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编号:10216522
鼻咽癌原发灶腔内热疗联合放疗的机制及临床研究进展
http://www.100md.com 《医学文选》 1999年第4期
     作者:陈 龙 王安宇

    单位:广西医科大学附属肿瘤医院放疗科(南宁市 530021)

    关键词:

    医学文选9904108

    早在1866年,Bush首先报道了高温能治愈恶性肿瘤,但正规开展肿瘤热疗是在本世纪70年代,随着微波和超声技术的发展才成为可能。它既能单独抗肿瘤,又能和放疗或化疗联合应用,增强抗肿瘤作用,减轻放疗、化疗的毒副作用[1],已成为一种手段广泛地应用于临床治疗。

    1 微波热疗治癌的机制

    1.1 肿瘤细胞对微波热损伤敏感 许多体内、体外实验研究表明,肿瘤细胞较正常细胞敏感。其机制为:①肿瘤细胞与正常细胞对微波的吸收不同,产热和升温的程度不同,因为肿瘤组织含水量较正常组织高;②肿瘤细胞和正常细胞对微波的吸收频率不同,肿瘤细胞吸收的频率,正常细胞不吸收,可能是由于肿瘤细胞和正常细胞的代谢活动不同;③恶性肿瘤组织由于其新生的毛细血管受到肿瘤的不断生长压迫,造成静脉回流受阻,血流量减少,使肿瘤内pH值下降,营养供给不足,增强了微波热效应对肿瘤细胞的杀伤作用。因此,即使在同样温度下,肿瘤细胞也较正常细胞对热损伤敏感[2]
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    1.2 微波对肿瘤细胞的影响 加温至42℃~45℃可引起肿瘤组织和细胞的凝固和坏死。热对肿瘤有明显选择性毒性作用和破坏效果,主要是杀伤细胞分裂周期中的S期肿瘤细胞,抑制DNA合成、DNA断裂的复制及RNA和蛋白质的合成,导致肿瘤细胞繁殖能力的进行性丧失。Chang报道[3],微波照射L1210白血病细胞,用同位素标记测定DNA的合成,发现微波对DNA合成有抑制作用。夏嘉治等[4]3H-TOLR掺入离体小鼠L腹水癌细胞,观察到微波对癌细胞DNA复制起抑制作用,与X线、阿糖胞苷合用,抑制更显著;微波引起的DNA合成抑制、DNA损伤,常和有丝分裂指数下降相一致,细胞分裂指数下降,其原因是抑制S期的DNA合成造成细胞增殖受阻[5]。加温的毒性靶区主要是细胞膜,使膜蛋白结构发生变性,通透性增加,生化平衡失调,代谢紊乱。膜性结构的这种改变,在抗肿瘤方面的积极作用,可利用其增强对化疗药物的吸收,降低给药剂量,提高疗效,减轻毒副作用,并且还可产生协同作用。加温使肿瘤细胞供氧减少,降低pH值环境,增加营养和能量的消耗,增加对热疗的敏感性。由于肿瘤组织内乏氧的特点,热疗后酸性代谢产物乳酸和β羟丁酸含量明显增加,更加剧肿瘤细胞死亡。所以,热疗时乏氧肿瘤细胞更具有选择性杀伤作用。组织学研究发现,肿瘤组织血管少,血流慢,灌注低,吸热量大而散热差,加温时肿瘤组织内的温度比正常组织极易升高,且持续时间长。小血管扩张、充血、破裂,红细胞和血小板聚集、栓塞,血供和回流障碍,肿瘤细胞加速死亡[2,6]
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    1.3 微波辐射对免疫系统的影响 微波对免疫系统的影响颇为复杂。Santini[7]用微波处理B16黑色素瘤细胞,发现其抗原性增强,宿主抗肿瘤免疫球蛋白增加,抑制肿瘤生长;Nouguchi报道[8],经微波组织凝固处理的肿瘤细胞和一般高热处理的肿瘤细胞,分别进行腹腔内接种,结果表明,前者产生抗肿瘤作用,后者则无,他推测有一种潜在的抗肿瘤效应——微波非热效应存在。可能是T细胞或NK细胞介导的免疫作用。John[9]认为肿瘤细胞被微波作用后,抗原(变性的肿瘤蛋白)从中释放,它刺激免疫系统,提高细胞免疫和体液免疫,抑制肿瘤生长,促进肿瘤退化。由此可见,微波对免疫调节系统的影响或者通过直接刺激宿主对肿瘤的免疫反应,或者间接通过增强肿瘤细胞的免疫原性。

