不可逆性电穿孔消融宫颈癌后残留肿瘤生物学行为的实验研究

Irreversible electropration ablation is a newly developing physiotherapy on tumors. The results of researches till now have confirmed that irreversible electroporation could ablate tumors in vivo and cells in vitro effectively. It was also demonstrated safe to the bodies. But being a physical ablation method, it is still not clear if proliferation, invasion and other malignant behaviors of remnant tumors would be promoted, once incomplete ablation occured when treating malignant tumors. And that just plays a pivotal roll in therapeutic effect of tumor and prognosis of tumor patients. This project is based on the previous studies. Cervical cancer was chosen as the object due to indication of irreversible electroporation ablation and pathological characteristic of cervical cancer. It is the first time to focus in malignant behaviors of the remnant tumor post ablated with irreversible electroporation. Human cervical cancer cell lines, subcutaneous transplant tumor and in situ transplant tumor in nude mice will be involved in this research as experimental materials. Living fluorescence imaging technology, histological examination, molecular biology and cytobiology experiments will be used to investigate malignant behaviors changes of remnant cervical cancer after being treated by irrversible electroporation ablation. With the project going on, it will reveal the potential risk of recurrence, invasion and metastasis in remnant tumors of irreversible electroporation ablation. It is helpful to drive this technique to clinical application and evaluate its prospect in treating cervical cancer. This project would produce experimental foundation and theories necessary for it.

不可逆性电穿孔消融技术是一项新兴的肿瘤物理治疗方法，其对恶性肿瘤细胞、瘤体的杀伤效应和对机体的安全性已经得到了充分的证实。但是作为一种物理消融手段，应用于恶性肿瘤治疗时，一旦存在消融不彻底，是否会刺激残留肿瘤细胞增殖、促进其恶性行为能力，目前尚不清楚。而这些正是影响恶性肿瘤治疗效果和患者预后的重要原因。本项目基于既往研究结果，从不可逆性电穿孔消融的适应征和宫颈癌的病变特点出发，选择人宫颈癌为对象，首次对不可逆性电穿孔消融后残留肿瘤生物学行为进行研究。拟以人宫颈癌细胞系、裸鼠皮下和子宫颈原位移植瘤为材料，采用活体荧光成像技术、组织学观察、分子生物学检测以及细胞生物实验，系统的探讨不可逆性电穿孔消融宫颈癌后残留的肿瘤细胞和组织恶性行为变化。本研究结果将揭示不可逆性电穿孔消融后"残留肿瘤"潜在的复发、侵袭、转移风险；为推进该技术的临床化进程，探讨其在人宫颈癌治疗中的应用前景，提供必要的实验基础。

背景：在一定场强、脉宽(μs-ms级)的脉冲电场作用下，细胞膜的脂质双分子层暂时重新排列形成了一些被称为微孔的亲水性通道。随着脉冲电场的增强，细胞膜上出现不可恢复的穿孔形成，导致细胞死亡，即不可逆性电穿孔（irreversible electroporation, IRE）。我们前期研究结果已经证实，利用脉冲电场在体外细胞实验和动物的在体移植瘤中均能造成细胞的IRE，导致肿瘤细胞坏死或凋亡、瘤体被破坏。作为一种新的肿瘤物理治疗方法，本研究着重研究IRE治疗后残留宫颈癌的生物学变化。.研究内容：1.探讨 IRE对宫颈癌细胞株的恶性生物学行为；2.构建IRE消融裸鼠皮下宫颈癌残留肿瘤的模型；3.IRE消融人宫颈癌荷瘤裸鼠后残留肿瘤的生物学行为变化的研究；4.治疗剂量IRE介导干扰质粒治疗残留肿瘤的可行性研究。.研究结果：1. 亚致死剂量IRE作用后， HeLa、SiHa细胞的增殖能力明显受到抑制 （P<0.05），迁移能力、侵袭和粘附能力均未见明显变化（P>0.05），且脉冲电场作用后，细胞内 P53、P21 蛋白表达明显升高，而 CDK2、PCNA 表达下降（P<0.05）；与顺铂转运有关的铜离子转运蛋白（CTR1）表达增加（P<0.05）；2. 调整IRE参数后，处理裸鼠皮下宫颈癌肿瘤模型，可定量残留肿瘤组织；IRE处理后的残留肿瘤组织增殖（PCNA）、转移（E-Ca/N-Ca）等无明显变化（P>0.05）； 3. 体外细胞实验及体内实验均证实，治疗剂量IRE可介导干扰质粒进入宫颈癌细胞，并在一定程度上发挥抑制肿瘤生长的作用。.本研究结果提示：IRE处理对宫颈癌残留肿瘤细胞无明显促进生长及转移的作用，且治疗剂量IRE即可介导干扰质粒进入残留肿瘤细胞内，发挥抑制肿瘤生长及增殖的作用，是一种较有前景的肿瘤物理治疗方法。