关于掺钕钇铝石榴石激光对小鼠移植瘤转移的影响

作者：王冰水易南罗二平王晓莉

【关键词】 激光

关键词: 激光;小鼠;肿瘤转移

摘 要:目的 研究不同方式掺钕钇铝石榴石（Nd-YAG）激光对小鼠移植瘤生长及转移的影响. 方法 99只近交系615小鼠，分为4组，除对照组外，其余3组应用输出功率5W的Nd-YAG激光进行不同方式的照射，照射能量密度800J cm-2 ，照射后第8日观察肿瘤的生长及肺转移情况. 结果 不同方式激光照射组的肿瘤肺转移程度明显低于对照组（P<0.01），封闭照射组肿瘤生长慢于对照组（P<0.01）. 结论 不同方式的Nd-YAG激光治疗可减少小鼠肿瘤肺转移，提示Nd-YAG激光除体腔应用外，可结合手术治疗或其他种类激光治疗以减少肿瘤转移.

Keywords:laser;mouse;neoplasm metastasis

Abstract:AIM To study the effects of different manners of irradiation of Nd-YAG laser on metastasis of transplanted tu-mor in mice.METHODS Ninety-nine mice were pided into4groups.Except the control group，the three groups were exposed to different manners of Nd-YAG laser with power output of5W and energy density of800J cm-2 .On the eighth day，metastasis of the transplanted tumor to the lung was observed.RESULTS Grades of metastasis of trans-planted tumor in mice in three laser groups showed a signifi-cant lower than control group（P<0.01），and the tumor in sealing irradiation group grew obviously slowness than con-trol group（P<0.01）.CONCLUSION Tumor Metastasis in mice can be induced by different manners of irradiation of Nd-YAG laser.It suggests that Nd-YAG laser can be used in en-doscope，decreasing the possibility of tumor metastasis in combination with surgery or other kind of lasers.

0 引言

掺钕钇铝石榴石激光（neodymium-yttrium alu-minum garnet，Nd-YAG），波长1.06μm，是近红外激光，可经石英光导纤维传输，水和血红蛋白对其吸收较少，作用较深，是体腔肿瘤治疗中较为理想的激光光源［1］ ，已较广泛用于体表及体腔肿瘤的治疗［2，3］ .在恶性肿瘤的临床治疗中，尽管治疗手段不断完善，但仍有不少患者死于肿瘤转移.如何在治疗中抑制肿瘤转移，提高疗效，是人们关注的问题之一.其他种类激光对淋巴回流及肿瘤转移影响的结论不一［4，5］ .我们用不同的Nd-YAG激光照射方式治疗小鼠移植瘤，比较其治疗效果及对肿瘤转移的影响.

1 材料和方法

1.1 光源系统 武汉产Nd-YAG激光器，输出功率0～70W，连续可调节，波长1.06μm，光导纤维芯径500μm，与激光机耦合输出激光能量，配波长632.8nm的氦-氖激光同光路瞄准指示，148Nd-YAG激光功率计监测激光输出功率的稳定.

1.2 肿瘤模型的建立 近交系615小鼠99只，体质量（20±2）g，雌雄各半.供瘤鼠由中国医学科学院基础医学研究所病理研究室肿瘤组提供.瘤株全称为前胃鳞状细胞癌，右肋皮下移植后第16日肿瘤的肺转移率为74.0%～86.6%.用小块法接种后即断颈处死供瘤鼠，在无菌条件下取生长旺盛无坏死的肿瘤组织，以Hank’s液洗净血污，用眼科剪将肿瘤组织剪成1mm×1mm×1mm大小的瘤块，每只小鼠右肋部常规消毒后，剪一小口，将一小块瘤组织种入皮下，而后分笼饲养.

1.3 分组及处理 小鼠接种肿瘤后第8日，移植瘤长至直径0.5～1.0cm，将小鼠随机分成4组，照射激光前小鼠肿瘤局部以80g L-1 硫化钠脱毛.A组:空白对照组，小鼠24只，光纤末端激光输出功率为零;B组:封闭照射组，小鼠25只，光纤末端激光输出功率为5W，照射距离0.5cm，在肿瘤周围距肿瘤边缘0.3～0.5cm的正常组织上，绕肿瘤做宽0.2～0.3cm的环形照射，能量密度800J cm-2 ;C组:扫描照射组，小鼠24只，光纤末端激光输出功率为5W，照射距离0.5cm，沿肿瘤周边逐渐向中心做环形扫描照射，照射时包括肿瘤周边正常组织1～2mm，能量密度800J cm-2 ;D组:封闭加扫描照射组，小鼠26只，B组方法照射后，即刻用C组方法照射.

