动物肿瘤的新疗法：声动力疗法研究进展

现在癌症已经严重威胁到人类的健康，传统的手术疗法和化学疗法由于难以根治并且副作用严重，难以令人满意。于是科学家们致力于研究新的癌症治疗方法， Umemura S 等 1989 年提出的声动力疗法（ S

onody Therapy,SDT ）便是众多新方法中有效的一种利用超声波激活血卟啉及其衍生物引起的一系列声化学反应以杀伤癌细胞的方法。由于 SDT 对多种肿瘤细胞有明显杀伤作用且副作用较小，因而自提出起便受到学者的广泛关注，并在近年得到了迅速发展。

一、SDT的产生及其原理

二、声动力疗法抗癌的研究进展

三、声动力疗法未来研究的展望

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一、一、 SDTSDT 的产生及其原的产生及其原理理1. 早期超声治疗方法：超声是一种机械波，能够穿透生物体的组

织，因而很早就被用于癌症的治疗。早期的超声治疗方法，是利用较强的超声

波产生的振动和热效应造成肿瘤组织的机械损伤，因而对正常细胞也有明显的破坏作用，这就限制了超声抗癌的应用。

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2. 超声激活血卟啉疗法：血卟啉是血红素合成过程中间产物，研究

发现，外源性血卟啉能在肿瘤组织中明显滞留和富集，而正常组织中则不会出现这种情况。

单独使用血卟啉对癌细胞没有致死作用，而超声激活血卟啉则能杀伤多种癌细胞。

这样，超声激活血卟啉方法，便提高了抗癌疗效，并减小了副作用。

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3. 现代 SDT 治疗癌症机理研究：

齐浩：超声可以激活血卟啉，产生自由基，进而产生的单线态氧，二者使肿瘤细胞致死。冯若：认为超声空化作用破坏肿瘤细胞膜结构，是 SDT 抗癌主要因素。刘全宏：通过生化方法激活血卟啉杀伤艾氏腹水瘤细胞，证实 SDT 可以直接杀伤并诱导肿瘤细胞凋亡，以此杀伤癌细胞。

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共识：

由于癌细胞与正常组织不同，可滞留和富集外源性血卟啉及其衍生物，因而以超声激活血卟啉作用于癌细胞的同时，能减少对正常组织的伤害。以超声激活血卟啉作用于癌细胞后，光镜检查观察到其细胞结构被破坏，核物质疏松，同时胞中出现很多空泡。超声激活血卟啉可引起细胞染色质凝集，细胞核固缩，细胞膜出芽脱落，形成凋亡小体。

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SDT 治疗机理总结：产生单线态氧，烷氧自由基等可造成细胞损伤。破坏内质网、核膜等细胞内膜结构造成细胞代谢紊乱。引起细胞质聚集，核物质丢失导致细胞死亡。启动细胞凋亡程序，诱导肿瘤细胞凋亡。

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二、声动力疗法抗癌的二、声动力疗法抗癌的 研究进展 研究进展

由上一章节我们可以看出，声动力疗法有明显的抗癌效果，并且毒副作用低，人们便希望能将其用于人体肿瘤的治疗。但是，我们同样要认识到，声动力疗法用于临床还任重道远。为将这一美好愿望变为现实，研究人员进行了后续研究，取得了一些进展。

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1.深入的动物实验研究要想将声动力疗法应用于人体，必须先进行足量的动物体实验。目前的研究尚停留在对超声激活血卟啉杀伤肿瘤细胞进行形态学观察等定性研究上。如发现超声激活血卟啉对离体后的 S180肉瘤细胞有明显的杀伤作用。后来又发现接种癌细胞的小鼠腹水经稀释后可做良好的细胞悬浊液，相比人工培养的细胞悬浊液更接近生理状态。SDT处理后发现杀伤效果更为明显。