    微波产生的高热具有以下抗肿瘤特点:①更易杀伤S期肿瘤细胞,与电离辐射有协同作用;②可杀伤对电离辐射及某些抗癌药不敏感的肿瘤内乏氧细胞;③对低pH的细胞有更大的杀伤作用[5];④局部高热可增强宿主抗肿瘤免疫。
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    2 微波热疗联合放疗抗肿瘤的机制

    2.1 单独微波照射 主要依据升温作用及免疫反应。文献报道单纯微波加温治疗肿瘤,有效率约为50%~55%[10]。肿瘤缩小、退化、甚至坏死,宿主NK细胞生物性增强。

    2.2 微波辐射协同电离辐射 这是目前临床上最常用的方式,疗效也最好。电离辐射主要杀伤处于M、G1、G2期的肿瘤细胞,但S期的肿瘤细胞对电离辐射不敏感,同时,肿瘤组织内存在的乏氧细胞具有抗电离辐射能力。微波辐射主要作用于S期肿瘤细胞,乏氧细胞对热效应敏感,故电离辐射合用微波辐射,可产生互补作用,对各期肿瘤细胞都有杀伤作用,而且微波辐射还能抑制放疗后肿瘤细胞损伤的修复,如抑制DNA损伤的修复。临床上有关电离辐射联合微波辐射抗肿瘤的文献报道不少。

    3 鼻咽癌腔内热疗联合放疗疗效研究的进展
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    3.1 实验依据 实验研究表明,2450MHz腔内辐射器的热分布对鼻咽侧壁与顶后壁的升温效果、有效透热深度等方面基本上能满足临床对鼻咽癌进行热疗的要求。因此,2450MHz腔内微波热疗可作为鼻咽癌原发灶的治疗性新手段试用于临床研究中[11]。邵汛帆等的研究结果表明[12],鼻咽腔内加温的有效范围为3cm×3cm×1.6cm,可以达到需要的温度及范围。辐射器的放置呈U形为好;鼻咽腔内微波加温颅内升温极微,说明微波在这种情况下并不能通过颅底达到颅内,提示鼻咽腔内微波加温对脑组织的热损伤可能性极小。

    3.2 疗效 临床研究结果显示,在加热温度上,吴敬波等报道[13]肿瘤表面温度41℃~52℃(患者一般可以耐受),并显示出≥45℃比<45℃的肿瘤全消率提高,有显著性差异(P<0.025),因此,如患者能耐受的情况下,肿瘤表面温度最好在45℃以上。钟强荣等[14]报道对76例腔内热疗患者观察和临床测温,提示人鼻咽腔内可耐受50℃左右,除局部微热和微痛外(停止加温即消失),未发现不可逆组织损害。热疗与放疗的间隔时间要在1小时以内。在热疗次数上,吴敬波等认为,热疗次数<6次肿瘤标化全消率为22.2%,≥6次者肿瘤标化全消率为71.7%,差异有显著性意义。因此热疗次数不宜过少,一般每周1~2次,总数≥6次为宜,但≥6次以上各组之间肿瘤标化全消率差异无统计学意义(P>0.05)。肿瘤原发灶全消情况:热放组全消率为68.9%(31/45),单纯放疗组46.7%(21/45)(P<0.05),而T2+T3病变热放组为74.3%(26/35),单纯放疗组为48.6%(17/35),有统计学差异,而T1、T4病变热放组与单放组无统计学差异,因此微波热疗与放疗结合较适于T2、T3病变。咽旁间隙肿瘤消退情况:热放组全消率为94.4%(34/36),单放组为75.0%(24/28)(P<0.05),而更有趣的是鼻咽腔内热疗颈部淋巴结转移的肿瘤全消率较单纯放疗提高(P<0.05)[15]。推测其机制可能与局部热疗刺激了机体的免疫功能有关。在减少放疗总剂量问题上:刘世喜、钟元培等[16,17]均认为热疗+放疗可以减少放疗总剂量,总剂量在DT3000cGY后鼻咽原发灶基本消散,认为在此3000cGY的基础上再追加2000cGY,以减少常规放疗剂量的15%~20%为宜。
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    4 鼻咽腔内热疗的不良反应及并发症

    鼻咽腔内热疗的不良反应一般都能耐受,主要为鼻咽腔及鼻腔粘膜反应,治疗第一周粘膜充血,第二、三周粘膜普遍性充血,第四周粘膜干燥,加温侧散在白膜覆盖,无粘膜溃疡或出血,鼻咽腔粘膜干燥比单纯放疗明显。吴敬波等[16]报道,热疗加重口腔粘膜急性放射反应(P<0.01),这可能是软腭温度升高所致,经暂停热疗和局部药物治疗后均能完全恢复正常,另有咽痛、头痛、耳部症状,有时咽痛与头痛较突出,故此种治疗不适宜心功能不良或有冠心病患者。此外未发现其它任何严重副作用。

