胰腺癌在发达国家中列恶性肿瘤死因的第4或第5位,5年生存率不到5%。胰腺癌的侵袭性是其预后差的原因,80%的病人在诊断时已经处于进展期,无法手术。该病的侵袭性与局部复发、淋巴结转移、肝转移、腹膜扩散和神经浸润（PNI）有关。极高的PNI发生率是胰腺癌的特征,可能达到80%-90%,有人声称,如果检查的病理切片足够多,甚至可以达到100%。起始于胰内的PNI可能引起胰外神经丛的浸润。识别胰外扩散途径及其与胰腺癌演进相关的重要性对胰腺癌的外科手术有重要意义。外科手术后不久残留在神经周空间的癌细胞就可能扩散引起腹膜后的局部复发。一些临床病理学研究证实PNI是胰腺癌预后不良最重要的预测因素之一,与生存期明显缩短有关。更好地理解神经浸润的分子机制可能会更有效地控制PNI相关的发病率,如局部复发和胰外转移。近来,研究证实PNI可能涉及肿瘤细胞和神经之间信号的交互作用,这些侵袭性肿瘤细胞可能获得了对周围神经环境内促侵袭信号应答的能力。神经营养因子包括神经生长因子（NGF）、脑源性神经营养因子（BDNF）、神经营养因子3（NT-3）和神经营养因子4/5（NT-4/5）。神经营养因子对神经生长有强力作用,因此是PNI侵袭途径的最佳候选。越来越多的有关肿瘤的文献涉及这些分子及其它的神经营养因子。胰腺癌肿瘤细胞和肿瘤内神经的神经营养因子表达上调。不表达蛋白酶的肿瘤细胞不能穿过细胞外基质和神经鞘移行,基质金属蛋白酶（MMPs）,特别是明胶酶（MMP-2和MMP-9）,在PNI过程中发挥关键作用。EGF是胰腺癌细胞生长和对抗凋亡的介质。EGF或其受体EGFR的表达与淋巴结或远处转移相关并与胰腺癌生存期的缩短有关。近来的研究提示肿瘤细胞内EGFR表达比EGF表达是更好的预后不良的预测指标。由于胰腺癌对传统的外照射敏感性较低,而且外照射对周围正常组织如胃肠、肝、肾和脊髓的损害而使其受到限制。¹²⁵I籽源组织间近距离放疗局限于肿瘤组织,对周围正常组织的损害较小,具有损伤小、靶区的高放射剂量率、不间断照射以及易于防护的特点,已经成为治疗实体瘤包括进展期胰腺癌的重要的选择之一。迄今很少有关于¹²⁵I籽源照射干预胰腺癌PNI分子机制的研究。在分子水平理解¹²⁵I籽源照射对胰腺癌PNI的干预是研究¹²⁵I籽源治疗靶点的关键。根据文献中的胰腺癌PNI的体内外模型以及¹²⁵I籽源短时低剂量率照射的模型,我们设计了¹²⁵I籽源短时低剂量率照射干预胰腺癌PNI的体内外模型。本研究基于上述研究进展,包括5部分,分述如下:1、胰腺癌PNI体外模型的构建目的:观察胰腺癌细胞与神经的交互作用,并验证模型的可行性。方法:大鼠背根神经节（DRG）与胰腺癌细胞在EHS基质胶中共培养。用100μl基质胶把DRG和胰腺癌细胞Capan-2和Pan-1固定在基质胶中,以单培养的DRG和单培养的胰腺癌细胞做为对照,观察胰腺癌细胞和神经突的生长情况,以及胰腺癌细胞和神经突是否有互惠生长的情况。结果:共培养的胰腺癌细胞与DRG存在互惠生长,癌细胞沿神经突移行并最终围绕在DRG周围,而且其神经突及癌细胞的生长速度显著高于单培养的DRG和胰腺癌细胞。结论:这些发现提示胰腺癌细胞与神经之间可以出现PNI,彼此能够获得生长优势;该模型是可行的。2、¹²⁵I籽源短时低剂量率照射干预胰腺癌PNI体外模型的构建。目的:观察¹²⁵I籽源短时低剂量率照射是否影响胰腺癌细胞与DRG之间的交互作用以及该模型的可行性。方法:该模型包括两部分:第一部分是共培养模型的构建,如上所述。第二部分是¹²⁵I籽源短时低剂量率照射装置的设计。用5cm的细胞培养皿注入石蜡,距离上缘3mm,铺平晾干。在直径3cm的圆周线找出8个等距离的点,在这8个点和圆心处刻出直径6mm的凹槽,把9颗¹²⁵I粒子分别置入9个凹槽内,盖上培养皿的盖子,制成照射平板。把用3.5cm直径培养皿制作的、用基质胶固定的体外模型放在照射装置的上面中央位置。每个¹²⁵I籽源短时低剂量率照射装置用金属隔板隔开,放入专用的细胞培养箱内,避免相互影响。对照组放入普通培养箱内培养。