德管紧张素Ⅱ和拟肾上腺素药物对大鼠肝癌组织血流的影响
作者：李玉林 于洪藻 李浩川 张丽红 陈远耀 杨海山
单位：130021长春白求恩医科大学病理学教研室(李玉林、于洪藻、李浩川、张丽红及陈远耀)；白求恩医科大学第三临床学院放射科(杨海山)
关键词：肝肿瘤；血液灌注；血管紧张素Ⅱ；拟交感神经药物
中华医学杂志930111 摘要 应用氢清除技术研究了血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)等7种血管活性药物对大鼠腹水肝癌AH109A局部组织血流量的影响。结果表明：正常血压肿瘤边缘部的组织血流为11.9±8.2ml/min*g，肿瘤大小并不影响该处的组织血流量；(AngⅡ)升高血压后可使肿瘤血流增加3倍以上，但同体正常肝组织的血流则呈减少倾向；肾上腺素、去甲肾上腺素和盐酸乙基新福林使肿瘤血流明显减少，盐酸甲氧胺、重酒石酸间羟胺和新福林对肿瘤血流无明显影响。
Suzuki等[1]发现血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)升高血压，正常组织的血流不变或减少而肿瘤血流则数倍增加，在血流增加的高峰全身应用抗癌药物可明显提高对实验性肿瘤的治疗效果。AngⅡ选择性增加肿瘤血流的作用已被多次实验所肯定[2]，但其作用机理以及其它拟肾上腺素药物是否也有此作用尚不清楚。我们应用吉田腹水肝癌AH109A和氢清除技术，研究6种拟肾上腺素药物对正常和肿瘤组织血流量的影响，并与AngⅡ的作用相对照，以进一步阐明AngⅡ选择性增加肿瘤血流的机理及其在癌化学治疗中的意义。
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材料和方法
一、动物和肿瘤
动物为纯系雄性日本大鼠，体重200～240g。肿瘤为吉田腹水肝癌AH109A。将3×106个肿瘤细胞接种于动物背部坡下，14～21天后，待肿瘤直径达2.7cm～5.6cm时进行实验研究。
二、血压测定和升高血压
测试动物经股动脉插管和血压记录仪连续记录股动脉血压。经尾静脉通过微量注射装置连续注射血管活性药物升高血压，升压药物及其浓度：血管紧张素Ⅱ2.0Ug/ml；盐酸甲氧胺0.5、1.0及2.5mg/ml；盐酸乙基新福林2.5及10mg/ml；去甲基肾上腺素0.025及0.05mg/ml；肾上腺素0.1及0.25mg/ml；重酒石酸间羟胺0.5及2.5mg/ml；新福林0.025及0.05mg/ml。
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三、组织血流量的测定
测试动物在麻醉状态下吸入7%的氢。待后者在肿瘤或正常组织饱和后，停止吸入并通过氢清除组织血流测定仪记录在肿瘤和正常组织的下降曲红。在曲线下降的途中应用血管活性药物升高血压，通过描记的升压前后的曲线变化，再在半对数纸上做出下降曲线。最后按Kety和Schmidt的公式计算每100g组织的绝对血流值(ml/min)，以比较升压前后的血流变化。
四、AngⅡ与其它血管活性药物对肿瘤血流影响的比较
为比较先后投药的两种血管活性药物对同一测定部位肿瘤血流量的影响，在描记AngⅡ或其它任何一种拟肾上腺素药物升压前后的血流变化后，不动电极，待血压恢复后再次吸氢，连续测定另一种血管活性药物升压前后的血流变化。整个实验相关电极均在距离瘤边缘5mm处刺入，电极深度严格控制在2mm～3mm。一般肿瘤氢饱和所需时间为15～25分钟。
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本实验数据均以
表示，并用成对t检验进行统计处理。
结 果
从106条分流曲线所得正常血压(14±1.3kPa)的肿瘤组织血流为11.9±8.2ml/*100g。按其直径将测试肿瘤分为<4.0cm、4.1cm～5.0cm和>5.1cm3组，各组间的血流量无明显差异。应用AngⅡ使全身血压从15.5±0.8kPa上升到20.3±0.7kPa时，肿瘤组织血流从6.4±2.4ml/*100g增加到19.6±8.7ml/*100g，是升压前的3倍。只要连续注射AngⅡ使动脉血压维持在20kPa水平，胀瘤血流可一直保持这种增加状态。相反，荷癌大鼠正常肝组织的血流，升压前为109.9±2.0ml/*100g，升压后为100.1±22.8ml/*100g，呈减少趋势(图1)
