微波热疗联合人参皂甙对荷瘤小鼠免疫功能影响的实验研究

来源 :泰山医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:houzhuo111
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目的:  恶性肿瘤是一种严重困扰和威胁人类生命和健康的全身性疾病,原发性肺癌是我国常见的恶性肿瘤之一,由于肿瘤细胞及组织高度复杂、多样及可变的生物学特征,从而使得认识肿瘤细胞的发生、发展机制,并且寻求最有效的治疗方法成为医学专家们面临的一项巨大挑战。中国肿瘤登记中心2014年发表的统计数据显示,2010年,我国新发的肺癌病例为60.29万(其中男性新发病例数41.63万,女性新发病例数18.96万),居恶性肿瘤首位(男性居首位,女性居第二位),占恶性肿瘤新发病例的19.59%(男性占23.03%,女性占14.75%)。肺癌是一种严重威胁人类生命的重大疾病,恶性程度非常高,疾病进展也极为迅速。2015年1月5日,美国癌症学会(ACS)发布了《2015年癌症统计》(Cancer Statistics,2015)报告,肺癌所致死亡率达20%。当前,随着烟草的滥用和大气污染的不断加重,使得肺癌的发病率越来越高,中国成为世界上肺癌患者发现数目最多的国家,其发病率和死亡率也呈现出年轻化的趋势。非小细胞肺癌(NSCLC)占所有肺癌病例的85%,因此NSCLC更是肿瘤医学界关注的重点。由于非小细胞肺癌的生物学特性以及缺乏有效的筛查方案,导致大约60%-70%的非小细胞肺癌患者在就诊时已经是中晚期,因而错过了根治性手术的治疗时机,而是主要依赖于化疗、放疗和靶向治疗等。化疗是利用化学药物作用于肿瘤细胞,从而抑制肿瘤细胞生长的一种治疗方法,对于不能接受手术治疗的患者,化疗是容易实现的治疗方式之一,但是化疗药物在杀灭肿瘤细胞的同时,对正常细胞和免疫细胞也有伤害,所以副作用在所难免。放疗是利用放射线来杀伤肿瘤细胞,且疗效确切,定位准确、对正常组织的损伤较小,但作为一种局部治疗手段,也存在远期毒性反应。靶向治疗的出现,使得治疗有效性和精确性有了很大提高,NSCLC任何阶段的患者只要明确了致癌靶点,靶向治疗都是首选的治疗手段,虽然EGFR突变的肿瘤患者使用其靶向治疗有很好的效果,但其耐药仍然是一个主要的临床问题,因此,造成了肺癌的总体预后并不理想。经过大量临床研究表明,加强肺癌免疫机制的研究探讨,对改善肺癌预后转归是完全有必要的。免疫监视是生物体免疫系统发挥的作用之一,也就是指生物体免疫系统能够自动清除体内出现的各种突变细胞及发现较早的肿瘤细胞,从而起到防止肿瘤细胞进一步发生、发展、浸润和转移的作用。另一方面,肿瘤负荷还会使得生物体的免疫系统功能发生失衡。肺癌患者的免疫功能变化与肺癌患者的肿瘤临床病理生理学特征以及与预后的关系已经成为近年来的肿瘤学的研究方向之一。随着物理医学工程技术在临床肿瘤治疗中应用的日益广泛,微波治疗已经作为一种特殊的局部透热治疗手段也广泛应用于临床,对于浅表性肿瘤的治疗疗效尤为显著。目前临床应用微波的治疗方式包括:微波热疗、微波理疗和微波凝固术。有文献发表认为微波可以通过改变肿瘤细胞的免疫原性从而能够起到加强生物机体对肿瘤细胞的监控杀灭作用。微波热疗就是采用微波加热的方式治疗恶性肿瘤的一种方式,国内外已有很多这方面的相关报道,而且随着热疗工程技术设备的不断完善,对于深部肿瘤的微波热疗设备也在不断的研究开发中。同时,中药在发挥抗肿瘤、提高机体免疫力方面也发挥着重要的作用,人参皂甙(saponins)是人参中主要有效的药理活性成分,它是由许多作用不同的单体组成,由于人参皂甙在实际应用中具有疗效好、副作用低、价格低廉等独特效果,因此对人参皂甙进行药理作用的研究以及制备并加以应用有着极其重要的理论和实际价值。早在二百多年前,中国、苏联、德国、日本等各国学者就对人参中主要化学成分--人参皂甙开始进行大量的研究,而且也有相关研究证实人参皂甙能够起到抗肿瘤的作用,大量实验研究证实人参皂甙的提取物及其分解代谢产物在肺癌的治疗中不但能够起到化疗增敏的作用,而且能够提高化疗疗效,抑制肿瘤细胞增殖,对肿瘤细胞侵袭和转移以及肿瘤新生血管形成方面起到抑制作用,从而研究证实人参皂甙对机体免疫功能也能产生影响。金凤燮等采用酶转化法,将人参皂甙的提取在传统方法的基础之上加以改进,使得人参皂甙提取效果比以前提高了500倍以上,加快了工业化生产和临床应用,为人参皂苷在医学和工业生产中的应用提供了更多可行性。