臭氧在腫瘤基礎(chǔ)與臨床研究中歷史與現(xiàn)狀與設(shè)想課件

1、內(nèi)容提要臭氧概述1臭氧的主要臨床應(yīng)用范圍2臭氧在腫瘤基礎(chǔ)與臨床研究的歷史及現(xiàn)狀3關(guān)于臭氧研究的設(shè)想4內(nèi)容提要臭氧概述1臭氧的主要臨床應(yīng)用范圍2臭氧在腫瘤基礎(chǔ)與臨一、臭氧概述臭氧（ozone）一詞來自古希臘，意為“嗅”。其分子結(jié)構(gòu)具有等腰三角形結(jié)構(gòu)，三個(gè)氧原子分別位于三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，頂角為116.79度。因此，臭氧極易分解，很不穩(wěn)定。 臭氧分子結(jié)構(gòu)示意圖 臭氧分子電子結(jié)構(gòu)式一、臭氧概述臭氧（ozone）一詞來自古希臘，意為“嗅”。其物理性質(zhì)沸點(diǎn)：-111.9 C水中溶解度：49.4 ml/100ml在常溫常壓下，較低濃度的臭氧是無色氣體，當(dāng)濃度達(dá)到15%，呈現(xiàn)出淡藍(lán)色。 常溫常壓下臭氧在水中的

2、溶解度比氧高約13倍，但臭氧水溶液的穩(wěn)定性受水中所含雜質(zhì)的影響較大，特別是有金屬離子存在時(shí)，臭氧可迅速分解為氧。 物理性質(zhì)沸點(diǎn)：-111.9 C水中溶解度：49.4 ml/物理性質(zhì)半衰期：30-60min 常見臭氧濃度在常溫常壓下，臭氧分子極易分解，很不穩(wěn)定，半衰期約為30-60min ，而且在水中比在空氣中更容易自行分解 。我國規(guī)定在居住環(huán)境，臭氧濃度超過0.16mg/m3時(shí)就構(gòu)成空氣污染；在作業(yè)場所，臭氧濃度超過0.2mg/m3時(shí)就構(gòu)成污染；血中小于60ug/L的臭氧濃度是安全的。物理性質(zhì)半衰期：30-60min 常見臭氧濃度在常溫常壓下，化學(xué)性質(zhì)123 臭氧的氧化能力極強(qiáng)，其氧化還原電位

3、僅次于F2，能與很多有機(jī)物和無機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，在其應(yīng)用中主要利用這一特性。 能破壞分解細(xì)菌的細(xì)胞壁，擴(kuò)散透進(jìn)細(xì)胞內(nèi)，氧化分解細(xì)菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶等，也可以直接與細(xì)菌、病毒發(fā)生作用，破壞大分子聚合物，使細(xì)菌的代謝和繁殖過程遭到破壞。 臭氧屬于有害氣體，當(dāng)濃度為3.12510-41.2510-3 mol/L( 15-60 mg/m3)時(shí),則對(duì)人體有危害?；瘜W(xué)性質(zhì)123 臭氧的氧化能力極強(qiáng)，其氧化還原電位僅次于F2二、臭氧的主要臨床應(yīng)用非特異輔助治療：祛除疲勞恢復(fù)體力、腫瘤輔助治療血管性疾病：動(dòng)脈阻塞性疾病、外周血管與腦血管性疾病炎癥性疾病：椎間盤突出癥、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、陰道炎、外

4、陰炎、宮頸炎、皮膚潰瘍和損傷、手術(shù)創(chuàng)傷、燒傷、口腔黏膜炎癥或潰瘍、病毒性肝炎、單純皰疹、帶狀皰疹、化膜性腹膜炎、Crohus病、放射損傷等。ozone二、臭氧的主要臨床應(yīng)用非特異輔助治療：祛除疲勞恢復(fù)體力、腫瘤臭氧治療主要方法治療方法自體血回輸臭氧水療法靜脈輸注腔內(nèi)灌注臭氧治療主要方法治療方法自體血回輸臭氧水療法靜脈輸注腔內(nèi)灌注三、臭氧在腫瘤治療中的作用臭氧有抗腫瘤作用？臭氧在抗腫瘤作用機(jī)制？三、臭氧在腫瘤治療中的作用臭氧有抗腫瘤作用？臭氧抗腫瘤治療理論基礎(chǔ)臭氧用于抗腫瘤治療研究已有20多年歷史，最早是基于以下幾個(gè)理論的提出：1、1966年德國諾貝爾獎(jiǎng)獲得者warburg提出了癌癥的發(fā)展是細(xì)胞

