王曉莉+孫瑞梅
摘 要:腫瘤熱療是近年來研究的熱點(diǎn),因其安全有效,并在放療與化療的聯(lián)合應(yīng)用中取得了顯著的療效,逐步成為腫瘤協(xié)同治療手段中的重要方法而廣為使用。該文概述了熱療的基本概念,從腫瘤熱療的生物學(xué)機(jī)制、生理機(jī)制及臨床應(yīng)用等方面做了一些介紹。
關(guān)鍵詞:腫瘤熱療 生理機(jī)制 放療 化療 協(xié)同
中圖分類號:R19 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)09(a)-0181-02
熱療(hyperthermia)是惡性腫瘤綜合治療的一種方法,即通過各種致熱源的熱效應(yīng),加熱人體全身或局部,使腫瘤組織加熱至有效治療溫度范圍并維持一定時(shí)間,利用正常組織和腫瘤細(xì)胞對溫度耐受能力的差異,達(dá)到殺滅腫瘤細(xì)胞的治療目的。目前熱療的升溫方式主要有磁感應(yīng)治療、超聲、射頻、微波、激光等。
1 腫瘤熱療的生物學(xué)機(jī)制
1.1 改變細(xì)胞膜的內(nèi)環(huán)境
細(xì)胞膜時(shí)熱療的靶器官,高熱后可引起細(xì)胞的流動(dòng)性和通透性的改變,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)環(huán)境發(fā)生變化,以妨礙經(jīng)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和細(xì)胞表面受體的功能,從而有效抑制腫瘤細(xì)胞的DNA、RNA的合成,促使聚合酶失活、染色體畸變,使細(xì)胞內(nèi)大分子合成速度大大降低,進(jìn)而抑制細(xì)胞修復(fù)。
1.2 細(xì)胞器功能受損
高溫可造成許多細(xì)胞骨架散亂,細(xì)胞器功能受損,從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。如,線粒體,受熱后會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)破壞、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫顆粒,溶酶性活體升高,使腫瘤細(xì)胞內(nèi)的新陳代謝受到影響,進(jìn)而抑制了腫瘤細(xì)胞的呼吸,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞死亡。
1.3 抑制腫瘤細(xì)胞呼吸
高熱狀態(tài)下,使腫瘤細(xì)胞內(nèi)呼吸受到抑制,導(dǎo)致無氧糖酵解增強(qiáng)而使乳酸濃度增加,促使pH值下降,從而促進(jìn)溶酶體數(shù)量增多、活性升高,有效抑制了腫瘤細(xì)胞DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成,加速了腫瘤細(xì)胞自我消化和死亡的過程。
1.4 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡
細(xì)胞凋亡是受基因控制并按一定程序進(jìn)行的主動(dòng)死亡,使凋亡的發(fā)生受多種基因的調(diào)控,與腫瘤熱療相關(guān)的基因有促進(jìn)凋亡基因、抑制凋亡基因、雙重作用的基因等。
2 熱療的生理機(jī)制
(1)增強(qiáng)機(jī)體免疫系統(tǒng)功能,研究顯示熱療能激發(fā)機(jī)體免疫,提高機(jī)體抗腫瘤能力,并有效抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移。目前主要認(rèn)為與以下機(jī)制有關(guān):腫瘤免疫原性的改變。即高溫增加膜脂質(zhì)流動(dòng)性,使鑲嵌在細(xì)胞膜脂質(zhì)雙層中的抗原流動(dòng)性增加,有利于抗體與抗原結(jié)合,增加腫瘤細(xì)胞的抗原性,利于體液免疫的殺傷;高熱阻止抗原抗體復(fù)合物脫落,使免疫系統(tǒng)對靶細(xì)胞發(fā)揮細(xì)胞毒作用;高熱可以直接作用于免疫系統(tǒng)或通過改變靶細(xì)胞性狀,促進(jìn)Tc增生和細(xì)胞介導(dǎo)免疫反應(yīng);熱療破壞、解除腫瘤細(xì)胞分泌的封閉因子、巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子等。
(2)熱療治療影響腫瘤血管血流,研究證實(shí),腫瘤組織的溫度可以高于正常組織的5 ℃~10 ℃,且腫瘤中心的溫度高于其周邊的溫度3 ℃~7 ℃,保證了局部高熱能有效殺滅腫瘤細(xì)胞。
(3)熱療治療能提高惡心腫瘤細(xì)胞的敏感性,使癌細(xì)胞普遍處于慢性缺氧的酸性環(huán)境中。
3 熱療的臨床應(yīng)用
3.1 臨床熱療的適宜病種