临床上常用的抗肿瘤药物“参一胶囊”不仅在治疗非小细胞肺癌中有独特的疗效,而且也常用于治疗结直肠癌、胃癌等多种实体瘤,其中“参一胶囊”的主要成分就是人参皂甙。对于微波热疗联合人参皂甙在肿瘤治疗中的作用以及对机体免疫功能的影响,相关报告还不是很多。因此在本实验中通过给小鼠注射 Lewis肺癌细胞,建立肿瘤小鼠模型,并将实验小鼠随机分组,设立局部微波热疗与人参皂甙联合应用组、人参皂甙单独应用组、局部微波热疗单独应用组、对照组四组,通过观察、比较这四种方法对于荷瘤小鼠肿瘤的重量、抑瘤率、脾指数、胸腺指数以及巨噬细胞吞噬指数和吞噬率、血清中TNF-α含量等的作用大小,并且着重观察微波热疗和人参皂甙这两种方法联合应用组是否比单独应用组对荷瘤小鼠抗肿瘤以及对免疫功能影响的作用更显著,通过初步对微波热疗及其中药人参皂甙抗肿瘤作用的机理进行相关方面的动物实验研究、探讨,从而为临床开发有效的抗肿瘤治疗方法奠定理论基础。  方法:  取清洁级昆明种小鼠100只(泰山医学院动物实验中心提供)建立肿瘤小鼠模型,其中80只成功建立肿瘤实验模型,将80只小鼠随机分为4组(每组20只):局部微波热疗联合人参皂甙组、对照组、局部微波热疗组、人参皂甙组,每组20只,分别经过微波及药物作用28天,在末次治疗结束后48小时将每组小鼠颈部脱臼处死10只,取小鼠肿瘤肉眼及病理切片光镜下观察,同时测定一系列相关指标如瘤重、肿瘤抑制率、胸腺指数、脾指数、巨噬细胞吞噬指数和吞噬率、血清中TNF-α水平;每组剩余10只继续观察生存期。  结果:  (1)对瘤重及抑瘤率的影响:单纯人参皂甙组、单纯微波热疗组、联合治疗组分别与对照组相比较,平均瘤重明显减少,差异有显著性(P<0.05);微波治疗组平均瘤重小于人参皂甙组,差异有显著性(P<0.05);联合治疗组平均瘤重小于单纯微波热疗组和单纯人参皂甙组,差异具有统计学意义(P<0.05)。联合治疗组组、微波热疗组、人参皂甙组抑瘤率分别为70.04%、51.6%、28.86%,三组与对照组相比,差异均有统计学意义(P<0.05);联合治疗组与单纯人参皂甙组相比,抑瘤率高于单纯人参皂甙组,差异有统计学意义(P<0.05);联合治疗组与单纯微波热疗组相比,抑瘤率高于单纯微波热疗组,差异有统计学意义(P<0.05);微波热疗组与人参皂甙组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。  (2)对荷瘤小鼠脾指数、胸腺指数的影响:单纯人参皂甙组、单纯微波热疗组、联合治疗组分别与对照组相比较,差异具有统计学意义(P<0.05);单纯微波热疗组与单纯人参皂甙组的脾指数和胸腺指数相比较,差异有统计学意义(P<0.05);联合治疗组与单纯微波热疗与单纯人参皂甙组的脾指数、胸腺指数相比,差异有统计学意义(P<0.05)。  (3)对血清中TNF-α表达的影响:小鼠血清中TNF-α含量测定如下:对照组为(4.64±0.99)pg/ml,微波热疗组为(7.11±1.57)pg/ml,人参皂甙组为(6.96±1.87)pg/ml。微波热疗联合人参皂甙组(8.58±1.85)pg/ml。微波热疗组与人参皂甙组比较,差异具有统计学意义(P<0.05);与对照组及单用微波热疗及人参皂甙治疗组相比较,联合治疗组小鼠血清中TNF-α含量均明显升高,经统计学方法分析,差异有统计学意义(P<0.05)。  (4)对荷瘤小鼠的生存期的影响:与单纯人参皂甙组、单纯微波治疗组、对照组组比较,微波热疗联合人参皂甙可明显延长荷瘤小鼠的生存时间,差异有统计学意义(P<0.05);微波热疗组与人参皂甙组比较,微波热疗组的小鼠生存时间长于人参皂甙组,差异具有统计学意义(P<0.05)。  (5)对巨噬细胞吞噬指数和吞噬率的影响:单纯微波热疗组、单纯人参皂甙组、微波热疗联合人参皂甙组与对照组相比,均能提高小鼠吞噬指数和吞噬率,差异有显著性(P<0.05);微波热疗组的吞噬指数和吞噬率与人参皂甙组比较,差异不具有统计学意义(P>0.05)。  结论:  (1)局部微波热疗联合人参皂甙能显著增强机体免疫功能,抑制荷肺癌小鼠肿瘤的生长。  (2)微波热疗联合人参皂甙能够延长荷瘤小鼠生存期,改善荷瘤小鼠生活状况。  (3)单用人参皂甙和单用微波热疗,对于抑制肺癌小鼠肿瘤的生长均有一定作用;但人参皂甙与微波热疗联合应用时,作用更明显。  (4)微波热疗联合人参皂甙组的肿瘤组织内可见明显坏死,甚至出现大片凝固性坏死区域;单纯人参皂甙组与单独微波热疗组的切片中也可见到肿瘤组织的大片坏死,但坏死面积少于联合治疗组。
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