5、水平的缺氧所致2、同年另兩位學(xué)者waston和cric提出了癌癥是由病毒引起的理論3、1974年德國人varro發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞對(duì)過氧化氫敏感，認(rèn)為臭氧及過氧化氫使癌細(xì)胞代謝降低，抑制腫瘤細(xì)胞生長臭氧抗腫瘤治療理論基礎(chǔ)臭氧用于抗腫瘤治療研究已有20多年歷史臭氧抗腫瘤治療研究進(jìn)展 1、1980年science上發(fā)表了一篇名為Ozone Selectively Inhibits Growth of Human Cancer Cells ，第一次用科學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了ozone對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長抑制作用，研究者發(fā)現(xiàn)0.3、0.5ppm的臭氧濃度對(duì)肺癌、乳癌、宮頸癌等癌細(xì)胞生長抑制率達(dá)40%和60%，0.8 ppm

6、的臭氧濃度癌細(xì)胞生長抑制率達(dá)90%以上，而對(duì)正常細(xì)胞的抑制率小于50% 。 2、1991年Lymphokine and Cytokine Research上Luana Paulesu 等人提出，臭氧處理提高了血液中TNF及血液單核細(xì)胞(PBMC)的水平。 此后，歐洲開始將臭氧用于抗腫瘤治療。臭氧抗腫瘤治療研究進(jìn)展 1、臭氧抗腫瘤治療研究進(jìn)展由于臭氧氧化性強(qiáng)，其進(jìn)入體液或血液后反應(yīng)生成過氧化氫，研究表明，過氧化氫可作為細(xì)胞毒性因子殺死癌細(xì)胞，亦可通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫體系發(fā)揮抗腫瘤作用。研究還發(fā)現(xiàn)，正常細(xì)胞過氧化物酶功能正常而避免過氧化氫損害，而腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生過氧化物酶活性降低，對(duì)過氧化氫敏感。這是目前

7、支持臭氧具抗腫瘤活性的理論依據(jù)之一?？紤]到臭氧不穩(wěn)定，易分解，學(xué)者對(duì)臭氧是否能增加腫瘤組織氧合水平提出質(zhì)疑。Clavo等研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于基礎(chǔ)氧分壓較低的腫瘤組織，臭氧處理的自體血回輸療法能增高腫瘤的氧合水平，這提示在腫瘤組織氧分壓低的患者中，臭氧提高了乏氧細(xì)胞再氧合，可能起到放、化療增敏的作用。臭氧抗腫瘤治療研究進(jìn)展由于臭氧氧化性強(qiáng)，其進(jìn)入體液或血液后反臭氧抗腫瘤治療研究進(jìn)展此外，國外很多研究者在對(duì)腫瘤病人進(jìn)行臭氧自體血回輸療法時(shí)發(fā)現(xiàn)，患者癥狀改善的同時(shí)伴隨血中IFN-a水平升高。而在對(duì)患者血進(jìn)行體外臭氧處理后發(fā)現(xiàn)，血液的抗氧化活性增高，IL-8、IL-2水平也升高。在腫瘤動(dòng)物模型研究中，Sch

