微波组织凝固诱导荷瘤宿主的抗肿瘤效应

　　【摘　要】　目的　观察微波组织凝固诱导荷瘤宿主抗肿瘤效应及其有关特征。方法　对荷H22肝癌小鼠行微波组织凝固（microwave tissue coagulation，MTC）治疗。观察对H22腹水瘤的抗击作用；二氧化硅对这种作用的影响；这种作用是否有特异性；这种作用对残存实体瘤的影响。结果　微波固化治疗后荷瘤小鼠存活时间显著延长。二氧化硅腹腔注射后，荷瘤小鼠生存期在MTC组和对照组无显著差异。MTC处理后，荷瘤小鼠抗击S180肉瘤的能力增强。有残存实体瘤存在时，MTC组与对照组相比，生存期无显著差异。结论　微波组织凝固可诱导荷瘤小鼠的抗肿瘤效应。这种效应有一定的非特异性，可被二氧化硅粉末阻断。这种效应对残存实体瘤作用不大。

　　【中图号】　R73-33

　　Anti-tumor effect induced by microwave tissue

　　coagulation on tumor-bearing mice

　　GUAN Jun ,YAO Xiaoping,WU Mengchao.

　　East Institute of Hepatobiliary Surgery,Shanghai 200433

　　【Abstract】　Objective　To investigate the anti-tumor effect induced by microwave tissue coagulation (MTC) on the tumor-bearing mice and some characters of this effect.Methods　The solid hepatoma model (H22) was established on Kunming mice. The tumors were coagulated by microwave emitted from the fine electrode of microwave tissue coagulator. One week later, the following items were investigated: survival time after challenge with H22 hepatoma ascites cells, compared with excision group and control group;Effect of abdominal injection of silicon on the anti-tumor effect of MTC,survival time after challenge with S180 sarcoma ascites cells. Effect of anti-tumor effect induced by MTC on the residual tumors.Results　Survival time is significantly longer in MTC group compared with excision group and control group(P＜0.01).After abdominal injection of silicon,the survival time in MTC group is not significantly different with control group.Survival time after challenge with S180 cells in MTC group is significantly longer than that in control group.There is no significantly difference of survival time among MTC group,excision group and control group while a quite amount of residual solid tumors are still alive.Conclusions　MTC may induce the anti-tumor effect of tumor-bearing mice.Such effect can be blocked by silicon.The effect may be non-specific.MTC induced anti-tumor effect affects little on residual solid tumors.

　　【Key words】　Microwave　　Tumor　　Immunity

　　近年来，微波组织凝固（microwave tissue coagulation,MTC）作为手术切除治疗恶性肿瘤的辅助手段正受越来越多学者的重视。微波固化的机理主要是微波通过针状天线插入肿瘤，在局部产生一个高频电磁场。受到微波辐射的肿瘤组织将微波能转化为热能，使肿瘤内高温，导致肿瘤组织变性、凝固及坏死［1］。微波治疗肿瘤主要是利用其热效应。是否有非热效应尚不能肯定。国内及日本很多学者报告了微波固化的实验研究和临床治疗效果，结果提示肿瘤微波固化可能有刺激宿主细胞免疫力的作用，其机理有待进一步研究。

　　1　材 料 与 方 法

　　1.1　实验模型的建立

　　1.1.1　H22 肝癌腹水瘤：购自中科院上海细胞生物研究所，腹腔传代培养。

　　1.1.2　S180肉瘤腹水瘤：引自二军大病理教研室，腹腔传代培养。

　　1.1.3　微波组织凝固器：福建福嘉医疗器械有限公司制造,长海医院监制。波长2450 MHz，功率(0～150)W。

　　1.1.4　实验用微波针状天线：长海医院理疗科特制，长0.7 cm,直径0.1 cm。

　　1.1.5　二氧化硅粉末（上海爱建化学试剂厂）:称20 g，放入研钵中进一步充分碾碎。将碾好的粉末放在显微镜下观察，约90％以上的颗粒直径小于5 μm，再称取10 g该粉末，溶入生理盐水100 ml中，消毒，配成100 mg/ml，备用。

