手术、化疗、放疗、免疫疗法等现有的癌症治疗方法都有一定的局限性。由于全身毒性和耐药性问题，治疗效果可能不理想。最近，气体疗法在癌症治疗领域备受关注。一氧化氮等多种气体分子(NO)、一氧化碳(CO)、氧，氢，硫化氢(H₂S)以及二氧化硫等，因其抗癌特性而被深入研究(附加表1)。

然而，抗癌气体疗法的可靠性和潜在意义尚未完全理解。人们正在探索精确安全的气体疗法，以克服操作困难、输送系统复杂、水中溶解度低、组织渗透性强、体内随机扩散、靶组织积累量低、可能导致中毒等操作问题。此外，大多数气体的抗癌机制，包括一氧化氮、硫化氢和一氧化碳，都与浓度有关。只有高浓度(≥纳摩尔的这些气体对癌细胞有毒，低浓度(纳摩尔)的这些气体可能会逆转其抗癌特性，反而会保护癌细胞。一般来说，这些方法中的许多要么是有限的，要么是有毒的，尤其是在晚期癌症或癌症转移的病例中。

这类气体大多是有毒的，因为它们对血红蛋白有很高的亲和力，这给它们的应用带来了严重的风险，特别是在使用吸入方法时。

相比之下，分子氢(H₂)它是一种无毒气体，不会像二氧化碳、一氧化氮或硫化氢那样诱发与血红蛋白相关的毒性。在各种癌症模型中，研究了高水平氢抗氧化剂及其广泛的治疗潜力，包括肺癌、胆囊癌、肝癌和脑转移癌模型。

氢具有明显的抗氧化和神经保护作用，以及其它优点，如能迅速穿透血脑屏障和生物膜，并在不损害健康细胞的情况下，扩散到细胞质和细胞器中。

此外，根据目标疾病的不同，氢气可以以富氢水、富氢盐水和纳米氢晶体等多种形式使用。然而，吸入氢气和口服富氢盐水是全身给药最常见的两种方式。在一些国家，吸入氢疗法也被认为是给药氢气最安全的方法。

吸入氢气可能是一种简单安全的癌症治疗方法。癌细胞系和动物模型最近的研究结果表明，氢气可以通过调节各种控制因子和肿瘤标志物来影响异常细胞分裂(图1)。宫颈癌细胞(HeLa)异种移植小鼠模型显示，吸入氢气可能会增加HeLa细胞的凋亡率、增殖率和氧化应激水平。氢气可以通过亚基(如缺氧诱导因子1)来调节表达的转录因子。α和核因子κB P65亚基的表达对肿瘤的生长有影响。

图1：氢吸入会影响肿瘤细胞和正常细胞。CD47：分化簇47;CDC42：蛋白质42细胞分裂控制;H₂：分子氢;ROS：活性氧。

在肺癌细胞中，氢抑制细胞分裂控制蛋白质42和分化簇(CD)47;这样可以调节异常增殖，增加肿瘤细胞免疫攻击巨噬细胞和树突状细胞的敏感性。同样，氢气也可以促进肿瘤坏死因子。α以及白细胞介素6等促炎因子的表现。氢气还可以提高p53肿瘤抑制蛋白质的表达能力。p53蛋白可以破坏线粒体的膜电位，诱导自噬，抑制癌细胞中的活性氧。

日本玉名地区医疗中心的一项临床研究强调了氢气吸入改善癌症治疗的概念。该研究表明，通过减少程序性细胞死亡的1/CD8，每天吸入氢气3小时。⁺ T细胞的数量可以改善IV期结直肠癌患者的预后和总生存期。程序性细胞死亡1/CD8在外周血液中终末耗尽。⁺ T细胞等因素与较差的无进展生存期和总生存期有关。耗尽的CD8⁺由于过氧化物酶体增殖物激活受体，T细胞通常会激活受体γ辅激活因子1α线粒体功能障碍导致失活而丧失免疫潜能，从而导致癌症病人预后不良。

虽然氢气和其他气体信号分子在肿瘤细胞生长调节方面逐渐表现出优势，但缺乏临床应用和结果。氢气的应用仍然存在一些不确定性。然而，一项研究表明，氢气可以逆转诱导人类癌细胞系中细胞增殖的作用。氢抗癌治疗也可能面临其他挑战，因为其作用机制尚不完全清晰，存在全身给药、靶向性差、易爆等风险。

相比之下，很多研究表明，氢气吸入是治疗癌细胞最安全、最有效的方法，至少对于呼吸道癌症。纳米载体引导的氢气输送可以更好地瞄准其他肿瘤部位。

氢抗癌疗法是一种安全的辅助或支持性治疗方案，因为氢气具有固有的生物安全性和显著的治疗潜力，可以提高传统癌症治疗的质量和效果。通过提高生存率、生活质量和血液参数，氢抗癌疗法可以最大限度地减少传统抗癌疗法的衰弱副作用。技术进步和安全预防措施可以解决与应用相关的问题。然而，作为一种独立的癌症治疗选择，在这方面需要大量的临床研究。