氢氧化钠溶液肿瘤瘤内注射的实验研究
http://www.100md.com
中国超生医学杂志 2000年第16卷第5期
氢氧化钠溶液肿瘤瘤内注射的实验研究
刘利民 张韵华 许根英
摘 要 目的：研究氢氧化钠溶液瘤内注射溶组织特点,初步探讨其作为瘤内用药的可行性。方法：Wistar大鼠8只,腋下种植Warker-256癌肉瘤。大鼠分2组,直视下瘤内分别注射无水乙醇或氢氧化钠溶液。无水乙醇剂量:0.1-0.3ml,10%氢氧化钠溶液剂量:0.1ml。治疗后饲养3天,取肿瘤、肝脏、肾脏标本行病理检查。家兔5只,在清醒或麻醉情况下,先后行氢氧化钠小剂量(10%0.03ml)皮下注射、静脉注射、肝脏注射、皮下大剂量(10%2ml)注射,测量肝肾功能、PH值、血常规计数。结果：氢氧化钠治疗组中3只大鼠肿瘤完全坏死消失,2只大鼠因肿瘤过大,药物剂量不足,肿瘤一端残留,大小13×11mm、10×20mm,一只残留肿瘤旁见20mm大小的液性暗区。无水乙醇注射组3只肿瘤均控制不佳,肿瘤继续增大,肿瘤均>30mm。氢氧化钠注射组未见明显的肝、肾损害。家兔皮下、静脉、肝脏小剂量注射时,对生理及生化指标影响不大,大剂量注射时,家兔均存活。结论：氢氧化钠溶液具有肿瘤溶蚀力极强,药物极易渗透,肿瘤不易残留,一定剂量下全身副作用较小的特点,可能成为良好的肿瘤化学性切除的瘤内注射药物。
, 百拇医药
关键词：肿瘤 氢氧化钠
肿瘤瘤内注射无水乙醇(PEIT)是肝癌非手术治疗的常用方法之一〔1〕,具有较好的疗效。但PEIT仍存在不足之处:肿瘤包膜、瘤内纤维分隔、治疗后凝固性坏死纤维形成等影响了乙醇的扩散,使治疗效果欠佳,易产生残瘤,增加了肿瘤治疗次数。氢氧化钠具有强烈的腐蚀作用,产生液化性坏死,使肿瘤易于完全坏死。我们将之用于动物肿瘤的瘤内注射,报道如下。
资料与方法
Wistsr大鼠8只,腋下种植Warker-256癌肉瘤(上海医学工业研究院提供,沪动合证字第107号),大鼠大小100～130g,肿瘤大小:15mm～24mm。家兔5只,体重3kg。麻醉剂:3%戊巴比妥钠。注射药物:10%氢氧化钠、无水乙醇。
实验过程:1.大鼠腹腔麻醉, 剂量:30mg/kg。超声观察记录肿瘤大小。分两组,直视下瘤内一组注射10%氢氧化钠溶液0.1ml;另一组注射无水乙醇溶液0.1～0.3ml,注药后超声观察肿瘤声像图改变。饲养3天后,处死动物观察测量肿瘤大小,取肿瘤、肝脏、肾脏标本送病理检查; 2.家兔5只,固定,臀部皮下注射10%氢氧化钠溶液0.03ml,注药前耳缘静脉抽血测肝、肾功能、血红蛋白含量,耳中动脉抽血行血气分析。注药后30～60分钟,复查血气分析。3天后复查肝、肾功能及血红蛋白含量; 3.家兔2只,戊巴比妥钠耳缘静脉麻醉,耳中动脉抽血行血气分析,随后耳缘静脉快速注射10%氢氧化钠0.03ml,注射后10分钟～20分钟复查血气分析,观察注药后家兔一般情况及股动脉流速曲线变化。6天后复查肝、肾功能及血红蛋白含量; 4.家兔3只,耳缘静脉麻醉,臀部皮下各注射10%氢氧化钠1ml、2ml、2ml,6天后复查肝、肾功能及血红蛋白含量; 5.家兔4只,耳缘静脉麻醉,剖腹,肝内注射10%氢氧化钠0.03ml,关腹,4天后复查肝、肾功能及血红蛋白含量,处死动物,肝、肾及皮肤标本送病理检查。
, 百拇医药
结 果
1. 氢氧化钠溶液及无水乙醇注射后肿瘤变化见表1。
2. 清醒状态下家兔皮下或麻醉状态下肝脏及静脉注射氢氧化钠后,有瞬间的刺激反应,均可耐受。心率250次/分钟左右,无明显变化,股动脉流速曲线亦无明显变化。大剂量急性毒性实验时,无家兔死亡。
