恶性肿瘤的同期放化疗

恶性肿瘤同期放化疗的基本原理及其在头颈部癌治疗相关问题的探讨

青岛大学医学院附属医院肿瘤中心安永恒

一、引言

恶性肿瘤同期放化疗(concomitant chemo-radiotherapy或chemoradiotherapy，CRT)源于综合治疗的理念。综合治疗是肿瘤治疗的基本原则，而放／化综合治疗是肿瘤临床治疗中最常见的综合治疗形式。这里所阐述的同期放化疗与传统意义上的放／化序贯综合治疗有所不同。它是近年来随着支持治疗的改善、有效保护骨髓和控制放化疗不良反应药物在临床上的广泛应用而形成的一种治疗模式。该法在某些肿瘤如头颈部癌、非小细胞肺癌等恶性肿瘤的治疗上已经取得了一些进展，不仅加强了局部控制，也提高了远期生存率。

在上世纪六、七十年代，肿瘤化疗出现以后基于非常朴素的观念—放疗和化疗的空间协同作用，即放射治疗是针对局部和区域病变，包括原发肿瘤、原发肿瘤周围的亚临床病变和区域淋巴结；而化疗作为全身治疗能够杀灭远处的转移病变。肿瘤内科医生和放疗科医生很快就开展了肿瘤化疗和放射治疗的结合。这一观念历经40多年仍然没有过时，已有大量的循证医学材料证明其有效性。

肿瘤放化综合治疗的发展是临床探索和经验积累的过程，在早期由于化疗药物种类少，对其临床性能缺乏经验，放射治疗技术受限和设备简陋，加之对放化疗严重副作用缺乏有效的解决办法，临床放化综合治疗中经历许多的失败和失望。肿瘤放疗和肿瘤内科医生经过长期不懈的努力，应用循证医学的方法探索针对不同肿瘤类型的临床治疗模式。新的化疗药物和新的放射治疗技术的应用，特别是骨髓造血因子、新的有效止吐药等支持及对症措施的保证，肿瘤放／化综合治疗在逐渐的发展和进步。同期放化疗是肿瘤综合治疗的一种形式，是肿瘤临床工作者在综合治疗原则的指导下，经过最近十余年的临床探索而形成的治疗模式。同期放化疗已成为一些临床常见肿瘤的标准治疗模式。

二、恶性肿瘤同期放化疗的形成

同期放化疗的形成是临床研究和临床经验的结果，而不是实验室研究资料对临床的指导和临床应用。放化疗结合的生物学机制(biological mechanism)是复杂的，并尚不完全清楚。这也是医学科学的一大特征。然而，对放化疗相互作用的离体细胞研究、分子生物学机制的研究以及动物实验将有助于阐明综合治疗的生物学机制，对探讨临床最佳综合治疗方案有着重要价值。

化疗在其发展的早期，在肿瘤治疗中仅处于从属的位置，当时称之为辅助化疗(adjuvant chemotherapy)，在放化疗的应用过程中往往在放射治疗之后进行。放化综合治疗的理论基础是基于两者的空间协同作用，其前提是放疗能够有效的控制局部和区域病变，化疗能够有效地控制亚临床转移病灶，从而达到提高生存率。由于两者都未能有效地达到预期的效果，辅助化疗的结果令人失望。究其原因，一是放射治疗未能有效地控制局部病变，二是化疗药的种类少，在用药的剂量、方案和给药时间方面缺乏经验。

到上世纪八十年代，新的化疗药物不断涌现，肿瘤化疗临床经验的积累，肿瘤化疗与放疗的顺序在不断调整，出现了诱导化疗(induction chemotherapy)，新辅助化疗(neoadjuvant chemotherapy)，夹心化疗(alternating chemoradiotherapy)等不同综合治疗形式。总的被称为序惯性放化综合治疗(sequential chemoradiotherapy)，该阶段的一个重要特征是综合治疗更具计划性。在对化疗药物敏感的肿瘤的治疗中确立了化疗的地位，在对化疗中度敏感的肿瘤，虽

