徐衛(wèi)平(綜述),申 鍔,胡 兵※(審校)

(1.上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科/上海超聲醫(yī)學(xué)研究所，上海 200233；2.上海瑞金醫(yī)院集團(tuán)閔行區(qū)中心醫(yī)院超聲科，上海 201199)

前列腺癌是歐美國家男性泌尿生殖系統(tǒng)最常見惡性腫瘤之一，腫瘤病死率居第二位[1]。近年來，高脂飲食、人口老齡化等是前列腺癌高發(fā)的原因，我國前列腺癌的增長勢(shì)頭迅猛。傳統(tǒng)的治療方法包括手術(shù)、放療、化療、內(nèi)分泌治療，但效果不能令人滿意，迫切需要更安全有效的治療方法。隨著超聲技術(shù)的飛速發(fā)展，超聲在前列腺癌的診斷中發(fā)揮了巨大的作用，近年來超聲作為非侵入性微創(chuàng)的治療手段，在前列腺癌治療中的作用也成為研究的熱點(diǎn)。離體和在體的試驗(yàn)均表明，超聲可殺滅腫瘤細(xì)胞，破壞腫瘤組織，降低腫瘤微血管密度，抑制腫瘤血管生長及組織增殖[2-4]。許多研究表明，超聲治療前列腺癌的機(jī)制主要是熱效應(yīng)和空化效應(yīng)，還能誘發(fā)機(jī)體的免疫反應(yīng)，這對(duì)殺滅殘留癌細(xì)胞將起到一定的作用[2,5-6]。本文通過闡明超聲治療前列腺癌與免疫反應(yīng)的關(guān)系，以進(jìn)一步提高超聲治療前列腺癌的價(jià)值。

1 高強(qiáng)度聚焦超聲

高強(qiáng)度聚焦超聲(high intensity focused ultrasound,HIFU)目前已應(yīng)用于臨床，是超聲治療腫瘤的一種微創(chuàng)方法。HIFU利用壓電晶體發(fā)射超聲波，將能量聚集在靶組織上，致其凝固性壞死(靶區(qū)焦點(diǎn)溫度瞬間可達(dá)65～100 ℃)，從而達(dá)到原位滅活腫瘤的目的，對(duì)靶區(qū)周圍正常組織沒有顯著影響。

20世紀(jì)50年代，科學(xué)家們提出用HIFU從體外對(duì)患者進(jìn)行無創(chuàng)性手術(shù)治療的設(shè)想，隨后的數(shù)十年內(nèi)人們對(duì)HIFU的組織效應(yīng)進(jìn)行了大量的研究，并深入開展了一系列HIFU治療腫瘤的試驗(yàn)及臨床研究，結(jié)果表明，HIFU技術(shù)可用于治療子宮肌瘤、乳腺癌、惡性骨腫瘤、軟組織肉瘤、肝癌、胰腺癌以及前列腺癌等[7]。自Foster等[8]將HIFU首次用于治療前列腺癌以來，眾多學(xué)者從不同的方面進(jìn)行研究，已經(jīng)取得了可喜的成績。HIFU治療局限性前列腺癌有較好的控制率，特別可用于第一次治療失敗或治療后復(fù)發(fā)的病例[9-10]。隨著研究的深入，人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，HIFU治療前列腺癌后，隨著原發(fā)灶愈合，轉(zhuǎn)移灶也自行消退，復(fù)發(fā)率也顯著降低，提示HIFU治療腫瘤可以增強(qiáng)機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)，誘發(fā)宿主細(xì)胞的主動(dòng)免疫[11-12]。

