研究快报 Open Access
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世界华人消化杂志. 2011-08-08; 19(22): 2368-2371
在线出版日期: 2011-08-08. doi: 10.11569/wcjd.v19.i22.2368
微波消融联合5-氟尿嘧啶瘤内注射对小鼠结肠癌移植瘤的治疗
林海, 王云海
林海, 王云海, 新疆医科大学第一附属医院 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000
林海, 中国人民解放军兰州军区乌鲁木齐总医院普外科 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000
作者贡献分布: 本课题由林海设计; 实验由林海完成; 数据分析由林海完成; 王云海修改; 论文写作由林海完成; 王云海审校.
通讯作者: 王云海, 教授, 博士生导师, 830000, 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市, 新疆医科大学第一附属医院胃肠外科. ftcall777@yahoo.com.cn
收稿日期: 2011-05-12
修回日期: 2011-07-21
接受日期: 2011-08-01
在线出版日期: 2011-08-08

目的: 研究微波消融(MA)联合5-氟尿嘧啶瘤内注射对小鼠移植性结肠癌的治疗作用.

方法: Balb/c小鼠皮下接种结肠癌CT26细胞建立肿瘤模型, 肿瘤分别给予瘤周注射PBS、MA、瘤周注射5-氟尿嘧啶和MA+瘤周注射5-氟尿嘧啶4种处理. 测量各组肿瘤大小; 观察肿瘤复发情况、动物生存期及生活状态; ELISA法检测各组小鼠外周血TNF-α、IL-2、IL-12和IFN-γ的含量.

结果: 60 d生存期观察发现微波消融组47 d±1.7 d、5-氟尿嘧啶组36 d±2.1 d和微波消融联合5-氟尿嘧啶组56 d±2.5 d小鼠的生存期显著高于PBS组33 d±1.4 d; 微波消融联合5-氟尿嘧啶组肿瘤体积[(0.11±0.03) cm×cm×cm]较其他3组显著增大(P<0.05); 联合治疗组小鼠外周血中TNF-α浓度(ng/L), IL-2浓度(ng/L), IL-12浓度(ng/L), IFN-γ浓度(ng/L)显著高于其他3组(180.3±35.9 vs 62.8±12.7, 96.3±25.1, 136.9±49.4; 72.5±6.8 vs 20.6±7.3, 27.9±10.5, 46.4±9.3; 302.3±69.6 vs 123.4±13.1, 153.8±35.4, 278.9±57.0; 68.4±8.2 vs 29.9±4.3, 36.8±4.6, 59.1±9.0, 均P<0.01).

结论: MA联合5-氟尿嘧啶瘤内注射可以减少结肠癌移植瘤局部复发, 提高治疗效果.

关键词: 微波消融; 5-氟尿嘧啶; 结肠癌
引文著录: 林海, 王云海. 微波消融联合5-氟尿嘧啶瘤内注射对小鼠结肠癌移植瘤的治疗. 世界华人消化杂志 2011; 19(22): 2368-2371
Therapeutic effect of microwave ablation combined with injection of 5-fluorouracil in mice bearing CT26 colon carcinoma xenografts
Hai Lin, Yun-Hai Wang
Hai Lin, Yun-Hai Wang, the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
Hai Lin, Department of General Surgery, Urumqi General Hospital of Lanzhou Military Region of Chinese PLA, Urumqi 830000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
Correspondence to: Professor Yun-Hai Wang, the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China. ftcall777@yahoo.com.cn
Received: May 12, 2011
Revised: July 21, 2011
Accepted: August 1, 2011
Published online: August 8, 2011

AIM: To evaluate the therapeutic effect of microwave ablation (MA) combined with injection of 5-fluorouracil (5-FU) in mice bearing CT26 colon carcinoma xenografts.

METHODS: Balb/c mice were subcutaneously inoculated with CT26 cells to establish a xenograft mouse model of colon carcinoma. Model mice were divided into four groups: PBS group, MA group, 5-FU group, and MA plus 5-FU group. After treatment, the changes in tumor volume were measured; tumor recurrence, mouse survival and living status were observed; and peripheral serum levels of TNF-α, IL-2, IL-12 and IFN-γ were determined by ELISA.

