论文摘要
近50年来,全世界肺癌的发病率明显增高。据统计,在欧美某些国家和我国大城市中,肺癌的发病率已居男性各种肿瘤的首位。近年来,女性的发病率也明显增加。肺癌是发病率和死亡率增长最快、对人类健康和生命威胁最大的恶性肿瘤。同时肺癌的治疗效果十分不如人意,其总的治愈率和5年生存率仍低于15%。125I粒子组织间近距离治疗肿瘤是一种低剂量率、持续性的电离辐射治疗方法。它作为一种独立的治疗方法,在国外已经广泛应用于治疗前列腺癌及其它各种肿瘤,能够达到满意的长期局部控制率。放射性粒子组织间近距离治疗肿瘤在临床应用越来越广泛,应用范围逐渐扩大,但其治疗肿瘤的作用机制尚不明确。125I粒子治疗肿瘤的效果与粒子活度、总剂量、照射时间关系密切。本课题研究不同活度的125I粒子在不同的作用时间内对肺癌的局部控制能力,以及对肿瘤治疗的效果及机制进行了探讨。目的:以小鼠移植性肿瘤Lewis肺癌为模型,观察不同活度的放射性粒子对肿瘤组织的杀伤作用和对周围正常组织的损伤,观察肿瘤组织病理、肿瘤细胞凋亡率以及凋亡相关蛋白表达的变化,进一步探讨125I粒子杀伤肿瘤的机制,为临床应用治疗肿瘤提供依据。方法:建立小鼠移植性肿瘤Lewis肺癌模型48只,随机分为两组:1.0mCi组和0.5mCi组;每组再分为对照组和实验组,其中对照组8只,实验组16只。对照组植入粒子空源一颗,1.0mCi组植入1.0mCi粒子一颗,0.5mCi组植入0.5mCi粒子一颗。植入粒子后每两天定时用游标卡尺测量肿瘤的最长径（a）和最短径（b）,按照v=ab2/2的公式计算肿瘤体积（mm3）,绘制肿瘤的生长曲线。按照下列公式计算肿瘤抑瘤率（IR）=（1-实验后实验组存活小鼠的肿瘤平均体积/实验后对照组存活小鼠的肿瘤平均体积）×100%。按距离粒子0.5cm位置取材,通过病理观察肿瘤组织形态学变化;利用流式细胞技术做细胞凋亡率分析;通过免疫组织化学法检测肿瘤组织Bcl-2、Bax、Caspase-3、Caspase-9蛋白表达水平进行对比研究。结果:1肿瘤体积变化1.1对照组荷瘤小鼠肿瘤呈进行性生长,4天时肿瘤增长明显;10±2天时体积进一步增大,肿瘤部分变软（经穿刺证实为坏死）;15±2天时瘤体表面植入细胞处皮肤破溃;19±3天时,肿瘤增大包裹右前肢,小鼠行动不便;生长曲线呈向上趋势。1.2 1.0mCi组中实验组:放射性粒子对小鼠移植瘤的杀伤效果表现较为明显,照射5Gy（4天）即表现出肿瘤缩小,10Gy（9天）时肿瘤缩小约一半;与对照组比较,明显小于对照组;生长曲线明显向下。1.3 0.5mCi组中实验组:放射性粒子照射5Gy（9天）时肿瘤大小变化不明显,10Gy（19天）时表现出肿瘤较前稍增大;与对照组比较,明显小于对照组;生长曲线趋向平稳、稍向上。2抑瘤率1.0mCi组在5Gy、10Gy时抑瘤率分别为:48.7%、97.8%,抑瘤率差别明显,有统计学意义（P<0.01）;0.5mCi组在5Gy、10Gy时抑瘤率分别为:60.8%、94.1%,抑瘤率差别明显,有统计学意义（P<0.01）。1.0mCi组与0.5mCi组在组织吸收剂量相同的情况下,抑瘤率没有统计学意义（P>0.05）。3形态学观察（光镜下）实验组:肿瘤中心部位坏死不明显,与周围组织无明显区别;粒子植入部位及周边部位肿瘤组织坏死明显,在坏死组织边缘可见到广泛的炎细胞浸润。坏死组织边缘部位可见大面积凋亡现象,表现为核膜皱缩,细胞核浓缩,染色质凝集成新月体,部分有碎裂,形成凋亡小体,胞质内空泡增多。