●卵巢癌與乳腺癌、宮頸癌井稱為婦科三大腫瘤,乳腺癌發(fā)病率最高,卵巢癌死亡率最高。

●我們的研究發(fā)現(xiàn)氫氣可以抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移。
 

卵巢癌常常被看作是女性腫瘤的“隱身殺手”,由于卵巢位于盆腔深處,位置隱秘,初起癥狀輕微,常規(guī)婦科檢查一般只能查到卵巢囊腫。然而由于引起卵巢囊腫的原因有很多，例如女性生理周期紊亂也會(huì)引起卵巢囊腫,但這種囊腫在生理期后就會(huì)恢復(fù)正常。而有病變的囊腫則不然,經(jīng)期后并不會(huì)恢復(fù),這時(shí)需要進(jìn)一步檢查才能判斷它到底是正常卵巢囊腫還是卵巢癌。很多情況下卵巢癌即便發(fā)展到晚期,卵巢本身也不會(huì)變大,這極易讓人忽視，往往等到確證為卵巢癌時(shí)已到了癌癥晚期,這時(shí)已喪失了最佳改善時(shí)機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年有22萬以上女性患上卵巢癌,其中約有六成患者死亡。在西方,婦科醫(yī)生之間流傳著一句話:如果“癌癥”是英語語言中最為可怕的單詞之一,那么對大部分女性而言,“卵巢”則是它前面最糟糕的定語。在中國,卵巢癌的改善現(xiàn)狀同樣不容樂觀,5年生存率還不足40%。
 

與大部分癌癥改善領(lǐng)域的突飛猛進(jìn)、新藥迭出相比,卵巢癌已近30年沒有出現(xiàn)新的一線用藥。可以說,難發(fā)現(xiàn)、難診斷、難改善是導(dǎo)致卵巢癌存活率低的最重要的三個(gè)關(guān)鍵詞。
 

氫氣對癌癥的潛在改善效果其實(shí)早有人研究。早在1975年,來自美國的一項(xiàng)研究表明,高壓氫氣對皮膚鱗狀細(xì)胞具有改善作用[1]。研究者們將荷瘤小鼠暴露在8個(gè)大氣壓97.5%氫氣下連續(xù)16天,結(jié)果發(fā)現(xiàn)氫氣的抗腫瘤作用非常明顯。在氫氣改善10天內(nèi)就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有些小鼠的腫瘤組織變成黑色,有的小鼠腫瘤體積明顯縮小,還有些小鼠腫瘤甚至已經(jīng)脫落,同時(shí)所有的小鼠并沒有表現(xiàn)出任何不好的后果,該研究發(fā)表在著名的 Science雜志上。然而,由于高壓氫氣需要特殊設(shè)備儲存,并且存在安全隱患,后續(xù)關(guān)于高壓氫氣改善癌癥的研究少有報(bào)道。自從2007年日本太田成男教授發(fā)現(xiàn)微量氫氣就能發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)以后,氫氣在癌癥領(lǐng)域的研究才逐步開啟。我們課題組的動(dòng)物和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),，氫氣在卵巢癌的改善中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值,該研究成果已經(jīng)發(fā)表在 Trans/ Cancer Res上。下文將簡單介紹一下我們的這項(xiàng)研究成果。
 

