殼寡糖灌胃治療急性放射性腸炎可行性研究

羅婭媛， 白燕鷗， 呂偉彥， 馮 吉， 李宏宇， 郭曉鐘， 劉 旭

北部戰區總醫院 消化內科，遼寧 沈陽 110016

放射性腸炎(radiation enteritis，RE)是由于放射暴露引發的腸道炎癥反應，多由盆腔、腹腔、腹膜惡性腫瘤放療引起[1]。隨著腫瘤發病率的逐年升高，放療技術的普遍應用，RE發病率呈明顯增高趨勢[2]。根據起病時間及病程，RE可分為急性放射性腸炎(acute radiation enteritis，ARE)與慢性放射性腸炎[3]。ARE一般出現在放療后第2周，癥狀包括腹瀉、腹痛、惡心、嘔吐、里急后重、肛門墜脹、黏液便、大便失禁及便血等[4]。目前，臨床主要以對癥治療為主，包括運用止血藥物、抗生素對出血和腸道癥狀進行控制等[5-7]，效果仍不理想，甚至可能發展為慢性放射性腸炎，給患者帶來更多的痛苦。殼寡糖(chitooligosaccharide，COS)是由蝦和蟹殼等天然物種中含量豐富的甲殼質脫乙酰化并進一步降解而成的一種多糖[8-9]。有研究發現，應用COS治療可減輕葡聚糖硫酸鈉誘導的小鼠潰瘍性結腸炎癥狀[10]，為其應用于ARE等腸道疾病提供了新思路。本研究旨在探討COS灌胃治療ARE的可行性。現報道如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 選取6只普通級健康比格犬為研究對象。雌雄不限，體質量(12.0±0.3)kg，由北部戰區總醫院實驗動物中心提供。動物購買后，嚴格按照實驗動物管理及使用指南要求，進行飼養及使用。依據國際通用3R原則，盡量減少使用動物的數量，本研究以照射前作為對照，未設置空白對照組[11-12]。

1.2 模型制備 造模照射前，應用微量泵持續靜脈滴注丙泊酚(0.5 ml/kg)進行麻醉、氣管插管。所有實驗犬采用藍色真空塑型袋進行軀干定位，在飛利浦大孔徑定位CT上進行犬軀干的薄層掃描，采集軀干的斷層圖像并三維重建。將獲得的重建后圖像傳至tps工作站中，放射醫師根據實驗要求精確勾畫靶區、危機器官，物理師根據實驗要求設計出術方案(源皮距100 cm)，將設計好的計劃方案傳輸至加速器端，完成最終出術。應用醫科達infinity直線加速器進行單次劑量的照射。照射劑量14 Gy，采用劑量率600 cgy照射2次，劑量率200 cgy照射1次。照射期間密切觀察各實驗犬的情況。

1.3 給藥方法 由魷魚軟骨分解提取的COS(廣州佛山季華實驗室提供)的有效劑量區間為10～200 mg/(kg·d)[13-14]，本研究選取中間劑量100 mg/(kg·d)進行實驗。將COS溶解于無菌水中，制成5 mg/ml溶液，冷藏保存。自照射后第4天起，每天給予COS溶液灌胃。應用輸液瓶及塑料管自制灌胃裝置操作。每12 h進行1次灌胃，每次給予實驗犬室溫COS溶液120 ml灌胃。

1.4 觀察指標 分別于照射前、照射后、治療后，每天于固定時間觀察并記錄6只實驗犬的癥狀表現及生命體征，具體包括：動物的體質量、體溫、食欲、嘔血、糞便等情況。參考2001年METREPOL協議[15]與放射反應評分標準[16]對實驗犬RE臨床癥狀嚴重程度進行評價。分別于照射前、照射第3天、治療第8天，收集所有實驗犬外周靜脈血10 ml，檢測并記錄C反應蛋白(C-reactive protein，CRP)水平。分別于照射第3天、治療第8天，對所有實驗犬進行腸鏡檢查。檢查前進行腸道準備：檢查前24 h，經口灌服復方聚乙二醇電解質溶液1 000 ml，共分4次，每次間隔20～30 min；檢查前8 h，視情況給予第2次復方聚乙二醇電解質溶液灌服，不禁水；檢查前2 h，肛門給予開塞露40 ml，清理結腸內殘存糞便。腸鏡檢查前根據實驗犬排便情況，給予適量5%葡萄糖注射液等靜脈輸注。腸鏡檢查在全身麻醉下進行，采用內鏡設備為賓得 EG-2931。進鏡至小腸，觀察腸道炎癥改變，采集圖像。內鏡下腸道損傷情況評估標準參考維也納直腸鏡評分系統[17]。