表1 肿瘤注射后改变
动物
序号
术前肿瘤
大小(mm)
药物及
剂量
, 百拇医药
术后肿瘤
大小(mm)
大体及超声改变
病理改变
1
17×14
ALCO 0.1
30×20
实质肿块,伴散在褐色坏死区
肝肾末见坏死,肿瘤残留
2
20×15
, 百拇医药 ALCO 0.1
31×17
实质肿块,伴10mm坏死区(图1 )
肝肾未见坏死,肿瘤残留
3
21×16
ALCO 0.3
40×30
实质肿块伴散在坏死
肝肾未见坏死,肿瘤残留
4
24×17
, 百拇医药
NaOH 0.1
20×10
局部空洞形成,周边实质肿块
肝肾未见坏死,肿瘤残留
5
21×15
NaOH 0.1
13×11
见20mm液性暗区及实质肿块(图2)
肝肾未见坏死,肿瘤残留
6
17×14
, 百拇医药
NaOH 0.1
消失
局部空洞形成,后闭合
肝肾未见坏死,未见肿瘤残留
7
15×13
NaOH 0.1
消失
局部空洞形成,后闭合
肝肾未见坏死,肌层间极少量肿瘤残留
8
15×16
, 百拇医药
NaOH 0.1
消失
局部空洞形成,后闭合(图3)
肝肾未见坏死,肾小球稍肿胀,肿瘤未见
残留
图 1 大鼠肿瘤20×15mm,瘤内注射无水乙醇后3天,肿瘤呈稍低回声改变
图 2 大鼠肿瘤21×15mm,瘤内注射NaOH溶液后3天,肿瘤注射区大部呈液性无回声改变
, 百拇医药
图 3 大鼠肿瘤15×16mm,瘤内注射
NaOH溶液后3天,超声未见肿瘤
3. 皮下及耳缘静脉注射0.03ml氢氧化钠后,动脉血液pH值在7.30～7.44,低于7.45,在正常的pH值范围内。为代偿性碱中毒。
4. 家兔皮下、肝脏及静脉注射不同剂量的氢氧化钠后,肝、肾功能无明显影响。
5.家兔注射不同剂量的氢氧化钠后,其血红蛋白含量均>116g/L, 较注药前减少2%～10%。白细胞升高27%～115%。
6. 家兔局部注射氢氧化钠溶液后,其局部坏死范围明确局限,肝脏坏死范围为1.5～2.5cm,皮下坏死范围为4cm或单一肌肉的坏死液化。坏死区边缘均为纤维组织。注射氢氧化钠的家兔耳缘静脉均闭塞。
, 百拇医药
讨 论
高浓度的氢氧化钠溶液是一种强腐蚀剂,其作用机理为:溶液中的OH-使组织脱水并与组织蛋白结合形成可溶性的胶状碱性蛋白化合物,使蛋白质溶解,脂肪溶化,从而引起组织或肿瘤坏死〔2,3〕。它与目前常用的肿瘤局部治疗方法如乙醇注射疗法、热生理盐水注射疗法、微波、激光疗法的作用机理不同, 这些治疗方法的机理是损伤因子引起蛋白的凝固性坏死〔4〕。相比而言,液化性坏死则有其另方面的特点:肿瘤液化坏死后,坏死组织易吸收或抽吸, 遗留极少量周边疤痕组织,达到肿瘤化学性切除的效果;药物易于在瘤内渗透;瘤内不易形成纤维分隔。由于OH-能溶解肿瘤分隔中的纤维蛋白,渗透性强,因而肿瘤内分隔、包膜对药物的扩散影响较小,肿瘤细胞不易残留。
OH-离子为机体生理性物质, 血液中存在着OH-与H+的平衡。但一般其生理浓度很低,高浓度的OH-离子则有毒性作用, 表现为:1.局部的腐蚀作用;2.改变体内酸碱平衡;3.pH>10时, 可形成碱性正铁血红素;4.可能影响肝、肾功能,产生磷酸盐结晶,尿液混浊。成人经口15%～95%的氢氧化钠溶液致死剂量为10～15ml。
, 百拇医药