对照组:肿瘤中心部位坏死严重（考虑为肿瘤体积增长过快导致组织缺血坏死）,在坏死组织边缘可见到广泛的炎细胞浸润;粒子空源及其周边部位无坏死,可见炎细胞浸润,随时间延长,变化不明显;罕见细胞凋亡表现。4流式细胞学技术检测肿瘤细胞凋亡率1.0mCi组:5Gy、10Gy、对照组肿瘤细胞凋亡率分别为:52.39±10.53%、31.97±4.84%、9.55±2.51%;实验组与对照组比较,凋亡率大于对照组,有显著性差异（P<0.01）。0.5mCi组:5Gy、10Gy、对照组肿瘤细胞凋亡率分别为:20.66±1.92%、34.52±3.46%、9.55±2.51%;实验组与对照组比较,凋亡率大于对照组,有显著性差异（P<0.01）。实验组标本在流式细胞仪DNA直方图上出现典型的亚二倍体的“凋亡峰”。5 Bcl-2、Bax、Caspase-3、Caspase-9蛋白的表达5.1 Bcl-2 1.0mCi组:5Gy、10Gy、对照组表达率分别为:17.87±1.78%、15.67±0.99%、24.46±7.04%;实验组与对照组比较,表达率小于对照组,有显著性差异（P<0.01）。0.5mCi组:5Gy、10Gy、对照组表达率分别为:21.29±1.73%、20.56±2.11%、27.09±6.53%;实验组与对照组比较,表达率小于对照组,有显著性差异（P<0.01）。5.2 Bax 1.0mCi组:5Gy、10Gy、对照组表达率分别为: 18.37±2.39%、30.18±1.03%、16.11±0.78%;实验组与对照组比较,表达率大于对照组,有显著性差异,5Gy时P<0.05,10Gy时P<0.01。0.5mCi组:5Gy、10Gy、对照组表达率分别为:17.86±1.58%、23.01±2.80%、16.33±1.46%;实验组与对照组比较,表达率大于对照组,有显著性差异（P<0.01）。5.3 Caspase-9 1.0mCi组:5Gy、10Gy、对照组表达率分别为:15.64±2.08%、30.71±2.15%、13.15±1.74%;实验组与对照组比较,表达率大于对照组,有显著性差异,5Gy时P<0.05,10Gy时P<0.01。0.5mCi组:5Gy、10Gy、对照组表达率分别为:15.23±1.89%、21.13±1.37%、13.33±1.09%;实验组与对照组比较,表达率大于对照组,有显著性差异,5Gy时P<0.05,10Gy时P<0.01。5.4 Caspase-3:1.0mCi组:5Gy、10Gy、对照组表达率分别为:25.10±5.97%、26.45±5.19%、12.20±2.01%;实验组与对照组比较,表达率大于对照组,有显著性差异（P<0.01）。0.5mCi组:5Gy、10Gy、对照组表达率分别为:24.51±5.33%、24.18±4.97%、12.54±1.66%;实验组与对照组比较,表达率大于对照组,有显著性差异（P<0.01）。结论:1荷瘤小鼠瘤体内植入125I粒子经组织间近距离治疗能有效控制肿瘤增长;随时间延长,抑瘤率增加。2病理学分析粒子所在部位肿瘤组织坏死,坏死组织周围可见炎性改变及细胞凋亡,坏死和凋亡可能是粒子杀伤肿瘤的方式。3流式细胞学分析可见粒子照射后肿瘤细胞凋亡率明显升高,凋亡可能是粒子杀伤肿瘤的机制之一。并且在小剂量照射范围内,细胞凋亡率随累计照射剂量的增加而增加。4低剂量照射可减低凋亡抑制基因Bcl-2的蛋白表达,调高促凋亡基因Bax的蛋白表达,启动凋亡程序。5同时升高促凋亡基因Caspase-9、Caspase-3的蛋白表达,使肿瘤细胞凋亡,最终杀灭肿瘤。这可能是粒子照射诱导细胞凋亡从而杀伤肿瘤的途径之一。