氧增强放疗

由于血液及氧的供应不足使得恶性神经胶质瘤内部存在着大量的乏氧细胞团，乏氧细胞团内的癌细胞对放射线不敏感。氧增强放疗可有效地提高癌细胞对放射线的敏感性进而提高其放疗效率。这种方法简单易行、无羽反应。近年来，对恶性神经胶质瘤病人进行的在体肿瘤氧分压的研究，为氧增强放疗的实施提供了新的、更为可靠的证据。     

胶质瘤乏氧的影像学研究进展

胶质瘤是最常见的原发颅内肿瘤,恶性程度高,预后差,临床治疗以手术及放化疗为主,乏氧的情况下使肿瘤恶性程度增高并诱导肿瘤细胞对放疗和化疗的耐药性,降低了患者的生存率,因此迫切需要无创、准确的技术检测乏氧情况。影像学一直被广大学者应用于胶质瘤乏氧研究,不仅具有安全无创的优点,还可提供肿瘤内部乏氧信息。本文就胶质瘤乏氧的生物学概述、影像学评估相关研究进展进行综述。     

肿瘤乏氧细胞与放射治疗相关性研究进展

肿瘤内乏氧细胞的存在导致肿瘤对放射线的抗拒性,至今仍是肿瘤放射治疗与放射生物学研究的热点课题。近年来,对肿瘤乏氧细胞的形成机制及其对肿瘤放射治疗的影响有了更深入地研究,其中肿瘤乏氧细胞的分子影像学研究为肿瘤生物适形放射治疗的临床试验提供了可靠的研究平台。     

微环境乏氧通过肿瘤干细胞途径对脑胶质瘤细胞放射敏感性的影响

目的 探讨微环境乏氧是否能通过肿瘤干细胞途径引起脑胶质瘤放射敏感性的改变以及可能的相关机制。方法 选择脑胶质瘤SHG44和U251细胞株分别在常氧(20% O₂)、乏氧(1% O₂)12和24 h的条件下培养后,应用流式细胞仪检测CD133表达阳性细胞的比例,细胞克隆形成实验绘制细胞存活曲线以观察其放射敏感性,采用Western blotting方法测定基因HIF-1α及其下游基因Notch 1蛋白的表达水平。结果 与常氧培养条件比,SHG44和U251细胞乏氧12和24 h后CD133阳性表达比例明显升高;SF₂(2 Gy照射时的存活分数)均升高。在乏氧12和24 h培养时,SHG44细胞株的氧增强比的值分别为1.54和1.38,而U251细胞株则分别为1.44和1.23,提示在乏氧培养时细胞的放射敏感性下降;与常氧培养条件比,乏氧时HIF-1α和Notch 1的蛋白表达水平均明显升高。结论 微环境乏氧能通过提高肿瘤干细胞的比例而降低脑胶质瘤细胞的放射敏感性,其可能的作用信号途径为HIF-1α - Notch 1。     

乏氧靶向性自杀基因治疗系统增强胰腺癌放疗效果的实验研究

目的 探讨乏氧靶向性自杀基因治疗系统对胰腺癌放射治疗的增强效应。方法 借助DNA重组技术构建乏氧依赖性表达的重组腺病毒载体Ad-5HRE/hCMVmp-BCD。用Westernblot检测细菌胞苷脱氨酶(BCD)的表达,细胞生长抑制实验检测人胰腺癌MIA-PACA2细胞对5-氟胞嘧啶(5-FC)的敏感性,裸鼠移植瘤实验观察Ad-5HRE/hCMVmp-BCD/5-FC单独或联合放射治疗对MIA-PACA2细胞移植瘤的杀伤效应。结果 MIA-PACA2细胞感染Ad-5HRE/hCMVmp-BCD后,乏氧处理可诱导BCD蛋白的表达,并显著提高细胞对5-FC的敏感性。裸鼠移植瘤实验结果显示,Ad-5HRE/hCMVmp-BCD/5-FC与放射治疗均可抑制胰腺癌移植瘤的生长,但两者联合可显著增强对移植瘤的抑制效应。结论 乏氧靶向性的Ad-5HRE/hCMVmp-BCD/5-FC自杀基因系统可显著增强胰腺癌细胞的放疗效果,具有良好的临床应用前景。     

HIF-1基因:乏氧细胞放疗增敏的关键靶点

实体肿瘤中普遍存在的乏氧细胞降低了肿瘤细胞对放疗、化疗的敏感性.肿瘤放疗敏感性与多基因表达相关.50个以上与肿瘤恶性行为直接相关的基因表达受HIF-1调节.HIF-1α表达随着微环境氧浓度的改变而改变,在乏氧细胞中特异性地高表达.HIF-1α蛋白在68%的常见恶性肿瘤中高表达,其水平与放化疗的抗性直接相关,是可靠的预后与诊断标志物.近期基础实验通过多种手段抑制HIF的表达取得成功,在DNA水平效果最为明显.因此HIF-1可能是放疗增敏的最佳靶点,但应在DNA转录水平调节.     