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平均股动脉血压(mmHg) A为肿瘤 B为肝脏
图1 血管紧张素Ⅱ对肿瘤和正常肝组织血流量的影响
0.5mg/ml的盐酸甲氧胺升高血压，肿瘤组织血流从6.5±4.1ml/*100g增加到14.7±9.8ml/*100g(P<0.05)，但1.0和2.5mg/ml的浓度分别升高血压，升压前后的肿瘤组织血流差异均无显著意义。同样，高低浓度的重酒石酸间羟胺、新福林升高血压，升压前后的肿瘤组织血流亦无显著性差异(图2)。
血管活性药物的浓度(mg/ml)
A：盐酸甲氨胺 B：重酒石酸间羟胺 C：新福林
a：为正常血压 b：为升高血压 * P<0.05，括号内数字为测定血流的曲线数
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图2 盐酸甲氧胺等3种药物对肿瘤血流量的影响
血管活性药物的浓度(mg/ml)
A：盐酸乙基新福林 B：肾上腺素 C：去甲肾上腺素
a：为正常血压 b：为升高血压 * P<0.05，** P<0.01，括号内数字为测定血流的曲线数
图3 盐酸乙基新福林等3种药物对肿瘤血流量的影响
如图3所示盐酸乙基新福林、去甲肾上腺素和肾上腺素3种升压剂，不管浓度高低，升压前后肿瘤组织血流均呈一致的减少或减少倾向。一般正常血压时肿瘤组织血流越多，升压后的血流减少越显著。特别是盐酸乙基新福林的18条分流曲线中，有5条升压后血流几乎接近停上状态。
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肿瘤组织内同一电极部位，依次投给AngⅡ和拟肾上腺素药物，前者血流增加后者血流不变或减少。改变投药顺序，尽管拟肾上腺素药物没有引起明显的血流变化，但AngⅡ再次升高血压，肿瘤血流仍然增加2倍以上。
讨 论
自Gullino等[3]在1961年首次应用静脉回流技术测定肿瘤血流量以来，就各种血管活性药物对肿瘤血流的影响已做了大量的工作。但由于方法学的差异，即便作用同一种升压剂所得结果亦不相径庭。所以要正确把握血管活性药物对肿瘤血流量的影响，实验必须在同一条件下进行。
Mattson等[4]推测正常血压下肿瘤血管已处于最大限度的扩张状态，所以血管扩张剂不能增加肿瘤血流。而Hori等[5]在大鼠透明窗内移植AH109A腹水肝癌并在活体状态下观察其血管变化，发现肿瘤内正常血压时很少看到扩张状态的血管，相反大部分区域内肿瘤血管被闭塞，其血流几乎处于停止状态。本研究发现，AngⅡ升高血压肿瘤血流量增加3倍以上。这种增加不仅出现在其它拟肾上腺素类血管活性药物升高血压其血流不变或减少的部位。当AngⅡ升高血压，在肿瘤血流已经增加的部位，再给其它拟肾上腺素药物时，肿瘤血流量又减少或停止。这表明肿瘤血流受血管活性药物影响，而且AngⅡ和拟肾上腺素药物对其影响绝对不同。Kruuv等[6]认为血管扩张挤使肿瘤血流和氧分压减少的原因是由于血流分流进入正常组织，并证明了肿瘤血管对血管活性药物缺乏反应性。应用大鼠的透明窗，Hori等[7]看到肿瘤血管在相当于终末细动脉或真毛细血管水平与宿主血管呈并列关系。两类血管活性药物对肿瘤血流影响的机制，我们认为肿瘤循环是由新生血管和在形态上已经发生变化的宿主血管维持。此种血管失去了对各种血管活性药物的反应性，因此肿瘤血流的多少要取决于宿主血管的舒缩状态；肿瘤血管从宿主血管发出，因此与宿主末稍血管呈并列关系；AngⅡ作用部位可能是这种并列关系远心端的宿主血管，其收缩使正常组织血流减少而肿瘤血流被动增加。其它拟肾上腺素药物的作用部位是这种并列关系近心端的宿主血管，其收缩使正常组织和肿瘤血流均减少。
, 百拇医药
总之能引起肿瘤血流选择性增加的血管活性药物，除低浓度盐酸甲氧胺外只有AngⅡ。总体说来其它拟肾上腺素药物无此效应。利用肿瘤循环特点提高肿瘤组织内抗癌剂浓度，AngⅡ是最理想的血管活性剂。
注：本文为国家自然科学基金资助项目
参考文献
1 Suzuki M,et al,Characteristic blood circulation in tumor tissue,with reference to cancer chemotherapy.Japan J Cancer Chemother,1978,5[Suppl]:77.
