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關(guān)于摻釹釔鋁石榴石激光對(duì)小鼠移植瘤轉(zhuǎn)移的影響

佚名

作者:王冰水易南羅二平王曉莉

【關(guān)鍵詞】 激光

關(guān)鍵詞: 激光;小鼠;腫瘤轉(zhuǎn)移

摘 要:目的 研究不同方式摻釹釔鋁石榴石(Nd-YAG)激光對(duì)小鼠移植瘤生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移的影響. 方法 99只近交系615小鼠,分為4組,除對(duì)照組外,其余3組應(yīng)用輸出功率5W的Nd-YAG激光進(jìn)行不同方式的照射,照射能量密度800J cm-2 ,照射后第8日觀察腫瘤的生長(zhǎng)及肺轉(zhuǎn)移情況. 結(jié)果 不同方式激光照射組的腫瘤肺轉(zhuǎn)移程度明顯低于對(duì)照組(P<0.01),封閉照射組腫瘤生長(zhǎng)慢于對(duì)照組(P<0.01). 結(jié)論 不同方式的Nd-YAG激光治療可減少小鼠腫瘤肺轉(zhuǎn)移,提示Nd-YAG激光除體腔應(yīng)用外,可結(jié)合手術(shù)治療或其他種類激光治療以減少腫瘤轉(zhuǎn)移.

Keywords:laser;mouse;neoplasm metastasis

Abstract:AIM To study the effects of different manners of irradiation of Nd-YAG laser on metastasis of transplanted tu-mor in mice.METHODS Ninety-nine mice were pided into4groups.Except the control group,the three groups were exposed to different manners of Nd-YAG laser with power output of5W and energy density of800J cm-2 .On the eighth day,metastasis of the transplanted tumor to the lung was observed.RESULTS Grades of metastasis of trans-planted tumor in mice in three laser groups showed a signifi-cant lower than control group(P<0.01),and the tumor in sealing irradiation group grew obviously slowness than con-trol group(P<0.01).CONCLUSION Tumor Metastasis in mice can be induced by different manners of irradiation of Nd-YAG laser.It suggests that Nd-YAG laser can be used in en-doscope,decreasing the possibility of tumor metastasis in combination with surgery or other kind of lasers.

0 引言

摻釹釔鋁石榴石激光(neodymium-yttrium alu-minum garnet,Nd-YAG),波長(zhǎng)1.06μm,是近紅外激光,可經(jīng)石英光導(dǎo)纖維傳輸,水和血紅蛋白對(duì)其吸收較少,作用較深,是體腔腫瘤治療中較為理想的激光光源[1] ,已較廣泛用于體表及體腔腫瘤的治療[2,3] .在惡性腫瘤的臨床治療中,盡管治療手段不斷完善,但仍有不少患者死于腫瘤轉(zhuǎn)移.如何在治療中抑制腫瘤轉(zhuǎn)移,提高療效,是人們關(guān)注的問(wèn)題之一.其他種類激光對(duì)淋巴回流及腫瘤轉(zhuǎn)移影響的結(jié)論不一[4,5] .我們用不同的Nd-YAG激光照射方式治療小鼠移植瘤,比較其治療效果及對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移的影響.

1 材料和方法

1.1 光源系統(tǒng) 武漢產(chǎn)Nd-YAG激光器,輸出功率0~70W,連續(xù)可調(diào)節(jié),波長(zhǎng)1.06μm,光導(dǎo)纖維芯徑500μm,與激光機(jī)耦合輸出激光能量,配波長(zhǎng)632.8nm的氦-氖激光同光路瞄準(zhǔn)指示,148Nd-YAG激光功率計(jì)監(jiān)測(cè)激光輸出功率的穩(wěn)定.

1.2 腫瘤模型的建立 近交系615小鼠99只,體質(zhì)量(20±2)g,雌雄各半.供瘤鼠由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所病理研究室腫瘤組提供.瘤株全稱為前胃鱗狀細(xì)胞癌,右肋皮下移植后第16日腫瘤的肺轉(zhuǎn)移率為74.0%~86.6%.用小塊法接種后即斷頸處死供瘤鼠,在無(wú)菌條件下取生長(zhǎng)旺盛無(wú)壞死的腫瘤組織,以Hank’s液洗凈血污,用眼科剪將腫瘤組織剪成1mm×1mm×1mm大小的瘤塊,每只小鼠右肋部常規(guī)消毒后,剪一小口,將一小塊瘤組織種入皮下,而后分籠飼養(yǎng).