乏氧照射双敏感启动子HRE.CArG调控HSVtk基因对肺癌细胞的杀伤效应

 目的 观察乏氧照射后HRE.CArG融合性启动子诱导增强的绿色荧光蛋白(EGFP)在SPCA1和A549肺癌细胞株中的表达变化及乏氧照射诱导下该启动子驱动自杀基因HSVtk对肺癌细胞的杀伤作用.方法 用聚乙烯亚胺转染法转染SPCA1和A549细胞,乏氧照射后24 h测EGFP表达强度;乏氧照射后24 h加入GCV,48 h后用MTT法测定细胞存活率.结果 乏氧照射后转染pDNA.HRE.CArG.EGFP质粒的SPCA1和A549细胞EGFP表达强度分别是对照组的(3.37±0.23)倍和(3.10±0.28)倍(P＜0.01);转染pDNA.HRE.CArG.HSVtk质粒的SPCA1和A549细胞存活率较对照组分别降低(63.23±2.31)%和(76.58±2.19)%(P＜0.01).结论 质粒载体中包含的HRE.CArG元件对乏氧照射敏感,乏氧照射后通过诱导下游的HSVtk基因大量表达,使转染细胞对GCV的敏感性增高,而大大增加对SPCA1和A549细胞的杀伤效应.     

放射增敏剂研究概况

肿瘤乏氧是导致放疗失败的一个重要原因,放射增敏剂由于能提高乏氧细胞对射线的敏感性而受到广泛重视,目前,放射增敏剂的研究包括传统硝基咪唑类化合物,乏氧细胞毒性物,一氧化氮供体,血红蛋白别构效应物和金属卟啉等,它们通过不同作用机制改善组织氧合状态或选择性杀死乏氧细胞,从而提高细胞对射线敏感性,由于肿瘤微环境极其复杂,尽管已合成了大量不同类型的化合物,但尚未发现真正能适用于临床的药物。     

乏氧显像剂及乏氧显像的临床应用

肿瘤组织乏氧是恶性肿瘤的一个重要生物学特征,肿瘤中乏氧细胞存在于实体瘤中是常见现象。乏氧显像是检测肿瘤乏氧的非创伤的方法,本文简要介绍了乏氧显像剂研究现状及其在肿瘤放疗中的应用。     

高压氧在肿瘤放疗中的实验研究及临床应用现状

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。     

核素乏氧显像在肿瘤放射治疗中的应用

核素乏氧显像是一种可以为肿瘤乏氧程度提供定性及定量信息的显像,方法简便、安全、无创伤性。常用的乏氧组织显像剂有硝基咪唑类和非硝基咪唑类,前者进入细胞后,被还原的有效基团(-NO₂)在乏氧细胞中不能再氧化而滞留于肿瘤细胞中,后者在乏氧组织中的滞留机制因显像剂的不同而不同。运用核素乏氧显像了解肿瘤组织的乏氧状态,对临床制定合理的放疗方案、评估放疗疗效有重要意义。     

功能磁共振成像定量评估肿瘤微环境乏氧的研究

肿瘤微环境乏氧是导致肿瘤恶性进展的重要因素。近年来,越来越多的研究者尝试应用影像学方法评估肿瘤乏氧水平,进而预测肿瘤的恶性程度、放化疗抵抗和不良预后等,协助早期调整治疗方案。本文对多种功能磁共振定量技术应用于肿瘤微环境乏氧成像的研究进展进行综述。     

放疗增敏研究中人卵巢癌SKOV3乏氧细胞模型的建立方法

目的 探讨适用于放疗增敏研究中人卵巢癌SKOV3乏氧细胞模型的建立方法.方法 将人卵巢癌细胞株SKOV3分为常氧对照组、二氯化钴组和环境乏氧组,各组均在X射线单次照射(0、2、4、6、8 Gy)后72 h,应用噻唑蓝法检测细胞增殖.结果 与常氧对照组未照射细胞相比,二氯化钴组和环境乏氧组未照射细胞的细胞增殖率均显著降低(t=24.789、196.960,P均＜0.01);与同组未照射细胞相比,常氧对照组与二氯化钴组接受不同剂量的X射线单次照射后,其细胞存活率均显著性下降(F=2263.039、3672.044,P均＜0.01),且放射剂量越大,其细胞存活率越低,而环境乏氧组无显著性变化(F=1.412,P＞0.05);与常氧对照组、二氯化钴组的同剂量照射细胞相比,环境乏氧组细胞存活率均显著升高(2Gy:F=61.125; 4Gy:F=181.825;6Gy:F=373.830; 8Gy:F=2425.510,P均＜0.01).结论 环境乏氧组的细胞对射线产生了强烈的抵抗性,即放射敏感性显著性降低,射线对其杀伤力减弱,且所获得的乏氧细胞模型明显优于二氯化钴组,因此环境乏氧比二氯化钴更适合作为放疗增敏研究中人卵巢癌SKOV3乏氧细胞模型的建立方法.     