熱療應(yīng)遵循以下標(biāo)準(zhǔn):(1)該病灶用常規(guī)治療方法包括手術(shù)、放射及化療的治療效果很差;(2)綜合治療能增加局部腫瘤的控制率而沒有嚴(yán)重不良反應(yīng);(3)有足夠多的病例;(4)能進(jìn)行溫度測量和記錄;(5)在加熱腫瘤區(qū)的同時(shí)不會過多地加熱腫瘤附近的正常組織。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)適宜進(jìn)行臨床加熱治療的病種有局部或區(qū)域性復(fù)發(fā)性乳癌、頭頸部腫瘤的轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)、直腸癌、膀胱癌、前列腺腫瘤、骨和軟組織腫瘤、子宮頸癌、惡性黑色素瘤等。腔內(nèi)加熱的適宜病種包括食管癌、直腸癌、膀胱、子宮頸癌。
3.2 熱療的分類及應(yīng)用
按加溫范圍分類:(1)局部熱療,主要是增加局部腫瘤的治療溫度,其作用范圍局限于體表投影最大直徑≤30 cm的加熱,主要包括淺表加熱如頸部轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)合乳腺癌胸壁病灶的加熱;腔內(nèi)加熱如食管癌、直腸癌、宮頸癌的腔內(nèi)插管熱療,以及插植熱療技術(shù)。由于熱作用的范圍小,加熱時(shí)不會引起體溫的明顯升高,是最安全有效的一種熱療方法,也是腫瘤熱療最常用的加熱方法。實(shí)施局部加熱常用熱療設(shè)備主要為微波治療技術(shù)(如頻率在433 MHz、915 MHz等微波熱療機(jī)),射頻電感式和射頻電容式局部透熱。(2)區(qū)域熱療,主要是增加某一區(qū)域腫瘤的治療溫度,其加溫的范圍約占機(jī)體體積的20%~35%,加溫時(shí)伴隨體溫升高,心率加快,血壓降低。常見的熱療方法為經(jīng)動(dòng)脈導(dǎo)管熱凝固術(shù)、導(dǎo)管熱化療術(shù)及射頻熱療術(shù)等,其中采用射頻環(huán)形陣列(電極)經(jīng)體表進(jìn)行加溫,能對深部的腫瘤病變進(jìn)行有效加溫,主要是胸腔、腹腔、盆腔等。(3)全身熱療,主要是指全身各部位都得到加溫,設(shè)法使體溫(常指食道或直腸溫度)保持在41.3 ℃~41.8℃,加溫時(shí)間4~6 h之間,危險(xiǎn)大,且不良反應(yīng)常難以控制,因此,全身熱療的同時(shí)要做好監(jiān)測心率,血壓變化臨床記錄。實(shí)現(xiàn)全身熱療的方法有很多,主要包括體外血液循環(huán)加熱法、遠(yuǎn)紅外線輻射,全身熱水浴(熱傳導(dǎo))、高功率脈沖電磁波等加熱致全身體溫升高的加熱方法。臨床上通常與化療的熱敏藥物、放射治療聯(lián)合使用,適用于原發(fā)及廣泛轉(zhuǎn)移腫瘤的治療。(4)單病灶加熱,主要是指對單個(gè)病灶進(jìn)行加溫,使該部位腫瘤組織出現(xiàn)凝固性壞死或變性的程度,以達(dá)到靶病灶滅活或靶病灶加溫增敏放療的治療目的。加溫時(shí)對體溫影響不大,不良反應(yīng)小。常見的熱療方法為聚焦超聲、射頻和微波治療技術(shù)。
按加熱溫度分類:(1)常規(guī)高溫?zé)岑?,局部溫度?1 ℃~45 ℃,配合放、化療以提高治療效果。(2)固化熱療,加溫范圍50 ℃~100 ℃,可使腫瘤區(qū)組織凝固性壞死,如聚能刀、超聲刀。多見于組織間加熱和聚焦超聲加熱。(3)氣化熱療(炭化),瞬間加溫至200 ℃及以上溫度,使腫瘤迅速炭化、氣化,而不損傷正常組織,多不用于惡性腫瘤的熱療之中。例如:腸道內(nèi)鏡的高頻電刀等。(4)亞高溫?zé)岑?,加溫?9.5 ℃~41.5 ℃,多用于全身性加熱,能有效增加放、化療療效,例如遠(yuǎn)紅侖式加熱。
3.3 熱療和放療綜合治療
熱療和放療的綜合協(xié)同理論依據(jù)為:(1)加溫增加了腫瘤細(xì)胞放射線的敏感性。(2)加溫能選擇性地作用于對放射線抗拒的乏氧細(xì)胞,并使乏氧細(xì)胞對放射線敏感性提高。即加溫對腫瘤中心部分處于缺氧狀態(tài)的癌細(xì)胞殺傷作用特別明顯,而對于加溫不敏感的腫瘤周邊的癌細(xì)胞,則對放射性敏感,容易被其殺傷。(3)DNA合成期(S期)細(xì)胞放射有抗拒性,但對加溫敏感,加溫能延遲放射以后亞致死性損傷(SLD)修復(fù)10~20 h,實(shí)驗(yàn)證明高熱能使S期的細(xì)胞對放射線的敏感性提高3倍。
3.4 熱療和化療的協(xié)同治療
熱療與化療聯(lián)合應(yīng)用可以起到協(xié)同作用,其中熱化療能夠增強(qiáng)化療藥物的抗癌作用,主要基于以下原因:(1)加溫使某些化療藥物(鉑類、蒽環(huán)類等)的細(xì)胞毒性增強(qiáng)。(2)加溫使腫瘤細(xì)胞膜的通透性增加,腫瘤細(xì)胞內(nèi)藥物濃度增高,腫瘤細(xì)胞凋亡增加。(3)加溫可使DNA損傷增加,導(dǎo)致某些蛋白質(zhì)變性,進(jìn)而可能會逆轉(zhuǎn)某些化療藥物的多藥耐藥。(4)多西紫杉醇主要作用于癌細(xì)胞的M期,而S期癌細(xì)胞對高熱最敏感,因而,二者有明顯的協(xié)同作用。
熱療在協(xié)同治療中的作用,已在許多研究中得以證實(shí),但熱療確切的生物學(xué)機(jī)制尚不很清楚,劑量學(xué)、深部精確無損測溫、間隔時(shí)間等還需進(jìn)一步研究。總之,要使熱療在臨床應(yīng)用中發(fā)揮其應(yīng)有的作用,還需解決工程學(xué)、生物學(xué)等一系列問題,還需在新的領(lǐng)域繼續(xù)探索。
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