微米气泡治疗肿瘤.pdf

最近关于微米或纳米级气泡的研究比较热闹，上月《科学转化医学》刚发表采用氧气气泡作为代替呼吸摄取氧气的研究，上周《美国科学院院刊》再发表来自加拿大多伦多新宁医学中心放射肿瘤学科的相关文章，该文章采用惰性气体微气泡促进放射治疗效果的研究。关于氧气气泡的文章我已经作过分析，今天把这个惰性气体泡促进放射治疗的文章进行介绍。

该研究目的是为了证明采用微小气泡结合超声造成局部血管内皮细胞破坏，利用血管内皮损伤来促进放射治疗对肿瘤产生联合效应。

放射治疗是许多恶性实体肿瘤治疗的常用治疗手段，学术界一贯的观点认为，放射线可以通过对肿瘤细胞DNA破坏作用导致细胞死亡。但是最近的研究显示，放射线也可以导致血管内皮细胞碉亡，引起局部血管破坏引起肿瘤细胞继发性死亡（这是该研究提出假说的最重要线索和依据）。而且射线引起的内皮细胞碉亡是由神经酰胺信号途径介导，而且被认为这也是放射治疗产生效果的重要分子机制之一。另外碱性成纤维细胞生长因子bFGF，可促进上皮干细胞存活，对全身放射引起的血管损伤具有保护作用。Paris 等认为早期阶段小血管内皮细胞碉亡是放射治疗的必然结果。在这一研究模型中，放射引起的肿瘤细胞损伤不足以引起细胞死亡，但如果内皮细胞酸性鞘磷脂酶基因相关的损伤将使受到损伤的肿瘤细胞死亡。另外有研究提示，单次大剂量辐射可以导致内皮细胞发生依赖酸性鞘磷脂酶基因途径的细胞死亡，但多次小剂量辐射则会产生不同的影响。

过去热疗曾经被用于放射治疗增敏方法，和放射治疗联合应用已经取得了理想的治疗效果。也有一些新的针对血管破坏药物治疗手段用于肿瘤治疗。本研究提出一种新的针对血管内皮细胞破坏的方式，就是通过静脉注射微米级的气泡，并结合局部超声波处理，以达到震动血管内皮细胞的目的。微米级的气泡一般采用全氟化碳结合脂类或蛋白包埋技术制备，（《科学转化医学》上是采用脂质体氧气泡技术），这种气泡已经作为超声造影剂广泛用于临床诊断。气泡直径平均3微米，通过静脉注射后可以自由通过血液循环运输到全身各类组织。给一定频率的超声处理，可以使目标部位的气泡发生共振，通过改变超声频率可以使气泡发生非线形反应。低机械指数超声脉冲可以造成气泡破裂。作为超声造影剂，过去曾经用于肿瘤微小血管显影。微米级的气泡在超声作用下具有使局部组织完整性破坏的生物学效应。利用这一特点，过去曾被用于使药物穿过血脑屏障、使基因导入细胞膜和击破血栓等。

本研究通过离体和在体实验，证明低机械指数超声激活微气泡具有显著的增强放射治疗的效果，离体实验证明低机械指数超声激活微气泡可以导致神经酰胺信号途径介导的内皮细胞碉亡，在体实验结果发现，低机械指数超声激活微气泡可以造成血管内皮细胞碉亡，并可以使放射治疗引起的肿瘤细胞死亡数量增加10倍。超声激活微气泡结合单次2个Gy放射治疗可以使肿瘤体积减小效果增加40%，可以使多次低于治疗剂量的小剂量放射治疗产生治疗效果，使肿瘤生长延迟，动物存活率增加。也就是说，这种技术确实效果不错，具有潜在的应用价值。

考虑到氧气本身也具有放射增敏作用，可以考虑把这种气泡用氧气泡代替，就是把哪个科学转化医学中所使用的气泡用在这个研究中，应该可以产生更强的效果。