125I放射性粒子近距離治療前列腺癌的生物學(xué)基礎(chǔ)研究.pdf

1、前列腺癌是威脅中老年人健康的重要?dú)⑹?，發(fā)病率有明顯的地域、種族區(qū)別。在歐美國(guó)家前列腺癌是中老年男性發(fā)病率最高的惡性腫瘤之一[1]。而在亞洲，尤其是我國(guó)和日本等東亞地區(qū)，前列腺癌的發(fā)病率不高。但是隨著我國(guó)老齡化社會(huì)的到來(lái)，和針對(duì)前列腺癌檢測(cè)手段的日益先進(jìn)，尤其是血前列腺特異抗原(prostatespecificantigen,PSA)檢查、直腸超聲引導(dǎo)下前列腺穿刺活檢的開展，我國(guó)的前列腺癌發(fā)生率大為提高，尤其是局限性前列腺癌，檢出率日益增

2、高[2]。根據(jù)國(guó)外前列腺癌治療指南及我國(guó)制定的前列腺癌治療指南的前列腺癌尤其是局限性前列腺癌的治療方法，主要有根治性前列腺切除術(shù)、外放射治療及近距離放射治療等。
　　經(jīng)直腸超聲引導(dǎo)下經(jīng)會(huì)陰穿刺粒子植入近距離治療早期局限性前列腺癌，可以達(dá)到保留前列腺及其功能，減少并發(fā)癥，最大限度的達(dá)到減瘤治療而不對(duì)正常組織器官造成破壞的效果。早期采用該種治療方式，優(yōu)于前列腺根治術(shù)，雖仍有爭(zhēng)議，但已成為國(guó)際泌尿外科學(xué)界及放療界的共識(shí)。據(jù)美國(guó)放射腫瘤學(xué)

3、會(huì)統(tǒng)計(jì)，因?yàn)榻嚯x放射治療療效確切，明顯降低并發(fā)癥，優(yōu)于根治切除手術(shù)，相比較2000年早期前列腺癌只有不到5％采用放射性粒子植入治療，但2005年將上升到35％；同期的外科前列腺根治切除術(shù)將從35％降至5％[3]。但困擾國(guó)際泌尿外科學(xué)界和放療學(xué)界的問(wèn)題是：盡管該治療有效且副作用較小，但該種治療方式治療前列腺癌的生物學(xué)作用，特性仍不是很明確。本實(shí)驗(yàn)旨在通過(guò)對(duì)放射性粒子照射后誘導(dǎo)前列腺癌細(xì)胞凋亡的研究及裸鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)以探討放射性粒子殺傷前列腺

4、癌的機(jī)制及其與劑量和劑量率的關(guān)系，為臨床應(yīng)用放射性粒子組織間近距離治療腫瘤提供依據(jù)。
　　1、不同活度，低劑量率γ射線(放射性125I源)照射誘導(dǎo)前列腺PC3細(xì)胞凋亡的研究
　　目的：通過(guò)觀察體外培養(yǎng)的前列腺癌PC3細(xì)胞在不同活度低劑量率γ射線(125I)照射下細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)變化及周期規(guī)律，探索不同放射性活度的低劑量率γ射線照射對(duì)腫瘤細(xì)胞凋亡的影響及其與劑量、放射性活度之間的關(guān)系，為更深入研究持續(xù)極低劑量率γ射線照射對(duì)腫瘤

5、的殺傷機(jī)制奠定基礎(chǔ)。
　　方法：體外培養(yǎng)的前列腺癌接收不同活度的放射性125I源照射（1）使用倒置顯微鏡進(jìn)行觀察
　?。?）通過(guò)流式細(xì)胞儀檢測(cè)不同活度照射后的細(xì)胞凋亡率及細(xì)胞周期的變化。
　?。?）通過(guò)透射電鏡觀察照射后細(xì)胞的變化。
　?。?）克隆形成率試驗(yàn)觀察細(xì)胞增殖能力的變化。
　　結(jié)果：
　　(1)流式細(xì)胞儀檢測(cè)照射后細(xì)胞凋亡率
　　隨照射活度和時(shí)間的增加，前列腺癌PC3細(xì)胞的凋亡率呈上升