1.4 观察方法 ①观察肿瘤生长:激光照射前及照射后1，3，6和8d用游标卡尺测量并计算肿瘤的体积，参考公式:V=3/4 π （b/2）2 a/2［6］ ，式中a和b分别代表肿瘤的长径和与之相垂直的短径;②观察肿瘤肺转移:激光照射前，每组各处死3只小鼠，进行大体解剖检查，而后取全肺，用Bouin氏液固定，常规石蜡包埋切片，HE染色，观察激光照射前小鼠肿瘤的肺转移.其余小鼠在激光照射后第8日，全部处死，处理方法同上，观察小鼠肺的肿瘤转移情况，其程度分级标准［7］ 如下:（-）大体观察或肺切片:均未有肿瘤转移灶;（+）大体观察见单个小的转移灶1～5个（d<1mm）或肺切片见肺内已形成1～5个小的转移灶（d<1mm）;（）大体观察见小的转移灶6～10个（d<1mm）但分布弥散，或d1～2mm中等大小的转移灶1个或1个以上，或肺切片见肺内6～10个小的转移灶（d<1mm）或d1～2mm的转移灶1个或1个以上;（）大体观察见小的转移灶广泛分布，或存在大的转移灶（d>2mm），或肺切片见肺内有广泛的小转移灶（10个以上）或有大的转移灶（2mm以上），或整个肺叶由癌组织代替.

统计学处理:使用秩和检验进行统计处理.

2 结果

2.1 肿瘤生长情况 B组小鼠相对接受较小的照射剂量，照射后的小鼠活泼好动.封闭线的皮肤、皮下组织、血管、横纹肌、胶原、神经等均呈凝固性坏死，肿瘤生长速度明显减慢.小鼠被处死前肿瘤体积为（0.27±0.21）cm3 ，与对照组（1.60±0.63）cm3 比较有显著差异（P<0.01），C，D组小鼠肿瘤在激光照射后，照射区稍发白，逐渐变黑，24h形成黑色结痂，以后痂脱落肿瘤消失形成一创面，并逐渐愈合.后两种 照射方式小鼠接受的照射剂量相对较大，对小鼠全身影响比较大，照射后小鼠活动性降低.D组2例小鼠分别于照射后第6日和第7日死亡.后两组小鼠在被处死前共有12例（C组8例，D组4例）小鼠肿瘤在原肿瘤部位的周边复发，其余小鼠愈合良好.

2.2 肿瘤转移情况 接种肿瘤后第8日即激光照射前处死的12只小鼠，全肺大体及组织学检查均未发现有肿瘤转移灶及肿瘤细胞.其余各组小鼠在激光照射后第8日处死，经大体及组织学检查各组小鼠肿瘤肺转移情况如Tab1.B，C，D组与A组比较，肿瘤转移率均明显降低（P<0.01），而激光照射组之间比较无明显差异.肿瘤的肺转移灶大多为单个分布在肺边缘、小血管及支气管，转移灶有明显的边缘而无完整的包膜，肿瘤细胞分裂相不多见. 表1 激光照射后第8日肿瘤肺转移情况略

3 讨论

恶性肿瘤转移是一个非常复杂的过程，多数学者［8］ 认为此过程可分为五个阶段:①肿瘤细胞从原发瘤脱落;②肿瘤细胞对周围组织、血管和淋巴管的浸润;③肿瘤细胞在循环中的运行和滞留;④肿瘤细胞穿出血管淋巴结;⑤肿瘤细胞的生长、繁殖及转移灶形成.在治疗恶性肿瘤时，如果能有效地控制以上五个环节中的任何一环，就能有效地防止恶性肿瘤的转移.激光是一种受激辐射相干光，具有亮度高、单色性及方向性好等特性.红外激光治疗肿瘤，主要应用其热效应，另外还有光化学效应、压力冲击波效应和电磁场效应，在一般治疗量情况下后二者作用不明显，Nd-YAG激光的特点是光能可以经导光纤维传输，对生物组织的凝固作用较好，作用较深.Zimmer-mann等［9］ 证实Nd-YAG激光可阻断粘膜下的淋巴回流.我们在实验中封闭照射阻断了肿瘤周围皮肤及皮下的血液循环，肿瘤的生长速度明显减慢，且在不直接杀死肿瘤的情况下也能有效地减少肿瘤的转移.扫描照射使肿瘤呈凝固性坏死直接有效地杀死肿瘤组织，减少肿瘤转移.而把二者相结合，先进行封闭照射，再予扫描照射，则可进一步提高治疗效果，减少转移及复发的可能.D组只有2例小鼠发生了肿瘤肺转移，4例肿瘤复发，C组5例肿瘤转移，8例肿瘤复发也说明了这一点，但治疗中小鼠需接受相对较大的照射剂量.目前Nd-YAG激光在内窥镜下治疗体腔内的中晚期肿瘤大部分为姑息性治疗，直视下激光手术治疗大多选用CO 2 激光作光源，有作者［10］ 认为普通手术切割有可能促进肿瘤的扩散和转移.我们的实验结果提示，在普通手术或CO2 激光手术切割肿瘤之前，可结合使用Nd-YAG激光，先用Nd-YAG激光做肿瘤周边小范围的封闭照射，就可大大减少肿瘤转移的机会.同时在使用Nd-YAG激光治疗肿瘤时，在安全的范围内尽可能应用一次大剂量、大范围的照射，而不用相对小剂量的多次照射.

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［6］Pathological Department，Preclinical Medicine Institute，Acade-my of Medical Sciences of China.Experimental study on im-plantable prosquamous cell carcinoma of stomach of mouse ［J］.Zhonghua Zhongliu Zazhi（Chin J Oncol），1980;2（3）:161-163.

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