本实验中, 无水乙醇注射组, 瘤内一次性注射无水乙醇0.1～0.3ml, 肿瘤均控制不佳, 数天后肿瘤明显增大。这与乙醇的治疗剂量不足、治疗次数太少有关。肝癌患者治疗时, 1～2cm肿瘤一般每次注射1～5ml, 治疗5～10次。引起乙醇一次性治疗效果不佳的原因, 可能主要是乙醇的渗透性差。而氢氧化钠注射组, <2cm的肿瘤组织,注射后局部形成一个坏死性空洞, 肿瘤及浅表皮肤完全消失; 两只大鼠肿瘤>2cm, 由于注射氢氧化钠0.1ml, 药物浸润不完全, 一端肿瘤细胞残留,但残瘤大小较乙醇浸润完全的残瘤小, 氢氧化钠注射组疗效明显较无水乙醇治疗组好。其中一只大鼠残留肿瘤旁见约2cm的液性暗区,说明氢氧化钠引起的坏死是液化坏死。这种局部注射引起的液化坏死其坏死范围仍是比较局限,其周边有较厚的纤维包裹。无血管破裂出血存在。肝、肾病理检查显示无明显损伤。考虑大鼠的大小、药物的注射剂量并结合成人经口中毒致死量, 我们认为氢氧化钠局部注射时,<0.5ml的剂量可能是安全的,而此剂量能产生足够范围的局部坏死,对于较大肿瘤患者,注射剂量不能使肿瘤完全液化坏死时,可分区分次治疗。由于氢氧化钠的强烈杀伤作用,肿瘤的治疗必须在超声引导指导下谨慎进行,穿刺必须非常准确。
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氢氧化钠局部注射治疗的优点还表现为:1.注射剂量小。我们认为一般一点注射0.1～0.2ml即可。而无水乙醇一般注射1～5ml,大量注药时,药物对肿瘤的挤压作用很大, 尤其在肿瘤治疗后期,不排除肿瘤细胞扩散的可能; 乙醇大量入血, 对周围组织及全身脏器亦有一定的副作用; 2.注射次数明显减少。我们认为在肿瘤完全浸润的前提下,肿瘤治疗1～2次应能达到肿瘤完全坏死, 而无水乙醇治疗次数多达5～20次以上; 3.疗效判断。二维超声对肿瘤的坏死缺乏特异性, 彩色超声、增强CT亦不敏感, 因此乙醇治疗后的疗效判断非常困难。而超声对液性暗区的诊断非常敏感,疗效判断非常简便。
家兔实验显示家兔对氢氧化钠的局部注射有很好的耐受性。在小剂量注射时,其对家兔的生理及生化指标影响不大, 60倍治疗剂量注射时, 家兔均能耐受, 提示氢氧化钠的局部注射仍是一种较安全的治疗方法。
本实验仅为氢氧化钠溶液动物局部注射的初步实验研究, 其强烈的局部液化坏死的作用特点是目前肿瘤局部治疗药物难以比拟的。但其治疗剂量、局部坏死范围、全身可能副作用、治疗操作技术等尚有待进一步地详细研究。
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刘利民(200032 上海医科大学中山医院超声诊断科)
张韵华(200032 上海医科大学中山医院超声诊断科)
许根英(200032 上海医科大学中山医院药剂科)
参考文献
1，Shiina S,Tsgawa K,Unuma T,et al.Percutaneous ethanol injection therapy for the treatment of hepatocellular carcinoma.AJR,1990,154:947～951
2，温玉麟.药物与化学物质毒性数据.天津科学技术出版社,P391
3，郭景元主编.实用法医学.上海科学技术出版社,P213
4，Seki T,Wakabayashi M,Nakagawa T,et al.Ultrasonically guided percutaneous microwave coagulation therapy for small hepatocellular carcinoma.Cancer,1994,74:817, 百拇医药
刘利民 张韵华 许根英
