長。

1 嗎啡對腫瘤細胞凋亡的影響

凋亡是保持組織穩(wěn)態(tài)的重要生理過程，凋亡方式主要包括線粒體途徑和死亡受體介導的途徑，凋亡蛋白酶Caspase-3活化是這兩種途徑中的共同通路[1]。嗎啡可通過NO(nitric oxide,NO)和活性氧ROS(reactive oxygen species,ROS)激活線粒體凋亡途徑[2]，高濃度(10-3～10-6mol/L)嗎啡可誘導人腫瘤細胞系的凋亡，但也有報道臨床藥物濃度(10-8mol/L)的嗎啡就可誘導腫瘤細胞系的凋亡，這可能與不同腫瘤細胞系對嗎啡的反應性差異有關，比如嗎啡對乳腺癌細胞MCF-7的凋亡作用就顯著高于A549肺癌細胞[3]。長期性高劑量的嗎啡治療是通過JNK (c-Jan N-terminal kinase,JNK)激酶信號通路誘導腫瘤細胞的凋亡，嗎啡首先以非受體依賴的方式激活JNK激酶，JNK激酶在線粒體通透轉變孔道復合體的參與下產生ROS,ROS信號對JNK的活化產生正反饋作用，使凋亡蛋白Bim的表達上調，抗凋亡蛋白Bcl-2的合成被抑制，繼而引起細胞色素C的釋放和凋亡蛋白酶Caspase-3活化，最終導致腫瘤細胞發(fā)生凋亡。嗎啡的所有這些生物效應都可以被JNK抑制劑所抑制；Lin 等利用RNAi抑制JNK的表達后發(fā)現(xiàn)嗎啡的促凋亡效應顯著降低，進一步證實了JNK信號通路在嗎啡誘導的線粒體凋亡途徑中的重要作用[4]。除了線粒體凋亡途徑外，Crawford 等認為嗎啡還可通過sigma-2受體介導腫瘤的凋亡[5]。

另有學者對嗎啡在腫瘤細胞凋亡中的作用持相反的觀點，他們通過對神經母細胞瘤細胞SH-SY5Y的研究發(fā)現(xiàn)，嗎啡可以通過抑制ROS信號分子和線粒體細胞色素C的釋放對抗抗腫瘤治療藥物阿霉素的促凋亡作用，這種作用不能被嗎啡受體拮抗劑納洛酮所逆轉，說明嗎啡的這種抗凋亡作用是非受體依賴性的[6]；而Iglesias 等證實嗎啡激活PI3K/Akt抗凋亡信號對神經元細胞產生凋亡抑制[7]；這表明嗎啡的抗細胞凋亡作用與其抑制促凋亡因子的釋放和激活抗凋亡通路有關。

2 嗎啡對血管生成的影響

腫瘤的生長與多種因素相關，最重要的是腫瘤細胞增殖和血管的形成，血管形成是腫瘤轉移所必需的。嗎啡對腫瘤血管形成的影響報道較少，實驗發(fā)現(xiàn)臨床藥物劑量的嗎啡可刺激血管內皮細胞的增殖和血管內皮生長因子的表達，并激活血管內皮生長因子受體，促進腫瘤新生血管的形成，在動物模型中表現(xiàn)為腫瘤的轉移增加和生存率降低[8]，嗎啡受體拮抗劑甲基納洛酮可以對抑制嗎啡誘導新生血管的產生[9]。環(huán)氧合酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)在許多腫瘤組織中高表達,與腫瘤細胞增殖、抗凋亡和腫瘤血管生成關系密切[10]，活化后的COX-2酶使前列腺素E2(PGE2)高表達，PGE2一方面通過DNA甲基化沉默一些腫瘤抑制基因和DNA修復基因直接促進腫瘤的生長，另一方面則通過刺激血管內皮生長因子高表達而促進腫瘤新生血管的產生[11,12]。在此基礎上，F(xiàn)arooqui 等對嗎啡與COX2在腫瘤進展中的作用進行了深入探討，結果發(fā)現(xiàn)實驗組高侵襲性乳腺癌小鼠模型在單獨給予嗎啡治療2周后，COX-2和PGE2均高表達，伴有新生血管和腫瘤重量明顯增加，并且小鼠腫瘤的轉移率上升而生存率下降，而當同時給予嗎啡和COX-2拮抗劑celecoxib時，則實驗組小鼠的新生血管形成、腫瘤重量的變化等腫瘤進展指標均被抑制，進一步說明嗎啡上調COX2和PGE2的表達是促進腫瘤新生血管形成的重要機制[13]。

但也有學者不支持上述觀點，因為實體瘤生長時，新的腫瘤細胞遠離血管供應而呈缺氧狀態(tài)，實體瘤細胞在低氧刺激下釋放血管內皮生長因子促進新的血管形成，以維持腫瘤生長和轉移的需要。他們發(fā)現(xiàn)低氧時嗎啡抑制小鼠心肌細胞和人臍靜脈釋放血管內皮生長因子，阻止新生的血管形成。這些現(xiàn)象同樣發(fā)生在小鼠Lewis 肺癌模型中，低濃度的嗎啡能夠顯著降低腫瘤的血管形成和生長，而且嗎啡的濃度越高這種抑制效應越明顯，其機制是嗎啡抑制了低氧誘導的轉錄因子HIF-1а (Hypoxia-inducible transcription factor 1alpha)的細胞核定位，使腫瘤細胞表達和分泌血管內皮生長因子降低，從而阻止新生血管的形成[14,15]。

