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1、2 COX-2与肿瘤 2.1 COX-2在肿瘤中的表达研究 Dubois等 5 报道85%95%的结肠癌和有恶变倾向的40%50%的结肠腺瘤有COX-2mRNA及蛋白水平的增高，而COX-1水平则无明显变化。Lim等 6 用免疫组织化学染色方法研究104例根治性胃癌患者标本后发现COX-2蛋白不仅在胃癌组织中呈高表达，而且在肠化生和腺瘤样上皮细胞中也有较强的表达，而正常的胃黏膜无COX-2蛋白表达。Zimmermann等 7 发现91%的食管鳞状细胞癌和78%的食管腺癌组织中有COX-2表达。Tucker等 8 发现胰腺癌组织中的COX-2mRNA水平比相邻的非癌组织增高达60倍。Koga等

2、9 的实验证明在高分化期的肝细胞癌（HCC）中COX-2的表达增高，而在进展期的HCC中表达降低。Soslow等 10 分别检测20例肺癌、结肠癌、乳腺癌中COX-1和COX-2的表达情况，结果显示，在90%肺癌、71%结肠腺癌和56%乳腺癌中有中至高度的COX-2表达。2.2 COX-2在肿瘤发生发展中的作用机制 2.2.1 COX-2与细胞凋亡 细胞凋亡又称细胞程序性死亡，对于维持细胞衰老死亡和细胞增殖之间的平衡具有重要作用，而bcl-2、Caspase-3是与细胞凋亡密切相关的基因。Tsujii等 11 发现，过度表达COX-2的小鼠结肠癌上皮细胞bcl-2水平上调，细胞凋亡受到抑制，在

3、添加COX-2抑制剂后，凋亡抑制得到逆转。Jones等 12 报道人结肠癌细胞系HCA-7细胞预先暴露于SC-58125（一种选择性COX-2抑制剂）后，其凋亡增加;而HCA-7细胞在预先暴露于PGE 2 后，bcl-2蛋白水平表达增加45倍。Mcginty等 13 研究发现PC12（pheochromocytoma cell12）细胞在转染了COX-2基因后，Caspase-3（蛋白水解酶-3）表达下降，而Cas-pase-3是细胞凋亡过程中重要的酶裂解效应器，在凋亡过程中扮演一个非常关键的角色，提示COX-2介导的凋亡抑制部分原因是由于抑制了Caspase-3的活性。以上研究表明，COX-

4、2可能通过抑制凋亡相关基因bcl-2、Caspase-3等的活性从而在肿瘤细胞增殖、凋亡过程中起重要作用。2.2.2 COX-2与细胞周期 细胞周期是一个细胞得以生存和增殖的基础。COX-2可能通过影响细胞周期调控机制，促进细胞有丝分裂，延长细胞周期G 1 期等途径，最终使肿瘤细胞获得以增殖过多为主的失控性生长特征。Sheng等 14 发现COX-2表达水平增高时，cyclin（细胞周期素）D1下调，细胞G 1 期延迟，而使用COX-2反义载体可使之逆转。Oshima等 15 用TGF-处理结肠癌HCA-7细胞后发现COX-2水平升高，细胞出现有丝分裂，提示COX-2与细胞分裂有关。2.2.3

5、 COX-2与癌基因及抑癌基因 癌基因的激活和抑癌基因的失活均参与了肿瘤的发生与发展。COX-2在肿瘤形成中通过影响癌基因或抑癌基因的表达而起到直接或间接的作用。Kishimoto等 16 研究发现由氧化偶氮甲烷诱导鼠结肠癌细胞经COX-2抑制剂NS-398处理后发现，癌基因c-myc表达下降，抑癌基因APC表达上升。Oshima等 15 证实，在抑癌基因APC突变的鼠，若同时破坏COX-2基因，该鼠结肠息肉的数量和体积均减少，若用COX-2抑制剂处理APC突变鼠，也可得到相同的结果。2.2.4 COX-2与前列腺素 在前列腺素合成过程中，首先由磷脂酶水解产生花生四烯酸盐，后者在COX-2的作