摘 要 目的：研究氢氧化钠溶液瘤内注射溶组织特点,初步探讨其作为瘤内用药的可行性。方法：Wistar大鼠8只,腋下种植Warker-256癌肉瘤。大鼠分2组,直视下瘤内分别注射无水乙醇或氢氧化钠溶液。无水乙醇剂量:0.1-0.3ml,10%氢氧化钠溶液剂量:0.1ml。治疗后饲养3天,取肿瘤、肝脏、肾脏标本行病理检查。家兔5只,在清醒或麻醉情况下,先后行氢氧化钠小剂量(10%0.03ml)皮下注射、静脉注射、肝脏注射、皮下大剂量(10%2ml)注射,测量肝肾功能、PH值、血常规计数。结果：氢氧化钠治疗组中3只大鼠肿瘤完全坏死消失,2只大鼠因肿瘤过大,药物剂量不足,肿瘤一端残留,大小13×11mm、10×20mm,一只残留肿瘤旁见20mm大小的液性暗区。无水乙醇注射组3只肿瘤均控制不佳,肿瘤继续增大,肿瘤均>30mm。氢氧化钠注射组未见明显的肝、肾损害。家兔皮下、静脉、肝脏小剂量注射时,对生理及生化指标影响不大,大剂量注射时,家兔均存活。结论：氢氧化钠溶液具有肿瘤溶蚀力极强,药物极易渗透,肿瘤不易残留,一定剂量下全身副作用较小的特点,可能成为良好的肿瘤化学性切除的瘤内注射药物。
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关键词：肿瘤 氢氧化钠
肿瘤瘤内注射无水乙醇(PEIT)是肝癌非手术治疗的常用方法之一〔1〕,具有较好的疗效。但PEIT仍存在不足之处:肿瘤包膜、瘤内纤维分隔、治疗后凝固性坏死纤维形成等影响了乙醇的扩散,使治疗效果欠佳,易产生残瘤,增加了肿瘤治疗次数。氢氧化钠具有强烈的腐蚀作用,产生液化性坏死,使肿瘤易于完全坏死。我们将之用于动物肿瘤的瘤内注射,报道如下。
资料与方法
Wistsr大鼠8只,腋下种植Warker-256癌肉瘤(上海医学工业研究院提供,沪动合证字第107号),大鼠大小100～130g,肿瘤大小:15mm～24mm。家兔5只,体重3kg。麻醉剂:3%戊巴比妥钠。注射药物:10%氢氧化钠、无水乙醇。
实验过程:1.大鼠腹腔麻醉, 剂量:30mg/kg。超声观察记录肿瘤大小。分两组,直视下瘤内一组注射10%氢氧化钠溶液0.1ml;另一组注射无水乙醇溶液0.1～0.3ml,注药后超声观察肿瘤声像图改变。饲养3天后,处死动物观察测量肿瘤大小,取肿瘤、肝脏、肾脏标本送病理检查; 2.家兔5只,固定,臀部皮下注射10%氢氧化钠溶液0.03ml,注药前耳缘静脉抽血测肝、肾功能、血红蛋白含量,耳中动脉抽血行血气分析。注药后30～60分钟,复查血气分析。3天后复查肝、肾功能及血红蛋白含量; 3.家兔2只,戊巴比妥钠耳缘静脉麻醉,耳中动脉抽血行血气分析,随后耳缘静脉快速注射10%氢氧化钠0.03ml,注射后10分钟～20分钟复查血气分析,观察注药后家兔一般情况及股动脉流速曲线变化。6天后复查肝、肾功能及血红蛋白含量; 4.家兔3只,耳缘静脉麻醉,臀部皮下各注射10%氢氧化钠1ml、2ml、2ml,6天后复查肝、肾功能及血红蛋白含量; 5.家兔4只,耳缘静脉麻醉,剖腹,肝内注射10%氢氧化钠0.03ml,关腹,4天后复查肝、肾功能及血红蛋白含量,处死动物,肝、肾及皮肤标本送病理检查。
, 百拇医药
结 果
1. 氢氧化钠溶液及无水乙醇注射后肿瘤变化见表1。
2. 清醒状态下家兔皮下或麻醉状态下肝脏及静脉注射氢氧化钠后,有瞬间的刺激反应,均可耐受。心率250次/分钟左右,无明显变化,股动脉流速曲线亦无明显变化。大剂量急性毒性实验时,无家兔死亡。
表1 肿瘤注射后改变
动物
序号
术前肿瘤
大小(mm)
药物及
剂量
, 百拇医药
术后肿瘤
