阿司匹林肿瘤抑制研究

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　　摘 要：恶性肿瘤是我国以及全球主要的公共健康问题。阿司匹林作为一种经典的非甾体抗炎药用途颇多，而近年越来越多的临床研究证据表明，阿司匹林还有抗肿瘤的作用。综述了阿司匹林最新的研究进展，阐述其抗肿瘤的作用机制，然后设计实验来探究阿司匹林抑制的肿瘤细胞类型以及对肿瘤组织的抑制效果，寻找合适用药频率等。结论为临床肿瘤的预防和治疗提供参考，揭示阿司匹林背后的生物医学意义。
　　关键词：阿司匹林;抗肿瘤;实验设计
　　中图分类号：F24     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.17.058
　　恶性肿瘤生长迅速，通过侵袭转移到身体其他部位，现已成为世界最严重的公共卫生问题之一。我国每年新发肿瘤病例312万，平均每分钟有6人被诊断为癌症，每年因癌症死亡病例达270万，在我国肿瘤死亡占全部死因的1/4。抗肿瘤药物处于高速发展阶段，目前国内外临床使用的药物超100种，比如盐酸氮芥，环磷酸铵，顺铂，紫杉醇等，但这些药物都存在一定的副作用。近年来，越来越多的临床实验与研究证明，阿司匹林不但能够预防数种癌症，在减少癌症的发病概率的同时，可以对数种癌细胞的生长，促进癌细胞凋亡有明显地抑制作用。本文首先综述了阿司匹林抗肿瘤的研究进展，然后设计细胞实验探究不同的肿瘤细胞种类对阿司匹林的抑制反应，找到最佳抑制反应的阿司匹林用量，并设计小鼠实验通过改变给药频率探究阿司匹林对肿瘤组织的抑制效果。
　　1 阿司匹林简介
　　阿司匹林（乙酰水杨酸），可由水杨酸乙酰化制备获取。阿司匹林作为解热镇痛药，已应用百年，是医学史上三大经典药物之一，具有解热镇痛，抗风湿，血小板聚集的作用，常用于感冒发热，头痛，肌肉痛，关节炎，心脑血管疾病等，药效迅速且稳定。阿司匹林来源丰富且价格低廉，安全性较高，近年来流行病学和临床研究证据表明，阿司匹林能够明显降低多种肿瘤的发病率，还可以显著抑制肿瘤细胞的形成与扩散，因而在未来有望应用于抗肿瘤治疗。
　　2 阿司匹林与肿瘤
　　肿瘤是机体在遗传与环境（包括化学、物理、生物等因素）影响下，部分组织细胞在基因水平上不能对其生长有正常调控，导致其异常增生，形成的新生物，可以侵袭转移到身体其他部位。有大量人群研究表明阿司匹林的使用与多种肿瘤发病率与致死率降低有密切联系：（1）血液系统肿瘤：王芳妹等通过实验发现了阿司匹林对人慢性粒细胞白血病细胞株 K562生长过程的影响，发现了阿司匹林能够抑制K562细胞的体外增殖和裸鼠体内成瘤能力。这体外的实验表明阿司匹林从可以抑制 肿瘤细胞K562 细胞的生长。（2）泌尿生殖系统肿瘤：研究证明了微小剂量的阿司匹林对前列腺癌有着预防作用，该研究纳入了13 453 例受试者，表明了使用微小剂量阿司匹林超过5 年者前列腺癌发病率降低了57%（HR=0.43）。（3）消化系统肿瘤：Sahasrabuddhe 等研究发现与未使用阿司匹林人群相比，使用阿司匹林≥1年的受试者，肝癌发生风险下降36%，慢性肝病死亡风险下降57% ，定期使用阿司匹林者的受试者的肝癌发生风险下降49%，慢性肝病死亡风险下降 50%。（4）呼吸系统肿瘤：Feskanich 等研究证明了阿司匹林对肺癌具有显著的预防作用，同不常服用阿司匹林的女性相比，每周服用1片或2片阿司匹林的女性，肺癌发病率下降 16%。阿司匹林对其他肿瘤亦有显著效果，因而研究阿司匹林的抗肿瘤作用有重大科学意义。
　　3 阿司匹林抗作用机制
　　3.1 抑制COX活性
　　环氧合酶（COX）是花生四烯酸转化为前列腺素的限速酶。前列腺素对肿瘤的发生、增殖及转移起到促进作用。所以通过抑制COX的活性，来减少前列腺素的生成是一种重要的肿瘤治疗的方式。阿司匹林作为COX-2的一种抑制剂，它可以选择性地抑制COX-2的活性，阻遏前列腺素的合成，从而影响肿瘤细胞的增殖分化，达到抑制肿瘤在血管中的形成以及减少肿瘤细胞侵袭和转移的巨大作用。
