综述:气体信号分子在癌症转移中的新视角

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Nitric Oxide 3.2

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了气体信号分子(NO/CO/H2 S)在癌症转移中的双重作用,揭示其通过调控EMT、MMPs、VEGF等通路影响转移进程,为靶向治疗提供新思路。专业术语标注清晰,机制解析深入,是肿瘤微环境研究的重要参考。

  

Abstract
癌症转移是患者死亡的主因,而气体信号分子NO、CO和H2
S(统称gasotransmitters)在此过程中扮演复杂角色。这些分子在生理浓度下发挥稳态调控作用,高浓度时则具有细胞毒性。它们通过调节淋巴/血管生成(如VEGF-C/eNOS轴)、EMT(如Snail/RKIP平衡)、基质重塑(如MMP2/9)及免疫微环境(如S-亚硝基化修饰)等机制,双向影响转移进程。

Introduction
NO、CO和H2
S作为内源性气体分子,具有脂溶性高、膜穿透性强等特点。其作用呈现浓度依赖性:低浓度时通过PI3K/AKT等通路保护细胞,高浓度则通过ROS/RNS诱发损伤。在转移级联中,它们参与肿瘤细胞脱落、循环、定植全过程,并与靶向药物(如ROCK抑制剂Y-27632)存在潜在协同效应。

NO的双面性
• 促转移机制:iNOS衍生的NO通过cGMP-PKG-ERK1/2上调MMP2/9,促进结肠癌细胞侵袭;mTORC2-eNOS轴通过增强侵袭伪足形成驱动膀胱癌转移。
• 抑转移证据:肝癌转移患者血清NO水平显著低于无转移者;NO供体JS-K通过TIMP2/p38抑制乳腺癌侵袭。争议可能与细胞类型(如乳腺癌MCF-7 vs MDA-MB-231)及浓度梯度相关。

CO的抑癌优势
HO-1/CO系统通过多重途径抑制转移:

  1. CORM-2通过LKB1-AMPK-mTOR轴阻断前列腺癌EMT;
  2. 新型SMA/CORM-2复合物降低结直肠癌MMP2/9分泌;
  3. 低剂量CO(250 ppm)下调HRG1/CYP1B1-SP1通路,抑制乳腺癌肺转移。临床转化需平衡其毒性与治疗窗口。

H2
S的争议舞台

• 促转移表现:前列腺癌中CTH/H2
S通过p65硫磺化激活NF-κB-IL1β-VEGF轴;PDAC中CBS/H2
S通过STAT3-Wnt通路诱发EMT。
• 抑转移案例:结肠癌中CBS抑制剂YD017显著减少肝转移灶;H2
S供体ADT-OH通过抑制FAK/Paxillin阻碍黑色素瘤迁移。其双向性可能与CD36脂肪酸转运等新机制相关。

协同治疗前景
NOSH-阿司匹林等双气体供体药物展现协同效应:
• NBS-1120通过NO/H2
S联合释放诱导结肠癌细胞凋亡;
• 纳米系统NOSH@MSN-Au-Gal联合放疗增强肝癌治疗效果。未来需探索CO与NO/H2
S的三重调控网络。

Conclusions and future perspectives
气体信号分子通过PI3K/AKT、NF-κB等核心通路构成癌症转移调控网络。开发时空可控的供体药物(如CORMs靶向递送)、探索气体交叉对话(如CO-H2
S平衡)将成为突破方向。

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