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目的：本实验通过研究鼻咽癌组织乏氧状况的昼夜节律，来探讨鼻咽癌时辰放疗的效应是否与癌组织的乏氧程度有关，从而为鼻咽癌时辰放疗提供理论依据。另外，我们的前期实验研究表明，拓扑替康可以增加鼻咽癌的放射敏感性，其机制与拓扑替康抑制肿瘤细胞拓扑异构酶I表达有关。而且不同时辰进行放射增敏，疗效有显著性差异，本实验通过研究其作用靶点(DNA拓扑异构酶I)的昼夜表达节律，来探讨拓扑替康对鼻咽癌放射增敏时辰效应机制。
方法：40只Balb/C雌性裸小鼠在统一光照条件下(光照时间7：00～19：00，黑暗时间19：00～7：00)饲养，同步化至少3周以上。建立统一的生物节律以后，在裸鼠双侧腋下接种低分化鼻咽癌细胞(CNE-Ⅱ)，建立鼻咽癌移植瘤的肿瘤模型。成瘤并达到入组标准后，按随机数目表法分为四组，在10am，4pm，10pm，4am(即3、9、15、21HALO，hours after light onset)四个时辰点分批取出瘤块，福尔马林固定、石蜡包埋，制成组织切片。采用免疫组织化学的方法分别检测四个时辰肿瘤组织的乏氧程度和拓扑异构酶I的表达水平，并进行免疫组化图像定量分析。然后采用完全随机单因素方差分析法(ANOVA法)分析四个时辰点肿瘤组织的乏氧状况和拓扑异构酶I的表达水平差异的显著性；并采用q检验(Student-Newrman-Keuls法，SNK法)进行组间两两比较，检验两两组间差异的显著性。
结果：鼻咽癌组织在3，9，15，21 HALO的乏氧程度随时间变化有显著性差异(P<0.05)，峰值位于3～9HALO，低值位于15～21HALO。但3HALO和9HALO两个时辰点之间肿瘤乏氧程度的差异无显著性，15HALO和21HALO两个时辰点之间差异无显著性。从数据来看，乏氧程度最高的时辰点9HALO的PI值(positive index，阳性指数，免疫组化定量指标)为29.36±6.75，而乏氧程度最低的时辰点21HALO的PI值为18.55±3.96，9HALO的肿瘤乏氧程度较21HALO高了将近1.6倍。鼻咽癌组织中DNA拓扑异构酶I的表达水平也随时间变化有显著性差异(P<0.05)，峰值位于15HALO，其余的三个时辰点之间DNA拓扑异构酶I的表达水平无显著性差异。从数据来看，DNA拓扑异构酶I表达水平最高的时辰点15HALO的PI值为26.79±6.81，而DNA拓扑异构酶I表达水平最低的时辰点21HALO的PI值为19.06±3.63，15HALO的DNA拓扑异构酶I表达水平较21HALO高了约1.4倍。
结论：人鼻咽癌裸鼠移植瘤的乏氧状况随昼夜交替呈节律性变化。其中肿瘤乏氧程度在3～9HALO最强，15～21HALO最弱。鼻咽癌时辰放疗疗效的差异与肿瘤组织不同时辰的乏氧程度高度相关。这初步为鼻咽癌的时辰放疗提供了实验依据。人鼻咽癌裸鼠移植瘤的DNA拓扑异构酶I表达水平也随昼夜交替呈节律性变化。其中拓扑异构酶I表达水平峰值位于15HALO，其余三个时辰点的之间无显著性差异。这为在拓扑异构酶I表达的峰值15HALO实行放射增敏疗效最佳提供了实验室依据。因此我们认为：在分子水平，拓扑替康时辰放射增敏的机制是降低肿瘤细胞内Topo I表达。