2 Yulin Li,et al.The effects of angiotensin II and other noradrenergic vasoconstrictors on the blood flow in yoshida rat ascites hepatoma AH109A at some electrode position,Jpan Chemother,1990,17:548.
, 百拇医药
3 Gullino PM,et al.Studies on the exchange of fluids between host and tumor II.the blood flow of hepatomas and other tumors on rats and mice.J Natl Cancer Inst,1961,27:1465.
4 Mattson J,et al.Influence of vasoactive drugs on tumor blood flow(review).Anticancer Res,1981,1:59.
5 Hori K,et al.Increase in tumor vascular area due to increased blood by angiotensin II in rats,J Natl Cancer Inst,1985,74:453.
6 Kruuv LA,et al.Blood flow and oxygenation of tumors in mice II.Effect of Vasodilator drugs,Cancer,1967,20:60.
7 Hori K,et al.Intravital abservation on the development of the tumor vascular system in rarts,Japan J Cancer Chemother,1987,14:961.
(收稿：1992-01-17 修回：1992-10-14), 百拇医药
单位：130021长春白求恩医科大学病理学教研室(李玉林、于洪藻、李浩川、张丽红及陈远耀)；白求恩医科大学第三临床学院放射科(杨海山)
关键词：肝肿瘤；血液灌注；血管紧张素Ⅱ；拟交感神经药物
中华医学杂志930111 摘要 应用氢清除技术研究了血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)等7种血管活性药物对大鼠腹水肝癌AH109A局部组织血流量的影响。结果表明：正常血压肿瘤边缘部的组织血流为11.9±8.2ml/min*g，肿瘤大小并不影响该处的组织血流量；(AngⅡ)升高血压后可使肿瘤血流增加3倍以上，但同体正常肝组织的血流则呈减少倾向；肾上腺素、去甲肾上腺素和盐酸乙基新福林使肿瘤血流明显减少，盐酸甲氧胺、重酒石酸间羟胺和新福林对肿瘤血流无明显影响。
Suzuki等[1]发现血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)升高血压，正常组织的血流不变或减少而肿瘤血流则数倍增加，在血流增加的高峰全身应用抗癌药物可明显提高对实验性肿瘤的治疗效果。AngⅡ选择性增加肿瘤血流的作用已被多次实验所肯定[2]，但其作用机理以及其它拟肾上腺素药物是否也有此作用尚不清楚。我们应用吉田腹水肝癌AH109A和氢清除技术，研究6种拟肾上腺素药物对正常和肿瘤组织血流量的影响，并与AngⅡ的作用相对照，以进一步阐明AngⅡ选择性增加肿瘤血流的机理及其在癌化学治疗中的意义。
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材料和方法
一、动物和肿瘤
动物为纯系雄性日本大鼠，体重200～240g。肿瘤为吉田腹水肝癌AH109A。将3×106个肿瘤细胞接种于动物背部坡下，14～21天后，待肿瘤直径达2.7cm～5.6cm时进行实验研究。
二、血压测定和升高血压
测试动物经股动脉插管和血压记录仪连续记录股动脉血压。经尾静脉通过微量注射装置连续注射血管活性药物升高血压，升压药物及其浓度：血管紧张素Ⅱ2.0Ug/ml；盐酸甲氧胺0.5、1.0及2.5mg/ml；盐酸乙基新福林2.5及10mg/ml；去甲基肾上腺素0.025及0.05mg/ml；肾上腺素0.1及0.25mg/ml；重酒石酸间羟胺0.5及2.5mg/ml；新福林0.025及0.05mg/ml。
