前列腺癌患者HDR近距离放射联合外照射后氧化应激指标的变化

摘要

对前列腺癌(PCa)患者进行高剂量近距离放射治疗(HDR)和外束放射治疗(EBRT)的氧化应激标志物评估。60例男性前列腺癌患者接受HDR (tot。20gy)和EBRT (46gy)。在治疗前、治疗后立即、1.5-3个月后和治疗前后采集血样。2年。对照组为30例健康男性。患者红细胞谷胱甘肽过氧化物酶活性比健康受试者低34% (, 50% (, 30% (， 61% (，在任何时期。PCa患者超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性与对照组无显著差异。治疗结束2年后，所研究的酶活性与治疗前相比呈现下降趋势。血浆硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)浓度在所有时期均高于对照组，而红细胞TBARS在2年后下降至对照组水平。结果证实，在PCa过程中，氧化-抗氧化过程发生了不平衡。该疗法没有改变氧化应激标志物的水平，这可能证明其适用性。两年时间对于恢复氧化剂-抗氧化剂平衡来说太短了。

1.介绍

前列腺癌(PCa)是男性最常见的恶性肿瘤之一[1］．根据临床进展、组织病理分化程度、前列腺特异性抗原(PSA)基线水平，以及患者的一般情况和偏好，采用了不同的PCa治疗方法。手术治疗和放射治疗是基本的根治性治疗方法。在放射治疗中，使用外束(EBRT)或近距离放射治疗(BT)获得辐射;后者利用植入肿瘤内的电离辐射源[2］．通常，在临时BT中使用高剂量率(HDR)，而在永久BT中使用低剂量率(LDR) [3.］．间质HDR近距离放疗在PCa治疗中作为一种独立的方法使用，并与远距放疗联合使用[3.］．肿瘤中心采用不同的标准来评估患者单独接受HDR-BT或联合放疗的资格。

包括肿瘤在内的许多疾病的根源在于活性氧(ROS)的增加导致氧化应激。前列腺增生和肿大通常伴随着炎症，伴有ROS、活性氮物种(RNS)和氧化卤素衍生物的产生[4］．ROS的增加可通过过氧化作用对脂质、核酸和蛋白质造成损害[5］．DNA损伤可能反过来导致转录和复制的改变、信号转导途径的诱导和基因组的不稳定性，这些是致癌的基础[6］．人体机体通过复杂的抗氧化系统抵御有害的ROS活性。酶抗氧化屏障包括，除其他成分外，超氧化物歧化酶(SOD)，它催化超氧化物阴离子的分解，以及过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)，它分解过氧化氢[7，8］．

为了寻找有效的PCa治疗方法，肿瘤中心介绍了他们自己的治疗程序。这些可能会以不同的方式影响正在进行的细胞氧化还原过程。对于接受HDR-BT联合EBRT的PCa患者循环血液中氧化应激的报道很少。本研究的目的是评估HDR-BT联合EBRT治疗PCa患者血液中SOD、CAT、GPx活性以及脂质过氧化产物硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)的浓度。我们还旨在确定放疗对氧化应激水平的直接影响，并将其结果与由无恶性肿瘤的健康男性组成的对照组进行比较。

2.材料和方法

2．1．病人

该研究包括60名53-80岁的前列腺癌患者(T_{1美国广播公司}N₀米₀T_{2美国广播公司}N₀米₀G_x, T_{1美国广播公司}N₀米₀G_x)，在尼古拉哥白尼大学医学院肿瘤和近距离放射治疗系，Toruń，波兰(Franciszek Łukaszczyk肿瘤中心在Bydgoszcz，波兰)。患者采用双组份间质HDR近距离放疗和外照射联合治疗。

该研究得到了哥白尼大学医学院生物伦理委员会的批准。KB / 605/2007)。患者提供了参与科学研究的书面知情同意书。他们按照已采用的程序接受治疗。所调查队列的特征见表1．对照组为30例男性，平均年龄48 ~ 78岁，未检出癌病。岁)。


	的意思是	SD

年龄(年)	67.4	7.41
PSA (ng / mL)	11.12	7.25
格里森评分	5.67	1.37
TNM	1.66	0．63
血红蛋白(g / dL)	13.63	1.3.