8、ulz等發(fā)現(xiàn)，腹腔內(nèi)灌注臭氧可抑制小鼠頭頸部鱗癌的生長，而且這種效應(yīng)可被地塞米松或環(huán)孢素A等免疫抑制劑所阻斷。因此，有學(xué)者認(rèn)為臭氧也可能通過改變血液或體液中的細(xì)胞因子水平，通過增強(qiáng)白細(xì)胞的吞噬活性、提高免疫球蛋白水平、誘導(dǎo)細(xì)胞因子的產(chǎn)生而發(fā)揮抗腫瘤作用。臭氧抗腫瘤治療研究進(jìn)展此外，國外很多研究者在對(duì)腫瘤病人進(jìn)行臭臭氧抗腫瘤治療研究進(jìn)展總的來說，目前臭氧的抗腫瘤機(jī)制主要涉及三方面的機(jī)制：1、臭氧通過促進(jìn)體內(nèi)免疫激活的細(xì)胞因子的釋放激活機(jī)體免疫體系而發(fā)揮抗腫瘤作用，這跟臭氧抗炎作用機(jī)制相似；2、產(chǎn)生過氧化物，對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生氧化應(yīng)激，直接殺傷腫瘤細(xì)胞；3、臭氧促進(jìn)腫瘤細(xì)胞再氧合。雖然臭氧抗腫瘤治療價(jià)

9、值突出，但由于臭氧抗腫瘤治療主要基于較早期的理論基礎(chǔ)，臭氧抗腫瘤治療缺乏可靠的理論基礎(chǔ)、足夠的臨床證據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，臭氧抗腫瘤治療仍未被很多腫瘤學(xué)家接受。臭氧抗腫瘤治療研究進(jìn)展總的來說，目前臭氧的抗腫瘤機(jī)制主要涉及臭氧抗腫瘤治療研究進(jìn)展Bocci V等人對(duì)58例病人進(jìn)行臭氧自體血回輸療法，發(fā)現(xiàn)患者癥狀及生活質(zhì)量明顯提高，但是腫瘤轉(zhuǎn)移情況無明顯改善。因此，很多腫瘤學(xué)家對(duì)臭氧治療腫瘤提出質(zhì)疑。還有學(xué)者對(duì)schulz等人的結(jié)果提出了質(zhì)疑，認(rèn)為他們動(dòng)物成瘤時(shí)間只有2周，未能排除腫瘤抑制可能是來自機(jī)體遲發(fā)的免疫排斥反應(yīng)所致。因此，臭氧是否具抗腫瘤作用仍存在較大爭議。臭氧抗腫瘤治療研究進(jìn)展Bocci V等人

10、對(duì)58例病人進(jìn)行臭氧臭氧在抗腫瘤治療中的應(yīng)用目前臭氧主要用于治療放、化療所產(chǎn)生的副反應(yīng)。Clavo等人用2025 g/mL的臭氧水膀胱內(nèi)灌注治療放療引起的膀胱出血，效果明顯。Vural等則發(fā)現(xiàn)臭氧預(yù)處理可減少甲胺碟呤對(duì)小鼠的胃腸損傷，這可能是通過提高組織抗氧化物酶的活性而減少甲胺碟呤對(duì)腸道的氧化應(yīng)激。也有學(xué)者將臭氧用于處理放射性皮炎治療，但未發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的結(jié)果。臭氧在抗腫瘤治療中的應(yīng)用目前臭氧主要用于治療放、化療所產(chǎn)生的四、關(guān)于臭氧研究目前關(guān)于臭氧抗腫瘤作用的研究中常用的幾個(gè)處理方法：1、臭氧體外對(duì)患者血液處理，檢測血中各種細(xì)胞因子的水平的變化幾腫瘤相關(guān)指標(biāo)變化，該方法主要用于臨床病人處理

11、，尚未發(fā)現(xiàn)動(dòng)物模型中該方法的研究。2、腹腔灌注一定濃度的臭氧氣體。3、將細(xì)胞暴露于一定臭氧濃度氣體中。目前臨床上具有治療價(jià)值的是臭氧化血液回輸。四、關(guān)于臭氧研究目前關(guān)于臭氧抗腫瘤作用的研究中常用的幾個(gè)處理臭氧研究方法選擇由于臭氧的特殊特性，導(dǎo)致臭氧作用機(jī)制的多面性，不同處理方法將可能引起細(xì)胞或生物體發(fā)生不同的病理生理變化。臭氧化血液回輸是目前臨床治療的主要方法，其作用機(jī)制不同于其他處理方法，但該方法尚無用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的報(bào)道，這限制了對(duì)臭氧在體內(nèi)作用機(jī)制的研究，而且由于該方法是否具有抗腫瘤作用仍不清楚，難以進(jìn)行臨床病例研究，無法獲得可靠臨床證據(jù)。臭氧研究方法選擇由于臭氧的特殊特性，導(dǎo)致臭氧作用機(jī)制

