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编号:10246973
微波组织凝固对荷瘤小鼠全身细胞免疫力的影响
http://www.100md.com 《中华物理医学与康复杂志》 1999年第3期
     作者:管军* 姚晓平 吴孟超

    单位:*研究生,现在上海长征医院急救科;200003 上海东方肝胆外科研究所

    关键词:肝肿瘤;微波;疫学

    中华物理医学与康复杂志990314 【摘 要】 目的 观察微波固化肿瘤后对荷瘤宿主全身细胞免疫力的影响。方法 采用小鼠移植型肝癌H22模型。分别观察微波根治性治疗和姑息性治疗术后1周和2周小鼠细胞免疫力的变化。结果 ①在肿瘤自然生长状态下,小鼠细胞免疫力呈逐渐下降的趋势。②经根治性微波固化治疗后第1周,荷瘤小鼠的细胞免疫力显著高于假手术对照组和切除组(P<0.01),也高于正常对照组。在第2周,虽显著下降(P<0.01),仍显著高于对照组和正常组(P<0.05)。根治性切除治疗后荷瘤小鼠的细胞免疫力无显著变化(P>0.05)。③经姑息性微波固化治疗后第1周,荷瘤小鼠NK活性显著高于假手术对照组(P<0.01),与姑息性切除组和正常对照组差异无显著性(P>0.05),而固化组的巨噬细胞吞噬率显著高于假手术组和切除组(P<0.01)。在姑息性治疗后第2周,固化组的细胞免疫力均高于切除组和假手术组(P<0.01)。切除组与假手术组无显著差别(P>0.05)。结论 根治性微波固化治疗除了能直接杀死肿瘤细胞外,还可诱导出高于正常水平的细胞免疫力。
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    【中图号】 R735.7

    Effect of microwave tissue coagulation on the cellular

    immunity of the tumor-bearing mice

    GUAN Jun, YAO Xiaoping, WU Mengchao.

    East Institue of Hepatobiliary Surgery, Shanghai 200433

    【Abstract】 Objective To determine the effect of microwave tissue coagulation(MTC) on the cellular immunity of the tumor-bearing mice.Methods H22 implantable tumor models on mice were applied. This study consists of two parts, which investigate the effect of radical treatment and palliative treatment of MTC on cellular immunity respectively.Results ①The cellular immunity of the tumor-bearing mice decreased gradually without intervention.②The cellular immunity of tumor-bearing mice in MTC group was much higher than that in excision group and sham surgery group (both P<0.01) one week after the radical treatment, and it is also higher than that in normal control group. At the second week after radical treatment, the cellular immunity of mice in MTC group is still higher than that in excision group and sham surgery group (both P<0.01), though it was lower than that at the first week (P<0.05). ③ At the first week after palliative treatment , the NK activity in MTC group was higher than that in sham surgery group( P<0.01), the macrophage phagocytic rate lymphocyte proliferation rate and IL-2 level in MTC group were higher than those in excision group and sham surgery group ( P<0.01). At the second week after palliative treatment, the cellular immunity was still higher than that in excision group and sham surgery group (P<0.01). There was no significant difference between excision group and sham surgery group.Conclusion Besides killing tumor directly, radical MTC could induce a higher level cellular immunity than normal.
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    【Key words】 Iiver neoplasms Microwave Immunol

    根据我们的试验结果[1],微波固化肿瘤后留置在机体内,能有效地刺激机体的抗肿瘤免疫力,表现为在抗击肿瘤细胞的再次冲击时,微波固化明显优于单纯手术切除。为进一步探讨其中潜在的机制,我们选择了四个有代表性的细胞免疫的指标,以观察微波固化对全身细胞免疫力的影响。