照射组总照射剂量率为2Gy。每隔1天观察细胞和DRG形态并照相分析。结果:在对照组中,胰腺癌细胞与DRG之间存在互惠的交互作用,如上所述。而照射组与对照组比较,胰腺癌细胞与DRG之间的交互作用明显减弱,癌细胞的生长速度以及沿神经突移行的速度减慢。照射组和对照组单培养的DRG比较,其神经突生长无显著差异。结论:这些发现提示¹²⁵I籽源短时低剂量率照射在形态学和生物学行为上抑制癌细胞与DRG之间的交互作用。该模型是可行的。3、¹²⁵I籽源短时低剂量率照射干预胰腺癌PNI体外模型中PNI相关因子的分析。目的:观察¹²⁵I籽源短时低剂量率照射对胰腺癌PNI分子机制的影响。方法:在40倍倒置显微镜下观察胰腺癌细胞与DRG的形态学和生物学行为的变化并记录;用ELISA检测培养液上清及基质胶溶液的NGF,EGF和TGFα;用RT-PCR的方法检测胰腺癌细胞NT-3,NGF和EGFR mRNA的表达。结果:1)如上所述,照射组胰腺癌细胞与DRG之间互惠的交互作用受到抑制;2)在照射组中,Capan-2共培养组NGF的浓度较对照组显著升高,TGFα的浓度较对照组降低;3照射组NGF mRNA的表达显著下调,共培养癌细胞NT-3 mRNA上调,Capan-2细胞EGFR mRNA表达下调,对Panc-1细胞EGFR mRNA表达无影响。结论:ELISA的结果提示¹²⁵I籽源短时低剂量率照射可能会增加癌细胞的侵袭性。RT-PCR的结果提示¹²⁵I籽源短时低剂量率照射可能降低癌细胞的侵袭性。结论不统一,还需要进一步研究。4、¹²⁵I籽源短时低剂量率照射体内模型的构建。目的:建立¹²⁵I籽源短时低剂量率照射体内模型并验证该模型的可行性。方法:用胰腺癌细胞株Capan-2建立NOD/SCID鼠原位种植胰腺癌模型,成瘤后随机分为2组,植入1.0 mCi¹²⁵I籽源做为照射组,对照组植入空粒子,每组10只,2周后处死小鼠,照射总剂量率为2Gy,收集肿瘤、胃肠、肝、肺及腹膜后组织备用。结果:照射前2组小鼠肿瘤大小无显著性差异（分别为516.27±47.88mm3和521.36±68.06mm3）,照射后肿瘤体积显著小于对照组（分别为723.56±73.26和1195.43±127.45）。对照组和照射组分别有6只和4只出现PNI。结论:成功构建了¹²⁵I籽源短时低剂量率照射干预胰腺癌的体内模型,结果证实确实存在胰腺癌的PNI。¹²⁵I籽源短时低剂量率照射有缩瘤效应。5、¹²⁵I籽源短时低剂量率照射干预胰腺癌的体内模型中PNI相关因子的检测。目的;观察¹²⁵I籽源短时低剂量率照射对胰腺癌PNI分子机制的影响。方法:分别用Western Blot、免疫组化和RT-PCR检测两组胰腺癌组织中MMP-2、NT-3、NGF和EGFR的表达。结果:¹²⁵I籽源短时低剂量率照射上调EGFR的表达,但是下调MMP-2、NGF和NT-3的表达。结论: ¹²⁵I籽源短时低剂量率照射对胰腺癌PNI的影响是复杂的,结论并不一致。但MMP-2、NGF和NT-3是公认的PNI相关因子,因此有理由认为¹²⁵I籽源短时低剂量率照射抑制胰腺癌的PNI。研究结论1、成功构建胰腺癌PNI的体外模型,胰腺癌细胞与神经之间确实存在互惠的交互作用。该模型是可行的。2、成功构建¹²⁵I籽源短时低剂量率照射干预胰腺癌的体外模型。¹²⁵I籽源短时低剂量率照射在形态学和生物学行为上抑制胰腺癌细胞与神经的交互作用。该模型是可行的。3、成功构建胰腺癌PNI的体外模型和¹²⁵I籽源短时低剂量率照射干预胰腺癌的体内鼠模型。证实¹²⁵I籽源短时低剂量率照射有缩瘤效应。4、¹²⁵I籽源短时低剂量率照射影响胰腺癌PNI,这个影响是多方面的和复杂的。¹²⁵I籽源短时低剂量率照射上调EGFR的表达,同时下调NGF、NT-3和MMP-2的表达。因为神经营养因子是公认的PNI相关因子,因此,我们有理由认为¹²⁵I籽源短时低剂量率照射可能抑制胰腺癌PNI。5、¹²⁵I籽源短时低剂量率照射对胰腺癌PNI的影响还需要更深入的研究。