大小(mm)
大体及超声改变
病理改变
1
17×14
ALCO 0.1
30×20
实质肿块,伴散在褐色坏死区
肝肾末见坏死,肿瘤残留
2
20×15
, 百拇医药 ALCO 0.1
31×17
实质肿块,伴10mm坏死区(图1 )
肝肾未见坏死,肿瘤残留
3
21×16
ALCO 0.3
40×30
实质肿块伴散在坏死
肝肾未见坏死,肿瘤残留
4
24×17
, 百拇医药
NaOH 0.1
20×10
局部空洞形成,周边实质肿块
肝肾未见坏死,肿瘤残留
5
21×15
NaOH 0.1
13×11
见20mm液性暗区及实质肿块(图2)
肝肾未见坏死,肿瘤残留
6
17×14
, 百拇医药
NaOH 0.1
消失
局部空洞形成,后闭合
肝肾未见坏死,未见肿瘤残留
7
15×13
NaOH 0.1
消失
局部空洞形成,后闭合
肝肾未见坏死,肌层间极少量肿瘤残留
8
15×16
, 百拇医药
NaOH 0.1
消失
局部空洞形成,后闭合(图3)
肝肾未见坏死,肾小球稍肿胀,肿瘤未见
残留
图 1 大鼠肿瘤20×15mm,瘤内注射无水乙醇后3天,肿瘤呈稍低回声改变
图 2 大鼠肿瘤21×15mm,瘤内注射NaOH溶液后3天,肿瘤注射区大部呈液性无回声改变
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图 3 大鼠肿瘤15×16mm,瘤内注射
NaOH溶液后3天,超声未见肿瘤
3. 皮下及耳缘静脉注射0.03ml氢氧化钠后,动脉血液pH值在7.30～7.44,低于7.45,在正常的pH值范围内。为代偿性碱中毒。
4. 家兔皮下、肝脏及静脉注射不同剂量的氢氧化钠后,肝、肾功能无明显影响。
5.家兔注射不同剂量的氢氧化钠后,其血红蛋白含量均>116g/L, 较注药前减少2%～10%。白细胞升高27%～115%。
6. 家兔局部注射氢氧化钠溶液后,其局部坏死范围明确局限,肝脏坏死范围为1.5～2.5cm,皮下坏死范围为4cm或单一肌肉的坏死液化。坏死区边缘均为纤维组织。注射氢氧化钠的家兔耳缘静脉均闭塞。
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讨 论
高浓度的氢氧化钠溶液是一种强腐蚀剂,其作用机理为:溶液中的OH-使组织脱水并与组织蛋白结合形成可溶性的胶状碱性蛋白化合物,使蛋白质溶解,脂肪溶化,从而引起组织或肿瘤坏死〔2,3〕。它与目前常用的肿瘤局部治疗方法如乙醇注射疗法、热生理盐水注射疗法、微波、激光疗法的作用机理不同, 这些治疗方法的机理是损伤因子引起蛋白的凝固性坏死〔4〕。相比而言,液化性坏死则有其另方面的特点:肿瘤液化坏死后,坏死组织易吸收或抽吸, 遗留极少量周边疤痕组织,达到肿瘤化学性切除的效果;药物易于在瘤内渗透;瘤内不易形成纤维分隔。由于OH-能溶解肿瘤分隔中的纤维蛋白,渗透性强,因而肿瘤内分隔、包膜对药物的扩散影响较小,肿瘤细胞不易残留。
OH-离子为机体生理性物质, 血液中存在着OH-与H+的平衡。但一般其生理浓度很低,高浓度的OH-离子则有毒性作用, 表现为:1.局部的腐蚀作用;2.改变体内酸碱平衡;3.pH>10时, 可形成碱性正铁血红素;4.可能影响肝、肾功能,产生磷酸盐结晶,尿液混浊。成人经口15%～95%的氢氧化钠溶液致死剂量为10～15ml。