RESULTS: The life span of mice treated by MA, 5-FU injection, MA plus 5-FU was significantly longer than that of mice treated with PBS (47 d ± 1.7 d, 36 d ± 2.1 d, 56 d ± 2.5 d vs 33 d ± 1.4 d, all P < 0.05). Tumor size significantly decreased in the MA plus 5-FU group compared to the other three groups (all P < 0.05). Peripheral serum levels of TNF-α, IL-2, IL-12, and IFN-γ in the combination therapy group were significantly higher than those in the other three groups (180.3 ± 35.9 vs 62.8 ± 12.7, 96.3 ± 25.1, 136.9 ± 49.4; 72.5 ± 6.8 vs 20.6 ± 7.3, 27.9 ± 10.5, 46.4 ± 9.3; 302.3 ± 69.6 vs 123.4 ± 13.1, 153.8 ± 35.4, 278.9 ± 57.0; 68.4 ± 8.2 vs 29.9 ± 4.3, 36.8 ± 4.6, 59.1 ± 9.0; all P < 0.01).

CONCLUSION: MA combined with 5-FU injection can improve anti-tumor effect by strengthening immunological function and reducing local recurrences as compared to that of either treatment alone.

Key Words: Microwave ablation; 5-fluorouracil; Colon carcinoma
0 引言

微波消融术(microwave ablation, MA)是近几十年发展起来微创技术, 广泛应用于各个学科[1-4]. 他不仅可以治疗丧失手术机会的肿瘤患者, 而且具有较手术治疗更能耐受脏器功能差、保存瘤外正常组织、避免全身化疗不良反应以及减少手术创伤和病死率、有效治疗转移肿瘤的优势, 在结肠癌及结肠癌肝转移的治疗中更是取得了显著成效, 然而MA后局部复发较为常见, 是造成治疗失败的重要原因[5-9]. 据报道, MA联合阿霉素应用可以更有效的抑制肿瘤生长[10]. 本实验采用MA联合5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil, 5-FU)瘤内注射的治疗方案, 观察这种治疗方法在减少肿瘤复发, 改善生存期方面的疗效.

1 材料和方法
1.1 材料

5-FU注射液购自上海旭东海普药业有限公司; MTC-3C微波消融治疗仪为南京庆海微波电子研究所产品, 微波电极针直径为1.2 mm; Balb/C小鼠, 鼠龄4-6 wk, 体质量20-25 g, 雌雄各半, 购自中国人民解放军兰州军区乌鲁木齐总医院实验动物中心.

1.2 方法

1.2.1 分组与造模: 将在体外培养的指数生长期CT26细胞以1×106/mL浓度的单细胞悬液0.1 mL注射于Balb/c小鼠皮下, 建立小鼠结肠癌模型. 将小鼠随机分成瘤周注射PBS组、MA组、MA+5-FU组和5-FU组, 每组12只.

1.2.2 MA+5-FU瘤内注射: 挑选肿瘤直径1.0 cm左右、形似圆球的小鼠时进行实验. 微波消融时, 10%水合氯醛麻醉后, 700 mL/L乙醇消毒, 在肿瘤旁皮肤做小切口, 沿肿瘤长轴插入微波电极针, 5 W×300 s. 联合治疗组小鼠在MA结束后0.5 h, 瘤周注射5 mg无菌5-FU, 分3点做瘤周注射. 5-FU组和PBS组分别行瘤周注射5 mg无菌5-FU和60 μL PBS, 分3点注射. 定期测量肿瘤大小, 在治疗后第21天处死部分小鼠, 取出瘤块测量肿瘤体积.

1.2.3 生存期及生活状态观察: 记录小鼠治疗前后进食、饮水、活动等生活状态, 并记录其死亡时间, 观察时间为60 d.

1.2.4 小鼠TNF-α、IL-2、IL-12、IFN-γ检测: 小鼠治疗后第21天, 眼眶取血, 1 500 r/min离心5 min, 取上清, 保存-20 ℃备用. 按说明书步骤进行实验.

统计学处理 所有数据采用SPSS14.0软件进行分析, 计量资料均采用mean±SD表示. One-way ANOVA对各试验组计量资料进行多重比较, 两个独立样本采用χ2检验比较. P<0.05为有统计学差异.

2 结果
2.1 生存期

生存期计算从治疗后的第1天开始, 共观察60 d. MA+5-FU组的中位生存期为56 d±2.5 d, MA组的中位生存期为47 d±1.7 d, 两者无显著性差异(P>0.05), 比PBS组(33 d±1.4 d)和5-FU组(36 d±2.1 d)有显著延长(均P<0.01). 5-FU组中位生存期优于PBS组(P<0.05).

2.2 肿瘤体积抑瘤率

小鼠治疗后21 d, PBS组、5-FU组、MA组和MA+5-FU组(n = 6)小鼠的平均肿瘤体积(cm×cm×cm)分别是5.45、3.24、0.21和0.11. MA+5-FU组和MA组肿瘤体积均比PBS组和5-FU组显著缩小(P<0.01). 5-FU组肿瘤体积显著小于PBS组(P<0.01).