3 嗎啡對腫瘤細胞遷移和侵襲性的影響

腫瘤細胞的重要特征是遷移性，也是腫瘤復發(fā)和導致患者死亡的主要原因[16]。腫瘤轉移關鍵的一步是腫瘤細胞突破細胞外基質(extracellular matrix，ECM)，這個過程中纖溶酶原激活劑及其受體等的激活必不可少，大部分腫瘤的纖溶酶原激活劑、纖溶酶原激活劑受體水平都升高；腫瘤的侵襲和轉移是癌細胞與宿主間質微環(huán)境相互作用的結果，不僅與癌細胞黏附力、移動侵襲力有關，還與腫瘤金屬基質蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)的表達等密切相關。

嗎啡對上述腫瘤轉移和侵襲的因素都有影響，但對腫瘤產生不同的效應；一方面，嗎啡可以抑制腫瘤細胞黏附至ECM，顯著降低肺癌細胞的轉移性和結腸癌細胞的侵襲性，利于腫瘤的治療；另一方面，嗎啡使乳腺癌細胞MCF-7的纖溶酶原激活劑和纖溶酶原激活劑受體的分泌明顯增加，促使腫瘤細胞發(fā)生轉移[17,18]。MMPs是一組鋅依賴的金屬蛋白內切酶家族，主要功能是重構細胞外基質成分[19],MMPs-2、9對腫瘤細胞侵襲性有重要作用，因為它們可以降解基膜最主要的成分膠原蛋白Ⅳ。MMPs的表達與乳腺癌和肺癌等腫瘤的分級、侵襲性和轉移性呈正相關[20]。體外實驗發(fā)現(xiàn)嗎啡抑制MMPs的功能或表達，低劑量的嗎啡就可活化小鼠纖維肉瘤細胞中NO系統(tǒng)而對MMP-2活性產生抑制，從而阻止腫瘤細胞的遷移[21]；在MCF-7乳腺癌細胞系，嗎啡以時間或濃度依賴的方式抑制MMP-2、9表達和分泌，使得腫瘤細胞的遷移被遏制，這種作用同樣依賴于嗎啡對NO系統(tǒng)的激活[22]。

4 嗎啡對免疫系統(tǒng)的影響

Opioid鎮(zhèn)痛劑嗎啡及其衍生物具有免疫抑制作用，免疫系統(tǒng)表達μ-Opioid受體，比如淋巴細胞和巨噬細胞的細胞膜都有μ-Opioid受體[23]，這在嗎啡與免疫系統(tǒng)的相互作用中非常重要[24]。嗎啡結合μ-Opioid受體后可以誘導T淋巴細胞凋亡，也可導致T淋巴細胞cAMP的顯著升高，從而激活蛋白激酶A和Src激酶，使得白細胞特異性蛋白絡氨酸激酶(Leukocyte-specific protein tyrosine kinase,Lck)形成閉合構象,阻礙Lck與其底物T細胞受體復合物作用。Lck是T細胞受體信號通路活化的必需因子，閉合構象的Lck不能活化T細胞受體信號通路，限制了下游轉錄激活因子1和 NF-κB等轉錄因子的活性，使得IL-2的表達下降，產生免疫抑制作用[25]。嗎啡除了可導致T細胞凋亡外，還可對NK細胞的功能產生抑制。NK細胞是對抗腫瘤的主要細胞，識別并溶解腫瘤細胞，全麻患者血液循環(huán)中NK細胞的濃度低于局麻患者，嗎啡對NK細胞活性抑制是通過神經肽YY1 受體介導的，這種效應呈劑量依賴性[26,27]；嗎啡的免疫負向調控作用還表現(xiàn)在降低免疫細胞合成炎癥介質TNF和IL-6，促進抗炎介質IL-4的表達[28,29]。

雖然嗎啡對免疫系統(tǒng)的抑制作用已經有大量報道，但仍然有學者認為證據還不夠充分，因為手術或癌性疼痛本身就可以產生免疫抑制，尤其是嗎啡對腫瘤進展的影響在體內還缺乏足夠的依據，盡管如此，醫(yī)學界還是推薦手術中盡量采用局部麻醉，使嗎啡的免疫抑制降到最低。

綜上所述，嗎啡對腫瘤影響的研究已經近20年，目前普遍認為嗎啡可以直接通過作用腫瘤細胞或內皮細胞影響腫瘤的生長，或者通過調控免疫系統(tǒng)來影響腫瘤的生長。然而對于嗎啡在腫瘤中的作用機制還存在分歧：一方面，嗎啡表現(xiàn)為誘導腫瘤細胞生長，抑制凋亡、促進血管形成和腫瘤細胞遷移；另一方面，嗎啡促凋亡和抗血管形成的特性在相關研究中被證實。我們認為這些差異與嗎啡受體廣泛分布在體內的多種細胞相關，嗎啡的濃度、劑量及給藥途徑都會對細胞的生物效應產生影響，同時研究過程中各課題組采用的動物模型、選擇的腫瘤類型的差異也會影響到實驗結果，因此，嗎啡對腫瘤生長的影響還有待進一步系統(tǒng)研究。值得注意的是，目前所取得的研究成果提醒臨床醫(yī)生在對腫瘤患者應用嗎啡類藥物時，需要考慮到嗎啡的劑量、濃度、給藥途徑以及腫瘤類型等因素對腫瘤復發(fā)和轉移的影響。

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