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三、组织血流量的测定
测试动物在麻醉状态下吸入7%的氢。待后者在肿瘤或正常组织饱和后，停止吸入并通过氢清除组织血流测定仪记录在肿瘤和正常组织的下降曲红。在曲线下降的途中应用血管活性药物升高血压，通过描记的升压前后的曲线变化，再在半对数纸上做出下降曲线。最后按Kety和Schmidt的公式计算每100g组织的绝对血流值(ml/min)，以比较升压前后的血流变化。
四、AngⅡ与其它血管活性药物对肿瘤血流影响的比较
为比较先后投药的两种血管活性药物对同一测定部位肿瘤血流量的影响，在描记AngⅡ或其它任何一种拟肾上腺素药物升压前后的血流变化后，不动电极，待血压恢复后再次吸氢，连续测定另一种血管活性药物升压前后的血流变化。整个实验相关电极均在距离瘤边缘5mm处刺入，电极深度严格控制在2mm～3mm。一般肿瘤氢饱和所需时间为15～25分钟。
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本实验数据均以
表示，并用成对t检验进行统计处理。结 果
从106条分流曲线所得正常血压(14±1.3kPa)的肿瘤组织血流为11.9±8.2ml/*100g。按其直径将测试肿瘤分为<4.0cm、4.1cm～5.0cm和>5.1cm3组，各组间的血流量无明显差异。应用AngⅡ使全身血压从15.5±0.8kPa上升到20.3±0.7kPa时，肿瘤组织血流从6.4±2.4ml/*100g增加到19.6±8.7ml/*100g，是升压前的3倍。只要连续注射AngⅡ使动脉血压维持在20kPa水平，胀瘤血流可一直保持这种增加状态。相反，荷癌大鼠正常肝组织的血流，升压前为109.9±2.0ml/*100g，升压后为100.1±22.8ml/*100g，呈减少趋势(图1)
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平均股动脉血压(mmHg) A为肿瘤 B为肝脏
图1 血管紧张素Ⅱ对肿瘤和正常肝组织血流量的影响
0.5mg/ml的盐酸甲氧胺升高血压，肿瘤组织血流从6.5±4.1ml/*100g增加到14.7±9.8ml/*100g(P<0.05)，但1.0和2.5mg/ml的浓度分别升高血压，升压前后的肿瘤组织血流差异均无显著意义。同样，高低浓度的重酒石酸间羟胺、新福林升高血压，升压前后的肿瘤组织血流亦无显著性差异(图2)。
血管活性药物的浓度(mg/ml)
A：盐酸甲氨胺 B：重酒石酸间羟胺 C：新福林
a：为正常血压 b：为升高血压 * P<0.05，括号内数字为测定血流的曲线数
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图2 盐酸甲氧胺等3种药物对肿瘤血流量的影响
血管活性药物的浓度(mg/ml)
A：盐酸乙基新福林 B：肾上腺素 C：去甲肾上腺素
a：为正常血压 b：为升高血压 * P<0.05，** P<0.01，括号内数字为测定血流的曲线数
图3 盐酸乙基新福林等3种药物对肿瘤血流量的影响
如图3所示盐酸乙基新福林、去甲肾上腺素和肾上腺素3种升压剂，不管浓度高低，升压前后肿瘤组织血流均呈一致的减少或减少倾向。一般正常血压时肿瘤组织血流越多，升压后的血流减少越显著。特别是盐酸乙基新福林的18条分流曲线中，有5条升压后血流几乎接近停上状态。
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肿瘤组织内同一电极部位，依次投给AngⅡ和拟肾上腺素药物，前者血流增加后者血流不变或减少。改变投药顺序，尽管拟肾上腺素药物没有引起明显的血流变化，但AngⅡ再次升高血压，肿瘤血流仍然增加2倍以上。
讨 论
自Gullino等[3]在1961年首次应用静脉回流技术测定肿瘤血流量以来，就各种血管活性药物对肿瘤血流的影响已做了大量的工作。但由于方法学的差异，即便作用同一种升压剂所得结果亦不相径庭。所以要正确把握血管活性药物对肿瘤血流量的影响，实验必须在同一条件下进行。