    1 材 料 与 方 法

    1.1 主要实验用品

    ConA:美国Sigma公司产品。RPMI-1640:美国GIBCO公司产品。MTT:四甲基偶氮唑盐,3-(4,5-dimethylthiazal-2yl)2,5-diphenyltetrazolium bromide,美国Sigma公司产品。YAC-1细胞系、CTLL-2细胞系、H22肝癌腹水瘤,均购自中科院细胞生物研究所细胞库。补体致敏的酵母菌:长海医院检验科免疫室郭峰教授惠赠。微量平板光密度仪:EL340型,德国IE-TEK INSTRUMENT公司产品。微波组织凝固器:福建福嘉医疗器械有限公司制造,长海医院监制。波长2450 MHz,功率0~150 W。实验用微波针状天线:长海医院理疗科特制,长0.7 cm,直径0.1 cm。
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    1.2 动物模型的建立

    取同窝1月龄昆明小鼠,雄性,体质量约22 g。将腹腔传代的腹水瘤细胞用生理盐水调成1×108/ml。抽取1×107/0.1ml,于小鼠背部皮下接种。7 d后,可长成直径约1 cm左右的扁圆形实体瘤。接种一侧,制成单侧荷瘤小鼠模型。双侧皮下接种制成双侧荷瘤小鼠模型。

    1.3 实验分组

    1.3.1 观察根治性治疗对荷瘤小鼠细胞免疫力的影响

    将60只单侧荷瘤小鼠随机分为3组,①切除组(20只):麻醉后将肿瘤完整切除,缝合皮肤。②微波固化(MTC)组(20只):麻醉后将肿瘤暴露,用微波组织凝固器,将天线插入肿瘤,将肿瘤加热固化,完全杀死。一般需固化2~3针,每次50 W,4~6 s。待肿瘤色泽变成乳白色后,留置,缝合皮肤。③假手术对照组(20只):同样麻醉暴露肿瘤后,再缝合皮肤。每组均在治疗后第1周和第2周各取10只小鼠采样取标本。另取10只单侧荷瘤小鼠作治疗前对照,取10只正常小鼠作正常对照。
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    1.3.2 观察姑息性治疗对荷瘤小鼠细胞免疫力的影响

    将60只双侧荷瘤小鼠随机分为3组,分组同上,只是只在一侧肿瘤作上述操作,保留另一侧,摹拟临床姑息性治疗。每组均在治疗后第1周和第2周各取10只小鼠采样取标本。

    1.4 检测指标及方法

    1.4.1 腹腔巨噬细胞吞噬能力(C3b补体花环法)[2,3]

    1.4.2 NK细胞杀伤活性测定[4]

    1.4.3 脾淋巴细胞增殖反应[5]

    1.4.4 诱导脾细胞产生IL-2能力的测定[5]
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    1.5 统计学处理

    用BASE医用统计软件包,经方差齐性检验证明方差齐,故采用完全随机方差分析。

    2 结 果

    2.1 荷瘤小鼠治疗前后细胞免疫力的变化(表1,2)

    表1 单侧荷瘤小鼠根治性治疗前后细胞免疫力的变化(±s) 组 别

    鼠数(只)

    NK杀伤活性(%)

    巨噬细胞吞噬率(%)

    脾淋巴增殖指数
, 百拇医药
    诱导IL-2水平(μ/L)

    正常组

    10

    23.95±3.87

    33.0±6.45

    9.69±0.44

    59.96±3.24

    接种第1周治疗前

    10

    20.18±3.78

    26.1±3.07

    8.27±0.54
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    48.04±2.13

    治疗后第1周MTC组

    10

    45.32±3.78**

    47.9±6.84**

    16.24±0.74**

    120.73±2.26**

    切除组

    10

    22.34±6.39++

, 百拇医药     32.7±4.99++

    10.15±0.57++

    58.16±2.73++

    假手术组

    10

    13.24±3.68

    20.0±3.20

    5.73±0.42

    39.57±2.59

    治疗后第2周MTC组

    10
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    32.99±4.37* * △

    53.1±10.02* * △

    12.34±0.62* * △

    100.07±3.10* * △

    切除组

    10

    19.32±5.26+

    29.3±4.81+

    8.51±1.08+

    61.09±2.47+
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    假手术组

    10

    7.35±3.67

    18.9±2.92

    3.62±0.23

    19.55±2.60

    注:与正常组、同时间切除组、假手术组相比**P<0.01;与同时间假手术组相比+P<0.05++P<0.01 ;与正常组相比△P<0.05

    表2 双侧荷瘤小鼠姑息性治疗前后细胞免疫力的变化(±s) 组 别

    鼠数(只)
, 百拇医药
    NK杀伤活性(%)

