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化疗药物在治疗各种肿瘤性疾病方面取得了巨大的进展,然而肿瘤化疗过程中伴随的心脏毒性使化疗药物的应用受到了很大的限制。奥沙利铂作为三代铂类化疗药物的代表药物,被广泛运用于结直肠癌等肿瘤的治疗。目前,对奥沙利铂心脏毒性的研究尚少。本课题实验分为两个部分:一、临床观察部分目的:(1)验证三代铂类化疗药物的代表药物奥沙利铂在大肠癌患者化疗期间是否存在心律失常、心功能障碍等心脏毒性;(2)观察奥沙利铂临床应用中心脏毒性的表现形式;(3)探讨奥沙利铂心脏毒性的监测与防治策略。方法:临床观察部分为单中心、回顾性、非随机同期对照临床研究,收集了天津市人民医院肛肠科病区2013年7月-2017年7月收治的211例大肠癌患者的临床资料。以6个化疗周期为节点,将211例患者临床资料分为化疗前组和化疗后组。所有大肠癌患者均采用FOLFOX6化疗方案或者XELOX化疗方案(FOLFOX6方案:第1天奥沙利铂85mg/m~2静脉输注,5-FU 400 mg/m~2静脉推注,然后1200 mg/m~2/d×2天持续静脉输注,每2周重复;XELOX方案:第一天奥沙利铂130mg/m~2静脉滴注,第1~14天卡培他滨1000 mg/m~2,每天口服两次,随后休息7天,每3周重复)。观察211例患者行奥沙利铂化疗前后血清肌酸肌酶(CK)、肌酸肌酶同工酶(CKMB)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、心电图、超声心动图、心胸比、血脂水平的变化,比较分析以奥沙利铂为基础化疗药物的化疗方案发生心脏毒性事件的影响因素。结果:1.化疗前后心肌酶谱的比较患者化疗后与化疗前相比,血浆中CK水平无显著统计学差异(P>0.05);而血浆中CKMB、AST、LDH水平均有升高,且具有显著统计学差异(P<0.05)。2.化疗前后心电图的比较患者化疗后与化疗前相比,心电图的HR、PR间期、QRS间期、ST-T改变均无显著统计学差异(P>0.05);但是QTc间期、心律失常的总发生率显著升高(P<0.05)。3.化疗前后心胸比的比较患者化疗后与化疗前相比,心胸比没有显著统计学差异(P>0.05)。4.化疗前后超声心动图的比较患者化疗后与化疗前相比,升主动脉内径、左心房前后径、舒张末期左心室前后径、室间隔厚度、后壁厚度、右心室前后径、E峰、A峰、E峰/A峰、射血分数LVEF均未显示出显著统计学差异(P>0.05)。5.化疗前后血脂水平的比较患者化疗后与化疗前相比,虽然HDL-c、LDL-c未有表现出显著变化(P>0.05),但是TC、TG、VLDL-c显著升高(P<0.05)。6.奥沙利铂心脏毒性的相关因素分析通过对常见心脏毒性危险因素的分析,发现所处肿瘤临床分期Duke C期与既往高脂血症的患者发生心脏毒性的风险更高,且具有统计学意义(P<0.05)。结论:(1)奥沙利铂在大肠癌患者的临床应用中并没有出现显著的心脏结构改变或者心脏收缩功能的降低,但客观存在一定的心脏毒性;(2)奥沙利铂联合氟尿嘧啶造成的心脏毒性多表现为心律失常、心肌酶谱的改变。二、基础研究部分:目的:(1)建立奥沙利铂化疗小鼠模型并验证奥沙利铂的心脏毒性;(2)观察奥沙利铂单用以及联合氟尿嘧啶应用时的心脏毒性;(3)初步探究奥沙利铂心脏毒性的线粒体损伤相关机制。方法:选取8周龄ICR小鼠32只,体重20±2g,随机均分为4组:正常对照组(Control)、奥沙利铂组(OXL)、奥沙利铂联合氟尿嘧啶组(OXL+5FU)、氟尿嘧啶组(5FU)。经过预实验后以奥沙利铂6mg/kg腹腔注射,每周2次,连续2周给药建立奥沙利铂化疗小鼠模型。以氟尿嘧啶25mg/kg剂量在奥沙利铂注射第2天腹腔注射,每周2次,连续2周,建立联合化疗小鼠模型。以氟尿嘧啶25mg/kg剂量腹腔注射,每周2次,连续2周,建立氟尿嘧啶化疗小鼠模型。对照组用同等剂量的5%葡萄糖水腹腔注射,每周2次,连续2周。动物处死前进行肢导心电图以及小动物心脏超声检测,通过目内眦取血法采集小鼠血液并进行肌酸肌酶同工酶(CKMB)、肌钙蛋白I(TnI)、N-端脑钠肽前体(pro-BNP)的测定,病理切片后光镜下观察小鼠心室肌HE染色,取心室肌透射电镜下观察心肌纤维及心肌线粒体结构改变,使用RT-PCR和Western Blot的方法观察心肌线粒体融合分裂蛋白Mfn1/2、Opa1、Fis1、Drp1的mRNA表达和蛋白表达的变化,使用Western Blot检测细胞凋亡蛋白Bax、Caspase-3及抗凋亡蛋白Bcl-2的表达变化。结果:1.心肌结构的改变通过光学显微镜观察各组小鼠心室肌HE染色,可见对照组心肌纤维细胞排列整齐,胞核居中,横纹清楚,细胞膜完整,间质无异常渗出;模型组与对照组比较无明显差异;联合氟尿嘧啶组和氟尿嘧啶组较对照组心肌纤维间隙略增大,部分心肌纤维排列不规整,部分间质有炎性浸润。2.血清心肌损伤标志物的改变奥沙利铂化疗组小鼠血清CKMB、pro-BNP、TnI水平均较对照组显著升高(P<0.05)。3.心电图的改变奥沙利铂联合氟尿嘧啶组及氟尿嘧啶组出现缓慢型心律失常和心律不齐。4.超声心动图的改变奥沙利铂化疗组和联合氟尿嘧啶化疗组小鼠超声心动图较对照组EF略有降低(P<0.05),且联合氟尿嘧啶组LVIDd、LVIDs、Lvmass较对照组有显著降低(P<0.05)。5.线粒体结构与功能的改变通过线粒体电镜观察发现对照组心肌细胞肌丝排列整齐,肌节规则,结构清晰,线粒体嵴正常,排列致密;模型组心肌肌节紊乱,核周隙增宽,线粒体轻度肿胀,嵴部分断裂;联合氟尿嘧啶组心肌肌节紊乱,核周隙增宽,线粒体轻-中度肿胀,嵴部分断裂或消失。模型组的线粒体膜电势及ATP含量较对照组显著降低(P<0.05)。Western Blot及RT-PCR提示模型组线粒体Mfn1/2、Opa1较对照组表达降低(P<0.05),而Fis1、Drp1较对照组表达升高(P<0.05)。6.心肌细胞凋亡的检测Western Blot提示模型组及联合组线粒体Bax、Caspase-3较对照组表达升高(P<0.05),而抗凋亡蛋白Bcl-2的表达降低(P<0.05)。结论:(1)通过间断低剂量腹腔给药奥沙利铂的方式可以建立奥沙利铂化疗心肌损伤小鼠模型;(2)奥沙利铂心肌线粒体损伤机制可能与线粒体融合分裂失衡诱导心肌细胞凋亡有关。