1.3 分組及處理 小鼠接種腫瘤后第8日,移植瘤長(zhǎng)至直徑0.5~1.0cm,將小鼠隨機(jī)分成4組,照射激光前小鼠腫瘤局部以80g L-1 硫化鈉脫毛.A組:空白對(duì)照組,小鼠24只,光纖末端激光輸出功率為零;B組:封閉照射組,小鼠25只,光纖末端激光輸出功率為5W,照射距離0.5cm,在腫瘤周圍距腫瘤邊緣0.3~0.5cm的正常組織上,繞腫瘤做寬0.2~0.3cm的環(huán)形照射,能量密度800J cm-2 ;C組:掃描照射組,小鼠24只,光纖末端激光輸出功率為5W,照射距離0.5cm,沿腫瘤周邊逐漸向中心做環(huán)形掃描照射,照射時(shí)包括腫瘤周邊正常組織1~2mm,能量密度800J cm-2 ;D組:封閉加掃描照射組,小鼠26只,B組方法照射后,即刻用C組方法照射.

1.4 觀察方法 ①觀察腫瘤生長(zhǎng):激光照射前及照射后1,3,6和8d用游標(biāo)卡尺測(cè)量并計(jì)算腫瘤的體積,參考公式:V=3/4 π (b/2)2 a/2[6] ,式中a和b分別代表腫瘤的長(zhǎng)徑和與之相垂直的短徑;②觀察腫瘤肺轉(zhuǎn)移:激光照射前,每組各處死3只小鼠,進(jìn)行大體解剖檢查,而后取全肺,用Bouin氏液固定,常規(guī)石蠟包埋切片,HE染色,觀察激光照射前小鼠腫瘤的肺轉(zhuǎn)移.其余小鼠在激光照射后第8日,全部處死,處理方法同上,觀察小鼠肺的腫瘤轉(zhuǎn)移情況,其程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[7] 如下:(-)大體觀察或肺切片:均未有腫瘤轉(zhuǎn)移灶;(+)大體觀察見(jiàn)單個(gè)小的轉(zhuǎn)移灶1~5個(gè)(d<1mm)或肺切片見(jiàn)肺內(nèi)已形成1~5個(gè)小的轉(zhuǎn)移灶(d<1mm);()大體觀察見(jiàn)小的轉(zhuǎn)移灶6~10個(gè)(d<1mm)但分布彌散,或d1~2mm中等大小的轉(zhuǎn)移灶1個(gè)或1個(gè)以上,或肺切片見(jiàn)肺內(nèi)6~10個(gè)小的轉(zhuǎn)移灶(d<1mm)或d1~2mm的轉(zhuǎn)移灶1個(gè)或1個(gè)以上;()大體觀察見(jiàn)小的轉(zhuǎn)移灶廣泛分布,或存在大的轉(zhuǎn)移灶(d>2mm),或肺切片見(jiàn)肺內(nèi)有廣泛的小轉(zhuǎn)移灶(10個(gè)以上)或有大的轉(zhuǎn)移灶(2mm以上),或整個(gè)肺葉由癌組織代替.

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:使用秩和檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理.

2 結(jié)果

2.1 腫瘤生長(zhǎng)情況 B組小鼠相對(duì)接受較小的照射劑量,照射后的小鼠活潑好動(dòng).封閉線的皮膚、皮下組織、血管、橫紋肌、膠原、神經(jīng)等均呈凝固性壞死,腫瘤生長(zhǎng)速度明顯減慢.小鼠被處死前腫瘤體積為(0.27±0.21)cm3 ,與對(duì)照組(1.60±0.63)cm3 比較有顯著差異(P<0.01),C,D組小鼠腫瘤在激光照射后,照射區(qū)稍發(fā)白,逐漸變黑,24h形成黑色結(jié)痂,以后痂脫落腫瘤消失形成一創(chuàng)面,并逐漸愈合.后兩種 照射方式小鼠接受的照射劑量相對(duì)較大,對(duì)小鼠全身影響比較大,照射后小鼠活動(dòng)性降低.D組2例小鼠分別于照射后第6日和第7日死亡.后兩組小鼠在被處死前共有12例(C組8例,D組4例)小鼠腫瘤在原腫瘤部位的周邊復(fù)發(fā),其余小鼠愈合良好.