广西产何首乌GXHSWAQⅠ对鼻咽癌细胞的放射增敏作用

对鼻咽癌主要采用放射治疗，但是在临床实际中，却很难控制，主要原因是肿瘤周围的正常组织对放射线的低耐受性限制了肿瘤部位的放射剂量。此外，实体瘤内多为乏氧细胞，肿瘤细胞乏氧对射线的敏感性不高，从而使得鼻咽癌照射后仍然得不到满意的效果。例如单纯放疗鼻咽癌5年生存率约为50％，放射抗拒是治疗失败的原因之一，因此，研究鼻咽癌放射抗拒机制、寻找放射增敏剂是提高治愈率的途径之一。     

放射增敏剂研究概况

肿瘤乏氧是导致放疗失败的一个重要原因,放射增敏剂由于能提高乏氧细胞对射线的敏感性而受到广泛重视。目前,放射增敏剂的研究包括传统硝基咪唑类化合物、乏氧细胞毒性物、一氧化氮供体、血红蛋白别构效应物和金属卟啉等,它们通过不同作用机制改善组织氧合状态或选择性杀死乏氧细胞,从而提高细胞对射线敏感性。由于肿瘤微环境极其复杂,尽管已合成了大量不同类型的化合物,但尚未发现真正能适用于临床的药物。     

HIF-1基因：乏氧细胞放疗增敏的关键靶点

实体肿瘤中普遍存在的乏氧细胞降低了肿瘤细胞对放疗、化疗的敏感性。肿瘤放疗敏感性与多基因表达相关。50个以上与肿瘤恶性行为直接相关的基因表达受HIF-1调节。HIF—1α表达随着微环境氧浓度的改变而改变，在乏氧细胞中特异性地高表达。HIF—1α蛋白在68％的常见恶性肿瘤中高表达，其水平与放化疗的抗性直接相关，是可靠的预后与诊断标志物。近期基础实验通过多种手段抑制HIF的表达取得成功，在DNA水平效果最为明显。因此HIF-1可能是放疗增敏的最佳靶点，但应在DNA转录水平调节。     

肿瘤乏氧放疗增敏剂研究进展

研究表明,肿瘤的生长是无序的生长,血管生成不充分,所以人体实体瘤大多存在氧缺乏区域,这一区域的肿瘤细胞抵抗电离辐射的能力超过含氧量正常的肿瘤细胞的2～3倍,其主要原因是减少了氧自由基对DNA增殖的损伤。实体瘤乏氧是放疗失败的主要原因,克服乏氧所导致的放疗抵抗是提高肿瘤治疗效果的一个重要途径。     

非小细胞肺癌放疗中99Tcm-HL91 SPECT乏氧显像研究

目的通过99Tcm-4,9-二氮-3,3,10,10-四甲基十二烷-2,11-二酮肟(HL91)系列乏氧显像研究非小细胞肺癌放疗前、中和后乏氧的变化.方法拟接受三维适形放疗的非小细胞肺癌患者20例,放疗前1～2 d、放疗过程中(接受30～40 Gy照射)和放疗后1～2 d分别行99Tcm-HL91 SPECT显像.利用感兴趣区(ROI)技术计算肿瘤/对侧相应部位放射性计数比值(T/N),分析放疗不同时期肿瘤乏氧的变化.结果放疗前、中和后显像的T/N(4 h)分别为1.56±0.19,1.40±0.12和1.29±0.13,差异有显著性(P=0.01).结论该实验为研究人体肿瘤再氧合提供了有价值的信息.     

肿瘤乏氧与乏氧检测研究现状

乏氧是人和动物肿瘤共有的特征。实验观察与测定表明，几乎所有的实体肿瘤中均有乏氧细胞存在，乏氧细胞在实体瘤中是常见现象。分子生物学研究发现，乏氧不仅使肿瘤产生针对放、化疗的保护蛋白，增加对放、化疗的抵抗性，而且使肿瘤内氧调节蛋白（OPR）、血管内皮生长因子（VEGF）等表达增加，从而使肿瘤自身的侵袭性也增加。自Thomlison和Grayp发现在恶性肿瘤中存在低氧细胞以来，     

肿瘤组织乏氧与葡萄糖代谢

乏氧是导致放、化疗失败原因之一,活体探知葡萄糖和乏氧代谢空间分布,有助于修订放疗计划以提高治疗效果、早期评估患者放化疗疗效和预后。18F-氟脱氧葡萄糖(18F-FDG)沉积主要依赖血流供应,与细胞摄取率关系较弱,且仅反映肿瘤细胞膜葡萄糖通量大小,无法区分有氧代谢、细胞增殖旺盛组织和乏氧组织。临床经验提示,18F-FDG综合反映肿瘤恶性程度,且葡萄糖代谢和乏氧代谢空间分布差异大者肿瘤侵袭性较强。18F-FDG和18F-氟米索硝唑的摄取总体相仿,但不能除外局部差异。目前的研究结果并不能完全否认18F-FDG可作为乏氧标志物使用,但其评估肿瘤乏氧状态的价值或特异性有限。