外照射、热疗及超激光对荷VX2瘤兔白细胞介素的影响
作者:刘建国 韩秋菊 尉继伟
【摘要】 [目的] 观察外照射(teletherapy)、局部热疗(local hyperthermia)、超激光(super lizer,SL)对荷VX2瘤兔的作用,及其细胞因子的改变。 [方法] 将健康雄性3年的新西兰大白兔80只,分成四组,外照射组(外放组)、体外高频热疗组(热疗组)、超激光治疗组(激光组)和对照组各20只。观察肿瘤直径、生存期,同时检测白细胞介素,2、6、8(IL,2、IL,6、IL,8)在VX2瘤移植前、后以及治疗1、3、4周后的变化情况。[结果] 经治疗肿瘤直径从大到小和生存期从长至短依次为激光组、对照组、热疗组、外放组;VX2瘤移植成功后细胞因子的变化为IL,2、IL,8降低,IL,6增高,治疗4周后IL,2、IL,8逐渐降低,IL,6逐渐增高;IL,2、IL,6的变化程度外放组与热疗组比较有显著性差异(P<0.05),激光组各细胞因子与对照组差异无显著性(P>0.05)。[结论] VX2种植成功后对宿主细胞免疫产生明显的抑制作用。外照射对其疗效明显好于热疗,且较明显地扭转其免疫过程。超激光治疗对VX2瘤无效。
【关键词】 外照射 高温疗法 超激光 VX2瘤 细胞因子
Abstract: [Purpose] To investigate the effect of teletherapy, local hyperthermia and super lizer cytokines in VX2,bearing rabbits and the compact on cytokines. [Methods] Eighty white health male rabbits were divided into four groups (teletherapy group, local hyperthermia group, super lizer group and control group, 20 rabbits for each group). Tumor diameter, time of survival changes of IL,2, IL,6, IL,8 before and after VX2 carcinoma transplantation and 1, 3, 4 weeks after treatment were observed. [Results] The tumor diameter and time of survival after treatment in descending order were as following: super lizer group, control group, hyperthermia group and teletherapy group. The levels of IL,2 and IL,8 increased and the level of IL,6 decreased. After 4 weeks of treatment the levels of IL,2, IL,8 were getting lower and the level of IL,6 was getting higher gradually in all groups. There was significantly difference between teletherapy group and hyperthermia group in the levels of IL,2 and IL,6(P<0.05). There was no significant difference with cytokines between super lizer group and control group.[Conclusion]The bearing of VX2 carcinoma obviously inhibited host immunity. The treatment effect of teletherapy was better than that of hyperthermia. Teletherapy can obviously improve the host immunity.Super lizer has no effect on VX2 carcinoma.
Key words: teletherapy; hyperthermia; super lizer; VX2 carcinoma; cytokine VX2瘤是Shope病毒诱发的乳头状瘤恶变后经兔传代而取得的实验性肿瘤,近似于人的实质器官原发恶性肿瘤,将其接种于兔的各个部位进行动物实验研究模型的制作[1,2]。关于外照射、热疗及超激光对荷VX2瘤大白兔治疗作用的对比性观察在国内未见报道,现将我们的实验情况报道如下。
1 材料与方法
1.1 动物模型及其制作
选用动物品种为健康雄性3年的新西兰大白兔80只,实验动物由山西医科大学大同医学院动物饲养中心提供,体重5kg(5±0.35),随机分为外照射组(外放组)、热疗组、激光治疗组(激光组)、对照组各20只。医学院细胞中心提供VX2瘤大白兔,断颈处死荷瘤兔,在无菌条件下取出肿瘤,机械匀浆制备成单细胞悬液(每毫升含108个细胞),选择大白兔的右后肢肌肉内注射已制备好的单细胞液1ml。接种后10~12d,实验动物均可触及2.5cm~3cm的肿瘤,为种植成功。
1.2 治疗与方法
⑴外照射采用SIEMENS PRIMUS,M直线加速器产生的6MV,X射线,将野中心对准兔右腿处肿瘤采用SSD照射,野边界在肿瘤边缘外放3cm~5cm,照射剂量200cGy/F,DT2000cGy/10F,共20d。常规分割治疗,将动物固定于木板之上。
⑵热疗采用珠海产的HG,2000型体外高频热疗机,输入电压220V,温度控制在42.5℃~43.0℃,机控输入功率在90%~95%,机控制其与温度相关,大于此值温度达45℃,小于此值温度低于42℃。每次热疗10min,1次/d,共15d。