    综上所述,在目前深部肿瘤加温技术还不十分成熟的情况下,腔内热疗是一种比较确实的方法。腔内热疗联合放疗治疗鼻咽癌具有如下优点:①微波热疗对鼻咽癌放射治疗具有协同增敏作用,可以减少放疗总剂量及由此而产生的并发症;②热疗可以提高肿瘤的消除率,近期疗效明显;③它可刺激免疫系统提高细胞免疫和体液免疫,对于肿瘤患者的低免疫状态尤为重要;④微波热疗是一种副作少,安全、有效的辅助治疗,在临床中值得应用。存在的问题是:①腔内微波热疗与放疗配合能否提高鼻咽癌原发灶的远期局控率及5年生存率尚需进一步随诊观察;②鼻咽癌多为低分化鳞癌,咽旁间隙受侵较多,尤其是咽旁后间隙的侵犯,腔内加温有效范围能否达到,尚值得进一步研究;③由于鼻咽腔的邻近重要器官较多,对于有无远期的损伤应进一步探索。
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    参考文献

    1 Manning MR,Cetas TC,Miller RC et al.Clinical Hyperthermia:Results of a Phase I Trial Employing Hyperthermia Alone or in Combination with External Beam or Interstitial Radiotherapy.Cancer,1982,49(2):205

    2 Giovonella Bc,Morgan AC,Stehlin JS,et al.Selective Lethal Effect of Supranormal Temperatures on mouse Sarcoma Cells.Cancer Res,1973,33(11):2568

    3 Chang Bk,Huang AT,Joines WT.Inhibition of DNA Synthesis and Enhancement of the Uptake and Action of methotrexate by Lowpower-density Microwave Radiation in L1210 Leukemia Cells.Cancer Res,1980,40(4):1002
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    4 夏嘉治,胡天喜.软X射线、微波、阿糖胞苷对小鼠腹水癌细胞的杀伤作用.核技术,1986,(9):40

    5 Burdon RH,Slater A,Mcmahon M,et al.Hyperthermia and the Heatshock Proteins of Hela cells.Br J Cancer,1982,45(6):953

    6 George M.Metabolic aspects of the role of hyperthermin in mammalian Cell inactivation and their possible relevance to cancer.Cancer Res,1974,34(15):3117

    7 Santini R.Increasing Aatigencity of B16 Melanoma Cell Fraction With Microwave Hyperthermia.J Miceowave Power,1986,21(1):41
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    8 Nougchi.Experimental Studies of Anti-tumor Effect Induced by Microwave Tissue Coagulation Arch,Jpn Chir,1984,53(2):324

    9 Jhon L.Hyperthermia as an Anticancer Modality-a Historical Pers pective.Front Radiat Ther Onc,1984,18(1):1

    10 Yerushalmi A.Localized,Non-invasive Deep Microwave Hyperthermia for the Treatment of Prostatic Tumors:the Fiyst 5 Yeay s.Recent Results Cancer Res,1988,107(1):141

, http://www.100md.com     11 吴敬波,陈成钦,钟强荣.鼻咽癌腔内微波加热的实验研究.泸州医学院学报,1997,20(1):30

    12 邵汛帆,莫志文,陈冬平,等.鼻咽癌腔内微波加温的热分布初探.中华放射肿瘤学杂志,1997,6(3):195

    13 吴敬波,陈成钦,钟强荣.鼻咽癌原发灶腔内微波热疗及CT观察.中华放射肿瘤学杂志,1998,7(2):101

    14 钟强荣,李楚玉,吴敬波,等.鼻咽癌原发灶热疗的初步研究.中华放射肿瘤学杂志,1996,5(3):174

    15 吴敬波,陈成钦.腔内微波热疗合并放射治疗鼻咽癌的临床对照研究.齐鲁肿瘤杂志,1996,3(3):200

    16 刘世喜,陈代殊,张世杰,等.微波热疗联合放疗治疗鼻咽癌的研究.临床耳鼻咽喉科杂志,1997,11(4):150

    17 钟元培,吴宗跃,王卫东,等.鼻咽癌60Co外照射并用微波腔内加温26例分析.中国放射肿瘤学,1989,3(3):189, 百拇医药