肿瘤，尤其是恶性肿瘤，是一种直接威胁人类生命安全的疾病，1996年全球新发恶性肿瘤病例1000多万，我国每年新发恶性肿瘤病例160—200万，预计今后20年这个发病率还可能再增加一倍。因此，对肿瘤的防治，是当前世界医学领域研究极为重要的课题。目前，防治肿瘤的常规方法有：手术治疗，放射治疗和化学治疗等。这些方法各有利弊：手术治疗是采用手术切除肿瘤，在治疗早期没有转移和与重要脏器及大血管无严重粘连的肿瘤方面效果较好，但中晚期效果不佳；放射治疗是利用同位素衰变和加速器产生的射线治疗恶性肿瘤，肿瘤一旦扩散或局部侵润广泛，放疗就达不到治疗效果，且放疗本身也会带来一些近期或远期副作用；化学疗法是利用化学抗肿瘤药物治疗恶性肿瘤的主要手段，但化疗药物毒副作用较大，主要有恶心，呕吐，脱发，白细胞减少等。因此，寻找选择性好，副作用小的防治恶性肿瘤的新方法，是当今医学研究的热点。超声波作为一种机械能量形式，具有穿透力强，定向传播等特点，在物理学，化学，医学和生物学等各领域有着广泛的用途，尤其是在肿瘤治疗中已引起国内外的普遍关注。1989年，日本学者Umemura.S首次报道了利用超声能够激活血卟啉产生抗肿瘤效应，并称之为声动力学疗法(Sonodynamic therapy，SDT)。现普遍认为声动力治疗是指利用超声能够穿透生物组织，激活癌细胞内富集并长时间潴留的声敏剂如血卟啉产生具有高氧化活性的单线态氧等自由基，引起肿瘤细胞不可逆的损伤治癌新法。由于声敏剂对肿瘤细胞的聚集性和外部超声波照射的选择性而对健康组织基本没有损害或损害较小，毒副作用相对也较小，无耐药性，且可以与其它治疗手段协同作用等特点，SDT一经出现立即受到各国肿瘤研究专家们的重视，国内外学多学者做了大量的相关研究工作，目前关于超声激活血卟啉抗瘤效应还处于研究阶段，就超声激活血卟啉的可行性，对肿瘤的作用效果，实验参数的选择以及作用机理等进行了探讨，并取得了初步成效。使用的辐射声源有平面超声，聚焦超声等；使用声敏剂有卟啉类，包括血卟啉，卟啉Ⅱ，ATX-70，还有非卟啉类包括抗癌药物和化疗药物等；取得声学参量范围：频率210kHZ-2.0MHZ，声强度150mW／cm~2—3.2W／cm~2；离体作用时间15-60s，在体作用时间2-10min；所研究的肿瘤细胞有S180，AH130，HL-60，VX2，以及人体肿瘤细胞LiBr，K562等；关于声动力治疗肿瘤的机制有单线态氧机制，自由基理论和空化效应等。本论文在综合国内外研究进展的基础上，结合本实验室前期研究成果，依托国家自然科学基金项目“超声激活血卟啉抗肿瘤细胞的分子生物学机制”和“超声激活血卟啉诱导肿瘤细胞凋亡的分子机制的研究”的支持，采用频率为1.43MHz的聚焦超声结合声敏剂血卟啉对小鼠H22肿瘤细胞进行体内体外的抑制效应的实验研究，取得实验结果如下：1．通过H22肿瘤细胞对不同浓度血卟啉吸收的实验发现，血卟啉进入H22肿瘤细胞内的吸收量并不随时间延长而无限增加，可能存在相对“饱和”。实验结果表明，在加入不同浓度血卟啉后，达到相对饱和状态的时间是不同的，但60min-120min时，肿瘤细胞对血卟啉的吸收基本达到相对饱和状态，因此，最佳的血卟啉孵育时间为60min。2．通过H22肿瘤细胞实验参量优化筛选研究发现，单纯超声处理和超声血卟啉处理H22肿瘤细胞的过程中存在着阈值声强和阈值血卟啉剂量。当声强小于2W／cm~2时，超声处理对细胞存活率影响不显著；而当声强大于2W／cm~2时，超声对细胞的杀伤作用明显，甚至达到50％以上，而且存活率随着声强的加大而显著下降。在超声联合血卟啉处理时，血卟啉浓度小于50μg／ml时，超声与血卟啉没有表现出协同杀伤作用；而大于50μg／ml时，超声血卟啉组与超声组和对照组的杀伤率有极显著差异，并且随着血卟啉浓度的增加，差异愈加明显，单纯血卟啉对肿瘤细胞的存活率没有影响。不同实验参量作用肿瘤细胞，就会产生不同的杀伤机制，考虑到本研究的目的，我们最终拟选择2W／cm~2声强联合100μg／ml血卟啉处理离体H22肿瘤细胞60s，来研究处理后肿瘤细胞发生的动态生理生化变化，探讨细胞死亡的机制。3．通过对处理后H22肿瘤细胞形态和生化方面的检测，证实1.43MHz，2W／cm~2的聚焦超声可通过诱导H22细胞凋亡而致其死亡，并且凋亡相关蛋白Caspase-3，Fas／FasL，Bcl-2蛋白的表达发生极其显著的变化，提示在超声诱导H22肿瘤细胞死亡的过程中可能同时存在着死亡受体和线粒体两种凋亡途径4．通过小鼠H22肝癌移植瘤模型的建立，研究超声激活血卟啉对H22荷瘤小鼠的生长抑制作用，发现单纯超声处理有微弱的抑瘤作用，与对照组比较差异显著；而超声激活血卟啉处理后，与CT组和U组都有极其显著的抑瘤作用，重量和体积抑制率分别为46.3％和60.8％。