⑶超激光设备为日本产SUPER LIZER HA,550(SL)直线偏振光近红外线治疗仪。照射方法直接接触病变处皮肤,输出功率90%,选用C型镜头,照射周期8:1即照射8s停1s,隔日1次,每次5min,15次。
⑷放射免疫监测:分别于移植前24h、种植成功后(移植后)、治疗后1、3、4周空腹状态下抽耳缘静脉血分离血清,检测:IL,2、IL,6、IL,8。
⑸放免测定药盒及设备:细胞因子放免测定试剂由九鼎医学生物有限公司提供;使用上海原子能研究所日环仪器一厂SN,695B型智能放免γ,测量仪,测定均严格按照试剂说明书进行操作。
⑹对照组未行任何治疗。
1.3 统计学方法
计量资料以均数±标准差(x±s)表示,结果采用t检验、F检验和q检验。计数资料采用卡方检验。
2 结 果
2.1 肿瘤大小
治疗前各组肿瘤直径大小无显著性差异(P>0.05),治疗结束比较各组肿瘤直径。外放组肿瘤直径2.23±0.54cm,其中有6/20例形成纤维硬结,破溃4/20例。热疗组肿瘤张力比较高,中心有液化,其直径为7.65±2.78cm。对照组肿瘤直径10.23±3.01cm,肿瘤张力比较高。激光组肿瘤直径12.23±2.56cm,破溃8/20例,四个组中该组肿瘤最大、破溃最多。各组肿瘤直径比较,差异有显著性(F=4.31,P<0.01)。
2.2 生存及转移情况
外放组生存天数为68.58±5.35d;热疗组生存天数58.51±5.23d;对照组生存天数为45.23±3.56d;激光组生存天数38.35±3.26d。各组生存时间比较有显著性差异(F=17.12,P<0.01)。
外放组肺转移1/20例,肝转移1/20例;热疗组肺转移3/20例,肝转移1/20例;对照组肺转移16/20例,肝转移3/20例;激光组肺转移11/20例,肝转移2/20例。各组肝、肺转移发生率比较有显著性差异(χ2=37.89,P<0.01)。激光组、对照组死因以肺转移、肝转移为主,外放组、热疗组死因以恶液质为主。
2.3 细胞因子变化情况
2.3.1 IL,2变化
外放组IL,2降低的程度较热疗组、对照组、激光组低(P<0.01),IL,2在血清中的含量从低至高依次为:激光组/对照组<热疗组<外放组,且与各组生存期呈正相关关系(r=0.481,P<0.01 ),降低的幅度越大生存期越短。热疗组好于对照组,对照组与激光组无差异。4周后外放组与热疗组比较两组之间IL,2浓度有显著性差异(q=3.26,P<0.05)。
2.3.2 IL,6的变化
IL,6在血清中的含量从低至高依次为外放组<热疗组<对照组/激光组,差异有显著性(P<0.01),与各组生存期比较呈负相关(r=-0.297,P<0.01),其增高的幅度越大,生存期越短。治疗4周后外放组与热疗组比较IL,6浓度有显著性差异(q=7.39,P<0.01)。
2.3.3 IL,8的变化
IL,8在血清中的含量依次为:激光组/对照组<热疗组<外放组,且与各组生存期呈正相关(r=0.359,P<0.01)。降低的幅度越大生存期越短。
各组移植前各细胞因子血清含量比较无显著性差异(P>0.05),移植后各组各细胞因子亦无差异(P>0.05),移植前后各细胞因子比较则差异有显著性(P<0.01)。在各阶段中对照组与激光组比较无差异(P>0.05)。外放组、热疗组、激光组、对照组在移植前和治疗前(VX2种植成功后)所观察的细胞因子变化表现在IL,2、IL,8降低,IL,6增高。
3 讨 论
兔VX2瘤模型是一个成熟、稳定且应用广泛的肿瘤实验模型,种在兔大腿上的VX2瘤,一般用作传种之瘤株。兔大腿肌肉血运丰富,VX2瘤易于成活和观察,因此选择在兔大腿处接种。移植前后IL,2、6、8的变化说明VX2瘤的生长对肌体细胞因子的正常应答产生了影响。IL,2主要由T细胞或T细胞系产生,能直接增强单核细胞的细胞毒作用,具有独特的促进T细胞抗肿瘤和杀伤肿瘤细胞的作用[3]。VX2种植成功后IL,2降低对宿主细胞免疫产生明显的抑制作用,特别是对T细胞的抑制[4],IL,6可促进或抑制肿瘤细胞增殖[5]。IL,8是目前已知的最强的中性粒细胞趋化和激活因子[6]。由此产生一系列的损伤性病理过程,即所谓的“瀑布效应(cascade) ”。在本实验中外放组IL,2、IL,8高于其它组,降低幅度小于其它组。降低的幅度越大,其生存期越短。IL,6在外放组中最低,也可能与对照组/激光组转移比例高有关,其在各组之间增高的幅度越大,生存期越短。这只是我们在实验中观察到的现象,其确切的机制还有待于进一步的研究。
全身热疗导致机体免疫的抑制,局部热疗则能提高免疫力,表现在增强T 淋巴细胞、NK细胞和巨噬细胞的功能,从而阻止肿瘤的扩散[4]。在本次实验中观察到外放组、热疗组肺转移均较对照组/激光组轻,与报道相同[4]。外照射我们用的是6MV,X射线,直接损伤细胞的DNA链,也通过间接作用对肿瘤细胞产生杀伤作用。常规分割符合放射生物学“4R”原则,与现行临床治疗模式一致。肿瘤得到很好的控制,实验中外放组肿瘤DT2000cGy/10F,共20d,直径明显小于其它两组,提示VX2瘤对放射治疗高度敏感。
SL产生600~1600nm波长的近红外线,与普通的红外线相比不易被反射分散和被机体吸收,治疗时红外线可达深部组织50mm,激光照射后神经细胞膜电位超极化,血管扩张致局部血流改善抑制神经传导而起到很好的镇痛作用[7,8],对IL,2、IL,6、IL,8影响与对照组比较无显著性差异,提示超激光对肿瘤没有治疗作用。激光组肿瘤直径大、破溃比例高,可能与超激光促进血液循环,细胞通透性增高以及局部的加热作用有关。
综上所述,可以认为VX2种植成功后对宿主细胞免疫产生抑制作用。外照射、热疗对IL,2、6、8的变化有逆转的作用,外照射对于热疗在治疗4周后 IL,2、IL,6比较差异有显著性,其意义有待于进一步阐明。
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