肝癌荷瘤大鼠立体定向放射治疗的实验研究

丁田贵 尹立杰 彭兆祥

摘要 目的：探讨立体定向放射治疗对肝癌的治疗作用。方法：通过CBRH-3肝癌细胞株建立大鼠肝癌模型，采用立体定向放射技术，对皮下癌结节取不同的放射剂量一次性照射，观察照射前后肿瘤大小，流式细胞仪检测BCL-2、凋亡率、细胞周期。结果：立体定向放射治疗24小时后，肿瘤体积缩小，并与放射剂量呈正相关，随照射剂量的增大凋亡发生率、BCL-2表达率增加，流式细胞仪检测结果显示肿瘤细胞G2期受阻滞。结论：立体定向放射治疗肝癌疗效确切，疗效与剂量呈正相关。

关键词：立体定向 放射治疗 肝癌

Experimental observation on the effect of gamma-ray stereotactic radiotherapy on hepatocellular carcinoma in rats Ding tiangui,Yin lijie,Peng zhaoxiang , Dalian central hospital 116033

Abstract Objective To evaluate the radiological effects on experimental hepatocellular carcinoma by using gamma-ray stereotactic radiotherapy. Methods The model of hepatocellular carcinoma was found in rats ,the tumor was treated by stereotactic radiotherapy for a single dose of 16Gy,24Gy,32Gy,40Gy. Then fetched out and analyzed by flow cytometry after 24 hour of radiotherapy .Results 24 hours after irradiation, the tumor volume for 0GY,16GY,24GY,32GY,40Gy irradiated groups were 1.28cm3,0.54cm3,0.52cm3,0.47cm3,0.28cm3 respectively. Tot,bcl-2 were increased with dosis of irradiation (p<0.05),Significant differences were seen among all five of them. Conclusion Steteotactic radiotherapy is an optional effective way in treatment of hepatocellular carcinoma.

Key words hepatocellular carcinoma; Steteotactic radiotherapy; primary liver tumor

原发性肝癌是我国高发的恶性肿瘤之一，手术仍是目前首选的治疗方法，但能够获得手术治疗的病例仅占5%-20%，因此，肝癌的非手术治疗是提高肝癌预后的关键。放射治疗曾是肝癌非手术治疗的首选[1]，随着立体定向放射治疗的临床应用，肝癌的疗效有了进一步提高。本研究通过动物实验，旨在为临床治疗提供参考资料。

材料与方法

1、实验动物：雄性Wistar大鼠50只（中国医科大学实验动物部提供），体重220-250克。

2、模型建立及分组：采用CBRH-3型肝癌细胞株（中国科学院上海生化细胞研究所提供），取0.5 ml（2×106/ml），注射于Wistar大鼠腹股沟皮下，制成大鼠皮下肝癌模型。随机分为0 GY、16 GY、24GY、32GY及40GY 5个剂量组，每组各10只，于皮下接种第4天，肿瘤直径>1cm后，腹腔麻醉行CT定位，经治疗计划系统进行靶区规划及靶点设计，按照分组情况分别给予1次性照射，24小时后处死所有荷瘤大鼠。

3、检测指标：检测各组照射前后肿瘤大小，流式细胞仪检测凋亡率（Tot）、Bcl-2、细胞周期。

4、统计学方法：所有数据均用 ±s表示， 采用 t检验进行统计学分析。

结 果

  1. 肿瘤大小变化

    2. 皮下接种3天后，癌结节生长良好，平均体积0.66±0.18cm3。射线照射后肿瘤缩小，缩小程度与照射剂量呈正相关，未经照射组肿瘤体积渐大(1.28 cm3)，各组数据见表1。抑瘤率 =（对照组肿瘤平均体积―治疗组肿瘤平均体积）/对照组肿瘤平均体积，分别为：16GY组17.1%，24GY组20.0%，32GY组28.4%，40GY组57.1%。

    表1.一次性照射后各组肿瘤体积变化(cm3)

