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Department of Biotechnology，Bijing Institute of Technology，Beijing100081，China
【Abstract】 Objective To investigate the antitumor action of bis-β-ethylcarbonic acid germanium sesquioxide in vitro and in vivo.Methods In the cytotoxic test on human liver cancer cell line Bel-7402in vitro seek to obtain IC 50 of the organogermanium compound.The antitumor test on transplantable liver cancer in mice seek to obtain in-hibitory tumor rate.Results The growth inhibitory rate of liver cancer H22by the organogermanium compound at30mg/kg、90mg/kg、270mg/kg were25.7%、31.9%和57.8%，respectively.But the cell growth and proliferation of Bel-7402could not be efficiently inhibited（IC 50 >10mg/ml）.Conclusion The results suggested that bis-β-ethylcarbonic acid germanium sesquioxide could inhibite the growth of liver cancer in vivo by some anti-cancer mech-anism of the body but not cytotoxic action of the organogermanium compound.
【Key words】 bis-β-ethylcarbonic acid germanium sesquioxide;antitumor action;in vivo;in vitro
化疗是治疗恶性肿瘤的重要手段之一，目前临床常用的化疗药有几十种，但抗肿瘤药在使用中仍存在不少缺点，如药物对许多实体瘤的疗效较低，毒副反应较大，可能发生多药耐药（MDR）、价格昂贵等。因此，寻找新型抗肿瘤药，仍然是国内外研究的重点课题。
有机锗类化合物是目前寻找有效而低毒的抗癌药物的重要领域之一。由于该类化合物具有广谱抗肿瘤活性、毒性低、价格低廉等优点，正引起越来越多的医药研究工作者的关注 ［1］ 。
本研究观察二-β-乙基碳酸倍半氧化锗（bis-β-ethylcarbonic acid germanium sesquioxide）对体外培养的人肝癌细胞（Bel-7402）和小鼠肝癌（H22）荷瘤动物的抗肿瘤作用，为有机锗类抗癌化合物的研究提供实验依据。
1 材料和方法
1.1 药物 二-β-乙基碳酸倍半氧化锗（bis-β-ethyl-carbonic acid germanium sesquioxide）原料药由日本Vendome株式会社生产，用前将药物溶于生理盐水中。阳性对照药环磷酰胺（CTX）粉针剂，上海华联制药有限公司生产，批号:03090221，有效期3年，临用前制成生理盐水溶液;注射用丝裂霉素（MMC），日本协和发酵工业株氏会社产品，批号:X20040089，有效期2年。
1.2 有机锗对小鼠体内肝癌H22移植瘤的抗肿瘤活性 ICR种小鼠，18～22g，♂♀兼有，购自北京维通利华实验动物有限公司，动物生产许可证编号:SCXK（京）2002-0003。饲养于北京大学第一医院动物实验室内，许可证号:SYXK（京2003-0010）。小鼠10只/笼，自由进食饮水。
小鼠肝癌（H22）为本实验室在ICR种小鼠传代保种的腹水型瘤株，实验时抽取第7天的癌性腹水，经生理盐水按1:3稀释成瘤细胞悬液，供接ICR小鼠使用。
每批实验取ICR小鼠50只，体重18～22g，♂♀各半。分别于小鼠右腋部皮下接种肝癌H22（ICR小鼠）细胞悬液0.2ml/只。接种后将小鼠随机均分为5组，每组10只，接种次日开始给药。
三个剂量组分别设定为:30mg/kg、90mg/kg和270mg/kg体重;口服给药（灌胃）每日1次，连续8天，给药容量0.2ml/10g体重。阴性对照组给予等容量蒸馏水。阳性对照组给予环磷酰胺60mg/kg，1次皮下注射。
