As2O3 對鼠肝部份切除後肝臟再生之影響及其可能機轉之 研究

行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告

As2O3 對鼠肝部份切除後肝臟再生之影響及其可能機轉之

研究

中 華 民 國 94 年 12 月 21 日

91/10/30 修訂 （一）研究背景及目的 肝癌是台灣最常見的惡性腫瘤之一。手術切除只能適用於少部份的病人。其它不能手 術的病人一部份可以用酒精注射或動脈栓塞的方式暫時控制腫瘤。然而對大部份的病 人而言均沒有很好的處理方法。As2O3一種舊有的毒物，但是具有新的臨床功效。它對 於骨髓性白血病有很好的療效。然而 As2O3的作用機轉仍然未知。較多的報告是 As2O3 會導致細胞的凋亡，也有人報告 As2O3可能會影響 p53 系統的運作。由於 As2O3是一種 完全新的化學治遼藥物，已有不少人將之用於各種不同之癌症之治療研究，其中包括 了肝癌、膀胱癌、神經細胞癌等等。雖然還說不上有很好的效果，但大家還在摸索之 中。本計畫利用鼠部份肝切除後再生的模式研究 As2O3可能的作用機轉，並觀察 As2O3 對肝臟再生有何不利之影響。實驗組之鼠給予 sublethal dose 之 As2O3後作肝部份切 除手術。在不同時間犧牲後收集肝臟、骨髓、脾臟、血液等標本，研究其中各種可能 相關因子之定量或定性分析。同時亦觀察肝臟的再生是否受到影響。 （二）研究方法 一、實驗動物 Balb/c mice，雄性，重約 20 公克，約六星期大。動物來自台大醫學院動物中心。 肝切除實驗於台大醫院小動物實驗室中操作。實驗後短期飼養於動物中心。所有 實驗動物之飼養及操作均依照倫理委員會之規定。 對照組：60 隻鼠，分為六組 每隻鼠於 Day 0 接受 60%肝切除。分別於 Day 0,1,2,3,5,7 犧牲 10 隻鼠。 收集其肝臟、血液、脾臟、骨髓等標本。儲藏於-70℃冰櫃中等後下一步 之實驗。 實驗組：60 隻鼠，分為六組 每隻鼠每日接受 0.5mg/kg（三倍人類劑量）腹腔內注射之 As2O3，於七日 後接受肝切除手術。手術後仍繼續每日接受 As2O3之注射，直到犧牲為止。 每隻鼠於 Day 0 接受 60%肝切除。分別於 Day 0,1,2,3,5,7 犧牲 10 隻鼠。 收集其肝臟、血液、脾臟、骨髓等標本。儲藏於-70℃冰櫃中等後下一步 之實驗。 二、監測項目

91/10/30 修訂

1. 肝臟重量：

測量每組鼠犧牲時肝臟的重量。比較兩組鼠在相同時間點上肝重量、再生比例 有否差別。另外比較同一組鼠在不同時間點上肝臟再生之曲現圖。

2. angiogenesis-related factors：

以 ELISA 測量部份肝切除後血液中 VEGF, HGF, IGF-2 之濃度。比較兩組間各 種濃度有無差別。同時觀察在正常部份肝切除之後所出現的這些因子之高蜂會 不會受到影響。

3. apoptosis-related factors：

利用 flowcytometry，Tunnel stain，以及 ELISA 監測脾臟細胞、肝組織切片、 以及血液和組織中之 caspase、Fas、FasL 之濃度等等與細胞凋亡有關因子之 表現。

4. p53 及 nm23 等腫瘤抑制基因之表現：

將各組肝臟組織中之蛋白質萃取出後以 Western blot method 定量其中之 p53

及 nm23 蛋白質之含量（或濃度）。比較兩組鼠中這類蛋白質含量有無差別。亦

可利用 Northern blot method 定量兩組鼠中 p53 和 nm23 RNA 之含量有無差別。

（四）結果 1.首先測試鼠對 0.5mg/kg（三倍人類劑量）腹腔內注射之 As2O3之耐受性，結果沒有 鼠因為 As2O3 之使用而死亡。 2.行 60%肝切除後，未使用 As2O3 者存活率為 95%，但是使用 As2O3 組三日之存活率只 有 24%。其餘之鼠也是咽咽一息。屍體解剖發現肝臟大小並未如對照組一般有再生 的現像。 3.血液之生化檢查發現實驗組之鼠有明顯之肝衰竭現相。GOT、GPT、bilirubin 濃度 均相當高。 4.組織切片顯示實驗組之鼠並沒有明顯之肝細胞增生。反而有部份壞死之跡像。 （五）討論 1.雖然在肝切除前絕大多數之鼠對所給的 As2O3 劑量可以忍受，但是部份肝切除的鼠 就沒法忍受這樣的劑量。這樣的劑量對完整或正常的肝臟也許沒有壞處，但是對需 要修補或增生之肝臟就有很大的影響。因為 As2O3 本可以導致分裂細胞之凋亡，因 此當部份肝切除後需要細胞增生時就會受到阻礙。

91/10/30 修訂 2.另外，除了抑制增生之外，As2O3 亦可能對肝細胞有直接之傷害。因為照以往之經 驗單純作鼠 60%之肝切除後剩餘之肝臟應該足夠維持生命。但本實驗中實驗組之鼠 多死於肝衰竭。表示 As2O3 本身亦有相當大之肝損傷。 3.綜上所述，As2O3 不適合在肝臟切除之前使用。但是使用 As2O3 至肝切除手術需間 隔多久才安全則有待進一步之實驗。