温热治疗肿瘤的基础研究进展
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张安平, 刘宝华, 张连阳
温热治疗;温热敏感性;效应器,张安平,刘宝华,张连阳,通讯作者,摘要,关键词:,0,引言,1温热治疗诱导细胞死亡的基本特点,1.1温热治疗的细胞毒效应,1.2温热等效应剂量
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张安平, 刘宝华, 张连阳, 第三军医大学大坪医院野战外科研究所普通外科 重庆市 400042
通讯作者: 张安平, 400042, 重庆市, 第三军医大学大坪医院野战外科研究所普通外科. anping_zhang@163.com
电话: 023-68757248
收稿日期: 2006-03-22 接受日期: 2006-05-08
摘要
在肿瘤治疗学中, 温热治疗是指运用不同方法对恶性肿瘤进行热治疗, 他常与放疗、化疗联用, 肿瘤的温度常在40-43℃. 现综述温热治疗的细胞死亡、体内温热治疗的特征以及温热治疗的效应器等方面的研究进展.
关键词: 温热治疗; 温热敏感性; 效应器
张安平, 刘宝华, 张连阳. 温热治疗肿瘤的基础研究进展. 世界华人消化杂志 2006;14(17):1726-1730
0 引言
有关研究显示温热治疗方法、治疗费用和治疗有效性等均存在差别. 无论哪种温热治疗均不足以替代放疗、化疗等, 但不容质疑的是温热可增强药物和/或放疗的细胞毒效应, 即热化疗敏感性和热放疗敏感性, 其目的是提高传统治疗的效果[1-2]. 局部和区域温热治疗运用于局部进展期恶性肿瘤的治疗效果尚存在争议. 一些临床观察发现联合运用温热和放疗可提高疗效和生存率, 而也有研究认为疗效与是否联合温热治疗没有明显的关系. 尽管温热治疗的温度和方法各异, 但实验均显示温热剂量与临床治疗效果明显相关, 局部和区域温热治疗联合化疗和放化疗的Ⅱ期实验也证实以上观点[3]. 在肿瘤温热治疗的Ⅲ期临床实验中, 对于局部进展期或复发的表浅盆腔肿瘤运用局部/区域温热治疗联合放疗/化疗, 可明显提高对局部肿瘤的治疗效果和生存率. 间接温热治疗、温热灌注化疗和全身温热治疗(whole-body hyperthermia, WBH)均应用于临床, 且取得良好的治疗效果[4-5]. 自1970年以来温热治疗的作用机制在前期临床研究已经取得相当的进展.
1 温热治疗诱导细胞死亡的基本特点
1.1 温热治疗的细胞毒效应 不同温度(41-47℃)处理培养细胞可得到细胞温热治疗死亡的量-效曲线. 该曲线显示具有明显的平台期, 反应出细胞杀伤的两个步骤, 温热作用初期主要表现为细胞生长停滞, 随之出现细胞死亡, 随温度和作用时间增加细胞生存率降低, 温度低于42-43℃时温热诱导细胞死亡的能力, 与温度高于43℃相比, 其对细胞的杀伤力明显偏低. 从而得出以下公式, D = tRT = 43, D代表热剂量, t代表处理时间, T代表处理温度, 当T≥43℃时R = 2, 但T<43℃或变化时, R = 4. 细胞类型不同则诱导细胞死亡所需的热剂量也不同, 温热治疗的细胞毒效应主要是与细胞质和细胞膜蛋白的改变有关[6-7].
1.2 温热等效应剂量 温热治疗中的热剂量计算公式如上节所述, 这也可转换为临床应用中比较不同温热处理时的“热等效应剂量” (thermal isoeffect dose, TID)的概念, TID可转化为当温度为43℃时产生相同热量的时间(equivalent heating minutes at 43℃, EM43). 虽然在临床温热治疗中TID受多种环境因素如温度分布, 热耐受性, 细胞内的pH和其他环境因素的影响, 但局部和区域温热治疗的实验证实TID仍可作为评价临床温热治疗有效性的良好指标[7].
1.3 细胞周期的影响 处于细胞周期不同阶段的细胞对热的敏感性存在差异, 总的来说, 有丝分裂期细胞对热的敏感性最高, M期细胞受到温热治疗主要表现为有丝分裂损伤而导致有丝分裂不能顺利进行, 同时多倍体的连续性破坏. S期细胞对温热处理也敏感, 主要表现为染色体受到损伤, S/M期细胞在温热治疗后要经历“细胞死亡的慢模式”(slow mode of cell death), G1期细胞对温热治疗并不敏感, 显微镜下观察不到任何损伤. 不同细胞周期阶段的细胞对温热治疗的反应各异, 表明温热治疗诱导细胞死亡存在不同的分子机制[8].
1.4 耐热性的拮抗作用 细胞对热诱导的细胞毒性损伤的敏感性降低称作“耐热性”, 他是由多种因素造成而并非培养细胞遗传性决定, 部分由热休克蛋白的诱导以及诸如G2期停滞, 细胞新陈代谢的改变等所致 ......
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