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本实验中, 无水乙醇注射组, 瘤内一次性注射无水乙醇0.1～0.3ml, 肿瘤均控制不佳, 数天后肿瘤明显增大。这与乙醇的治疗剂量不足、治疗次数太少有关。肝癌患者治疗时, 1～2cm肿瘤一般每次注射1～5ml, 治疗5～10次。引起乙醇一次性治疗效果不佳的原因, 可能主要是乙醇的渗透性差。而氢氧化钠注射组, <2cm的肿瘤组织,注射后局部形成一个坏死性空洞, 肿瘤及浅表皮肤完全消失; 两只大鼠肿瘤>2cm, 由于注射氢氧化钠0.1ml, 药物浸润不完全, 一端肿瘤细胞残留,但残瘤大小较乙醇浸润完全的残瘤小, 氢氧化钠注射组疗效明显较无水乙醇治疗组好。其中一只大鼠残留肿瘤旁见约2cm的液性暗区,说明氢氧化钠引起的坏死是液化坏死。这种局部注射引起的液化坏死其坏死范围仍是比较局限,其周边有较厚的纤维包裹。无血管破裂出血存在。肝、肾病理检查显示无明显损伤。考虑大鼠的大小、药物的注射剂量并结合成人经口中毒致死量, 我们认为氢氧化钠局部注射时,<0.5ml的剂量可能是安全的,而此剂量能产生足够范围的局部坏死,对于较大肿瘤患者,注射剂量不能使肿瘤完全液化坏死时,可分区分次治疗。由于氢氧化钠的强烈杀伤作用,肿瘤的治疗必须在超声引导指导下谨慎进行,穿刺必须非常准确。
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氢氧化钠局部注射治疗的优点还表现为:1.注射剂量小。我们认为一般一点注射0.1～0.2ml即可。而无水乙醇一般注射1～5ml,大量注药时,药物对肿瘤的挤压作用很大, 尤其在肿瘤治疗后期,不排除肿瘤细胞扩散的可能; 乙醇大量入血, 对周围组织及全身脏器亦有一定的副作用; 2.注射次数明显减少。我们认为在肿瘤完全浸润的前提下,肿瘤治疗1～2次应能达到肿瘤完全坏死, 而无水乙醇治疗次数多达5～20次以上; 3.疗效判断。二维超声对肿瘤的坏死缺乏特异性, 彩色超声、增强CT亦不敏感, 因此乙醇治疗后的疗效判断非常困难。而超声对液性暗区的诊断非常敏感,疗效判断非常简便。
家兔实验显示家兔对氢氧化钠的局部注射有很好的耐受性。在小剂量注射时,其对家兔的生理及生化指标影响不大, 60倍治疗剂量注射时, 家兔均能耐受, 提示氢氧化钠的局部注射仍是一种较安全的治疗方法。
本实验仅为氢氧化钠溶液动物局部注射的初步实验研究, 其强烈的局部液化坏死的作用特点是目前肿瘤局部治疗药物难以比拟的。但其治疗剂量、局部坏死范围、全身可能副作用、治疗操作技术等尚有待进一步地详细研究。
, http://www.100md.com
刘利民(200032 上海医科大学中山医院超声诊断科)
张韵华(200032 上海医科大学中山医院超声诊断科)
许根英(200032 上海医科大学中山医院药剂科)
参考文献
1，Shiina S,Tsgawa K,Unuma T,et al.Percutaneous ethanol injection therapy for the treatment of hepatocellular carcinoma.AJR,1990,154:947～951
2，温玉麟.药物与化学物质毒性数据.天津科学技术出版社,P391
3，郭景元主编.实用法医学.上海科学技术出版社,P213
4，Seki T,Wakabayashi M,Nakagawa T,et al.Ultrasonically guided percutaneous microwave coagulation therapy for small hepatocellular carcinoma.Cancer,1994,74:817, 百拇医药