    组 别 治疗前

    治疗后

    16GY组 0.68±0.09

    0.54±0.23

    0.52±0.19

    0.47±0.06

    0.28±0.06

    24GY组 0.69±0.05

    32GY组 0.71±0.12

    40GY组 0.62±0.08

    注：治疗各组与对照组比较p<0.05

  2. 细胞周期、凋亡率、Bcl-2变化情况

流式细胞仪定量测定表明，照射前对照组G1期瘤细胞比例为90.5%，G2期瘤细胞比例为2.7%，S期为6.8%，凋亡率为4.1%，Bcl-2含量为18.6%。经伽玛射线照射后肿瘤细胞主要表现为G2期阻滞，G2期比例逐渐增高，其中40GY组G2期比例达12.1%，G1期降到82.9%，S期变化不大，射线照射后凋亡率及Bcl-2含量增加，并与射线剂量呈正相关。见表2。

表2. 不同剂量照射细胞周期、凋亡率、Bcl-2变化情况（%）

组别

G1

G2

S

Tot

Bcl-2

0GY

90.5±1.3

2.7±0.5

6.8±0.4

4.1±2.3 18.6±8.0

16GY

89.4±3.9

4.1±1.8

6.4±2.3

5.0±1.5 29.6±11.4*

24GY

87.6±4.8

7.9±4.5*

4.6±1.1

5.8±1.8 30.7±12.9*

32GY

90.2±1.2

6.9±1.2*

2.9±0.6

14.2±3.4* 32.2±23.3*

40GY

82.9±3.8

12.1±5.2*

4.9±1.7

21.4±8.1* 35.2±19.8*

注：*与0GY组比较p<0.05

讨 论

肝癌以手术治疗为首选，但绝大数患者确诊时已属中晚期，失去手术时机，因此寻求有效的非手术治疗模式至关重要。既往因肝脏对放射线的耐受能力较低，而肿瘤又需较高的照射剂量，常规放射疗法对肝癌的治疗受到限制。立体定向放射治疗是目前肿瘤治疗的新进展，以其定位精确可大剂量集束照射病变区，杀灭肿瘤组织，而周围正常组织和器官免受或少受损害为特点，正逐步应用于临床并取得较好的疗效[2][3]。

本实验结果显示，CBRH-3型肝癌细胞株的自发凋亡率较低。文献报道[4]肿瘤治疗前的自发凋亡水平及照射后的凋亡情况与放射敏感性有关，自发凋亡明显者，其放射敏感性高，照射后凋亡增加明显者，肿瘤局部控制率和患者生存率较高。Bcl-2基因广泛存在于多种类型肿瘤细胞中，其基因产物通过抵抗细胞的死亡，延长细胞寿命导致细胞数目增加，对凋亡有抑制作用[5]。本实验皮下癌结节经射线照射后，肿瘤体积缩小，其缩小程度与射线剂量呈正相关，凋亡率及Bcl-2表达率与一定范围的射线剂量呈正相关。放射生物学研究证明，辐射所引起的细胞损伤和死亡与辐射剂量和细胞所处的周期及细胞氧合程度有关，就细胞周期而言，S期对辐射有抵抗性，而G2-M期因染色体已解聚为单体，故易受辐射损伤。在瘤中心部位因乏氧，细胞无氧酵解增强，此部位对射线抵抗性高，而普通放疗时此区域难以达到高剂量。立体定向放射治疗可以用较大的剂量辐射肿瘤的中心，使其在照射后细胞肿胀、凋亡及坏死。

本实验结果显示了立体定向放射治疗肝癌结节具有较好的疗效，肿瘤经射线照射后G2期细胞受阻滞，凋亡率及Bcl-2表达率与一定范围的射线剂量呈正相关，为临床应用立体定向放射治疗肝癌提供了实验基础和理论依据。

参 考 文 献

  1. 汤钊猷.原发性肝癌[M].第1版.上海：上海科学出版社，1993，180.

  2. 胡逸民，古铣之.适形放射治疗—肿瘤放射治疗技术的进展[J].中华放射肿瘤学杂志，1997，6（1）：8-11.

  3. 郭占文，李玉，阎英，等.原发性肝癌立体定向适形放射治疗临床研究[J].临床肝胆病杂志，2002，6（18）：164-165.

4.Levine EL, Renehan A, Gossiel R, et al. Apoptosis, intrinsic radiosensitivity and prediction of radiotherapy response in cervical carcinoma[J].Radiother Oncol,1995,37:1.

5.Reed JC. Bcl-2 and the regulation of programmed cell death. J Cell Biol[J], 1994, 124:1-6.