　　1.1.6　小鼠肝癌模型的建立：取同窝一月龄昆明小鼠，雄性，体质量约22 g。将腹腔传代的H22腹水瘤细胞用生理盐水调成1×108 /ml。抽取 1×107/0.1 ml，于小鼠背部皮下接种。7d后，可长成直径1 cm左右的扁圆形实体瘤。

　　1.2　动物实验

　　1.2.1　MTC诱导宿主的抗肿瘤效应:取荷瘤小鼠43只，随机分为三组。①切除组(14只)：麻醉后，将肿瘤完整切除，缝合皮肤。②MTC(14只)组：麻醉后将肿瘤暴露，用微波组织凝固器，将天线插入肿瘤，将肿瘤加热固化。一般需固化2～3针，每次50 W，4～6 s。待肿瘤色泽变成乳白色，留置，缝合皮肤。③对照组(15只)：同样麻醉暴露肿瘤后，再缝合皮肤。

　　上述处理一周后，均腹腔注射1×108 H22腹水瘤细胞，观察小鼠生存期。

　　1.2.2　二氧化硅抑制MTC的作用:取荷瘤小鼠40只，随机分为4组。①MTC组：方法同1.1实验，麻醉，固化，留置。②假手术对照组：方法同1.1实验，麻醉，暴露肿瘤，留置。③MTC＋硅注射组：在接种肿瘤建立模型的同时，于腹腔注射二氧化硅悬液，每次10 mg/0. 1ml，三天一次。余同MTC组。④硅注射对照组：在接种肿瘤建立模型的同时，于腹腔注射二氧化硅悬液，每次10 mg/0.1 ml，三天一次。余同假手术对照组。

　　上述处理后第7 d，均腹腔注射1×108 H22腹水瘤细胞，观察小鼠生存期。

　　1.2.3　MTC作用的特异性:取健康昆明小鼠16只，随机分为2组，每组8只，①实验组：将2×108/ml的H22腹水瘤细胞，微波固化后，注入小鼠腹腔0.5 ml，即每只小鼠腹腔注入1×108个固化过的瘤细胞。②对照组：腹腔注射0.5 ml 生理盐水。

　　上述处理后第7d，均腹腔注射1×108 个S180腹水瘤细胞，观察小鼠生存期。

　　1.2.4　MTC对残存肿瘤的影响:取健康昆明小鼠24只，均于左右双侧皮下接种1×107/0.1 ml H22腹水瘤细胞，7d后均长成双侧皮下肝癌模型。随机分为3组，每组8只。①MTC组：麻醉，暴露一侧肿瘤，微波固化。②切除组：麻醉，暴露一侧肿瘤，完整切除。③对照组：麻醉，暴露一侧肿瘤，不处理，缝皮。如此处理后观察小鼠生存期。

　　1.3　统计学处理

　　用BASE医用统计软件包，经方差齐性检验证明方差不齐，故采用秩和检验。

　　2　结　　果

　　2.1　MTC诱导宿主的抗肿瘤效应

　　MTC组、切除组、对照组三组在再次接受瘤细胞冲击后，其生存期分别为(8.9±2.4)d，(6.8±1.0)d和(6.5±1.8)d。MTC组显著高于对照组（P＜0.01），切除组与对照组无显著差异（P＞0.05）。

　　2.2　二氧化硅粉末抑制MTC作用的实验

　　4组的平均生存期分别为(10.4±2.3)、(7.0±1.6)、(7.1±1.6)、(6.3±1.4) d。其中MTC组存活期显著高于其他三组（P＜0.01)，而其他三组之间无显著差异（P＞0.05）。