　　3.2 提高细胞凋亡的敏感性
　　阿司匹林提高肿瘤细胞凋亡的敏感性可能的机制主要有：
　　（1）抑制NF-κB（核转录因子）。NF-Κb可以促进肿瘤的细胞的生长，并抑制其凋亡。有实验发现非甾体类抗炎药（阿司匹林等）可以抑制NF-κB活性，可能通过此机制来抑制肿瘤细胞生长。
　　（2）抑制Bcl-2基因活性，上调Bax基因表达。Bcl-2基因过表达之后会延长细胞的生长期，抑制细胞的凋亡。Bax 基因与Bcl-2基因类似，但它可以加速细胞的凋亡。研究發现，阿司匹林可以调控该两种基因，达到抑制Bcl-2活性，上调Bax的表达，最终促使细胞的凋亡。
　　（3）通过激活死亡受体（DR）诱导细胞死亡。DR5是抗肿瘤作用的重要靶点，而阿司匹林可以上调其表达，激活其相应的凋亡信号的转导途径，从而达到诱导肿瘤细胞发生凋亡的目的。
　　3.3 抑制血小板聚集
　　肿瘤细胞部位的血小板易发生聚集，同时释放多种因子促进其转移。低剂量的阿司匹林具有防止血小板聚集的作用，起到抗肿瘤的作用。
　　4 阿司匹林抗肿瘤作用的实验设计
　　为得到阿司匹林抗肿瘤的具体效果及用法，本文分别设计了阿司匹林在细胞实验及模式动物上的实验探究其抗肿瘤作用，包括了HL-60，hela，H7-29，H4H6四种不同类型的肿瘤细胞，以及对阿司匹林对小鼠消化系统肿瘤模型的抑制作用及给药频率的影响。
　　4.1 阿司匹林对肿瘤细胞的抑制研究
　　（1）细胞培养：将如下四种细胞，HL-60（人早幼粒白血病细胞），hela（宫颈癌细胞），H7-29（结肠癌细胞），H4H6（小细胞肺癌细胞）分别分组培养于培养液中，置于37 ℃培养。同一种类肿瘤细胞使用不同的阿司匹林浓度刺激，分别为0.1mmol/L，1mmol/L，10mmol/L，100mmol/L， 1000mmol/L，对照组使用生理盐水刺激。 　　（2）检测方法：72小时后用流式细胞检测细胞周期，用TUNEL染色检测细胞凋亡，LDH 测量细胞受损情况。
　　（3）结果：将分析出的细胞周期的改变，细胞凋亡率，细胞受损情况与对照组对比，得出最佳抑制效果的阿司匹林浓度，并比较阿司匹林在不同肿瘤细胞种类的抑制效果差异。
　　4.2 小鼠模型
　　（1）动物与分组：雄性Balb/c小鼠， 6～7 周龄，相似体重，每组10只小鼠，把它们分别分至6个治疗组，1个模型组和1个对照组。参考 Becker 等的实验过程建立小鼠结肠炎相关癌症的模型。治疗组与模型组小鼠在实验第一天通过腹腔一次性注射适量的肿瘤诱变剂，其中3个治疗组小鼠在实验第一天起开始往其饲料中加入1次，2次或3次的阿司匹林，其余3个治疗组于每天相同频率分别注射相同剂量的阿司匹林直至实验结束，以此来探究给药频率及给药方式对肿瘤组织的抑制效果。对照组小鼠在实验的第一天一次性腹腔注射同诱变剂相同剂量的生理盐水，后续的饲料当中不添加阿司匹林。实验第90日，用脱颈法处死全部小鼠并获取实验组织。
　　（2）检测方法：CAC 模型及结直肠组织大体标本观察测肿瘤数目及肿瘤大小，组织病理学观察， TUNEL检测细胞凋亡情况。
　　（3）结果：对CAC 小鼠模型的大体观察，对比其成瘤情况，得出阿司匹林不同喂药方式及给药频率对于抗肿瘤作用的影响。
　　5 总结与展望
　　本文通过设计实验探究阿司匹林对HL-60（人早幼粒白血病细胞），hela（宫颈癌细胞），H7-29（结肠癌细胞），H4H6（小细胞肺癌细胞）四种的抑制效果，以及CAC小鼠模型成瘤情况，通过流式细胞检测细胞周期，TUNEL染色检测细胞凋亡，LDH 测量细胞受损情况与对照组对比，可以得知阿司匹林对于哪种肿瘤细胞有更明显的抑制作用，同时也探究不同给药方式，用药频率等对肿瘤抑制作用的影响，希望为阿司匹林肿瘤抑制的生物学机制给出理论指导，为临床研究提供参考范例。
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