    巨噬细胞吞噬率(%)

    脾淋巴增殖指数

    诱导IL-2水平(u/L)

    正常组

    10

    23.95±3.87

    33.0±6.45

    9.69±0.44

    59.96±3.24

    接种第1周治疗前

    10
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    8.10±5.84

    25.3±3.83

    8.25±0.59

    40.07±2.51

    治疗后第1周MTC组

    10

    24.45±4.26△△

    32.8±3.85**

    11.06±0.68**

    60.61±2.13**

, http://www.100md.com     切除组

    10

    19.46±7.51++

    23.7±4.85++

    8.29±0.48++

    30.52±3.24++

    假手术组

    10

    9.23±7.17

    16.1±2.72

    4.14±0.17
, 百拇医药
    24.42±2.92

    治疗后第2周MTC组

    10

    19.78±2.10△△§

    28.4±3.95**

    9.04±0.49**

    28.71±2.53**

    切除组

    10

    13.05±4.48+

, 百拇医药     15.9±2.64

    5.48±0.30

    10.56±2.52

    假手术组

    10

    7.17±3.64

    14.2±2.15

    4.11±2.78

    9.15±2.69

    注:与同时间切除组、假手术组相比**P<0.01;与同时间假手术组相比△△P<0.01;与同时间切除组相比§P<0.05;+P<0.05与同时间假手术组相比++P<0.01
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    2.2 肿瘤自然生长状态下宿主细胞免疫力的变化

    分别见表1和表2,正常组、接种后第1周治疗前组、治疗后第1周假手术组、治疗后第2周假手术组的结果反映了自然状态下宿主免疫力的变化。结果显示:小鼠接种肿瘤后,NK杀伤活性、巨噬细胞吞噬能力、脾淋巴细胞增殖能力及诱导脾淋巴细胞产生IL-2的能力均呈逐渐下降的趋势。基本上,无论是接种单侧肿瘤还是接种双侧肿瘤,不同的时间组之间其差异均呈显著性(P<0.05或P<0.01)。而在同一时间,单侧接种组与双侧接种组之间差异无显著性。

    2.3 根治性治疗对荷瘤小鼠细胞免疫力的影响

    NK杀伤活性:根治性治疗后第1周,MTC组非常显著高于正常组及切除组(P<0.01);切除组与正常组差异无显著性,却高于假手术对照组(P<0.01)。在MTC组,NK活性自第2周开始下降,且非常显著低于第1周(P<0.01),但仍然高于正常组及切除组(P<0.05)。切除组在第2周和正常组比差异无显著性(P>0.05),但高于假手术对照组(P<0.05)。巨噬细胞吞噬活性、脾淋巴细胞增殖率、IL-2水平的变化特点基本与NK杀伤活性相同。
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    2.4 姑息性治疗对荷瘤小鼠细胞免疫力的影响

    NK杀伤活性:在姑息性治疗后第1周,MTC组与正常组水平相近,高于切除组(无统计学显著意义),非常显著高于假手术对照组(P<0.01);切除组显著高于假手术对照组(P<0.01);在第2周,MTC组略低于正常组和第1周组(无统计学显著意义),显著高于切除组和假手术对照组(P分别<0.05和0.01)。切除组非常显著低于正常组和第1周组(P<0.01),高于假手术对照组(P<0.05)。巨噬细胞吞噬率:在姑息性治疗后第1周,MTC组显著高于切除组和假手术对照组(P均<0.01),与正常组相近;切除组显著低于正常组(P<0.01),而显著高于假手术对照组(P<0.01)。在第2周,MTC组与正常组相近,显著高于切除组和假手术对照组(P均<0.01)。切除组与假手术对照组差异无显著性(P>0.05)。脾淋巴细胞增殖率和诱导IL-2水平的变化与巨噬细胞吞噬率相似。