為了研究氫氣對卵巢癌的作用,我們首先建立了卵巢癌的模型小鼠:選取兩種卵巢癌細(xì)胞Hs38.T和PA-1皮下接種到實(shí)驗(yàn)小鼠上,兩周后即可觀察到腫瘤的生長。然后將這些荷瘤小鼠隨機(jī)分為兩組:其中一組是吸氫組,該組小鼠每天吸氫3次,每次30分鐘,連續(xù)吸氫6周(吸氫機(jī)采用上海潓美氫氧氣霧化機(jī),吸入的氣體含氫66%,氧34%);另外一組為對照組,呼吸正?？諝?。兩組小鼠除呼吸不同外,其余均在相同條件下進(jìn)行飼養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示,6周氫氣吸入能顯著抑制腫瘤生長,腫瘤體積平均縮小32.3%,其中一項(xiàng)表征腫瘤惡性增殖程度的指標(biāo)Ki67表達(dá)下降30%,這說明腫瘤生長得到了顯著的抑制。同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn),一項(xiàng)表征腫瘤血管生成的指標(biāo)CD34下降了74%,這表明氫氣可以減少腫瘤血管的生成。血管擔(dān)負(fù)著傳送氧氣、運(yùn)輸營養(yǎng)的職責(zé),身體的器官和組織都纏繞著密密麻麻的血管,腫瘤組織也不例外。由于癌細(xì)胞生長繁殖特別旺盛,它們對氧氣和營養(yǎng)的需求也特別高,所以在腫瘤生長的時(shí)候會(huì)釋放一些促進(jìn)血管生長的信號,讓更多的血管延伸到腫瘤里去,給它運(yùn)輸更多的氧氣和營養(yǎng)。我們推測,吸氫改善后,這些腫瘤血管顯著減少了,結(jié)果導(dǎo)致給腫瘤提供的氧氣和營養(yǎng)減少,最終使得腫瘤生長變慢,這也許是吸氫抑制卵巢癌生長的原因之一。
 

腫瘤細(xì)胞除了具有超強(qiáng)的繁殖能力外,還有很多正常細(xì)胞所不具有的“本領(lǐng)”,比如它們可以侵襲臨近組織,向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,這也正是引起腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移,最終導(dǎo)致腫瘤患者死亡的主要原因。那么,氫氣除了可以抑制腫瘤生長外,是否還會(huì)通過其他方式來對付腫瘤細(xì)胞呢?接下來我們進(jìn)行了細(xì)胞實(shí)驗(yàn)來研究氫氣對腫瘤細(xì)胞生物學(xué)功能的影響。首先,我們制備了富含氫氣的細(xì)胞培養(yǎng)液,然后分別用正常細(xì)胞培養(yǎng)液和富氫培養(yǎng)液來培養(yǎng)卵巢癌細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,氫氣在體外可以顯著抑制腫瘤細(xì)胞的生長,這與之前的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。同時(shí),細(xì)胞侵襲(見圖2,C、D)和遷移(見圖2,E、F)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過富氫培養(yǎng)液培養(yǎng)后,卵巢癌細(xì)胞的侵襲能力和遷移能力均顯著下降,這提示氫氣可能會(huì)抑制卵巢癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。要知道,腫瘤的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移才是導(dǎo)致患者死亡的主要原因,如何抑制腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移一直是腫瘤改善的最大難題。盡管我們的研究發(fā)現(xiàn)氫氣可以抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移,然而還需要更多的實(shí)驗(yàn)證據(jù),尤其是動(dòng)物和臨床試驗(yàn)證據(jù)來支持。如果將來能夠證實(shí)氫氣可以抑制腫瘤的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移,那么這無疑會(huì)給腫瘤患者帶來新的希望。
 

在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中,我們還有一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)，那就是氫氣對腫瘤干細(xì)胞具有顯著的抑制作用。如圖3所示,體外腫瘤球形成實(shí)驗(yàn)表明,氫氣處理可以顯著減少腫瘤球的數(shù)目和大小,這提示氫氣對腫瘤干細(xì)胞具有潛在的抑制作用。腫瘤干細(xì)胞是腫瘤中具有干細(xì)胞特性的一類細(xì)胞,它們既具有高度增殖和自我更新能力,同時(shí)還具備多向分化潛能,也就是說它們不僅會(huì)自我復(fù)制,還會(huì)在外界刺激下轉(zhuǎn)變成其他類型的細(xì)胞。目前的腫瘤干細(xì)胞學(xué)說認(rèn)為,腫瘤實(shí)際上是由多種不同類型的細(xì)胞組成,其中只有腫瘤干細(xì)胞才具有強(qiáng)致癌性和高侵襲性。雖然這部分細(xì)胞僅占腫瘤細(xì)胞很小的比例,但它們在腫瘤的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移中卻發(fā)揮著重要的作用。腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移后要形成新的腫瘤必須有腫瘤干細(xì)胞的參與。除了卵巢癌細(xì)胞外,我們在宮頸癌細(xì)胞中也觀察到了氫氣對腫瘤干細(xì)胞的抑制作用。如圖4所示,體外腫瘤球形成實(shí)驗(yàn)表明,宮頸癌來源的HeLa細(xì)胞經(jīng)富氫培養(yǎng)液培養(yǎng)后,腫瘤球數(shù)目和大小與正常培養(yǎng)的細(xì)胞相比均顯著降低[4]。