研究表明，HIFU治療前列腺癌引起聚焦區(qū)靶細(xì)胞壞死，而周圍亞致死區(qū)T淋巴細(xì)胞及其亞群、細(xì)胞因子(如白細(xì)胞介素2、干擾素γ、腫瘤壞死因子α)等顯著增多，說明HIFU改變了前列腺癌組織的抗原性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗腫瘤免疫[13]。樹突狀細(xì)胞是目前所知功能最強(qiáng)的抗原呈遞細(xì)胞，它能高效地?cái)z取、加工處理和抗原呈遞，未成熟樹突狀細(xì)胞具有較強(qiáng)的遷移能力，成熟樹突狀細(xì)胞能有效激活初始型T細(xì)胞，處于啟動(dòng)、調(diào)控、并維持免疫應(yīng)答的中心環(huán)節(jié)。Liu等[14]研究顯示，HIFU治療前列腺癌可促進(jìn)原位樹突狀細(xì)胞的激活；HIFU治療前列腺癌時(shí)用稀疏掃描的方式比密集掃描方式能更有效地增強(qiáng)樹突狀細(xì)胞滲透入腫瘤組織并促進(jìn)樹突狀細(xì)胞的成熟；HIFU治療前列腺癌可通過激活樹突狀細(xì)胞增強(qiáng)機(jī)體免疫反應(yīng)而達(dá)到抗腫瘤作用。陳照陽等[15]采用經(jīng)直腸HIFU對(duì)32例前列腺癌患者進(jìn)行治療，觀察治療后患者近期外周血T淋巴細(xì)胞及其亞群和輔助性T細(xì)胞因子的變化，發(fā)現(xiàn)外周血CD4+T細(xì)胞數(shù)量百分比及CD4+/CD8+比值顯著升高，細(xì)胞因子白細(xì)胞介素2、干擾素γ水平顯著增高，白細(xì)胞介素4、白細(xì)胞介素10水平顯著降低，說明經(jīng)直腸HIFU治療前列腺癌可以在近期內(nèi)改善患者機(jī)體免疫功能。由此可見，HIFU治療前列腺癌不僅在聚焦區(qū)能原位滅活癌組織，而且能增強(qiáng)機(jī)體的免疫應(yīng)答，提高整體治療效果。

2 超聲微泡造影劑

超聲微泡造影劑由氣體核心及包封氣體的殼膜材料構(gòu)成，由于其直徑為微米級(jí)甚至納米級(jí)，可以順利通過肺循環(huán)到達(dá)全身組織器官，微泡的特殊生物特性決定它不僅是一種良好的超聲顯像對(duì)比劑，而且是一種重要的藥物遞送及基因轉(zhuǎn)染載體，開創(chuàng)了無創(chuàng)超聲診斷和治療的新領(lǐng)域[16]。

微泡可裝載免疫治療藥物，從而使癌細(xì)胞成為更好的免疫靶子。通過微泡將編碼腫瘤相關(guān)抗原的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)到腫瘤細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，可提高腫瘤的免疫原性，從而增強(qiáng)宿主抗腫瘤的免疫應(yīng)答。Haag等[17]研究表明，微泡包裹人雄激素受體反義寡核苷酸能靶向治療前列腺癌。De Temmerman等[18]研究小組發(fā)現(xiàn)，微泡包裹信使RNA復(fù)合物能充當(dāng)合適、安全、有效的樹突狀細(xì)胞轉(zhuǎn)染工具，啟動(dòng)機(jī)體細(xì)胞免疫，從而實(shí)現(xiàn)免疫治療目的。微泡表面可結(jié)合補(bǔ)體，與配體特異性相互作用，通過體液免疫提高機(jī)體免疫原性[19]。

微泡在超聲波輻射的觸發(fā)下，不斷地壓縮和膨脹，當(dāng)聲能達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，可導(dǎo)致微泡破裂，微泡破裂可以降低超聲空化效應(yīng)閾值，增強(qiáng)空化效應(yīng)，這種空化效應(yīng)既可使腫瘤細(xì)胞因膜的活動(dòng)性加強(qiáng)而使腫瘤抗原暴露出來，同時(shí)也使細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)的抗原呈現(xiàn)于細(xì)胞表面，這就改變了腫瘤組織的免疫原性，加強(qiáng)了機(jī)體對(duì)腫瘤組織的免疫反應(yīng)[8,10]。由于空化作用伴隨發(fā)生的沖擊波、射流對(duì)細(xì)胞的作用，使細(xì)胞膜通透性增加，大分子物質(zhì)可以進(jìn)入細(xì)胞，這種現(xiàn)象稱為“聲孔效應(yīng)”。聲孔效應(yīng)是“超聲增強(qiáng)藥物傳遞”和“超聲基因療法”的重要物理基礎(chǔ)。聲孔效應(yīng)可以促進(jìn)免疫細(xì)胞因子進(jìn)入腫瘤組織內(nèi)，調(diào)控免疫平衡。Zolochevska等[20]發(fā)現(xiàn),聲孔效應(yīng)能促進(jìn)白細(xì)胞介素27調(diào)控前列腺癌細(xì)胞的生長。

