高压氧在肿瘤放疗中的实验研究及临床应用现状

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1、高压氧在肿瘤放疗中的实验研究及临床应用现状【摘要】　　恶性肿瘤因乏氧细胞的存在引起放射抗拒现象。经研究发现高压氧可以明显提高组织氧分压，使缺氧的肿瘤细胞供氧得以改善，增加了肿瘤细胞对氧的敏感性。高压氧对乏氧程度较高的恶性肿瘤有明显的增强放疗的作用，并且在放射损伤的治疗中也有很好的效果。【关键词】高压氧；肿瘤；辐射敏感性；放射性损伤　　放射治疗是肿瘤的有效治疗手段之一。但有些恶性肿瘤的放射治疗效果并不令人满意，原因是多方面的，其中重要的原因之一是肿瘤乏氧细胞存在的放射抗拒现象。数十年来，学者们经过实验研究及临床应

2、用，发现氧是简单而实用的放射增敏剂，同时又具有放射防护作用，现就其这方面的研究及应用进展综述如下。　　1氧增强放疗的机制及实验研究　　1.1机制　　早期有研究认为高压氧（HBO）可促进肿瘤的生长和转移，因此肿瘤曾视为HBO的禁忌证。但后来的研究发现，在创伤修复和肿瘤生长的血管生成过程中，其参与的主要血管生成因子和终止过程均明显不同，HBO对肿瘤的新生血管并无明显的刺激作用；而且肿瘤乏氧细胞的组织灌注较差，降压后肿瘤组织的氧分压下降慢，并在一段时间内维持在一个较高的水平，而正常组织的氧分压在降压后立即下降。利用肿

3、瘤组织和正常组织对氧浓度变化所引起的氧含量的变化在时间上的差异，找出一个时间段进行放疗，既能对肿瘤细胞的生长和转移有抑制作用、提高肿瘤放疗的敏感性，同时对正常组织又无影响。所以，降压后在什么时间段进行放疗是影响HBO增敏作用的一个关键因素。据研究[1]肿瘤实体及外周的氧分压随降压后时间的延长缓慢下降，大约经过40min，肿瘤的氧分压恢复到吸入HBO之前的状况。肿瘤实体与其外周的氧分压在降压后的15min内，其值均>30mmHg(1mmHg=0.133kPa)，在25min时<30mmHg。这可用来解

4、释为什么必须在降压后15min内实施放疗才是有效的。因为肿瘤的放射敏感性在氧分压<30mmHg较敏感。因此，HBO治疗合并放疗提高放疗疗效的机制可能是[2]：(1)许多肿瘤的增殖细胞处于严重的低氧或无氧状态，HBO增加了氧的弥散距离，肿瘤乏氧细胞数目减少，也使休止期细胞进入细胞周期，DNA合成加速，放疗效应因之增强；(2)该细胞的不增殖状态对放射损伤较正常生理水平供养的细胞具有更强的抵抗能力。HBO可使瘤细胞供养得到改善，细胞进入增殖状态，增加放射敏感性；(3)HBO提高恶性肿瘤患者免疫力，使肿瘤中的肥大

5、细胞增多，脾脏中马氏小体增多；(4)HBO作用下肿瘤细胞对电子传递系统有抑制作用，线粒体氧化酶活性减退，ATP合成减少，肿瘤生长受到抑制。　　1.2实验研究　　有学者通过动物实验提出常压高浓度氧方法不能改善肿瘤组织氧合，没有提高肿瘤细胞氧分压的作用[3]。而近年来的研究发现HBO能有效地改善肿瘤氧合状况。但HBO在创伤修复中促使上皮细胞增生和血管生成的作用使人产生疑问，HBO是否会促使恶性肿瘤的生长、增殖和肿瘤组织的血管生成呢？FeldmEierJ等[4]用循证医学的方法系统回顾了数十年来与HBO和肿瘤治疗有关

6、的离体、在体及临床研究资料，明确指出HBO并无促进肿瘤生长和转移作用。相反，大多数研究认为HBO不仅可抑制肿瘤的形成和发展，还有明显的放疗增敏作用。Kunugita等[5]观察了小鼠实验性肿瘤经HBO处理后对X线放射敏感性的改变，结果显示HBO处理后立即行放射线照射的小鼠肿瘤生长速度比单纯照射组慢1.61倍；另外，他们分别观察了减压出舱后5、15、30及90min接受放射线照射的小鼠的肿瘤改变情况，发现30min组效果最明显，表明HBO可增强肿瘤组织对放射线照射的敏感性，并且HBO处理与接受照射的时间间隔有关。

7、任延刚等[6]对HBO后低氧放疗的lein，然后升压20min，舱内压在2.5kPa下保持60min，经20min减压后出舱，HBO后10min低氧放疗。结果显示小鼠照射后平均生长延迟天数HBO后低氧放疗组明显长于其他各组，差异具有统计学意义（P＜0.05），平均存活天数也明显长于其他各组，差异亦具有统计学意义（P＜0.05），表明HBO后低氧放疗不仅保证了放射线对肿瘤的杀伤效果而且减少了放射线对正常组织的损伤。　　2HBO增强放疗的临床应用HBO用于临床的常用方法一般多采用多人HBO舱，压力0.2~0.25M

8、Pa，加压20~30min，稳压停留70min，减压30~40min。稳压停留期间吸纯氧30min，休息10min，再吸氧30min，然后减压20~30min。1次/d，连续10~15次/2~3周。国内学者[7]对肺癌、食管癌进行HBO加放疗（称HBO组），在每次HBO治疗后进行放疗，结果HBO组和对照组疗效的总有效率分别为88.9%和66.7%，两组比较差异有统计学意义（P＜0.01