結(jié)合目前氫氣在其他腫瘤方面的研究來看,我們認(rèn)為氫氣有可能作為現(xiàn)有腫瘤改善的輔助改善手段發(fā)揮重要作用。
 

一是氫氣可以直接對腫瘤細(xì)胞自身產(chǎn)生作用。綜合我們以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,呼吸氫氣能夠顯著抑制卵巢癌小鼠的腫瘤生長,氫氣的抗癌作用可能與其抗腫瘤血管生成,降低腫瘤細(xì)胞侵襲和遷移能力,以及抑制腫瘤干細(xì)胞生長密切相關(guān)。需要說明的是,我們的研究還只是動(dòng)物和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,因?yàn)槁殉舶┓N類較多,每個(gè)患者的腫瘤病理過程也并一樣,存在著多樣性和復(fù)雜性,氫氣改善卵巢癌還需要更多的實(shí)驗(yàn)證據(jù),尤其是臨床研究證據(jù)的支持。
 

二是氫氣也可能讓患者增強(qiáng)自身免疫力,幫助患者自己戰(zhàn)勝癌癥。來自日本學(xué)者的臨床研究發(fā)現(xiàn),癌癥患者體內(nèi)負(fù)責(zé)殺滅癌癥的T淋巴細(xì)胞容易老化耗竭,吸入氫氣后能夠重新激活這些細(xì)胞,使得能夠殺滅癌癥的T淋巴細(xì)胞的比例增多[5],而這種改變和患者的預(yù)后有密切關(guān)系,也就是說氫氣的抗癌癥作用可能是通過提高患者的免疫力實(shí)現(xiàn)的。
 

三是氫氣能夠緩解腫瘤放化療產(chǎn)生的毒副作用。關(guān)于這方面的研究目前已有很多報(bào)道,例如早就有臨床研究證明氫氣能緩解放療和化療的副作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的證據(jù)就更多了,如氫氣能夠?qū)够熕幬镯樸K導(dǎo)致的腎臟毒性損傷等。
 

謝飛 趙鵬翔 馬雪梅
 

[1] Dole M, Wilson FR, Fife WP. Hyperbaric hydrogen therapy: a possible treatment for cancer. Science, 1975.1904210:152-154

[2] Ohsawa I, Ishikawa M, Takahashi K, et al. Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nat Med, 2007, 13(6): 688-694

[3] Shang L, Xie F, Li JL, et al. Therapeutic potential of molecular hydrogen in ovarian cancer. Trans/ Cancer Res.2018,8(1)

[4]商蕾,李佳臘,蘇澤華,等氫分子對宮頸癌細(xì)胞Hela的影響.生物技術(shù)進(jìn)展,2018,8:1-9

[5] Akagi J and Baba H. Hydrogen gas restores exhausted CD8+ T cells in patients with advanced colorectal cancer to improve prognosis. Oncol Rep, 2019, 41(1): 301-311

[6] Nakashima-Kamimura N, Mori T, Ohsawa I, et al. Molecular hydrogen alleviates nephrotoxicity induced by an anti-cancer drug cisplatin without compromising anti-tumor activity in mice. Cancer Chemother Pharmacol,2009,64(4):753-761
 

以上內(nèi)容摘自《氫氣控癌——理論和實(shí)踐》，僅限于知識科普，不代表對本公司產(chǎn)品的宣傳。