6、用下生成PGG 2 、PGH 2 ，进而生成一系列的产物:PGE 2 、PGD 2 、TXA 2 等。COX-2是前列腺素合成过程中的一个关键限速酶，其过度表达可导致前列腺素产物增加，而前列腺素是许多肿瘤形成的早期共同特点 16 。除此之外，前列腺素合成过程中产生的毒性产物，如有机自由基、活性氧等，也可使肿瘤细胞产生遗传不稳定，进一步促进恶变的转化。2.2.5 COX-2与免疫抑制 COX-2的高表达，通过催化花生四烯酸使其产物PGE 2 增加，而PGE 2 可抑制T、B淋巴细胞介导的抗肿瘤免疫反应，同时抑制了NK细胞的活性，从而在肿瘤局部形成免疫抑制;同时PGE 2 还可抑制肿瘤坏死因子（T

7、NF）的形成，并诱导有免疫抑制功能的白介素-10（IL-10）的产生，最终使机体免疫监视功能下降，细胞杀伤能力降低，肿瘤细胞逃避免疫监视 17 。此外，在肿瘤的生长过程中，肿瘤细胞释放的集落刺激因子可再激活COX-2，也进一步促进了肿瘤的发展。2.2.6 与肿瘤血管形成 研究发现，肿瘤生长依赖于肿瘤组织内血管形成，在肿瘤直径超过23mm后，必须依靠肿瘤自身形成新生血管来提供营养物质和氧气 18 。肿瘤细胞依靠分泌血管生长因子（VEGF、bFGF、PDGF等）保证其自身生长。资料表明，COX-2过度表达与肿瘤新生血管形成密切相关，而选择性COX-2抑制剂可以阻断其在血管生成中的作用。进一步研究发

8、现，COX-2可能是通过诱导以VEGF为代表的促血管生长因子的表达，同时抑制血管内皮细胞的凋亡而促进了肿瘤血管形成。日本学者Tsujii等 19 通过Caco-2细胞系的实验研究提出，体外转染COX-2基因的人结肠癌细胞在过度表达COX-2的同时，促血管生成因子VEGF、bFGF、PDGF、内皮素-1等均明显上调，并显著地促进了人脐静脉内皮细胞株（HUVEC）在型胶原凝胶中的增殖、变形、向肿瘤细胞迁移及形成连接成网状的内皮细胞条索的能力;而COX-2抑制剂NS-398可明显抑制这些促血管生长因子的表达并使其恢复基础水平，且可导致HUVEC排列重新催向紊乱。动物实验也证实 20 选择性COX-2

9、抑制剂Celccoxib能抑制小鼠移植新血管形成。Kakiuchi等 21 研究也表明，结肠癌Caco-2细胞中COX-2过度表达，导致促血管生长因子的大量产生，促进了血管内皮细胞通过胶原基质和管状癌巢的形成，有利于癌细胞的浸润和转移。2.2.7 COX-2与肿瘤的浸润及转移 肿瘤浸润和转移是一个多步骤、复杂的过程，包括肿瘤细胞之间及肿瘤细胞与宿主细胞之间复杂的作用，需要多种黏附因子、基质分解酶、血管生成因子等参与，COX-2可能通过某种机制上调这些因子（如活性MMP-2、VEGF等）的表达，而促进了肿瘤细胞的浸润及转移能力。Tsujii等 22 选用高表达COX-2的结肠癌细胞系Caco-2

10、，发现这些细胞中MT-MMP（membrane-type metalloproteinase）RNA水平增高，COX-2基因转染的Caco-2较对照细胞侵袭力增强6倍，进一步分析表明，不表达COX-2的Caco-2仅分泌无活性的MMP-2前体，而COX-2过表达的Caco-2可直接分泌MMP-2。而应用舒林酸（Sulindac，COX-2抑制剂）后却可引起结肠癌细胞中MMP-2的分泌减少，表明COX-2能控制肿瘤MMP的活性，而MMP表达与肿瘤细胞对基底膜和间质的浸润、血管侵入、转移密切相关。此外，Bailey等 23 发现，细胞黏附因子E-cadherin在COX-2高表达细胞中缺失，而肿瘤

