一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)與硫化氫(H2S)是三種內生性的氣體傳訊者(Gasotransmitters)，它們在人體正常功能扮演重要角色。最新研究更發現它們對於腫瘤形成的作用機轉，也具有影響力。抑制氣體的合成或是將濃度升高至超過特定閥值，預期可以產生抗癌作用。本文探討此三種氣體傳訊者與腫瘤的關係，從其生理途徑所研發出的藥物，開發創新癌症治療方式。

一氧化氮是簡單、不穩定及具潛在毒性的自由基，它無色親脂性，可自由的擴散過細胞膜，由一氧化氮合成酶合成或由硝酸鹽轉換而來。半衰期相當短，只有幾秒鐘。一氧化氮調節生理活性，主要透過下列路徑：1.透過與蛋白質的半胱胺酸(Cysteines)作用，啟動亞硝基化過程；2.與氧氣自由基產生反應；3.與血紅素反應產生亞硝基化血紅素(Nitrosyl-haemoglobin)與變性血紅素(met-haemoglobin)。一氧化氮對於腫瘤細胞的血管可以發揮血管擴張作用、維持身體血流穩定流至各個器官與腫瘤細胞、也可刺激血管生成。低劑量的一氧化氮可以調節抗氧化作用，因此可能可以對正常細胞有保護作用，高劑量一氧化氮會產生毒性的過氧亞硝基(Peroxynitrite)。藥廠研發一氧化氮合成酶抑制劑(NOS inhibitors)，正在進行小型臨床試驗，了解風濕性關節炎或骨關節炎的發炎抑制療效。抗癌方面應用，藉由誘發一氧化氮合成酶抑制劑生成，產生局部高濃度一氧化氮以殺死腫瘤細胞。也有研究製造一氧化氮產生劑(NO donor)，直接作用在腫瘤細胞，減少周邊組織受到傷害。

一氧化碳是穩定可擴散的氣體介質，由血基質氧化酶(Haem oxygenases，HO)所合成，半衰期可長達數分鐘，主要生理作用包括：1.與血基質鐵中心結合；2.與血紅素反應產生Carboxylhaemoglobin。一氧化碳對於腫瘤細胞的血管可以發揮血管擴張作用，也可維持身體血流穩定流至各個器官與腫瘤細胞，但影響程度不如一氧化氮與硫化氫。低劑量一氧化碳可以活化MAPK(mitogen-activated protein kinase, 有絲分裂原活化蛋白激酶)，產生細胞保護作用。高劑量一氧化碳會抑制粒線體電子傳送與蛋白質合成，因而產生毒性。目前已研發出HO抑制劑，進入臨床試驗，但目前發現全身性副作用很大。另一個方面的研究，由於高劑量一氧化碳可以對腫瘤細胞產生毒性，Ikaria公司研發吸入性一氧化碳(Covox)，雖然在第二期臨床試驗即已終止開發，但可以預期將一氧化碳直接作用在腫瘤細胞上，也是未來發展方向。

硫化氫可經由三種不同的酵素製造產生，也可經由半胱胺酸在特定組織製造，或是由腸道菌叢製造，是具擴散性的氣體。主要生理作用包括：1.與蛋白質半胱胺酸結合，啟動硫化反應；2.與氧氣自由基產生反應；3.形成各種硫化物；4.跟血紅素反應產生硫化血紅素。硫化氫對於腫瘤細胞的血管可以發揮血管擴張作用，也可維持身體血流穩定流至各個器官與腫瘤細胞，但影響程度不如一氧化氮，也可刺激腫瘤血管生成。低劑量硫化氫可以調節抗氧化作用，提供細胞保護功能；高劑量會抑制粒線體運送，產生多種毒性反應。抗癌藥物研發方向為製造出能針對癌細胞的硫化氫產生劑(Hydrogen sulfide donor)，代號GYY4137的藥物在實驗室中可以強效殺死癌症細胞，最新研究發現在人體也具療效。

經過數十年的研究，對於一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)與硫化氫(H2S)的深入了解，現在終於研發出產品進入人體試驗階段。癌症治療研發蓬勃發展，隨著此三氣體傳訊者研發出的療法非常重要。因為腫瘤細胞內可以發現製造氣體傳訊者的酵素，所以可利用這些專一性特點作用於腫瘤細胞；當患者接受化學治療或放射線療法時，可發現這些氣體的製造增加現象，以預防腫瘤細胞發生抗藥性或分化；此外，此三種氣體傳訊者對於腫瘤生成與細胞癌化也有相當程度的作用，可以利用這個特性及早預防細胞演化成惡性腫瘤細胞。氣體傳訊者對於癌症治療與癌症專一性、氣體濃度控制關係密切，因此必需更深入了解腫瘤細胞生理學，深入了解它們的作用機轉，才能找出最兼具療效與安全性的藥物，進入臨床試驗階段。