当前位置: 压迫性脊髓病专科治疗医院 >> 压迫性脊髓病预防 >> 高压氧在肿瘤治疗中的应用
肿瘤(cancer)严重影响机体健康,已成为目前人类死亡的最常见的原因之一,近年来发病率还有逐渐上升的趋势。由于其病因复杂,治愈困难,已成为威胁人类的主要疾病。
肿瘤按其性质和它对人体的危害,可以分为良性肿瘤和恶性肿瘤两大类。恶性肿瘤大都生长迅速,和正常组织分界不清,并常常伴有浸润和转移,破坏性大。针对恶性肿瘤的治疗措施包括外科手术、放疗、化疗、中医中药、物理治疗、生物与基因治疗等等。近年来,恶性肿瘤的治疗已进入综合治疗的时代,即根据患者的机体状况、肿瘤的病理类型、临床分期和发展趋向,合理地、有计划地应用现有手段,以期最大限度地提高治愈率和改善患者的生活质量。
高压氧(HBO)作为肿瘤的辅助治疗手段,得到越来越多的应用及研究。目前高压氧对于恶性肿瘤自然进程的确切影响仍不清楚,对于肿瘤细胞的生长是否具有促进作用仍存在争论,既往临床及实验研究得出的有关高压氧对肿瘤细胞生长影响的结论也不尽相同。高压氧对肿瘤细胞的影响应取决于多种因素,包括肿瘤的发生部位、类型、分级,以及高压氧治疗的持续时间、频次及所采用的大气压力等。
肿瘤组织在HBO暴露之后维持较高水平的氧浓度,应是HBO可作为治疗肿瘤的辅助手段的依据。近年来许多研究表明HBO可增强肿瘤对放疗、化疗等疗法的敏感性,与之联合应用可提高疗效;在肿瘤放疗中,放射线对正常组织同样有杀伤作用,并导致一系列的并发症,最常见的有放射性脑病、脊髓炎、出血性膀胱炎、直肠炎、骨坏死、皮肤溃疡等,HBO是这些放射性损伤的重要治疗方法之一。
一、在肿瘤化疗中的应用
乏氧是人和动物肿瘤共有的特征。几乎所有的实体肿瘤中均有乏氧细胞存在。乏氧细胞大多处于细胞动力学的G0期,趋于不增殖或增殖缓慢,故对放疗和化疗都不敏感,因而常成为肿瘤难以治愈、容易复发的重要原因。多年来人们一直在研究克服肿瘤乏氧的方法,如应用增氧治疗、乏氧细胞增敏剂、乏氧靶向的基因治疗以及乏氧显像指导调强放射治疗等。
高压氧治疗能增加血浆中物理溶解的氧含量。在3个标准大气压的条件下,血浆中氧浓度可以从标准大气压下的0.32%提高到6%,同时由于动脉血氧分压的升高,可以使氧在正常组织中的弥散距离提高约3倍。高压氧可以促使某些离体肿瘤细胞进人细胞有丝分裂的DNA合成后期和有丝分裂期,而这两期正处于肿瘤细胞对放疗、化疗最敏感期。HBO联合细胞周期特异性化疗药物治疗肿瘤可提高疗效,降低毒性作用。高压氧还可以改善微循环,增加细胞膜的通透性,使进入肿瘤的药物浓度增加。
目前HBO联合化疗已成功用于治疗肺癌、肝癌、淋巴瘤、乳腺癌等。
二、在肿瘤放疗中的应用
在肿瘤放射治疗中,往往由于肿瘤细胞对放射线不敏感而影响其疗效,其中一个重要原因是肿瘤细胞的乏氧对放疗的影响。HBO可通过增加组织中溶解的分子氧来减轻肿瘤组织的低氧状态,从而增强肿瘤细胞对放疗的敏感性。其他机制还有:
1.影响肿瘤细胞DNA的复制
高压氧通过氧自由基使DNA的肽链发生空间位置的改变,增加对放疗的敏感性;高压氧使DNA的肽链断裂,与放疗起协同作用;高压氧可破坏或抑制修复DNA肽链的DNA连接酶,妨碍对受损的DNA进行修复;高压氧通过刺激细胞进入增殖期,增加DNA的含量,从而增加了肿瘤细胞对放疗的敏感性。
2.改变肿瘤细胞增殖周期
