张佳慧，秦丽娟

针对肿瘤的治疗手段有很多，但目前最基本也是最主要的方法仍是手术、放疗和化疗。探索新的、毒副作用小的治疗方法，或者在目前治疗方法的基础上增加一些辅助手段，进而提高疗效，减轻毒副作应，是目前肿瘤治疗亟待解决的问题。

1 肿瘤热疗

肿瘤热疗是一种利用物理能量使人体全身或局部加热，使肿瘤组织温度上升到有效治疗温度，并维持一定时间，利用正常组织和肿瘤组织对温度耐受力的差异，达到既能杀灭肿瘤组织，又不损伤正常组织的治疗方法。利用发热的方法治疗肿瘤，迄今已有100多年的历史［1］。近20年来，随着临床热疗设备的不断革新和技术的不断发展，热疗也较普遍地应用于临床，从而关于肿瘤热疗的研究也逐渐被研究者所重视。目前，应用于临床的热疗方法有很多，根据治疗部位的不同，肿瘤热疗可分为全身热疗、局部热疗和区域热疗等;局部热疗根据治疗仪器设备的不同分为超声热疗、微波热疗、射频热疗和内生场热疗等;热疗还可以根据介入方式的不同分为腔内热疗、组织间热疗、热灌注热疗和单纯外照射热疗等。

2 热疗治疗肿瘤的机制

2.1 肿瘤选择性治疗效应 肿瘤组织内的血管、血流与正常组织显著不同，具体表现为:(1)肿瘤血管丰富，但扭曲扩张、杂乱无章，血流阻力大，容易形成血栓、闭塞。(2)肿瘤的毛细血管壁由单层内皮细胞和缺乏弹性基膜的外膜构成，较脆弱，在高热、压力增高时容易破裂。(3)血管内皮间隙大，部分由肿瘤细胞衬附，细胞增生突向管腔引起阻塞。(4)肿瘤毛细血管形成大量窦状隙，储存大量血液，形成巨大血库。(5)肿瘤血管神经感受器不健全，对温度敏感性差。由于以上特点，肿瘤组织的血流量只有邻近正常组织血流量的1%～15%，肿瘤越大，血流量越低。在高热作用下，肿瘤周围的正常组织血管扩张，血流加快，有良好的血液循环，散热快，温度升高慢;而在肿瘤组织内血流缓慢，阻力大，散热困难，热量容易积聚，温度升高快，成为1个巨大的储热库，两者温差可达5～10℃，肿瘤中心温度一般比肿瘤周边高1～1.5℃ 以上。研究表明，当肿瘤邻近组织加热至41.5℃ 时，肿瘤的温度可达到43 ～48℃［2－3］。

2.2 对肿瘤细胞的杀伤作用 一般情况下，加热温度为42～43℃，肿瘤细胞在2h以上就可以被有效地杀伤，而正常细胞在温度超过44℃时仍未见损伤。热作用不仅可以对肿瘤细胞产生直接的杀伤致死效应，还可以诱发肿瘤细胞发生凋亡。在热疗研究领域有“临界温度”的概念。目前研究发现，临界温度随细胞的种类以及基因特征的不同而有一定差异，大多数细胞的临界温度通常在42.5～43℃，在临界温度以上主要引起细胞凝固性坏死，而在临界温度以下则产生热诱导的细胞凋亡。其中对肿瘤细胞的直接杀伤作用与高热所致的细胞膜、细胞骨架损伤及抑制细胞DNA、RNA的合成有关。高热可引起细胞膜蛋白损伤，出现膜脂流动性发生改变，最后导致膜的结构、功能发生改变［4］。Hilger等［5］通过细胞和动物研究发现，在温度、DNA损伤和细胞生存三者之间有着密切的联系，约为45%～96%。热处理4min后，肿瘤细胞的单链和双链DNA会发生不同程度的断裂，据此认为，可能是由于存在温度阈值而引发了DNA不可逆性损伤，最终导致细胞死亡。Vertrees等［6］研究报道称，43℃热处理3h后，BZR－T33肺癌细胞株TRAIL、TNF和Fas－L水平显著增高，并通过激活细胞膜的TNF家族死亡受体途径诱导细胞凋亡。

