高压氧在肿瘤放疗中实验探究及临床应用现状

1、高压氧在肿瘤放疗中实验探究及临床应用现状【摘要】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。【关键词】高压氧；肿瘤；辐射敏感性；放射性损伤放射治疗是肿瘤的有效治疗手段之一。但有些恶性肿 瘤的放射治疗效果并不令人满意，原因是多方面的，其中重 要的原因之一是肿瘤乏氧细胞存在的放射抗拒现象。数十年 来，学者们经过实验研究及临床应用，发现氧是简单而实用 的放射增敏剂，同时又具有放射防护作用，现就其这方面的 研究

2、及应用进展综述如下。1氧增强放疗的机制及实验研究1.1机制早期有研究认为高压氧（hbo）可促进肿瘤的生长和 转移，因此肿瘤曾视为hbo的禁忌证。但后来的研究发现， 在创伤修复和肿瘤生长的血管生成过程中，其参与的主要血 管生成因子和终止过程均明显不同，hbo对肿瘤的新生血管 并无明显的刺激作用；而且肿瘤乏氧细胞的组织灌注较差， 降压后肿瘤组织的氧分压下降慢，并在一段时间内维持在一 个较高的水平，而正常组织的氧分压在降压后立即下降。利 用肿瘤组织和正常组织对氧浓度变化所引起的氧含量的变 化在时间上的差异，找出一个时间段进行放疗，既能对肿瘤 细胞的生长和转移有抑制作用、提高肿瘤放疗的敏感性，同 时对

3、正常组织又无影响。所以，降压后在什么时间段进行放 疗是影响hbo增敏作用的一个关键因素。据研究1肿瘤实 体及外周的氧分压随降压后时间的延长缓慢下降，大约经过 40 min,肿瘤的氧分压恢复到吸入hb0之前的状况。肿瘤实 体与其外周的氧分压在降压后的15 min内，其值均&gt； 30 mmhg (1 mmhg=0. 133 kpa),在 25 min 时&lt ； 30 mmhg。这可 用来解释为什么必须在降压后15 min内实施放疗才是有效 的。因为肿瘤的放射敏感性在氧分压&lt；30 mmhg较敏感。 因此，hb0治疗合并放疗提高放疗疗效的机制可能是2 ： (1)

4、许多肿瘤的增殖细胞处于严重的低氧或无氧状态，hb0增加 了氧的弥散距离，肿瘤乏氧细胞数目减少，也使休止期细胞 进入细胞周期，dna合成加速，放疗效应因之增强；(2)该细 胞的不增殖状态对放射损伤较正常生理水平供养的细胞具 有更强的抵抗能力。hbo可使瘤细胞供养得到改善，细胞进 入增殖状态，增加放射敏感性；(3)hbo提高恶性肿瘤患者免 疫力，使肿瘤中的肥大细胞增多，脾脏中马氏小体增多；(4)hbo作用下肿瘤细胞对电子传递系统有抑制作用，线粒体 氧化酶活性减退，atp合成减少，肿瘤生长受到抑制。1.2实验研究有学者通过动物实验提出常压高浓度氧方法不能改 善肿瘤组织氧合，没有提高肿瘤细胞氧分压的作

5、用3。而 近年来的研究发现hbo能有效地改善肿瘤氧合状况。但hbo 在创伤修复中促使上皮细胞增生和血管生成的作用使人产 生疑问，hbo是否会促使恶性肿瘤的生长、增殖和肿瘤组织 的血管生成呢？ feldmeier j等4用循证医学的方法系统回 顾了数十年来与hbo和肿瘤治疗有关的离体、在体及临床研 究资料，明确指出hbo并无促进肿瘤生长和转移作用。相反, 大多数研究认为hbo不仅可抑制肿瘤的形成和发展，还有明 显的放疗增敏作用。kunugita等5观察了小鼠实验性肿瘤 经hbo处理后对x线放射敏感性的改变，结果显示hbo处理 后立即行放射线照射的小鼠肿瘤生长速度比单纯照射组慢 1.61倍；另外，

6、他们分别观察了减压出舱后5、15、30及 90 min接受放射线照射的小鼠的肿瘤改变情况，发现30min 组效果最明显，表明hbo可增强肿瘤组织对放射线照射的敏 感性，并且hbo处理与接受照射的时间间隔有关。任延刚等 6对hbo后低氧放疗的lewis肺癌小鼠进行了实验观察： 将小鼠放置在hbo舱内，先用纯氧洗舱5 min,然后升压20 min,舱内压在2. 5 kpa下保持60 min,经20 min减压后 出舱，hbo后10 min低氧放疗。结果显示小鼠照射后平均 生长延迟天数hbo后低氧放疗组明显长于其他各组，差异 具有统计学意义（pv0.05）,平均存活天数也明显长于其他 各组，差异亦具

7、有统计学意义（pv0.05）,表明hbo后低氧 放疗不仅保证了放射线对肿瘤的杀伤效果而且减少了放射 线对正常组织的损伤。2 hbo增强放疗的临床应用hbo用于临床的常用方法一般多采用多人hbo舱，压力 0. 20. 25 mpa,加压 2030 min,稳压停留 70 min,减压 3040 min。稳压停留期间吸纯氧30 min,休息10 min,再吸氧30 min,然后减压2030 min。1次/d,连续1015次/23周。 国内学者7对肺癌、食管癌进行hbo加放疗（称hbo组）， 在每次hbo治疗后进行放疗，结果hbo组和对照组疗效的总 有效率分别为88. 9%和66.7%,两组比较差异