6、趨勢(shì)。照射后7d組凋亡率最高，高于其他各時(shí)間點(diǎn)。劑量粒子活度劑量達(dá)到1.0mci時(shí)，凋亡率顯著增加，且達(dá)實(shí)驗(yàn)最高峰值，凋亡指數(shù)（AI）為4.95％±1.52。
　?。?）透射電鏡觀察凋亡細(xì)胞形態(tài)
　　0.4mci、0.6mci、0.8mci及1.0mci實(shí)驗(yàn)組與空白對(duì)照相比較，觀察48h細(xì)胞出現(xiàn)典型的凋亡表現(xiàn)，細(xì)胞體積變小，核膜皺縮，細(xì)胞核縮小，核內(nèi)異染色質(zhì)增多并凝結(jié)呈塊團(tuán)狀，染色質(zhì)邊集，72h時(shí)這種變化仍然存在，并且較48

7、h時(shí)更為典型。到168h時(shí)可觀察到細(xì)胞核徹底碎裂，細(xì)胞形態(tài)消失，表明125I放射性粒子可以使前列腺癌PC3細(xì)胞凋亡。
　　(3)流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞周期
　　隨著粒子劑量的增加,G2/M期細(xì)胞所占比例增高,S期細(xì)胞逐漸減少，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，各組之間均有非常顯著性差異(P<0.01)。
　　4)克隆分析觀察細(xì)胞增殖能力的變化
　　隨著粒子放射性活度增加，照射時(shí)間延長(zhǎng)，細(xì)胞克隆形成率降低；隨著粒子活度的增加，克隆形成率由5

8、5.11％降至最低3.86％。
　　結(jié)論：
　?。?）早期抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，是腫瘤細(xì)胞衰老，出現(xiàn)凋亡，并形成高凋亡率可能是125I持續(xù)低劑量照射殺滅腫瘤的機(jī)制。
　?。?）125I粒子可以誘導(dǎo)體外培養(yǎng)的前列腺癌PC3細(xì)胞凋亡，可能是通過(guò)把細(xì)胞阻滯在G2/M期而導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡。
　?。?）其誘導(dǎo)凋亡的能力放射性粒子誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞凋亡是遲發(fā)型凋亡，從48h出現(xiàn)，范圍在48h-168h之間，隨著粒子活度的增加，出現(xiàn)凋

9、亡的程度增加，凋亡率增加。
　　2、125I粒子組織間植入治療裸鼠移植性前列腺癌的實(shí)驗(yàn)研究
　　目的：通過(guò)裸鼠成瘤后植入125I粒子，研究粒子植入治療前列腺癌產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)，明確125I粒子的殺瘤機(jī)制，并爭(zhēng)取對(duì)臨床應(yīng)用125I粒子治療前列腺癌提供依據(jù)。
　　方法：用統(tǒng)計(jì)學(xué)原則，隨機(jī)將荷瘤裸鼠分成實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組（每組20只），空白對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組各自再分成5組(每組4只)。實(shí)驗(yàn)組植入劑量為0.4mci的放射性125I粒子

10、，每天觀察125I粒子植入后裸鼠一般情況及瘤體生長(zhǎng)情況。并于植入后1d，3d，5d，7d，9d，按順殺死相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中裸鼠，取出瘤體，標(biāo)本用10％甲醛固定并用免疫組化方法檢測(cè)Bax在腫瘤體內(nèi)表達(dá)，以原位末端標(biāo)記法(TIJNEL)法檢測(cè)125I粒子誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的程度。試驗(yàn)期間，每天觀察腫瘤長(zhǎng)徑（a）、短徑（b），計(jì)算出腫瘤體積（V=ab2/2），小鼠體重（W），處死后小鼠的瘤重（w），繪制腫瘤生長(zhǎng)曲線，計(jì)算出群體倍增時(shí)間（T）

11、和抑瘤率，并進(jìn)行分析。
　　結(jié)果：
　　（1）125I粒子組織間植入治療前列腺癌（PC3）實(shí)驗(yàn)組的抑瘤率較空白對(duì)照組高。
　?。?）Tunel染色示：對(duì)照組腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)良好，少見(jiàn)細(xì)胞凋亡;實(shí)驗(yàn)組可見(jiàn)早中晚期凋亡細(xì)胞，可觀察到細(xì)胞的凋亡形態(tài)隨著放射時(shí)間的延長(zhǎng)，凋亡細(xì)胞較對(duì)照組明顯增多。
　?。?）粒子植入后第7d對(duì)照組免疫組化示：實(shí)驗(yàn)Bax表達(dá)均呈強(qiáng)陽(yáng)性（＋＋＋），陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)分別為71.32±15..71％；空白對(duì)