　　2.3　MTC作用特异性的实验

　　实验组与对照组在接受S180瘤细胞冲击后，存活期分别为(11.1±4.3) d和(8.2±1.6) d，实验组显著高于对照组（P＜0.05）。

　　2.4　MTC对残存实体瘤的影响

　　MTC组、切除组、对照组的存活期分别为(18.8±6.2)、(16.6±7.1)、(15.0±6.8) d，三组之间差异不显著。

　　3　讨　　论

　　本组实验旨在观察微波固化是否能刺激荷瘤小鼠抗肿瘤效应以及它的有关特征。

　　实验A的结果提示微波固化除了能在局部完全杀死肿瘤外，将固化后的肿瘤留置于体内，能刺激机体的抗肿瘤效应，而单纯手术切除则无此效果。这一结果与野口博志［2］报告的结果一致。

　　实验B的结果表明：二氧化硅可以抑制微波固化诱导的抗肿瘤效应。二氧化硅是一种慢性巨噬细胞毒剂，它可以破坏巨噬细胞的吞噬功能［3,4］。这一结果提示巨噬细胞在微波固化诱导抗肿瘤效应中起着很重要的作用。这一点与许多学者报导［5-7］的关于局部高温诱导抗肿瘤免疫的特征一致。我们推测很可能局部微波固化与局部高温在诱导抗肿瘤免疫力方面有相似的作用途径。

　　实验C的结果表明：微波固化小鼠肝癌H22后诱导产生的抗肿瘤效应不仅可以抵抗H22腹水瘤的再次冲击，还能抵抗S180肉瘤细胞的冲击，这一结果提示微波固化诱导的抗肿瘤效应有非特异性。是否有特异性作用本组实验尚不能证实。Shah等［5］根据他的实验结果认为特异性的细胞免疫和非特异性的细胞免疫均参与了这一过程，用二氧化硅阻断巨噬细胞的作用后，荷瘤宿主的抗肿瘤免疫力下降。黄皎琳等［8］用微波固化瘤苗诱导抗肿瘤免疫，结果提示该瘤苗有抗原特异性。

　　实验D的结果表明：姑息性微波固化与手术切除及对照组相比，生存期似乎长一些，但是统计学无显著差异（P＞0.05），提示姑息性微波固化很难控制残存实体肿瘤的生长。在抑制残存实体肿瘤生长方面，姑息性微波固化与手术切除差异不显著，这一点与对抗腹水瘤不同。腹水瘤在体内是分散存在的，易被免疫效应细胞包围、消灭。而实体瘤细胞之间结合紧密，免疫效应细胞难以大量到达局部，免疫治疗的效果就受到影响。

　　参　考　文　献

　　1　才津秀树,马田裕二,谷肋智,他.5cm以下の肝细胞癌に对してマイクロ波凝固坏死疗法を行つた21例の检讨.日外会志,1993,94:359-365.

　　2　野口博志.マイクロ波处理と抗肿瘤效果について.Microwave Surgery 研究会会报, 1984,11-13.

　　3　WU JY,Gardner H,Kushner NN,et al.Accessory cell requirements for saponin adjuvant-induced class I MHC antigen-restricted cytotoxic T-lymphocytes.Cell-Immunol,1994,154:393-406.

　　4　Bezault J,Bhimani R,Wiprovnick J,et al.Human lactoferrin inhibits growth of solid tumors and development of experimental metastases in mice.Cancer Res,1994,54:2310-2312.

　　5　Sudhir A,Shah.Participation of the immune system in regression of a rat Mc7 sarcoma by hyperthermia.Cancer Research,1981,41:1742-1747.

　　6　Yoshioka A,Miyachi Y,Toda K,et al.Effect of local hyperthermia on natural killer activity in mice. Int J Hyperthermia,1990,6:261-267.

　　7　Stawarz B,Zielinski H,Szmigiei S,et al.Transrectal hyperthermia as palliative treatment for advanced adenocarcinoma of prostate and studies of cell-mediated immunity.Urology,1993, 41:548-553.

　　8　黄皎琳,迟彦邦,任师颜,等.固化免疫外科治疗肝癌的基础研究与临床应用.中华外科杂志,1993,31:627.