2．2．研究设计:放射治疗

HDR-BT应用于外束辐射前后两部分。我们初步评估了肿瘤的体积和大小，这使得我们能够适当地计划针头的位置，这样放疗就可以覆盖整个前列腺及其鞘。在腰椎麻醉下，采用妇科体位，将trus控制的针筒插入前列腺，给予BT治疗。随后，使用带有多个孔的穿孔模板连接一个含有铱192的移动辐射源，提供10gy的剂量。在整个手术过程中，持续大约。两个小时后，两个剂量计记录了尿道和肛门的辐射水平。患者在术前将Foley导管插入膀胱，并在第二天取出。术后住院2天，随后进行4场外照射技术(23次，总剂量46gy)，持续4-5周。EBRT治疗之后再给予BT治疗，最终给药剂量增加到66戈瑞(生物剂量90戈瑞)。

从患者的血液被用于分析贵要静脉四倍:当天的导纳病房治疗管理之前,后立即治疗管理,经过1.5 - 3个月的治疗约后,最后的结束。随访2年。10名患者参与了最后的分析。对照组的成员按照与患者相同的程序抽一次血。

2．3.红细胞抗氧化酶活性的测定

用碱性培养基中抑制肾上腺素自氧化生成肾上腺素色素的方法测定SOD活性[9］．吸光度测量在nm, U/g Hb表达SOD活性。过氧化氢酶活性测定采用Beers and Sizer方法[10基于H的吸光度降低₂O₂被酶分解的溶液。H的量₂O₂在指定时间内的分解用摩尔吸光度系数计算。吸光度测定于nm和过氧化氢酶活性以IU/g Hb表达。GPx的活性是在Paglia和Valentine之后确定的[11，即利用H₂O₂催化了GPx。氧化的谷胱甘肽然后被外源性谷胱甘肽还原酶还原。这导致NADPH，这个反应中的一种辅酶，被氧化成NADP⁺会引起吸光度的变化nm。GPx活性在U/g Hb中表达。

２.４.血浆和红细胞TBARS浓度的测定

TBARS浓度的测定方法基于脂质过氧化产物与硫代巴比妥酸在100℃酸性介质中形成的有色络合物[12，13］．为防止反应过程中产生过氧化产物，在反应管中加入0.01%的3,5-二丁基-4-羟基甲苯(BHT)溶液。消光在nm。脂质过氧化过程与硫代巴比妥酸反应的主要产物是丙二醛(MDA)。因此，为简便起见，将所有tbar转化为mol MDA，红细胞nmol MDA/g Hb表达，血浆nmol MDA/mL表达。

2．5．统计分析

采用方差分析(ANOVA)方法进行统计分析(STATISTICA v . 9.1）.检验两均值相等的假设。显著性水平的差异假设具有统计学意义。使用相关矩阵评估分析参数之间的相关性。对相关系数的显著性进行了统计假设检验。

3.结果

3．1.红细胞抗氧化酶活性

PCa患者近距离放疗前红细胞SOD、CAT活性与对照组比较，不同分析时间红细胞SOD、CAT活性比较，差异均无统计学意义(表)2）.在约。治疗结束2年后，两种酶活性均呈下降趋势，CAT活性下降至对照水平。


	控制	病人
		在治疗之前	放疗后
			立即	1.5 - 3个月	2年

SOD (U / g Hb)
猫(10⁴国际单位/ g Hb)
GPx (U / g Hb)		* * 8.1±3.9	* * 6.1±3.1	8．5^*一个±4.2	* * 4.8±1.9
TBARS_eryth．(MDA nmol / g Hb)		* * 43.0±19.7	* 38.5±19.7	* * 41.0±16.3
TBARS_等离子体（10⁻²MDA nmol /毫升)		* * 44.6±19.7	* * 45.7±19.7	* * 43.2±16.3	* 46.4±15.6

SOD:超氧化物歧化酶;猫:过氧化氢酶;GPx:谷胱甘肽过氧化物酶;TBARSs:硫代巴比妥酸活性物质。
以平均数表示的数据；＊；**与对照组相比。
^一个放疗后立即。

前列腺癌患者的红细胞GPx活性在治疗前降低了约。34% ()比控件(表2）.放疗结束后，与治疗前相比，酶的活性降低了25%，但在治疗结束的1.5-3个月后，酶的活性增加了39% ()，与治疗后立即测量的结果相比。近距离放射治疗结束后即刻及1.5-3个月后GPx活性测定值约为。50% ()及30% ()均低于对照组。GPx的活性。治疗结束后的2年时间降低了大约。61% ()，而对照组则没有。

3．2．TBARS浓度

除治疗2年后脂质过氧化产物水平外，PCa患者红细胞TBARS浓度在所有分析时间均显著高于对照组(见表2)2）.红细胞TBARS浓度升高78% ()， 60% ()， 70% ()，治疗结束后1.5-3个月。大约治疗2年后，患者红细胞TBARS浓度下降到与对照组脂质过氧化产物浓度无统计学差异的水平。PCa患者放疗前、放疗后即刻及放疗后1.5 ~ 3个月前后血浆TBARS浓度。治疗后2年，显著高于对照组。差异为56% (), 60% (), 52% ()及63% (),分别。治疗患者的红细胞和血浆TBARS浓度无统计学意义的变化。然而，在分析参数之间确定了一系列具有统计学意义的相关性(表)3.）.