2.3 对肿瘤侵袭转移的影响 Nagashima等［7］选择有淋巴结转移倾向的口腔鳞状癌苍鼠进行研究，采用43℃局部热处理2次，40min/次，分别于14、17、21、28d后检测其颈部淋巴结，发现热作用组的淋巴结转移率为36.4%，对照组为65%，表明局部热处理抑制了肿瘤的淋巴结转移。肿瘤细胞的浸润、转移是一个多阶段、多步骤的复杂过程。首先癌细胞脱离原发瘤黏附于细胞外基质，然后降解细胞外基质并进行移动。Liotta将此复杂的过程概括为三步假说，即癌细胞的黏附、降解和移动。黏附分子是一类介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质间黏附作用的膜表面糖蛋白。肿瘤细胞黏附分子表达下降使癌细胞的黏附力降低，从而使癌细胞易于从肿瘤组织中脱落，脱落的癌细胞要进入血液循环必须分泌蛋白水解酶，进而降解并穿越细胞外基质屏障。基质金属蛋白酶家族和尿激酶型纤溶酶原激活物系统等目前研究较为广泛。癌细胞从一部位迁移到另一部位必须具有运动能力，其运动方式与白细胞相似，细胞外间质等不同作用物作用于肿瘤细胞，促使其移动并穿越不同的微环境。近来分子生物学研究显示，热处理可干涉肿瘤转移的多个环节。Hsieh等［8］采用流式细胞术和West－elTl杂交方法研究加热对胃癌SC－M1细胞黏附分子的影响，结果表明，加热42.5℃处理60min后细胞所表达的E－钙黏素、B－整合素和细胞间黏附分子显著增多。热作用同样可以抑制肿瘤细胞产生大量的蛋白水解酶，降解细胞外基质，降低肿瘤细胞迁移力。Sawaji等［9］报道指出，42℃加热人纤维肉瘤HT21080细胞株可以从基因转录水平抑制基质金属蛋白酶的产生，并抑制其对胶原酶前体的激活。Fukao等［10］观察人纤维肉瘤HT21020、高转移性腺癌HAL28、恶性黑色素瘤Bowes及骨肉瘤NY细胞在43℃热处理120min后的生存率和蛋白水解作用时发现，热处理可显著降低HT21080、HAL28细胞的尿激酶型纤溶酶原激活物受体表达，从而减少尿激酶型纤溶酶原激活物在细胞表面的结合位点，降低对基质的降解，抑制肿瘤细胞的侵袭转移。

2.4 提高机体免疫功能 免疫系统对于热刺激特别敏感，热疗可有效刺激先天和后天免疫反应对抗肿瘤，其中机体免疫功能的改变对肿瘤的局部控制、肿瘤复发和远期生存有着重要影响。研究表明，不同的温度可产生不同的免疫调节作用。首先，当患者发热达39～40℃时可调控包括抗原呈递细胞、T细胞和自然杀伤细胞的活性;其次，热休克温度 (41～43℃)可以增加肿瘤细胞的免疫原性;再者，细胞毒性温度 (＞43℃)可以产生抗原诱导的抗肿瘤免疫反应［11］。

2.5 协同放疗 热疗联合放疗治疗恶性肿瘤使疗效增加甚至倍增，具有优势互补的协同和相乘作用，提高肿瘤治疗的局部控制率。热疗与放疗有协同和增敏作用，主要机制为:(1)放疗主要杀伤处于M期的细胞及肿瘤周边的富含氧细胞，而热疗主要作用于S期细胞和肿瘤中心的乏氧细胞;(2)热疗能抑制或延缓肿瘤细胞损伤后DNA双链的修复;(3)热疗能增加瘤体内的氧分压，从而提高肿瘤细胞对放射线的敏感性，所以放疗与热疗联合，杀伤肿瘤的作用增强［12］。Zolzer等［13］利用流式细胞术在对人黑色素瘤细胞的体外增殖研究中发现，放疗联合热作用能够明显延长细胞周期中C阶段的时间，从而导致更多的肿瘤细胞凋亡。

2.6 协同化疗 迄今已经证实热疗可与多种化疗药物发挥协同作用，有关热作用的研究很多，无论是细胞培养、动物模型还是临床应用方面均有大量文献报道。其发挥作用的机制可能有以下几点:(1)热作用改变了毛细血管的血流灌注，使原来药物剂量达不到的部位药物浓度增加;(2)热作用破坏肿瘤细胞的稳定性，增加细胞膜的通透性，使药物容易进入细胞内，从而增加细胞内的药物浓度。而在分子水平研究上，热增敏是基于加热使组织蛋白发生变性和聚集，从而抑制肿瘤细胞对化疗药物所引发损伤的DNA的修复［14］。

3 热疗与HSP70的关系

研究结果发现“热休克后”，人胶质瘤细胞的HSP70蛋白及mRNA表达明显增高。以往的实验研究结果也证实“肿瘤组织有较高的HSP70表达”，但引起HSP70表达上升的确切机制尚不清楚。已知HSP70在正常组织细胞中起着蛋白质折叠、装配等作用，在应激的情况下保护细胞免受损伤。很多研究发现，在肿瘤细胞内表达的HSP70无论其表达量多少，都保护肿瘤细胞免受杀伤。肿瘤细胞受热后高表达HSP70是其自我保护机制之一，HSP70可抑制细胞凋亡，HSP70的高表达增强了肿瘤细胞抗凋亡能力，使细胞的生长抑制效应和死亡减弱［15］。

4 展望

目前热疗在临床上有一定的应用并显示出良好的效果，但仍然不成熟。随着研究的深入进行，热疗在其机制、疗效、减少后遗症等方面一定会有更大的突破。当然，研制出更加先进的设备也是热疗发挥更佳治疗效果所必不可少的。当然我们也可以看出，虽然肿瘤热疗在一定范围内得到开展并显示出良好效果，但是热疗在目前还难于与肿瘤治疗的其他手段如手术、放疗、化疗、生物治疗等相提并论，它只能作为一种很重要的辅助治疗手段来应用［16］。究其原因可能在于医学专业人士在这一方面的关注度还远不及对传统治疗手段的重视。因此，关注热疗，开展相关分子生物学机制的研究，如热诱导的肿瘤微环境的改变、诱导热休克蛋白的表达、凋亡的诱导和调节、信号转导、耐药性调控以及与放、化疗的协同作用等，同时，开展大规模随机对照临床研究，并且在仪器设备研发方面增加投入，这些对于热疗更好地应用于临床都是非常重要的。

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