低剂量辐射免疫兴奋效应对荷瘤鼠化疗副作用的影响
作者：傅勤 王丽娟 陈军 宋连生
单位：傅勤、陈军、宋连生：130012 长春，吉林省肿瘤防治研究所；王丽娟：长春中医学院新药中心
关键词：
中华放射医学与防护杂志990218 化学疗法是人类治疗恶性肿瘤的主要手段之一。但几乎所有的化疗药物在杀伤肿瘤细胞的同时，也杀伤正常组织细胞，尤其是骨髓造血组织和免疫组织，致使肿瘤患者免疫功能低下、造血功能抑制、外周血白细胞、血小板数量减少，严重者可影响临床治疗的正常进行。因此，减轻化疗药物引起的副作用，对改善肿瘤患者的生存质量，提高化疗疗效具有十分重要意义。本文利用化疗前给予荷瘤鼠低剂量X射线全身照射，观察其减轻化疗药物所致小鼠免疫功能抑制作用，探讨低剂量辐射免疫兴奋效应在临床应用的可能性，现将结果报告如下。
一、材料和方法
, 百拇医药
1.实验动物：C57BL/6小鼠，6～8周龄，体重(18±2) g，雌雄各半。白求恩医科大学医学实验动物部提供。
2.细胞株：Lewis肺癌细胞株、Yac-1细胞株由白求恩医科大学卫生部免疫学重点实验室惠赠。
3.试剂和仪器：RPMI 1640培养基(日本)，含10%灭活FCS，2 mmol/L HEPES，2 mmol/L L-glutamin, 100 U/ml青霉素，100 μg/ml链霉素；Con A (Sigma,美国)；3H-TdR (中国原子能科学研究所)；丝裂霉素C(Kyowa Hakko Kogyo Co,Ltd.日本)；胰蛋白酶(上海分装)；液体闪烁计数器(瑞典)；CO2孵箱(RIKA-Kogyo,日本)。
4.实验分组：将动物按体重随机分为正常对照组，常规条件下饲养；肿瘤模型组，该组动物于右后肢接种浓度为1×107/ml的Lewis肺癌细胞0.1 ml，饲养条件同上；单纯化疗组，肿瘤移植方法同上，肿瘤移植后第2天给予0.3 mg/kg MMC，给药途径ip；低剂量辐射并用化疗组即辐射实验组，该组动物肿瘤模型制备方法同上，在给予化疗药物前9小时给予75 mGy X射线全身照射(WBI)，剂量率为12.5 mGy/min，照射时间为6分钟。
, 百拇医药
5.免疫指标测定：小鼠胸腺细胞自发增殖能力、脾细胞对Con反应能力测定见文献[1]；小鼠脾脏NK、LAK细胞杀伤活性测定见文献[2]。
6.Yac-1细胞标记见文献[2]。
二、结果
1.低剂量辐射对小鼠免疫器官的影响，见表1。
表1 低剂量辐射对小鼠
胸腺细胞增殖能力及脾细胞对
ConA反应能力的影响(.min-1) 组别
动物数
, 百拇医药 胸腺细胞
增殖能力
脾细胞
反应能力
正常对照组
6
5280±415
14414±2887
肿瘤模型组
6
3766±234Δ
9635±2372Δ
, 百拇医药
单纯化疗组
5
2323±261Δ
6572±1804Δ
辐射实验组
6
3680±280*
12812±2288*
注：与单纯化疗组比较*P<0.05；与正常对照组比较ΔP<0.05
由表1可见，移植肿瘤后，小鼠胸腺细胞自发增殖能力及脾细胞对丝裂源的反应能力均明显下降；荷瘤鼠接受化疗药物作用后，其免疫器官功能进一步降低；在化疗前给予低剂量X射线全身照射，可使免疫器官功能得到明显改善，与单纯化疗组比较，P<0.05。
, 百拇医药
2.低剂量辐射对小鼠脾脏NK、LAK细胞杀伤活性的影响，见表2。
表2 低剂量辐射对小鼠脾脏NK、LAK细胞杀伤活性的影响(
±s) 组别
动物数
细胞毒活性(%)
NK细胞
LAK细胞
正常对照组
6
70.45±10.25
64.12±5.72
, 百拇医药
肿瘤模型组
6
55.76±7.86Δ
46.12±3.79Δ
单纯化疗组
5
39.71±7.02Δ
40.64±8.72Δ
辐射实验组
6
65.40±8.91*
, 百拇医药
50.36±7.77*
注：与单纯化疗组比较*P<0.05;与正常对照组比较ΔP<0.05