    3 讨 论
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    3.1 自然条件下,荷瘤宿主免疫力的变化

    在自然条件下,体内恶性肿瘤先是逃避机体免疫力的监视,反过来又抑制荷瘤宿主的免疫力,免疫力的低下使荷瘤宿主更无力监视并杀伤肿瘤,于是进入一个恶性循环。目前一般认为恶性肿瘤通过三个方面抑制宿主的免疫力[6]①产生免疫抑制因子,包括PGE2、TGFβ等;②产生封闭因子,包括抗原抗体复合物、TAA等;③诱导产生抑制性巨噬细胞。本组实验采用小鼠H22肝癌接种模型也证实了恶性肿瘤对宿主免疫力的抑制。

    3.2 根治性治疗对荷瘤宿主免疫力的影响

    根治性治疗对荷瘤宿主的免疫状态起着至关重要的影响。根治性治疗彻底消灭了肿瘤,消灭了机体的肿瘤负荷,对解除由肿瘤引起的免疫抑制有重要意义,机体免疫力应迅速恢复到正常水平[6]。此外我们发现,微波固化后留置肿瘤,能刺激机体的免疫力超过正常水平,不过,似乎在术后第2周就开始下降,其中的机理尚不清楚,也未见类似报道,值得进一步研究。与临床观察不同的是,本组实验采用的麻醉方法和皮下肿瘤的外科治疗对小鼠的创伤较小,因此观察不到创伤对免疫的影响。
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    3.3 姑息性治疗对荷瘤宿主免疫力的影响

    姑息性治疗时,肿瘤依然存在于体内,肿瘤的免疫抑制作用依然存在,因此荷瘤宿主的免疫状态依然处于一个低下的水平。微波固化一侧肿瘤后,虽然肿瘤负荷有所减轻,留置的已固化的肿瘤也能在一定程度上刺激机体的免疫力,但似乎不能控制残存肿瘤,这点在以往的实验中也证实了,考虑可能是由于残存肿瘤的局部免疫抑制依然存在和肿瘤逃避免疫监视的机制[7]依然在起作用,微波固化后诱导的免疫力还不能杀死残存的肿瘤,或者说是较大的肿瘤。但是即便如此,微波固化毕竟诱导出了一个高于手术切除的免疫水平,这可能对降低转移和复发率有利。

    我们通过对荷瘤小鼠脾淋巴细胞增殖率、NK杀伤活性、诱生IL-2水平及腹腔巨噬细胞吞噬率的检测,发现微波固化能有效刺激机体抗肿瘤细胞免疫力,对其中的机理和各指标之间的因果关系尚有待进一步研究。我们推测宿主免疫状态的改善提高可能有两个原因:①去除了肿瘤负荷,减轻免疫抑制;②微波固化肿瘤留置在一定程度上刺激宿主的抗肿瘤免疫力,对这一点的机制有待深入研究。
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    参 考 文 献

    1 管军,姚晓平,吴孟超. 微波组织凝固诱导荷瘤宿主的抗肿瘤效应.中华物理医学与康复杂志,1999,2:97-99.

    2 朱云凤,郭寿延.小鼠腹腔巨噬细胞表面C3b受体的观察.上海免疫学杂志,1983,3:262-265.

    3 郭峰,钱世藻.妊高征红细胞免疫变化的初步研究.中华妇产科杂志,1989,24:215-216.

    4 王新江,李燕,谷淑燕.用MTT法检测小鼠NK细胞活性.中华实验和临床病毒学杂志,1991,5:81-83.

    5 秦慧莲,匡彦德.MTT比色法测定IL-2活性及淋巴细胞增殖反应.上海医科大学学报,1987,14:407-411.

    6 赵武述,主编.现代临床免疫学.北京:人民军医出版社,1994.158-186.

    7 杜广辉,章咏裳.肿瘤逃避机体免疫排斥的机制.中华肿瘤杂志,1994,16:66-68.

    (收稿 1998-01-16 修回 1999-06-15), http://www.100md.com(管军* 姚晓平 吴孟超)