Mattson等[4]推测正常血压下肿瘤血管已处于最大限度的扩张状态，所以血管扩张剂不能增加肿瘤血流。而Hori等[5]在大鼠透明窗内移植AH109A腹水肝癌并在活体状态下观察其血管变化，发现肿瘤内正常血压时很少看到扩张状态的血管，相反大部分区域内肿瘤血管被闭塞，其血流几乎处于停止状态。本研究发现，AngⅡ升高血压肿瘤血流量增加3倍以上。这种增加不仅出现在其它拟肾上腺素类血管活性药物升高血压其血流不变或减少的部位。当AngⅡ升高血压，在肿瘤血流已经增加的部位，再给其它拟肾上腺素药物时，肿瘤血流量又减少或停止。这表明肿瘤血流受血管活性药物影响，而且AngⅡ和拟肾上腺素药物对其影响绝对不同。Kruuv等[6]认为血管扩张挤使肿瘤血流和氧分压减少的原因是由于血流分流进入正常组织，并证明了肿瘤血管对血管活性药物缺乏反应性。应用大鼠的透明窗，Hori等[7]看到肿瘤血管在相当于终末细动脉或真毛细血管水平与宿主血管呈并列关系。两类血管活性药物对肿瘤血流影响的机制，我们认为肿瘤循环是由新生血管和在形态上已经发生变化的宿主血管维持。此种血管失去了对各种血管活性药物的反应性，因此肿瘤血流的多少要取决于宿主血管的舒缩状态；肿瘤血管从宿主血管发出，因此与宿主末稍血管呈并列关系；AngⅡ作用部位可能是这种并列关系远心端的宿主血管，其收缩使正常组织血流减少而肿瘤血流被动增加。其它拟肾上腺素药物的作用部位是这种并列关系近心端的宿主血管，其收缩使正常组织和肿瘤血流均减少。
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总之能引起肿瘤血流选择性增加的血管活性药物，除低浓度盐酸甲氧胺外只有AngⅡ。总体说来其它拟肾上腺素药物无此效应。利用肿瘤循环特点提高肿瘤组织内抗癌剂浓度，AngⅡ是最理想的血管活性剂。
注：本文为国家自然科学基金资助项目
参考文献
1 Suzuki M,et al,Characteristic blood circulation in tumor tissue,with reference to cancer chemotherapy.Japan J Cancer Chemother,1978,5[Suppl]:77.
2 Yulin Li,et al.The effects of angiotensin II and other noradrenergic vasoconstrictors on the blood flow in yoshida rat ascites hepatoma AH109A at some electrode position,Jpan Chemother,1990,17:548.
, 百拇医药
3 Gullino PM,et al.Studies on the exchange of fluids between host and tumor II.the blood flow of hepatomas and other tumors on rats and mice.J Natl Cancer Inst,1961,27:1465.
4 Mattson J,et al.Influence of vasoactive drugs on tumor blood flow(review).Anticancer Res,1981,1:59.
5 Hori K,et al.Increase in tumor vascular area due to increased blood by angiotensin II in rats,J Natl Cancer Inst,1985,74:453.
6 Kruuv LA,et al.Blood flow and oxygenation of tumors in mice II.Effect of Vasodilator drugs,Cancer,1967,20:60.
7 Hori K,et al.Intravital abservation on the development of the tumor vascular system in rarts,Japan J Cancer Chemother,1987,14:961.
(收稿：1992-01-17 修回：1992-10-14), 百拇医药