集团	参数

控制
	猫/ TBARS_等离子体	−0.37 *
	猫/ TBARS_eryth。	0.39 *
	SOD、GPx	0.44 *
	SOD / TBARS_eryth。	0.37 *
	GPx / TBARS_eryth。	0.49 * *

病人
在治疗之前	SOD / TBARS_等离子体	0.39 * *
	GPx / TBARS_eryth。	−0.30 *
	TNM / TBARS_eryth。	-0.30 *
	格里森评分/ GPx	0.27 *
	年龄/ ASA类	0.27 *
	格里森评分/ TBARS_eryth。	−0.33 *
	Hb / TBARS_eryth。	−0.31 *
	白细胞计数/ TBARS_eryth。	−0.32 *
放疗后立即	SOD / TBARS_eryth。	0.45 * *
1.5 - 3个月后	猫/ TBARS_等离子体	−0.37 *
放疗后2年	猫/ TBARS_等离子体	−0.67 *

^＊；^** ．
SOD:超氧化物歧化酶;猫:过氧化氢酶;GPx:谷胱甘肽过氧化物酶;TBARSs:硫代巴比妥酸反应物质;ASA:美国麻醉师协会评分。

4.讨论

前列腺癌患者治疗前血浆和红细胞TBARS浓度高于对照组，提示前列腺癌诱导的氧化-抗氧化平衡紊乱，脂质过氧化过程加剧。其他研究也证实了前列腺癌患者存在氧化应激，与我们的研究类似，这些研究报告了血浆中较高的TBARS浓度[14]或血浆及红细胞同时存在[15，与对照组相比。作者还报告说，患者血液中SOD、CAT和GPx的活性降低，维生素E和C的水平明显降低，还原型谷胱甘肽的浓度也明显降低[15］．另一方面，Battisti等人[14]观察到前列腺癌患者血液中SOD活性高于对照组，CAT活性低于对照组。我们的研究，在这篇文章中，没有发现在治疗前的PCa患者和对照组的红细胞中SOD和CAT活性的任何差异。只有GPx活性低于对照组，可能是GSH缺乏所致。例如，在尼日利亚PCa患者中，PSA浓度为11-20 ng/mL, PSA >为20 ng/mL时，报告的GSH浓度低于对照组(PSA <3.0 ng/mL) [16］．类似于本文中描述的GPx活性变化由Aydin等人报道[17研究发现，与健康男性和良性前列腺增生患者这两个对照组相比，PCa患者(无转移)红细胞中GPx活性降低。作者还发现，与两组对照组相比，PCa患者的SOD活性较低[17］．显然，报告的氧化-抗氧化平衡标记物水平的变化可能会根据肿瘤球场而改变。本文所述的治疗前患者与对照组之间SOD和CAT活性缺乏差异，可能是由于PSA水平过低(平均为11.12 ng/mL)和患者组的同质性(仅局部晚期前列腺癌病例)。

放疗后红细胞SOD、CAT活性无变化，血浆和红细胞TBARS浓度无变化。在约。放疗结束后2年，患者血液中CAT活性下降无统计学意义，达到与对照组相似的值。红细胞TBARS浓度也与对照组相似，这可能表明在系统水平上有使氧化还原过程正常化的趋势。然而，血浆TBARS浓度并没有降低，这证明还没有完全恢复氧化-抗氧化平衡。两年的时间可能不足以使氧化还原工艺达到正确的参数。前列腺HDR-BT联合EBRT治疗效果可能更持久。研究表明，相对于手术治疗，放疗需要几个月到20个月的时间来降低PSA浓度，而治疗后的2-3年往往可以观察到PSA的正常化[18］．因此可以推测，治疗后所谓的“正确的前列腺”的特征是纤维化、钙化和萎缩。这种重建过程可能与自由基的产生和抗氧化屏障的功能有关，这可能有全身表现，并解释了本研究中确定的氧化应激标志物不太明显的正常化趋势。发生在其他系统和器官中的过程也可能对氧化剂-抗氧化平衡产生影响，作为治疗的副作用。例如，在近距离放射治疗、外束放射治疗或根治性前列腺切除术后，胃肠道和泌尿生殖道的毒性作用可能持续约10年[19］．

相反，治疗后立即获得的结果可能表明，在PCa患者中，HDR-BT联合EBRT对氧化-抗氧化过程缺乏显著效果。辐射诱导的ROS生成增加可能只发生在本研究未分析的肿瘤转化组织中，而局部过程可能不够强烈，无法在已确定的标记物中表现为具有统计学意义的系统性变化。

结果证实，在PCa过程中，氧化-抗氧化过程发生了不平衡。HDR-BT联合EBRT用于前列腺癌治疗，并没有引起全身氧化应激标志物水平的变化，这可能证明了其在本体育场肿瘤患者治疗中评估氧化还原过程的适用性。在2年的治疗结束后，可以看到氧化还原过程正常化的趋势，尽管恢复氧化-抗氧化平衡的时间太短。

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

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