2 結果

2.1 各實驗犬照射第3 天的癥狀比較 所有實驗犬照射第3 天的均出現明顯RE癥狀，均達到2度放射性腸損傷表現，包括攝入減少、惡心、嘔吐、腹瀉、間斷便血等。見表1。照射第4天，開始給予COS溶液灌胃治療。COS灌胃治療后第8天，實驗犬腹瀉癥狀緩解明顯，所有實驗犬體質量、體溫平均值基本恢復到照射前水平。見圖1～3。

表1 各實驗犬照射第3天的癥狀比較

2.2 各實驗犬白細胞總數、中性粒細胞總數、CRP比較 照射第3天，各實驗犬的白細胞總數、中性粒細胞總數、CRP均高于照射前，差異均有統計學意義(P<0.05)。治療第8天，各實驗犬的白細胞總數、中性粒細胞總數均低于照射第3天，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 各實驗犬白細胞總數、中性粒細胞總數、CRP比較

2.3 治療前后腸道黏膜內鏡下表現 照射第3天，行結腸鏡檢查，鏡下見腸道黏膜片狀、彌漫充血、水腫、糜爛(圖3a)；COS灌胃治療第8天，內鏡下黏膜炎癥表現較照射后明顯好轉(圖3b)。各實驗犬治療第8天的維也納直腸鏡評分為(1.33±0.52)分，顯著低于照射第3天的(6.83±0.75)分，差異有統計學意義(P<0.05)。

3 討論

目前，臨床治療RE的常規治療方法包括補液、營養支持、抗生素、糾正水電解質平衡紊亂、腸道黏膜保護劑、應用生長抑素及其類似物、高壓氧以及對癥治療等，但療效均有限[4]。針對益生菌、益生元、糞菌移植對RE治療的相關研究取得了一定進展，但主要停留在動物實驗階段[18-22]。有研究發現，在禁食模式和飲食模式中模擬消化酶的作用和消化道的擠壓作用均未發現COS明顯降解；且飲食模式比禁食模式COS經上消化道排出得更快，有更多的COS進入結腸[23]。有研究表明，COS通過腸上皮被良好吸收[24]。在腸上皮體外模型中，COS以時間依賴性的方式滲透人克隆結腸腺癌細胞系細胞單層[25]。以上研究均證實COS在上消化道能夠保持穩定并在腸道發揮作用，可口服灌胃用于腸道損傷的治療。

本研究依據前期實驗結果，選擇14 Gy作為造模照射劑量[26-27]。照射第3天，所有實驗犬均出現2度放射性腸損傷表現，內鏡下腸道黏膜炎癥明顯，證實造模成功。本研究結果顯示，COS灌胃治療第8天，所有實驗犬體質量、體溫平均值基本恢復到照射前水平，腹瀉為主的ARE癥狀明顯恢復。這一結果證實，在ARE發病過程中，應用COS對實驗犬的癥狀恢復可能有治療作用，且未發生不良反應。本研究結果還顯示：照射第3天，各實驗犬的白細胞總數、中性粒細胞總數、CRP均高于照射前，差異均有統計學意義(P<0.05)；治療第8天，各實驗犬的白細胞總數、中性粒細胞總數均低于照射第3天，差異均有統計學意義(P<0.05)。這一結果證實，COS具有抗炎作用，為COS口服應用后的抗炎作用提供了更多實驗室依據。此外，各實驗犬治療第8天的維也納直腸鏡評分為(1.33±0.52)分，顯著低于照射第3天的(6.83±0.75)分，差異有統計學意義(P<0.05)。這提示，COS治療能夠改善腸道炎癥反應，初步證實了COS灌胃對ARE的腸道炎癥安全性。但本實驗樣本量較有限，且觀察時間較短，且相關機制研究仍未明確。因此，未來研究中需結合COS在腸道疾病治療的相關機制研究結果，設計合理樣本量的對照動物實驗，著重探討COS治療ARE的可能機制。

綜上所述，本研究成功建立了實驗犬的ARE模型，發現COS對實驗犬臨床癥狀、炎癥指標、腸鏡下黏膜炎癥改善均有效，初步證實了COS使用的安全性，為進一步開展機制研究奠定了一定基礎。