由表2可见，移植肿瘤后，小鼠脾脏NK、LAK细胞的杀伤活性均明显下降，此时再给予化疗药物作用，其活性降低更为显著；化疗前给予75 mGy X射线全身照射，可使NK、LAK细胞杀伤活性得到明显增强。
三、讨论
低剂量辐射免疫兴奋作用是近年来放射生物学研究的热点，其免疫增强作用在临床上具有提高放化疗所致肿瘤患者免疫功能低下的应用前景。因此，探讨低剂量辐射免疫兴奋作用对荷瘤鼠化疗副作用的影响具有现实意义。
本研究结果表明，机体荷瘤后，胸腺细胞自发增殖能力及脾细胞对ConA的反应能力均显著下降，此时接受化疗药物作用，上述两项指标会进一步降低；而作为可直接杀伤肿瘤细胞的NK、LAK细胞杀伤活性也表现明显降低。化疗前给予低剂量X射线全身照射，可使荷瘤鼠免疫功能得到改善，与单纯化疗组比较，胸腺细胞自发增殖能力、脾细胞对丝裂源的反应能力均有明显提高(P<0.05)，NK、LAK细胞的细胞毒活性也有明显的增强(P<0.05)。
, 百拇医药
有资料表明[3]，低剂量辐射免疫兴奋作用的机制源于T细胞生物活性表达增强。在胸腺表现为胸腺细胞自发增殖能力提高，CD4，CD8，双阴性即未成熟的原胸腺细胞比例增加；细胞更新、成熟、分化加速，向外周输送的效应细胞增多；而脾脏T细胞的激活则可促进脾细胞内DNA、RNA及蛋白质等生物大分子的合成，与其相关的细胞因子分泌量的增加，有利于免疫功能的表达。由此可见，化疗前给予适量的X射线全身预照射，有利于机体免疫功能的保护与适应，降低化疗引起的副作用。
参考文献
1 鞠桂芝，齐进，刘树铮.低水平辐射诱导的免疫适应性反应.白求恩医科大学学报(增刊)，1990,16：1-4.
2 龚守良主编.实用基础医学实验技术.长春：吉林科学技术出版社，1991.198-200.
3 刘树铮.低剂量辐射诱导免疫系统兴奋效应的研究现状.中华放射医学与防护杂志，1995，15：217-222.
(收稿：1998-07-06 修回:1998-09-01), 百拇医药
单位：傅勤、陈军、宋连生：130012 长春，吉林省肿瘤防治研究所；王丽娟：长春中医学院新药中心
关键词：
中华放射医学与防护杂志990218 化学疗法是人类治疗恶性肿瘤的主要手段之一。但几乎所有的化疗药物在杀伤肿瘤细胞的同时，也杀伤正常组织细胞，尤其是骨髓造血组织和免疫组织，致使肿瘤患者免疫功能低下、造血功能抑制、外周血白细胞、血小板数量减少，严重者可影响临床治疗的正常进行。因此，减轻化疗药物引起的副作用，对改善肿瘤患者的生存质量，提高化疗疗效具有十分重要意义。本文利用化疗前给予荷瘤鼠低剂量X射线全身照射，观察其减轻化疗药物所致小鼠免疫功能抑制作用，探讨低剂量辐射免疫兴奋效应在临床应用的可能性，现将结果报告如下。
一、材料和方法
, 百拇医药
1.实验动物：C57BL/6小鼠，6～8周龄，体重(18±2) g，雌雄各半。白求恩医科大学医学实验动物部提供。
2.细胞株：Lewis肺癌细胞株、Yac-1细胞株由白求恩医科大学卫生部免疫学重点实验室惠赠。
3.试剂和仪器：RPMI 1640培养基(日本)，含10%灭活FCS，2 mmol/L HEPES，2 mmol/L L-glutamin, 100 U/ml青霉素，100 μg/ml链霉素；Con A (Sigma,美国)；3H-TdR (中国原子能科学研究所)；丝裂霉素C(Kyowa Hakko Kogyo Co,Ltd.日本)；胰蛋白酶(上海分装)；液体闪烁计数器(瑞典)；CO2孵箱(RIKA-Kogyo,日本)。
4.实验分组：将动物按体重随机分为正常对照组，常规条件下饲养；肿瘤模型组，该组动物于右后肢接种浓度为1×107/ml的Lewis肺癌细胞0.1 ml，饲养条件同上；单纯化疗组，肿瘤移植方法同上，肿瘤移植后第2天给予0.3 mg/kg MMC，给药途径ip；低剂量辐射并用化疗组即辐射实验组，该组动物肿瘤模型制备方法同上，在给予化疗药物前9小时给予75 mGy X射线全身照射(WBI)，剂量率为12.5 mGy/min，照射时间为6分钟。