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2.SDT 治疗癌症时间的研究

研究人员在设想将 SDT 应用于人体之初，对血卟啉进行了药物动力学测试，发现给药后 60分钟为超声使用的最佳时间。

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3. 超声强度与杀伤效应的研究研究表明，在 SDT处理肿瘤细胞悬浊液时，增大超声强度，对肿瘤细胞的杀伤强度也相应增强，但它对正常组织的机械损伤也相应增强。在这种情况下，孙世惠等人以较低强度的超声对肿瘤细胞作用，效果同样明显。这表明 SDT 用于临床时，可使用较弱的超声，这样便可尽量减小副作用，并降低对正常组织的机械损伤。

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4. 有关 SDT 人体肿瘤杀伤效果实验

虽然科学家以小鼠作为实验动物对 SDT 杀伤动物肿瘤细胞进行了大量卓有成效的研究取得了很多成果，但是要将 SDT 应用于临床，还必须系统地研究 SDT 对人类肿瘤的杀伤效果。积累大量资料后，研究人员着手研究 SDT 对人肿瘤细胞的杀伤效果。如 1998 年，齐浩等报道超声激活血卟啉对体外培养的人白血病细胞 K562 、人黑色素细胞 LiBr 及人胃癌细胞有较强杀伤作用。2003 年，刘全宏等研究发现 SDT 对人 SW-480肿瘤细胞也有杀伤作用。

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三、声动力疗法未来三、声动力疗法未来研究展望研究展望

声动力疗法以其选择性杀伤效果起高效的杀伤能力，吸引了越来越多科学界的目光。但是 SDT 疗法现在还面临许多有待解决的问题。

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首首先， SDT 疗法的机理尚未完全清楚：虽然明确肿瘤细胞相对正常组织，可以滞留和富集外源性血卟啉及其衍生物，但 SDT 疗法具体机制是使血卟啉及其衍生物代谢受阻还是其他原因尚无定论。

同同时，高浓度血卟啉对正常组织是否有毒性也无定论。由于 SDT 使用过程中会产生单线态氧等自由基，这些能产生严重毒副作用的自由基会不会渗入肿瘤细胞周围的正常组织，进而引起这些正常组织转化或癌变，这尚有待进一步研究。再者，鉴于恶性肿瘤的浸润性生长和广泛的扩散， SDT 疗法必然面对长期使用时积累的毒副作用。所以 SDT安全性方面还有许多问题须待解决。 <

SDT试验的不足之处 目前的研究主要是以小鼠为实验动物的，虽然实验中 SDT 对鼠类肿瘤有明显疗效，但很难说明其对人类肿瘤有同等效果。就现在的资料而言， SDT 只是对不多的几种肿瘤细胞有明显的杀伤效果，是否对其他的肿瘤有同样好的疗效，还很难说。

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SDT 与其它治疗方法复合治疗 目前的 SDT 疗法主要集中在对血卟啉及其衍生物

激发态研究上。但 SDT 的功能并不止于此。肿瘤在生长和扩散过程中，肿瘤中分化产生的毛细血管和淋巴管起到了重要作用。而血管生成素抑制素和内皮分化素抑制素能抑制肿瘤血管生成，对恶性肿瘤的生长和转移必然会起到抑制作用。因此未来研究中可尝试在 SDT 过程中结合使用血管生成素抑制素和内皮分化素抑制素治疗恶性肿瘤。继而发现，处于不同细胞周期的肿瘤细胞，对声动力疗法的敏感性是不同的。研究证实， S 期细胞对声动力疗法最为敏感。基于此，可以使用阻碍细胞周期发展的药物将肿瘤细胞尽可能同步化于 S 期以提高疗效并减少副作用。 <

总之 虽然 SDT目前尚存在着许多不足之处，但

已显示了广阔的应用前景。随着科学的发展和科研的深入， SDT必然会为治疗癌症发挥更大的作用。

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血卟啉分子式

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致谢：本论文是在北师大张雁云老师的悉心指导下完成的，在此对张老师表示衷心的感谢

制作群： 冯帆　 03221010

李亮 03221020

钱嵩涛 03221028

郎士伟 03221018

何志辉 03221015

敖飞成 03221001

谢谢