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恶性肿瘤发病率日益增加,其病死率一直高居不下,给患者及全球经济带来沉重负担,因此肿瘤的预防、治疗和预后一直受到广泛关注。手术、化疗及放疗仍为肿瘤治疗的基本方法,针对肿瘤患者选择适合的治疗方案,以延长患者的生存期,提高患者生活质量,已成为医学研究的热点课题之一。近年来,125I粒子组织间植入治疗恶性肿瘤因其高精度、微创和疗效肯定等优势,在临床应用上显示了非常广阔的前景,但对于125I粒子植入治疗肿瘤的机理及其相关基础实验研究国内外报道的均不多,本研究利用兔VX2肝移植瘤模型的建立,拟探讨CT导引下125I粒子组织间植入治疗恶性肿瘤的作用及其机制,为125I粒子组织间植入治疗恶性肿瘤提供一定的理论依据。第一部分不同方法建立兔VX2肝癌模型的比较研究目的:采用两种方法建立兔VX2肝移植瘤模型,观察并比较两种方法的移植瘤成功率、并发症及移植瘤生长、转移情况;探讨适合125I粒子植入治疗研究的理想移植瘤模型。方法:采用VX2肝癌细胞株进行细胞培养,收集细胞混悬液注射到新西兰大耳白兔双侧后肢皮下,建立荷瘤动物移植瘤种兔模型。两周后将荷瘤种兔处死,取出肿瘤灶,选取肿瘤组织有活性的部分,分别采用VX2肿瘤细胞悬液法和VX2肿瘤组织接种法制备兔VX2肝移植瘤模型。比较两种方法兔移植瘤模型建立的成瘤率,观察两组移植瘤生长转移情况并比较两组瘤兔自然生存期。结果:两种方法均能顺利建立兔肝移植瘤模型,移植成功率均达到100%(16/16),两种方法均无严重并发症,均未出现腹腔大出血及意外死亡情况,其中组织块组2例实验兔术中出现出血,经简单处理后止血。与细胞悬液组比较,组织块组瘤兔出现腹水及淋巴结转移时间较晚,生存期较长(P<0.05)。结论:1.VX2肿瘤细胞悬液法和VX2肿瘤组织接种法均可成功制备肿瘤模型。2.组织接种法制备的移植瘤模型更适合本研究125I粒子植入研究,125I粒子植入的最佳时间为肿瘤移植后2-3周。第二部分:CT导引下不同活度125I粒子植入治疗兔VX2肝癌的比较观察目的:观察并比较不同活度125I粒子组织间植入对肿瘤的抑制作用及对机体的损伤方法:根据第一部分实验结果,采用组织接种方法制备兔VX2肝移植瘤模型36只,雌19只,雄17只,体重2-3kg。所有成瘤动物采用单笼饲养管理,混合营养颗粒饲料喂养,自由饮水,实验前经体重测量及CT扫描选取瘤兔体重及肝肿瘤体积大小无明显差异的肝移植瘤模型24只,随机分为3组,每组8只,其中两组为治疗组,用作粒子植入,另一组为对照组,每组粒子植入前进行CT扫描,将肿瘤CT图像输入TPS,进行术前治疗计划的制定,按照治疗计划,在CT导引下分别将初始活度为0.7mCi125Ⅰ粒子(0.7mCi125Ⅰ组)、初始活度为1.0mCi125Ⅰ粒子(1.0mCi125Ⅰ组)、活度为0mCi空壳粒子(对照组)植入肿瘤病灶内治疗。分别于术前即刻、术后2周、4周测量每组实验瘤兔体重、肿瘤体积、血常规、肝肾功能变化,并于术后5周处死实验兔,观察移植瘤病理改变。结果:(1)经不同初始活度125I粒子植入治疗后,均可观察到两组治疗组瘤兔生存状态好转,精神转好,活动状况、反应均较佳,皮毛光泽度增加,活动增加,食欲有所恢复,且在1.0mCi125Ⅰ粒子植入治疗组中,恢复情况显著优于对照组。(2)不同初始活度125I粒子植入治疗兔肝VX2移植瘤均可延缓治疗组瘤兔的体重减轻,与对照组比较,差异具有统计学意义(P<0.05),两治疗组组间比较差异不具备统计学意义(P>0.05)。(3)不同初始活度125I粒子植入治疗兔肝VX2移植瘤均可延缓瘤兔的肿瘤增大,与对照组比较,差异具有统计学意义(P<0.05),而1.0]mCi125Ⅰ粒子植入组较0.7mCi125I粒子植入组明显,差异具有统计学意义(P<0.05)。(4)CT及组织学观察均证实不同初始活度125I粒子植入治疗兔肝VX2移植瘤可促使肿瘤坏死增加,肿瘤缩小,且1.0nCi125Ⅰ粒子植入组改变更加明显。(5)125I粒子植入治疗对兔VX2移植肿瘤模型血液学的影响。治疗后第2周,两治疗组兔WBC较正常值均出现增多,对照组无明显变化,两治疗组与对照组比较,差异具备统计学意义(P<0.05),两治疗组组间比较差异不具备统计学意义(P>0.05)。