3 低頻超聲

低頻超聲一般是指頻率范圍在20～1000 kHz的聲波，具有在組織中易穿透、衰減低、聲能吸收少等特點(diǎn)，臨床上在溶栓、骨關(guān)節(jié)病、軟組織損傷以及抗感染和炎癥等疾病的治療中有較為肯定的作用。近年來低頻超聲在腫瘤治療中的研究不斷深入，它可以增加細(xì)胞膜通透性，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞增殖。低頻超聲與化療藥物聯(lián)合應(yīng)用可提高化療藥物的敏感性，低頻超聲與微泡造影劑合用，可以通過增強(qiáng)空化效應(yīng)等栓塞腫瘤血供，或以靶向釋放藥物或基因的方式治療腫瘤，因此低頻率、低功率超聲聯(lián)合微泡抑制腫瘤作用成為研究熱點(diǎn)[21]。上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院超聲科前期研究表明，低頻超聲聯(lián)合微泡能顯著促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞凋亡，降低腫瘤微血管密度，抑制裸鼠人前列腺癌皮下移植瘤的生長[4]。

早在20世紀(jì)90年代，Khodareva等[22]就發(fā)現(xiàn)低頻超聲能刺激免疫記憶細(xì)胞，產(chǎn)生特異性的免疫應(yīng)答。Tezel等[23]通過經(jīng)皮局部應(yīng)用破傷風(fēng)類毒素后發(fā)現(xiàn)，低頻超聲可激活皮下免疫細(xì)胞，特別是郎格漢斯細(xì)胞，抗原呈遞，遷徙到局部淋巴結(jié)，引起免疫系統(tǒng)應(yīng)答反應(yīng)。Dahlan等[24]也發(fā)現(xiàn)低頻超聲是皮下免疫反應(yīng)產(chǎn)生的佐劑。由此可見，低頻超聲具有免疫刺激效應(yīng)。

Scarponi等[25]在研究低頻率、低功率超聲(42 kHz，0.15 W/cm2)對(duì)離體培養(yǎng)的人角質(zhì)細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的活性及免疫功能的作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，低頻率、低功率超聲并沒有影響角質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶活性、細(xì)胞存活率、黏附分子的表達(dá)以及免疫調(diào)控因子的釋放，也沒有改變樹突狀細(xì)胞膜表型、細(xì)胞因子屬性以及抗原呈遞能力；當(dāng)?shù)皖l率超聲功率增加到5 W/cm2時(shí)，不但增加了角質(zhì)細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞凋亡率，還能促進(jìn)角質(zhì)細(xì)胞釋放白細(xì)胞介素，激活細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶以及樹突狀細(xì)胞CD40的表達(dá)，可見5 W/cm2的低頻超聲能改變離體角質(zhì)細(xì)胞及樹突狀細(xì)胞的免疫功能。

4 小 結(jié)

超聲治療前列腺癌是一種無創(chuàng)性的理想方法，在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí)直接或間接增強(qiáng)機(jī)體的免疫反應(yīng)。HIFU已應(yīng)用于臨床，大量治療結(jié)果表明，HIFU治療后可刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)，對(duì)人體免疫反應(yīng)產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用。微泡可裝載免疫藥物或免疫基因，特異性結(jié)合靶細(xì)胞，提高機(jī)體免疫應(yīng)答；微泡也可以通過降低低頻超聲空化閾值，增加細(xì)胞膜通透性，調(diào)控免疫平衡，增強(qiáng)低頻超聲的免疫作用。目前對(duì)于HIFU治療前列腺癌及其免疫反應(yīng)的研究比較深刻而透徹，而對(duì)于低頻率超聲聯(lián)合微泡對(duì)前列腺癌及其免疫反應(yīng)的研究較少，為今后進(jìn)一步的研究指明了方向。

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