然有一定比例的病例对化疗有效(化疗后肿瘤体积缩小)，但在头颈部肿瘤，宫颈癌和食管癌均未能提高生存率。在局部晚期宫颈癌的治疗中，化疗+放疗与单纯放疗比较并未能提高生存率，毒副作用增加。对局部晚期非小细胞肺癌，用含顺铂的化疗方案，化疗加放疗与单纯放疗比较5年生存率提高2％，而在此前应用烷化剂的方案，化疗的应用使生存率降低。

在上述经验和教训的基础上，开始了对同期放化疗的临床探讨。放疗的同时给予化疗其目的有三，一是应用化疗药物的放射增敏作用增加对局部肿瘤的作用，化疗对远地亚临床转移病灶的杀灭作用；二是放化疗的同时应用，治疗强度提高；三是两种治疗形式在治疗的开始同时介入，对局部病变和远地亚临床转移灶均不存在治疗延迟。近十年的临床研究发现，同期放化疗在多种肿瘤的临床治疗中显示出局部控制率和生存率的提高，是综合治疗临床研究的热点。

三、放化疗相互作用的可能生物学机制

1．空间协同作用(spatial cooperation)：空间协同作用最早由STEEL等于1979年提出，认为放射治疗和化疗分别作用于不同的解剖部位和身体的不同的空间位置。放疗作用于局部和区域病变，化疗的作用是预防远地转移。然而，化疗在预防远地转移的同时对局部病变与放疗也应具有相互作用，放疗对血脑屏障的影响有助于化疗药物的通透。

2．时相协同作用(temporal cooperation)：当两种治疗手段同时给予或在一个短的时间间隔后给予时，对所治疗的病变将起到联合作用。主要见于同期放化疗。

3．作用于不同细胞周期时相(selecting toxicty depending on cell，cycle phase)：细胞对放射线的敏感性与所处的细胞周期时相有关，G2／M期最敏感，S期对放射抗拒。而一些化疗药物对S期细胞具有细胞周期特异性细胞毒作用，如两者同时应用对肿瘤细胞的杀伤具有互补作用。

4．缩小肿瘤体积增加肿瘤细胞再氧和(decrease in tumor mass and re-oxygenation)：诱导化疗能够使肿瘤体积缩小，肿瘤内组织压降低，有利于改善局部血液循环，改善细胞的乏氧状态，增加放射敏感性。

5．选择性作用于乏氧细胞(selecting toxicity for hypoxic cells)：多种类型的肿瘤中存在有乏氧细胞，而乏氧细胞对放射线具有抗拒性，肿瘤中乏氧细胞的存在被认为是放射治疗失败的主要原因。这也是肿瘤与正常组织之间的一个重要区别，研究发现一些药物对乏氧细胞具有选择性杀伤作用，如MMC及Pofiromcin，MMC对乏氧条件下对小鼠肿瘤细胞系(EMT6 KHT、CHO、V79)以及人Hela细胞、纤维母细胞有较强的细胞毒作用。在达到与有氧条件下同样细胞杀伤作用时，对乏氧细胞所需要的药物浓度仅是对有氧细胞的1—1／6。因此认为MMC对乏氧细胞有选择性细胞毒作用。应用MMC+放疗治疗头颈部肿瘤的临床研究结果显示，MMC+放疗组和单纯放疗组比较提高了5年局部控制率和生存率。[Haffty B G et al Int J Radiat Oncol Biol Phys 1993；27：241~250．Dobrowsky W et al (90-96) Int J Radiat Oncol Biol Phys 1998；42：803-806]。新的乏氧细胞细胞毒药物-tirapazamine目前正在进行Ⅲ期临床研究。

6．细胞动力学协同作用(cytokinetic cooperation)：基于细胞周期的不同时相对放射线的敏感性的不同，G2／M期细胞对放射敏感而化疗药物具有细胞周期阻断作用，选择性将细胞阻断在G2／M期，将能够提高对放疗的敏感性。如紫杉类药物能够将肿瘤细胞阻断于G2／M期，体外研究显示其放射增敏作用。放射治疗同时合并紫杉类药物(泰素、泰索帝) 化疗已用于非小细胞肺癌等肿瘤的临床治疗。

7．对DNA损伤和修复的影响(action on DNA repair)：DNA是放射线和化疗药物对细胞杀伤的靶部位，化疗药物对DNA损伤的形式为：形成DNA链间的铰链(bridge)、DNA复合