11、转移的第一步就是肿瘤细胞从原发肿瘤脱落，其本质就是肿瘤间黏附因子的损失所致。3 COX-2抑制剂的临床研究 COX-2与肿瘤的发生、发展密切相关，因此如何发现和利用COX-2抑制剂来防治肿瘤已成为当今肿瘤研究方 面的热点之一。由于传统的NSAIDs（nonsteroidal anti-in-flammatory drugs，非甾体类抗炎药）如阿司匹林、吲哚美辛、舒林酸等的抗癌作用是通过抑制COX-2起作用的，但同时对COX-1也有抑制作用，因而不可避免地产生胃肠道及肾脏毒性，使其在抗癌应用方面大大受限。研究发现 24，25 ，选择性NSAIDs即特异性COX-2抑制剂（如美洛昔康、SC-586

12、35等）可以抑制肿瘤细胞增殖，诱导细胞凋亡，并增加肿瘤对射线的敏感性，增强射线的抗肿瘤作用;与化疗药物合用可增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性;与抗氧化剂或iNOS抑制剂合用，可望取得更好的化学预防作用。随着疗效更高、安全性更好、廉价的高特异性COX-2抑制剂的不断问世，调控COX-2表达以预防和治疗肿瘤策略的应用将更为普遍。4 问题与展望 人类肿瘤的发生、发展涉及多个癌基因、抑癌基因的突变，产生各种酶学的改变，表现为多基因、多因素、多步骤的协同作用，尤其是消化道肿瘤的发生发展，涉及基因突变、免疫学改变、生理生化改变、激素调节异常等多方面因素，COX-2的过表达只是其中的一种形式，但COX-2在肿

13、瘤发生、发展中起作用的具体途径、表达调控及特异性COX-2抑制剂的具体抗肿瘤机制、毒副作用和临床应用等方面尚需进一步阐明，对于COX-2的深入研究，有可能从另一方面提示肿瘤发生发展的机制。此外，NSAIDs对胃肠道肿瘤和癌前病变的预防作用及新的选择性COX-2抑制剂的成功研制将可能为恶性肿瘤的治疗开辟新的广阔前景。参考文献 1 Dannenberg AJ，Altorki NK，Boyle JO，et al.Cyclo-oxygenase2:a pharmacological target for the prevention of cancer.Lancet Oncol，2001，2（9）:5

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28、毒作用。 方法：以荷EL-4瘤株C57BL/6纯系小鼠作为病理模型，皮下肿瘤接种（1106个肿瘤细胞），7 d时随机编辑本段1 材料与方法成为患者被迫放弃治疗的重要原因。因此，保护骨髓，促进造血功能和免疫功能的恢复乃是肿瘤防治工作中的一个重要方面。当归补血汤（Danggui Buxue Tang, DBT）为一传统补益气血经典方剂，临床应用广泛。我们及他人的研究已证明当归补血汤可以增强正常小鼠免疫功能。本实验以荷EL-4淋巴瘤C57BL/6小鼠为动物模型，研究当归补血汤对荷瘤小鼠的影响，探讨DBT抑瘤作用与免疫功能的关系。又采用荷瘤小鼠给予环磷酰胺化疗的方法，造成荷瘤小鼠化疗骨髓抑制模型，观察

29、当归补血汤对接受环磷酰胺化疗的荷瘤小鼠骨髓抑制及免疫功能的影响，为临床应用提供更充分的理论依据。1 材料与方法1.1 实验材料1.1.1 动物 C57BL/6小鼠（H-2b），雌雄各半，1012周龄，（202）g，购自北京大学医学部动物实验研究部；BALB/c小鼠（H-2d），雌雄各半，1012周龄，（202）g，购自北京维通利华实验动物技术有限公司。1.1.2 细胞株 MX-87、EL-4和L929细胞株液氮保存，均为北京大学医学部免疫药理研究室惠赠。1.1.3 药物 黄芪和当归中药饮片，均购自北京中医药大学国医堂。按传统方法水煎煮2次（黄芪当归=51），混合后加热浓缩成100%，即相当于含生药量1 g/ml，置于4 的冰箱保存备用；注射用环磷酰胺（cytoxan, CTX），上海华联制药有限公司，生产批号041109，临用前用生理盐水配制成0.3 mg/ml溶液。1.1.4 仪器与试剂 96孔细胞培养板，BIB公司产品；CO2培养箱，Napco公司产品；倒置光学显微镜，Nikon公司产品；960全自动酶标仪，华萼企业公司产品；