125I放射性粒子近距離治療前列腺癌的生物學基礎(chǔ)研究.pdf

1、前列腺癌是威脅中老年人健康的重要殺手，發(fā)病率有明顯的地域、種族區(qū)別。在歐美國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。但是隨著我國老齡化社會的到來，和針對前列腺癌檢測手段的日益先進，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)國外前列腺癌治療指南及我國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)會陰穿刺粒子植入近距離治療早期局限性前列腺癌，可以達到保留前列腺及其功能，減少并發(fā)癥，最大限度的達到減瘤治療而不對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)，雖仍有爭議，但已成為國際泌尿外科學界及放療界的共識。據(jù)美國放射腫瘤學

3、會統(tǒng)計，因為近距離放射治療療效確切，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]。但困擾國際泌尿外科學界和放療學界的問題是：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作用，特性仍不是很明確。本實驗旨在通過對放射性粒子照射后誘導(dǎo)前列腺癌細胞凋亡的研究及裸鼠動物實驗以探討放射性粒子殺傷前列腺

4、癌的機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細胞凋亡的研究
　　目的：通過觀察體外培養(yǎng)的前列腺癌PC3細胞在不同活度低劑量率γ射線(125I)照射下細胞凋亡的形態(tài)學變化及周期規(guī)律，探索不同放射性活度的低劑量率γ射線照射對腫瘤細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射線照射對腫瘤

5、的殺傷機制奠定基礎(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）使用倒置顯微鏡進行觀察
　?。?）通過流式細胞儀檢測不同活度照射后的細胞凋亡率及細胞周期的變化。
　?。?）通過透射電鏡觀察照射后細胞的變化。
　?。?）克隆形成率試驗觀察細胞增殖能力的變化。
　　結(jié)果：
　　(1)流式細胞儀檢測照射后細胞凋亡率
　　隨照射活度和時間的增加，前列腺癌PC3細胞的凋亡率呈上升

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

7、h時更為典型。到168h時可觀察到細胞核徹底碎裂，細胞形態(tài)消失，表明125I放射性粒子可以使前列腺癌PC3細胞凋亡。
　　(3)流式細胞儀檢測細胞周期
　　隨著粒子劑量的增加,G2/M期細胞所占比例增高,S期細胞逐漸減少，統(tǒng)計學分析，各組之間均有非常顯著性差異(P<0.01)。
　　4)克隆分析觀察細胞增殖能力的變化
　　隨著粒子放射性活度增加，照射時間延長，細胞克隆形成率降低；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：
　?。?）早期抑制腫瘤細胞的增殖，是腫瘤細胞衰老，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制。
　?。?）125I粒子可以誘導(dǎo)體外培養(yǎng)的前列腺癌PC3細胞凋亡，可能是通過把細胞阻滯在G2/M期而導(dǎo)致細胞的凋亡。
　?。?）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驗研究
　　目的：通過裸鼠成瘤后植入125I粒子，研究粒子植入治療前列腺癌產(chǎn)生的生物學效應(yīng)，明確125I粒子的殺瘤機制，并爭取對臨床應(yīng)用125I粒子治療前列腺癌提供依據(jù)。
　　方法：用統(tǒng)計學原則，隨機將荷瘤裸鼠分成實驗組和對照組（每組20只），空白對照組與實驗組各自再分成5組(每組4只)。實驗組植入劑量為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情況。并于植入后1d，3d，5d，7d，9d，按順殺死相應(yīng)的實驗組與對照組中裸鼠，取出瘤體，標本用10％甲醛固定并用免疫組化方法檢測Bax在腫瘤體內(nèi)表達，以原位末端標記法(TIJNEL)法檢測125I粒子誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡的程度。試驗期間，每天觀察腫瘤長徑（a）、短徑（b），計算出腫瘤體積（V=ab2/2），小鼠體重（W），處死后小鼠的瘤重（w），繪制腫瘤生長曲線，計算出群體倍增時間（T）

11、和抑瘤率，并進行分析。
　　結(jié)果：
　?。?）125I粒子組織間植入治療前列腺癌（PC3）實驗組的抑瘤率較空白對照組高。
　?。?）Tunel染色示：對照組腫瘤細胞生長良好，少見細胞凋亡;實驗組可見早中晚期凋亡細胞，可觀察到細胞的凋亡形態(tài)隨著放射時間的延長，凋亡細胞較對照組明顯增多。
　?。?）粒子植入后第7d對照組免疫組化示：實驗Bax表達均呈強陽性（＋＋＋），陽性細胞數(shù)分別為71.32±15..71％；空白對