, 百拇医药
5.免疫指标测定：小鼠胸腺细胞自发增殖能力、脾细胞对Con反应能力测定见文献[1]；小鼠脾脏NK、LAK细胞杀伤活性测定见文献[2]。
6.Yac-1细胞标记见文献[2]。
二、结果
1.低剂量辐射对小鼠免疫器官的影响，见表1。
表1 低剂量辐射对小鼠
胸腺细胞增殖能力及脾细胞对
ConA反应能力的影响(.min-1) 组别
动物数
, 百拇医药 胸腺细胞
增殖能力
脾细胞
反应能力
正常对照组
6
5280±415
14414±2887
肿瘤模型组
6
3766±234Δ
9635±2372Δ
, 百拇医药
单纯化疗组
5
2323±261Δ
6572±1804Δ
辐射实验组
6
3680±280*
12812±2288*
注：与单纯化疗组比较*P<0.05；与正常对照组比较ΔP<0.05
由表1可见，移植肿瘤后，小鼠胸腺细胞自发增殖能力及脾细胞对丝裂源的反应能力均明显下降；荷瘤鼠接受化疗药物作用后，其免疫器官功能进一步降低；在化疗前给予低剂量X射线全身照射，可使免疫器官功能得到明显改善，与单纯化疗组比较，P<0.05。
, 百拇医药
2.低剂量辐射对小鼠脾脏NK、LAK细胞杀伤活性的影响，见表2。
表2 低剂量辐射对小鼠脾脏NK、LAK细胞杀伤活性的影响(
±s) 组别动物数
细胞毒活性(%)
NK细胞
LAK细胞
正常对照组
6
70.45±10.25
64.12±5.72
, 百拇医药
肿瘤模型组
6
55.76±7.86Δ
46.12±3.79Δ
单纯化疗组
5
39.71±7.02Δ
40.64±8.72Δ
辐射实验组
6
65.40±8.91*
, 百拇医药
50.36±7.77*
注：与单纯化疗组比较*P<0.05;与正常对照组比较ΔP<0.05
由表2可见，移植肿瘤后，小鼠脾脏NK、LAK细胞的杀伤活性均明显下降，此时再给予化疗药物作用，其活性降低更为显著；化疗前给予75 mGy X射线全身照射，可使NK、LAK细胞杀伤活性得到明显增强。
三、讨论
低剂量辐射免疫兴奋作用是近年来放射生物学研究的热点，其免疫增强作用在临床上具有提高放化疗所致肿瘤患者免疫功能低下的应用前景。因此，探讨低剂量辐射免疫兴奋作用对荷瘤鼠化疗副作用的影响具有现实意义。
本研究结果表明，机体荷瘤后，胸腺细胞自发增殖能力及脾细胞对ConA的反应能力均显著下降，此时接受化疗药物作用，上述两项指标会进一步降低；而作为可直接杀伤肿瘤细胞的NK、LAK细胞杀伤活性也表现明显降低。化疗前给予低剂量X射线全身照射，可使荷瘤鼠免疫功能得到改善，与单纯化疗组比较，胸腺细胞自发增殖能力、脾细胞对丝裂源的反应能力均有明显提高(P<0.05)，NK、LAK细胞的细胞毒活性也有明显的增强(P<0.05)。
, 百拇医药
有资料表明[3]，低剂量辐射免疫兴奋作用的机制源于T细胞生物活性表达增强。在胸腺表现为胸腺细胞自发增殖能力提高，CD4，CD8，双阴性即未成熟的原胸腺细胞比例增加；细胞更新、成熟、分化加速，向外周输送的效应细胞增多；而脾脏T细胞的激活则可促进脾细胞内DNA、RNA及蛋白质等生物大分子的合成，与其相关的细胞因子分泌量的增加，有利于免疫功能的表达。由此可见，化疗前给予适量的X射线全身预照射，有利于机体免疫功能的保护与适应，降低化疗引起的副作用。
参考文献
1 鞠桂芝，齐进，刘树铮.低水平辐射诱导的免疫适应性反应.白求恩医科大学学报(增刊)，1990,16：1-4.
2 龚守良主编.实用基础医学实验技术.长春：吉林科学技术出版社，1991.198-200.
3 刘树铮.低剂量辐射诱导免疫系统兴奋效应的研究现状.中华放射医学与防护杂志，1995，15：217-222.
(收稿：1998-07-06 修回:1998-09-01), 百拇医药