以往對于腫瘤疾病的治療,主要通過實施手術,給予放、化療進行治療,隨著研究的不斷深入,光熱療法應運而生。光熱療法是一種新型的腫瘤治療手段,使用了金納米顆粒輔助技術,能夠對病灶內單細胞加熱,促使熱療的可控性、殺傷性大大提升,可以選擇性殺傷腫瘤細胞。本文主要分析光熱療法在淺表腫瘤中的應用價值,具體研究如下。
熱療所指的就是充分利用致熱源熱效應,使全身或者腫瘤區域加至有效治療溫度,且在一定時間內保持這一溫度,明確腫瘤組織與正常組織對溫度耐受力間的差異,有效將腫瘤細胞殺滅,不會對正常組織造成損害的一種治療手段[1]。熱療屬于物理治療方法,與傳統的放療、化療、手術治療相較,光熱治療具備微創、無創的特征,可以使患者疼痛得到緩解。
1熱療的具體作用
熱療可以直接殺傷腫瘤細胞,在熱療治療實施過程中,會有高溫產生,這種環境能夠促使生物膜通透性產生變化,對鈣離子、鉀離子、鈉離子進出細胞產生直接影響,破壞細胞。除此之外,熱療對DNA損傷修復有促進作用,高溫無法對DNA鏈造成直接損害,不過可以促使染色質結構產生變化,對染色質的合成具備抑制作用,進而對DNA修復造成影響。
熱療可選擇性殺死腫瘤細胞,實際上,很多腫瘤內部血流所占比例僅僅約為周圍正常組織3%[2],受到高熱作用影響后,周圍正常組織血管會逐漸擴張,此時血流量較快,血液循環良好,毛細血管會受到壓迫,形成血竇。腫瘤血管新生成后,血流變化非常大,以至于在高熱作用條件下,腫瘤組織血流有較大阻力,血流速度慢,熱量難以聚集,散熱難度較大,溫度會在短時間內上升,導致巨大儲熱庫的形成,與腫瘤周圍組織相較,腫瘤組織的溫度明顯要高,溫差在5℃~10℃,有研究顯示,若腫瘤周圍組織溫度達41.5℃,則腫瘤溫度在43℃~48℃[3],該溫差可以充分利用熱量將癌細胞殺死,不會導致正常細胞受到損害,除此之外,高溫還會導致腫瘤區域pH值較低,細胞處于缺氧狀態,在偏酸、缺氧的情況下,腫瘤細胞對熱有著較高的敏感度,可被選擇性殺死。
熱療能夠損害腫瘤組織血管內皮細胞,對腫瘤血管生成有抑制作用,可減弱血管修復功能。熱療對腫瘤細胞凋亡有促進作用,可以與放療、化療聯合應用,能夠有效提高患者的生存率,降低疾病死亡率。
2熱療在淺表腫瘤中的治療價值
2.1熱療治療中的測溫技術 有資料表明,有1例腫瘤病例經過數日高溫治療后,腫瘤體積明顯縮小,在2年后,腫瘤徹底消失[4],熱療主要對淺表腫瘤治療能夠取得較好的療效,其中包括部分軟組織肉瘤、惡性黑色素瘤、乳腺癌等,有研究顯示,熱療在乳腺癌的治療中效果較佳,熱療在高危乳腺癌患者的治療中也能取得理想療效。雖然熱療在臨床中能夠取得理想療效,但是與手術治療、放療、化療相較,熱療仍然為輔助手段,占據次要地位,主要原因在于這種治療方式的開展難度較大,對技術要求非常高。
最理想的熱療方式就是均勻分布腫瘤內部溫度,臨床中常用的溫度測量手段非常多,有損性測溫的使用頻率較高,不過這種測量方式有一定局限性,例如在加熱過程中,有損性測溫僅僅能夠對腫瘤區域及其鄰近組織的溫度進行測量,測量范圍有限,且創傷性達,在實施插針操作中,可能會導致病變細胞轉移,最終測量的溫度并不是整個凝固區溫度,而是點溫度,若腫瘤較大,溫度分布不均,則可能導致測量結果不準確[5]。況且在每次熱療過程中,均需接受有損測溫,則對于患者而言會加大他們的痛苦。
2.2熱療應用中的金納米技術 熱療采用了金納米技術,光學性質比較特殊,可最大限度投射到組織與血液中。有研究表明,金納米顆粒可以通過足夠熱量,將腫瘤細胞殺死[6]。光熱治療不僅依賴金納米技術,而且對靶向性加熱也有較高的依賴性,在化學基團起到修飾作用后,特異性抗體與金納米兩者可以相耦合,確保腫瘤細胞與上述兩者相結合,經過光源照射之后,在光熱轉換效應中,金納米顆粒可促使腫瘤細胞溫度上升,達到靶向治療的目的,在近紅光區域,正常組織表現為低能量吸收,在光熱治療過程中,金納米顆粒可選擇性加熱,因此,正常組織不會在加熱治療中受到損傷。曾經有動物實驗表明,當金納米顆粒經過修飾后,選取小鼠腫瘤部位,將金納米顆粒注射于腫瘤部位,注射部位要充分暴露,在激光條件下進行照射,通過磁共振熱成像對腫瘤鄰近組織與腫瘤組織進行監測,觀察到約5 min后,腫瘤組織溫度明顯上升,該溫度可損傷腫瘤組織,然后正常組織并未受到損害,溫度上升幅度非常小,細胞活性處于安全狀態,周圍組織不會受到太大影響。
金納米光熱治療能夠對癌細胞造成選擇性破壞,降低周圍正常組織細胞受損程度,是一種安全性非常高的無創技術,能夠有效彌補以往治療手段中的不足,可以使熱能效應大大提升,改進金納米顆粒結構與形態,便于在治療過程中對溫度調控更加精準,應用于臨床治療中[7]。在皮膚深層中,金納米顆粒的分布存在差異,這位熱治療劑量的傳遞提供了條件,通過紅外線照射會產生光熱效應,能夠將上皮癌細胞消滅。
目前,部分癌細胞表面都有表皮生長因子受體,這可以為腫瘤疾病的治療提供新的思路。有研究表明,利用近紅外激光對腫瘤部位進行照射,可以提升溫度,殺死腫瘤細胞,也不會對周圍健康組織造成損害。以往僅能夠給予局域性加熱,加熱病灶單個細胞,能夠使熱療的可控性、精確度提升。金納米籠狀顆粒可以將光子吸收,促使光能轉變為熱能,提升溫度,這種光吸收技術能有效擴大光吸收截面,不會產生太大毒性,顆粒表面修飾難度較低。
3結論
雖然現階段金納米顆粒在腫瘤治療中有所應用,且取得一定成果,但是這種治療方式的實施對技術設備、技術操作有較高要求,其中部分環節還需要更加優化。人體生理環境比較特殊,需促使金納米顆粒靶向傳遞效率、生物相容性產生變化,確保組織分布、穩定性良好,便于疾病的治療順利進行,提高疾病治療的有效率。目前,關于光熱療法的毒性還處于待研究狀態中,隨著各類問題逐漸解決后,光熱療法必定能夠在腫瘤治療中起到重要作用,降低癌癥死亡率,提高臨床療效,取得理想的治療效果。
參考文獻:
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編輯/張燕