2.2 腫瘤轉(zhuǎn)移情況 接種腫瘤后第8日即激光照射前處死的12只小鼠,全肺大體及組織學(xué)檢查均未發(fā)現(xiàn)有腫瘤轉(zhuǎn)移灶及腫瘤細(xì)胞.其余各組小鼠在激光照射后第8日處死,經(jīng)大體及組織學(xué)檢查各組小鼠腫瘤肺轉(zhuǎn)移情況如Tab1.B,C,D組與A組比較,腫瘤轉(zhuǎn)移率均明顯降低(P<0.01),而激光照射組之間比較無(wú)明顯差異.腫瘤的肺轉(zhuǎn)移灶大多為單個(gè)分布在肺邊緣、小血管及支氣管,轉(zhuǎn)移灶有明顯的邊緣而無(wú)完整的包膜,腫瘤細(xì)胞分裂相不多見(jiàn). 表1 激光照射后第8日腫瘤肺轉(zhuǎn)移情況略

3 討論

惡性腫瘤轉(zhuǎn)移是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,多數(shù)學(xué)者[8] 認(rèn)為此過(guò)程可分為五個(gè)階段:①腫瘤細(xì)胞從原發(fā)瘤脫落;②腫瘤細(xì)胞對(duì)周圍組織、血管和淋巴管的浸潤(rùn);③腫瘤細(xì)胞在循環(huán)中的運(yùn)行和滯留;④腫瘤細(xì)胞穿出血管淋巴結(jié);⑤腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、繁殖及轉(zhuǎn)移灶形成.在治療惡性腫瘤時(shí),如果能有效地控制以上五個(gè)環(huán)節(jié)中的任何一環(huán),就能有效地防止惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移.激光是一種受激輻射相干光,具有亮度高、單色性及方向性好等特性.紅外激光治療腫瘤,主要應(yīng)用其熱效應(yīng),另外還有光化學(xué)效應(yīng)、壓力沖擊波效應(yīng)和電磁場(chǎng)效應(yīng),在一般治療量情況下后二者作用不明顯,Nd-YAG激光的特點(diǎn)是光能可以經(jīng)導(dǎo)光纖維傳輸,對(duì)生物組織的凝固作用較好,作用較深.Zimmer-mann等[9] 證實(shí)Nd-YAG激光可阻斷粘膜下的淋巴回流.我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中封閉照射阻斷了腫瘤周圍皮膚及皮下的血液循環(huán),腫瘤的生長(zhǎng)速度明顯減慢,且在不直接殺死腫瘤的情況下也能有效地減少腫瘤的轉(zhuǎn)移.掃描照射使腫瘤呈凝固性壞死直接有效地殺死腫瘤組織,減少腫瘤轉(zhuǎn)移.而把二者相結(jié)合,先進(jìn)行封閉照射,再予掃描照射,則可進(jìn)一步提高治療效果,減少轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)的可能.D組只有2例小鼠發(fā)生了腫瘤肺轉(zhuǎn)移,4例腫瘤復(fù)發(fā),C組5例腫瘤轉(zhuǎn)移,8例腫瘤復(fù)發(fā)也說(shuō)明了這一點(diǎn),但治療中小鼠需接受相對(duì)較大的照射劑量.目前Nd-YAG激光在內(nèi)窺鏡下治療體腔內(nèi)的中晚期腫瘤大部分為姑息性治療,直視下激光手術(shù)治療大多選用CO 2 激光作光源,有作者[10] 認(rèn)為普通手術(shù)切割有可能促進(jìn)腫瘤的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移.我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,在普通手術(shù)或CO2 激光手術(shù)切割腫瘤之前,可結(jié)合使用Nd-YAG激光,先用Nd-YAG激光做腫瘤周邊小范圍的封閉照射,就可大大減少腫瘤轉(zhuǎn)移的機(jī)會(huì).同時(shí)在使用Nd-YAG激光治療腫瘤時(shí),在安全的范圍內(nèi)盡可能應(yīng)用一次大劑量、大范圍的照射,而不用相對(duì)小劑量的多次照射.

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