肿瘤细胞最初通过周围微环境的弥散作用来获取氧及营养物质,但是随着肿瘤的不断生长,氧及营养物质显得相对不足,从而造成细胞酸中毒并逐渐在肿瘤内部形成了缺氧微环境。缺氧不但可以促进肿瘤的生长,而且可以对放疗、化疗等治疗产生抵抗作用。肿瘤内存在着直径4~10mm的缺氧区域,缺氧区域内氧分压明显下降(20mmHg),肿瘤中心氧分压甚至达到0mmHg。肿瘤细胞可以适应缺氧的不利环境,同时缺氧能够使细胞周期停滞并使细胞处于非增殖状态。由于放、化疗等治疗的靶细胞均是增殖细胞,因此造成了肿瘤对于上述治疗的不敏感。
高压氧可使处于缺氧环境下的非增殖状态的肿瘤细胞重新进入增殖状态,同时对细胞周期产生影响形成细胞周期同步化,从而增加对放、化疗的敏感性。与正常氧分压条件下的细胞相比,处于缺氧环境中的肿瘤细胞需要前者3倍的放射剂量才能够达到相同疗效。
3.提高恶性肿瘤患者的免疫力
HBO可以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。同时研究发现HBO使动物巨噬细胞杀伤率明显提高,自然杀伤细胞、非特异性杀肿瘤细胞、细胞毒性T淋巴细胞活性明显增强。
临床上已有用HBO联合放疗治疗头颈部的口腔癌、鼻咽癌、食管癌及神经胶质瘤等,取得良好的效果。理想的高压氧辅助治疗模式是早于或者与放疗同时进行。研究发现采用上述治疗模式,对头颈部鳞状上皮细胞癌、乳腺癌、宫颈癌等部位的肿瘤,可以明显降低放疗后3个月的远处转移率。
三、HBO联合光动力学治疗肿瘤的应用
光动力治疗(PDT)是指静脉应用光敏剂(如卟啉类等)后被肿瘤细胞摄取,再利用特定波长的光进行照射产生光化学反应,从而诱导靶细胞死亡。光动力学肿瘤治疗是基于光化学反应的,这种反应常受机体内分子氧的获得能力的影响。HBO可提高肿瘤组织的获氧能力,提高光化学反应过程中的单线态氧产量,增强杀肿瘤效应。
四、在放疗并发症防治中的应用
放射治疗是治疗肿瘤的重要手段之一,大剂量射线易导致肿瘤周围正常组织细胞损伤。其主要的病理变化为:血管水肿,血管内皮肿胀;软组织缺血、坏死;无菌性骨坏死等。由于血管损伤后引起的缺血、缺氧,使软组织和骨组织的损伤进一步加重,若不打断这一恶性循环,组织损伤可长期不愈。
放射性损伤的组织处于低氧状态,一般保守治疗较难恢复,而用高压氧治疗取得了较好的疗效。高压氧治疗的机制主要有以下方面:(1)提高血氧分压和血氧含量,可以有效纠正局部组织低氧状态。(2)可促进成纤维细胞和胶质细胞增生,从而加速侧支循环的建立,使局部组织内氧供得以保证,改善局部营养状况。(3)可促使神经细胞的轴突、树突再生,并使神经组织功能得以恢复。(4)高压氧可增加吞噬细胞的吞噬能力,加速坏死组织的溶解、吸收,并促进肉芽组织生长,使溃疡创面易于愈合。(5)高浓度氧会促使血管收缩,由于血管收缩使血流量减少15%~20%,但因携氧量增加10%~15%,所以组织并不会发生缺氧状态,这种血管收缩的作用使血流量减少的同时,亦可减轻组织的水肿。此外还能改善毛细血管的通透性,减少渗出,减轻水肿。(6)厌氧菌在高浓度氧的环境下是不能生存的,所以高压氧可以抑制厌氧菌的生长。
研究报道HBO治疗放疗并发症取得显著效果,是放射后骨坏死、膀胱炎、直肠炎等的重要治疗方法之一。
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