末次给药后次日，拉颈处死动物，称体重，剖出实体瘤，称瘤重，按下述公式求抑瘤率。
抑瘤率%=对照组平均瘤重-实验组平均瘤重
对照组平均瘤重 ×100 实验结果进行统计学处理（t检验）。
1.3 有机锗对体外培养的人肝癌细胞Bel-7402的细胞毒效应 体外实验选用本实验室保存的肝癌Bel-7402。实验时将细胞分别制备成1×10 4 /ml细胞悬液，接种到96孔培养板内，每孔0.1ml，在37℃5%CO 2 温箱中培养24h后，各孔加入不同浓度的药液。实验组设6个剂量，分别含有机锗10.0mg/ml、5.00mg/ml、2.50mg/ml、1.25mg/ml、0.63mg/ml、0.32mg/ml，每孔100μl，同时设培养液阴性对照组、溶剂对照组和丝裂霉素（MMC）阳性对照组，各组设3复孔，继续培养72h。每浓度药液设平行3孔，每批实验同时设空白对照6孔。培养72h后，按MTT法测定药物的细胞毒效应。体内外实验各重复一次。
2 实验结果
2.1 对小鼠肝癌H22的作用 二批实验结果均表明二-β-乙基碳酸倍半氧化锗对小鼠肝癌H22具有明显的抑瘤作用，并且具有量效反应关系。该有机锗在30mg/kg、90mg/kg和270mg/kg剂量下，对肝癌H22的抑瘤率分别为25.7%、31.9%和57.8%（见表1）。
表1 二-β-乙基碳酸倍半氧化锗对小鼠肝癌H22的抗肿瘤作用（略）
2.2 对人肝癌Bel-7402的作用 二-β-乙基碳酸倍半氧化锗对体外培养的人肝癌细胞Bel-7402未观察到明显的生长抑制作用，在高达10mg/ml剂量下，细胞生长抑制率仅为12%（IC 50 >10mg/ml），表明该有机锗对人肝癌细胞Bel-7402无直接细胞毒效应。
3 讨论
1971年，日本学者发现了具有广谱抗癌活性的羧乙基锗倍半氧化物（Carboxyethylgermanium，简称Ge-132） ［2，3］ ，随后人们合成了一系列具有抗癌活性的有机锗化合物，如烃基锗化合物、螺锗化合物、倍半氧/硫锗化合物、含磷的有机锗化合物等 ［1］ 。其中，螺锗（Spirogermanie）已用于临床 ［4］ 。研究发现，有机锗的抗癌机制是多方面的，迄今尚未完全阐明。可能机制为抑制肿瘤相关病毒、抗氧化作用、参加机体代谢、降低癌细胞膜的生物电位、影响肿瘤细胞线粒体能量合成、抑制癌细胞蛋白质、DNA和RNA的合成以及调节机体的免疫功能等 ［1］ 。
二-β-乙基碳酸倍半氧化锗（bis-β-ethylcarbonic acid germanium sesquioxide）是日本Vendome株式会社生产的有机锗化疗药。临床研究发现，该药物与对照组比较对小细胞肺癌、卵巢癌、恶性淋巴瘤等恶性肿瘤具有一定的治疗效果，患者免疫功能提高，症状改善，肿瘤生长被抑制，肿瘤明显缩小，患者生存率明显提高 ［5］ 。
本实验的结果显示，二-β-乙基碳酸倍半氧化锗对小鼠体内肝癌（H22）移植瘤具有明显的抗肿瘤作用，在30～270mg/kg剂量下抑瘤率为:25.7%～57.8%，具有量效关系。但该化合物对体外培养的人肝癌细胞（Bel-7402）却无直接细胞毒效应，这与羧乙基锗倍半氧化物Ge-132的研究结果一致 ［6］ 。实验结果提示，二-β-乙基碳酸倍半氧化锗的抗肿瘤作用，可能是通过体内抗癌机制产生，而非药物对肿瘤的细胞毒效应。本研究结果为该化合物的进一步研究和开发提供了实验依据。
【参考文献】
1 李凯，朱消飞，叶勇，等.有机锗化合物抗肿瘤作用的研究进展.精细石油化工，2003，2:54.
2 Asai K，Okikawa H.Synthesis of the enantiomer of4-substitutedγ-lactones with known absolute configuration.J P，1971，46（27）:690.
3 Okikawa H，Kakimoto N.An efficient and stereospecific total synthesis of rotolichesterinic acid.J P，1971，46（21）:855.
4 Musker W K.Studies on structurally simpleβ-rriphenylgermanyl butenolides.J Phys Chem，1971，71（5）:431-436.
5 わかさ研究班，ゲルマニウムを大学病院で使ったら肺や子宫のガンはほぼ全列、リウマチは八割に著.わかさ，2005，16（2）:115-116.
6 侯华新，黎丹戎，涂文升，等.羧乙基锗倍半氧化物对肝癌的化学预防作用研究.中国现代医学杂志，2000，10（6）:11.
作者单位:100081北京，北京理工大学生命科学与技术学院生物技术系
100034北京，北京大学临床肿瘤学院，北京市肿瘤防治研究所临床药理室