我們都知道，癌細胞是一類分裂增殖能力異常強大，幾乎可以無限增殖傳代而不啟動“程序性死亡”（凋亡）過程的異常細胞。從基因的角度來說，各類基因突變是導致細胞癌變的根本原因。

細胞離子通道的結構和功能正常是維持生命過程的基礎，對于保持正常的新陳代謝和生理功能起著十分重要的作用。近年來，許多針對細胞離子通道的研究發(fā)現(xiàn)，因突變而導致的離子通道高表達等功能異常，與癌癥的發(fā)生有著密切的聯(lián)系。

從抗癌的角度來說，只要能夠深入地了解某種發(fā)病機制，就有可能針對這一機制研發(fā)出癌癥預防或治療的新靶標與新干預手段。

離子通道是一種位于細胞膜上、貫穿細胞膜的親水性蛋白質微孔道，其功能就像是連通細胞內(nèi)外的一個個小“辦事窗口”。通過這些“窗口”，細胞可以調(diào)節(jié)胞內(nèi)外滲透壓、維持細胞膜電位等。對于部分功能特殊的細胞、比如神經(jīng)細胞來說，通過離子通道控制離子進出改變膜電位，還可以傳遞神經(jīng)信號。

離子通道對于離子的出入有較高的選擇性，通常以通透性最高的離子命名，如氫離子通道、鉀離子通道、鈣離子通道、氯離子通道等。這些離子通道幾乎遍布每一個細胞，在細胞的正常生理過程、以及人體正常生命活動之中，發(fā)揮著無可取代的重要作用。

越來越多的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在包括肝細胞癌在內(nèi)的各類癌癥中，癌細胞普遍存在著離子通道的異常。

各類細胞都有自己的最適pH范圍，也就是細胞內(nèi)環(huán)境的酸堿度。不論是正常細胞還是癌細胞，都必須在某個特定的酸堿度范圍之內(nèi)才能正常生長。

通常情況下，一個健康的體細胞，胞內(nèi)環(huán)境應當是偏向堿性的；而對于細胞來說，偏酸的細胞外環(huán)境有利于其向其它部位侵襲。氫離子，也就是質子，是調(diào)節(jié)細胞內(nèi)外環(huán)境pH值的主要“工具”。

癌細胞生長迅速，在代謝的過程中產(chǎn)生大量的酸性代謝產(chǎn)物并消耗氧氣。因此，若其細胞膜對離子的轉運能力依然與正常細胞相同，那么其內(nèi)環(huán)境的pH值將低于正常細胞（也就是更酸），且通常是低氧的。

這樣偏酸、低氧的內(nèi)環(huán)境會導致正常細胞凋亡，為了避免這種死亡，癌細胞會加強氫離子通道的功能，更多地將細胞內(nèi)的氫離子泵出細胞外，使細胞內(nèi)環(huán)境保持偏堿性。而當氫離子在細胞外積累、將細胞外環(huán)境變?yōu)槠嵝詴r，癌細胞的侵襲能力又會隨之增強。

因此，目前臨床上已經(jīng)提出了通過抑制氫離子相關通道的作用來殺滅癌細胞、抑制癌細胞轉移的治療思路。不過這類研究比較少，尚且需要更多的試驗，才能真正投入臨床。

鈣離子又被稱為“第二信使”，參與人體許多信號轉導，在細胞的增殖、分化、凋亡以及其它正常細胞周期中發(fā)揮著重要的作用。細胞通過鈣離子的內(nèi)流與外流來改變細胞膜電位，從而調(diào)控這些生理過程。

主要用于調(diào)節(jié)細胞內(nèi)外鈣離子濃度的結構包括鈣離子通道、鈣泵和鈣離子交換器，這些結構共同調(diào)控著細胞的增殖等重要過程。已經(jīng)有文獻報道，使用鈉鈣交換器的抑制劑能夠阻止因氧化而引起的細胞內(nèi)鈣離子增加，并導致一類肝癌細胞的凋亡，因此，這一離子通道同樣有望成為抗癌的新靶標。

鉀離子通道是一種分布廣泛的離子通道，其功能多樣，因而參與許多生理過程，包括神經(jīng)遞質分泌、心率調(diào)節(jié)、平滑肌收縮等。

鉀離子（紫色）通過鉀離子通道的俯視圖

在乳腺癌、黑色素瘤、前列腺癌等多種癌細胞中都觀察到了鉀離子通道的高表達，并且研究已經(jīng)證實，阻斷鉀離子通道的表達，或者阻滯鉀離子通道的離子交換過程，能夠使細胞增殖減慢。因此，鉀離子通道與癌細胞的關系以及其在抗癌中的應用成為了研究的新熱點。

我們所熟知的Na+/K+-ATP酶（Na+/K+-ATPase，又叫鈉鉀泵，讀作“鈉鉀ATP酶”）中的一個亞型，ATP型鉀離子通道亞型1（Na+/K+-ATPase-1）在癌細胞的離子轉運、新陳代謝、遷移和信號傳導方面起著關鍵性的作用，是一個新興的抗癌靶點。

在癌細胞調(diào)節(jié)細胞內(nèi)外pH值的過程中，Na+/K+-ATP酶同樣發(fā)揮著至關重要的作用。試驗研究顯示，通過阻斷Na+/K+-ATPase-1的表達，或抑制其功能，能夠促使肝癌細胞發(fā)生凋亡或細胞周期停滯。

目前的研究發(fā)現(xiàn)，氯離子通道開放可調(diào)節(jié)膜靜息電位穩(wěn)定和電興奮性、胞內(nèi)ATP水解、容積調(diào)節(jié)、電介質轉運、保持細胞內(nèi)pH穩(wěn)定等。

而針對癌細胞的研究也顯示，氯離子通道的亞型，如氯離子通道亞型1（CLIC1）在癌細胞中存在異常的高表達，并且可能與腫瘤的大小、遠處轉移、病理分期及低生存率密切相關。由于這樣的特點，一些專家指出，氯離子通道的表達水平，很可能能夠成為癌癥診斷中一個有價值的預后指標。

事實上，與離子通道相關的藥物已經(jīng)在其它疾病的治療中取得了許多進展，甚至已經(jīng)得到了廣泛的應用。

如用于治療慢性心功能不全及部分心律失常的強心苷類藥物，屬于Na+/K+-ATP酶抑制劑；又如治療多發(fā)性硬化癥的鉀離子通道阻斷劑，以及可以用于局部麻醉（如利多卡因）、抗心律失常、抗驚厥（如苯妥英鈉、奧卡西平）的鈉離子通道抑制劑等。

有了這些成果在前，采用離子通道抑制劑抗癌的嘗試也終于邁出了具有重要意義的第一步。

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