8、有统计学意义（p<0. 01）； 2年存活率hbo组为66.7%,对照组为36. 1%, 两组比较差异亦有统计学意义。还有人报道2将66例illa、 illb期肺癌不能手术者，测量每次hbo治疗结束后的血氧饱 和度和氧分压。结果heo组有效率为68. 75%,而对照组有效 率35. 29%,两组之间的差异有统计学意义（pv0.05）,且毒 副作用无明显增加。血氧饱和度和氧分压从测量结果看，治 疗前后的变化无统计学意义，但提示吸氧后氧分压及氧饱和 度有升高趋势。宫福花8用此方法治疗鼻咽癌经分析对比 发现：hbo组5年生存率为63. 6%,单放组为40. 0%, hb0组 的5年生存率明显高

9、于单放组。任延刚等9报告56例晚期 胰腺癌用hb0加伽玛刀治疗组和单纯伽玛刀治疗，治疗组每 次放疗前先进入医用hbo舱，2个绝对大气压下吸氧lh,出 舱后立即进行全身伽玛刀治疗。结果临床受益反应（cbr ）： 治疗组止痛药减少和（或）疼痛缓解程度50%者60.0%,对 照组50%者54.5%,按cbr的相关因素计算，治疗组cbr率 为85. 7%,对照组为60. 7%,两组比较差异有统计学意义（p 0. 05）o治疗后病人一般状况（kps）评分80者两组比较 差异有统计学有意义（pv0.05）。在伽玛刀治疗结束后3个 月进行ct复查，完全缓解+部分缓解（cr+pr）治疗组78. 6%, 对照组

10、53.6%,两组比较差异亦有统计学意义（pv0.05）。 而在不良反应的观察中，两组患者血象、肝肾功能、消化道 反应等无差异。beppu t等10对35例幕上型恶性脑胶质瘤 患者进行了 hb0联合放、化疗的临床ii期研究，结果表明： 胶质母细胞瘤、间变性星型细胞瘤治疗有效率和总有效率（cr+pr）分别为50%、30%和43%,平均肿瘤进展时间则分 别为38周、56周和43周，而hb0治疗未增加放化疗的毒 性，他们认为hb0可作为放化疗抗拒的恶性脑胶质细胞瘤尤 其是低分化者的辅助治疗，以提高疗效。以上研究证明，hb0 配合放疗治疗肿瘤有良好的应用前景。3 hbo对放射性损伤的治疗作用宫颈癌放射治

11、疗引起的中度、重度放射性直肠炎约占治 疗患者总数的20%40%；严重影响患者的生存质量lllo以 往的治疗方法如使用组织、细胞保护剂，抗生素及激素以及 内窥镜治疗等，但许多病例临床效果仍然不够理想12。而 hbo下血氧分压增加，可促进血管成纤维细胞的活力和分裂 以及胶原纤维的形成，加速侧支循环的建立和使缺氧组织的 血供、氧供得到改善，由此可促进放疗引起的缺血组织恢复。 hb0结合营养支持、抗感染等治疗，可加速损伤黏膜的修复, 并且有良好的止痛、止血效果。李启明等13将24例经药 物及内窥镜治疗无效的放射性直肠炎用吸入hbo方案，结合 营养支持、抗感染等治疗，89%的患者出血症状减轻或消失; 7

12、1%的患者疼痛症状缓解或消失；62%的患者排便紧迫感减轻 或消失，症状缓解情况hbo治疗组明显优于对照组。buiqc 等14研究表明，hbo对多种类型的晚期放射性损伤均有不 同程度的治疗作用，其中以盆腔放疗后的出血性膀胱炎、直 肠炎效果最佳，治疗后缓解率可达100%。hb0治疗还能明显 缓解乳腺癌术后放疗发生的患肢的慢性淋巴水肿和纤维化、 疼痛、红斑等症状15 o还有学者报道用hb0综合治疗鼻咽 癌放疗后皮肤难愈性溃疡，疗效满意16。放射性下颌骨坏 死是由于放疗导致的缺血性改变，并不是直接的骨死亡，以 往的治疗主要是冲洗、抗生素和必要的外科技术，甚至行置 换术1718。李斌斌等19通过对种植后

13、颌骨放疗进行hbo 恢复治疗研究得出结论：hbo可缩短放射对骨组织的损伤， 促进成骨细胞和破骨细胞活性的恢复，促进骨质生成。拔牙 后放疗引起的放射性骨髓炎，预防性使用抗生素的效果不明 显，而hbo被证实为一个良好的治疗手段20。综上所述，hb0对乏氧程度较高的肿瘤有明显的增强放疗 的效果，并且在放射性损伤的治疗中发挥了很好的作用，但 临床工作中hbo在肿瘤治疗方面却并未得到广泛的应用，其 原因可能是：(l)hbo对肿瘤放疗的增敏治疗缺乏个体化方 案；(2)hb0对肿瘤并非有直接的治疗作用，而是作为一种辅 助治疗手段，对此造成治疗经费的增加，部分患者不能接受; (3)有临床个案报道，hbo有促肿

14、瘤效应，这使有些肿瘤治疗 专科医生心存疑虑，限制了 hbo在肿瘤治疗中的应用。hbo 增强放疗虽然在肿瘤治疗中取得了一定的效果，但如果要用 5年的存活时间标准去衡量，还不尽如人意。如何利用现代 的各种先进的影像技术及放疗技术来改善肿瘤控制概率 (tcp)与正常组织并发症概率(ntcp)的比率，仍然是我 们关注的问题。能否把hbo与立体放射外科(srs)、3d适形 放射治疗(3dcrt)及最近新发展起来的螺旋断层自适应放 疗(tomoh herapy)等放疗技术结合起来，共同发挥两者的 优势，从而进一步提高肿瘤患者的存活时间，还需今后作更 深入的研究。【参考文献】11全红，包尚联，邱晓光，等.氧

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