治疗后第4周,两治疗组兔WBC数值下降,对照组无明显变化,两治疗组与对照组比较差异不具备统计学意义(P>0.05),两治疗组组间比较差异也不具备统计学意义(P>0.05)。两治疗组及对照组各瘤兔RBC及Hb治疗前后不同时段均无明显变化,差异不具备统计学意义(P>0.05)。(6)不同初始活度125I粒子植入治疗对兔VX2移植肿瘤模型的肝肾功能的影响。粒子植入后2周,两治疗组瘤兔ALT及AST均有明显降低,对照组ALT及AST数值升高,两治疗组与对照组比较差异均具备统计学意义(P<0.05);两治疗组组间比较差异不具备统计学意义(P>0.05)。粒子植入后4时,两治疗组瘤兔ALT及AST数值进一步降低降低,而对照组ALT及AST数值进一步升高,两治疗组与对照组比较有明显差异(P<0.05);两治疗组组间比较发现,1.0mCi125Ⅰ粒子植入组较0.7mCi125Ⅰ粒子植入组数值下降更明显(P<0.05)(见表6)。粒子植入后2周、4周时,各组瘤兔BUN及Scr数值较治疗前无明显变化(P>0.05)。结论:1.CT导引下125I粒子植入治疗可使肿瘤细胞坏死,抑制肿瘤的生长,改善动物模型的生活质量。2.CT导引下125I粒子植入治疗副作用小。3.1.0mCi125Ⅰ粒子植入组作用优于0.7mCi125Ⅰ粒子植入组。第三部分:CT导引下不同活度125I粒子植入对兔VX2肝癌的抑癌机制研究目的:探讨125I粒子组织间植入诱导肿瘤细胞凋亡的机制;比较不同活度125I粒子组织间植入诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖的作用强度,以及对机体免疫应答的影响。方法:125I粒子植入5周后耳缘静脉注射空气法处死实验兔,取出肿瘤病灶,回收病灶内的125I粒置入密封铅罐内,将各组肿瘤组织放入匀浆机样本槽内,加入PBS液,制备单细胞悬液,并调整细胞浓度为1×106/ml~5×106/ml,流式细胞仪检测125I粒子近距离放射治疗对肿瘤细胞细胞周期及细胞凋亡率的影响,Real-time PCR检测125I粒子植入治疗兔VX2移植瘤凋亡和生长相关因子的影响。免疫印迹法测定125I粒子植入治疗兔VX2移植瘤中凋亡和生长相关蛋白的表达。检测125I粒子植入治疗兔VX2移植瘤Caspase3活性改变。结果:(1)不同初始活度125I粒子植入治疗对兔VX2移植瘤可使肿瘤细胞早期凋亡率逐渐上升(P<0.05);1.0mCi125I粒子植入组对肿瘤细胞凋亡的影响更加明显。(2)125I粒子植入治疗对兔VX2移植瘤的细胞周期停滞于G2/M细胞周期,1.0mCi125Ⅰ粒子植入组对G2/M细胞周期停滞作用更强(P<0.05)。(3)不同初始活度125I粒子植入治疗均可使Bcl-2表达下调,同样1.0mCi125Ⅰ粒子植入组作用更加明显(P<0.05)。不同初始活度125I粒子植入治疗均可使Bax不同程度的表达增加,1.0mCi125Ⅰ粒子植入组对Bax表达增加促进作用更加明显(P<0.05)。不同初始活度125I粒子植入治疗均可使VEGF表达下调,两治疗组与对照组比较均有明显差异(P<0.05);两治疗组组间比较差异不具有统计学意义(P>0.05)。(4)不同初始活度125I粒子植入治疗可显著增加肿瘤组织中Caspase3的活性显著增加,两治疗组与对照组比较均有明显差异(P<0.05);两治疗组组间比较差异不具有统计学意义(P>0.05)。结论:125I粒子植入治疗通过改变细胞周期,诱导肿瘤细胞的凋亡抑制肿瘤的生长、增殖。125I粒子植入治疗可改变凋亡相关基因及编码蛋白的表达,以及抑制肿瘤细胞新生血管生成。125I粒子植入治疗肿瘤目前临床应用较广泛,临床报道较多,但对于不同初始活度的125I粒子抗肿瘤作用的比较以及作用机制的分析报道不多,本研究通过建立兔肝VX2移植肿瘤模型,利用不同初始活度125I粒子植入治疗,对125I粒子抑制肿瘤生长、增殖的作用进行观察比较,并阐述其可能作用机制。本研究结果提示125I组织间植入治疗可以抑制肝移植瘤增殖生长,副作用较小,安全有效,并初步说明125I粒子植入诱导肿瘤细胞凋亡的分子生物学机制,为125I粒子组织间植入治疗恶性肿瘤提供有效的理论依据和进一步研究的实验基础。本研究由于设计样本量少,时间有限,仅检测了凋亡相关蛋白及细胞因子的表达变化,对发生这些变化的机制研究不够深入,今后我们将进一步通过扩大样本量,并对诱导凋亡的机制进一步深入研究。