2.3 小鼠血清细胞因子检测

MA+5-FU组中小鼠血浆中TNF-α浓度为(180.3±35.9) ng/L, IL-2浓度为72.5 ng/L±6.8 ng/L, IL-12浓度为302.3 ng/L±69.6 ng/L, IFN-γ浓度为68.4 ng/L±8.2 ng/L, 显著高于其他3组, 其中MA组较PBS组和5-FU组高(均P<0.01, 表1).

表1 小鼠血清细胞因子变化 (n = 6, ng/L).
分组TNF-αIL-2IL-12IFN-γ
PBS组62.8±12.720.6±7.3123.4±13.129.9±4.3
5-FU组96.3±25.127.9±10.5153.8±35.436.8±4.6
MA组136.9±49.446.4±9.3278.9±57.059.1±9.0bd
MA+5-FU组180.3±35.972.5±6.8302.3±69.668.4±8.2bd
bP<0.01 vs PBS组;
dP<0.01 vs 5-FU组.
3 讨论

近年来, 随着影像技术的进步及操作方法的改进, 微波消融在结肠癌的应用得到了很大的推广[11]. 但是作为局部减瘤术, MA对肿瘤周围的亚临床病灶不能有效进行杀伤, 常常伴随部分局部复发率, 复发率高达20%-50%, 是造成肿瘤复发及进展重要原因[12-14]. 如何对消融区域的亚临床病灶进行有效杀伤, 是提高MA治疗恶性肿瘤疗效需要解决的重要问题. 有报道称, MA联合全身化疗或经导管动脉化疗栓塞可以减少肝癌的复发率, 提高治愈率[15,16]. 但关于瘤内化学药物注射联合MA治疗结肠癌的研究较少.

本实验采用治疗消化系肿瘤常用化学药物5-FU作为瘤内注射药物. 5-FU为抗代谢类抗肿瘤药物, 通过抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶而抑制DNA的合成, 不仅可以全身用药, 而且可以在腔内及瘤内用药, 在包括结肠癌在内的多种恶性实体肿瘤的治疗中, 发挥重要作用. 在实验中, 我们发现瘤内5-FU注射能显著减小肿瘤体积. 但同MA相比, 单纯瘤内注射5-FU短期疗效稍差, 可能与MA可在短期内减少肿瘤体积有关. 这同国内MA联合全身化疗的结果相类似[17,18]. 实验中发现, MA后, 局部注射化疗药物5-FU可以提高小鼠生存期、减少肿瘤负荷, 其可能的机制是对MA后残留的肿瘤组织的化学杀伤, 减少MA消融不彻底的病灶.

肿瘤内部抗肿瘤细胞因子对抑制肿瘤进展具有重要作用, IL-2、IL-12由活化的免疫细胞分泌, 是重要的抗肿瘤细胞因子, 同时可以促进NK细胞、T淋巴细胞产生IFN-γ及TNF-α等有效诱导因子, 均具有抗肿瘤免疫的作用. 研究表明, 肿瘤内部TNF-α、IL-2、IL-12及IFN-γ的含量较低, 是造成肿瘤进展的重要因素[19]. 本实验证明, MA后, 瘤内注射化疗药物5-FU可以在3 wk后提高抗肿瘤细胞因子的含量. 这表明MA联合瘤内注射5-FU可以改善肿瘤内部免疫状态. 但不同作用机制的化疗药物对不同的肿瘤是否也具有类似的作用, 尚需要进一步研究.

评论
背景资料

微波消融术(MA)是近几十年发展起来微创技术, 广泛应用于各个学科. 他不仅可以治疗丧失手术机会的肿瘤患者, 而且具有较手术治疗更能耐受脏器功能差、保存瘤外正常组织、避免全身化疗不良反应以及减少手术创伤和病死率、有效治疗转移肿瘤的优势, 在结肠癌及结肠癌肝转移的治疗中更是取得了显著成效, 然而MA后局部复发较为常见, 是造成治疗失败的重要原因.

同行评议者

姚登福, 教授, 南通大学附属医院分子医学中心

相关报道

有报道称, MA联合全身化疗或经导管动脉化疗栓塞可以减少肝癌的复发率, 提高治愈率.

应用要点

MA联合5-氟尿嘧啶瘤内注射可以减少结肠癌移植瘤局部复发, 提高治疗效果.

同行评价

本文反映了我国胃肠病学基础研究的水平, 提高治疗效果, 具有一定的借鉴意义.

编辑:曹丽鸥 电编:何基才

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