12、的多面性臭氧研究方法選擇目前作為實(shí)驗(yàn)室研究，常用的實(shí)驗(yàn)方法是臭氧暴露，但是臭氧體內(nèi)作用方式復(fù)雜，具有強(qiáng)氧化性、供氧性以及免疫調(diào)節(jié)作用，因此這種研究方法并不能很好的反映臭氧體內(nèi)的作用機(jī)制。因此，盡管已有學(xué)者體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，臭氧對(duì)腫瘤細(xì)胞具有生長抑制作用，但是仍需要進(jìn)一步體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)。臭氧研究方法選擇目前作為實(shí)驗(yàn)室研究，常用的實(shí)驗(yàn)方法是臭氧暴露臭氧研究的設(shè)想1、體外研究，明確臭氧體外抗腫瘤作用的機(jī)制，最近有研究報(bào)道臭氧暴露可引起肺泡細(xì)胞發(fā)生凋亡，可研究腫瘤細(xì)胞體外暴露后活力改變的情況，腫瘤細(xì)胞凋亡、壞死或自噬水平，以及細(xì)胞NF-kb中信號(hào)通路的改變。2、臨床研究，由于目前臭氧治療在腫瘤治療中仍不肯定

13、，臨床實(shí)驗(yàn)尚未被患者及腫瘤學(xué)家接受，難以獲得臨床研究資料。3、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，我們可在動(dòng)物模型進(jìn)行腹腔臭氧灌注，或者探索在動(dòng)物模型進(jìn)行臭氧化血液回輸?shù)膭?dòng)物實(shí)驗(yàn)方法，甚至在腫瘤局部進(jìn)行臭氧注射。臭氧研究的設(shè)想1、體外研究，明確臭氧體外抗腫瘤作用的機(jī)制，最臭氧實(shí)驗(yàn)方法體外臭氧暴露實(shí)驗(yàn)用于細(xì)胞培養(yǎng)的臭氧暴露的自動(dòng)化電腦系統(tǒng)臭氧實(shí)驗(yàn)方法體外臭氧暴露實(shí)驗(yàn)用于細(xì)胞培養(yǎng)的臭氧暴露的自動(dòng)化電臭氧實(shí)驗(yàn)方法體外臭氧暴露實(shí)驗(yàn)用于細(xì)胞培養(yǎng)的臭氧暴露的自動(dòng)化電腦系統(tǒng)示意圖臭氧實(shí)驗(yàn)方法體外臭氧暴露實(shí)驗(yàn)用于細(xì)胞培養(yǎng)的臭氧暴露的自動(dòng)化電臭氧實(shí)驗(yàn)方法體外臭氧暴露實(shí)驗(yàn) Ozone selectively inhibits growth of human cancer cells 一文報(bào)道了臭氧在300-500ppb的濃度下對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長抑制率達(dá)40-60%，而800ppb的濃度對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制率則達(dá)到90%。在 Beata Kosmider等人對(duì)肺泡表面細(xì)胞的研究中使用的臭氧濃度梯度為100ppb、200ppb、400ppb，目前文獻(xiàn)報(bào)道的臭氧濃度一般為100-800ppb。臭氧實(shí)驗(yàn)方法體外臭氧暴露實(shí)驗(yàn) Ozone select臭氧實(shí)驗(yàn)方法動(dòng)物實(shí)驗(yàn)臭氧處理1、將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物暴露在2ppm（1ppm2 .144mg/m3 ）的臭氧環(huán)境中，使用與細(xì)胞培養(yǎng)相同的臭氧控制系統(tǒng)；2、在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的腹腔中持續(xù)灌注含臭氧氣