ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM BỘ Y TẾ
SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỆNH VIỆN CHỢ RẪY
BÁO CÁO NGHIỆM THU

ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU TỔN THƯƠNG NHIỄM SẮC THỂ
DO ĐIỀU TRỊ BẰNG
131
I
Ở BỆNH NHÂN UNG THƯ TUYẾN GIÁP THỂ BIỆT HOÁ


ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU TỔN THƯƠNG NHIỄM SẮC THỂ
DO ĐIỀU TRỊ BẰNG
131
I
Ở BỆNH NHÂN UNG THƯ TUYẾN GIÁP THỂ BIỆT HOÁ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
(Ký tên)
CƠ QUAN QUẢN LÝ CƠ QUAN CHỦ TRÌ
(Ký tên/đóng dấu xác nhận) (Ký tên/đóng dấu xác nhận) THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TÓM TẮT ĐỀ TÀI ĐẶT VẤN ĐỀ
1
Chương 1 TỔNG QUAN
4
1.1 Tác động sinh học của bức xạ ion hoá 4
1.2 Nhiễm sắc thể người và s
ự biến loạn nhiễm sắc thể 8
1.3 Biến loạn nhiễm sắc thể ở bệnh nhân ung thư tuyến
giáp thể biệt hoá do điều trị
131
I
24
1.4 Một số phương pháp nghiên cứu biến loạn NST 30
1.5 Ảnh hưởng của điều trị
131
I liều cao đến khả năng sinh
sản và nguy cơ bệnh dị tật bẩm sinh
33
1.6 Tình hình nghiên cứu nhiễm sắc thể ở trong nước 35
Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
37
2.1 Đối tượng nghiên cứu 37
2.2 Dược chất phóng xạ, hoá chất và thiết bị 40
2.3 Phương pháp nghiên cứu 41
2.4 Các chỉ tiêu theo dõi, đánh giá tổn thương nhiễm sắc
thể
48

3.2 Hiệu ứng liều tích lũy sau hai lần điều trị
131
I với tần
suất biến loạn NST

Mục tiêu 3: Xác định thời gian bán biến, thời gian bán
hồi phục của các biến loạn nhiễm sắc thể không bền
để tiên lượng về an toàn bức xạ sau điều trị bằng
131
I.
61
66
3.3 Thời gian bán biến, thời gian bán hồi phục của các
biến loạn nhiễm sắc thể không bền ở máu ngoại vi
bệnh nhân ung thư tuyến giáp biệt hoá sau điều trị
131
I

Mục tiêu 4. Khảo sát ảnh hưởng của bức xạ ion hoá
lên thai nhi của thai phụ có sử dụng
131
I liều cao trong
điều trị ung thư tuyến giáp thể biệt hoá, thông qua các
chỉ tiêu biến loạn cấu trúc nhiễm sắc thể ở máu ngoại vi
và tế bào dịch ối.
66



DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ADN Axít deoxyribonucleic
BD Base damage (tổn thương bazơ nitơ)
BLNST Biến loạn nhiễm sắc thể (chromosome aberrations)
CHO Chinese hamster ovary (buồng trứng chuột Trung Quốc)
DSB Double strand break (đứt gãy chuỗi kép)
DR Damage ratio (tỉ lệ tổn thương)
DH Disappearance – halftime (thời gian bán biến)
dic dicentrics (nhiễm sắc thể hai tâm)
FBS Fetal bovin serum (huyết thanh phôi bò)
FSH Follicle stimulating hormone (Hormon kích thích nang noãn)
FISH Fluorescence in situ hybridization (lai tại chỗ huỳnh quang)
fr fragment (mảnh nhiễm sắc thể)
G
o
Ký hiệu pha nghỉ trong chu trình tế bào
GBq Gyga becquerel (đơn vị SI đo hoạt độ phóng xạ) (1 GBq = 27
mCi)
GTD Gốc tự do
IAEA International atomic energy agency
(Cơ quan Năng lượng Nguyên tử
Quốc tế)
IRCP International radiological comission protection (hội đồng an toàn
bức xạ Quốc tế)
131
I Iốt phóng xạ
“0” Ngay trước điều trị


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng Tên bảng Trang
2.1 Phân bố liều điều trị và số lượng metapha khảo sát 37
2.2 Phân bố số lượng thai phụ và số lượng metapha khảo sát 39
3.1 Tần suất biến loạn nhiễm sắc thể do tác động của tự nhiên 54
3.2 Tần suất biến loạn NST sau điều trị liều 1,11GBq 55
3.3 Tần suất biến loạn NST sau điều trị liều 3,70 GBq 59
3.4 Tần suất biến lo
ạn NST sau điều trị lần hai liều 3,70 GBq 62
3.5 Tần suất biến loạn NST sau điều trị lần hai liều 5,55GBq 64
3.6 Thời gian bán biến sau điều trị lần 2 liều 5,55 GBq 69
3.7 Thời gian bán biến ứng với các liều điều trị
131
I 69
3.8 Tỉ lệ hồi phục tương ứng với các liều điều trị
131
I sau 180
ngày
73
3.9 Thời gian bán hồi phục sau điều trị liều 1,11GBq 73
3.10 Thời gian bán hồi phục biến loạn nhiễm sắc thể sau điều trị
3,70GBq
75
3.11 Thời gian bán hồi phục biến loạn nhiễm sắc thể sau điều trị
4,81GBq
76
3.12 Tuổi, thể bệnh nhóm thai phụ 79
3.13 Phân bố liều, số lần điều trị

3.10 Hồi quy thời gian bán hồi phục dic+r sau điều trị liều
3,70GBq
75
3.11 Hồi quy thời gian bán hồi phục fr+mi sau điều trị liều
3,70GBq
75
3.12 Hồi quy thời gian bán hồi phục fr + mi sau điều trị liều
4,81GBq
76
3.13 Hồi quy thời gian bán h
ồi phục fr + mi sau điều trị liều
6,66GBq
77
3.14 Tần suất biến loạn nhiễm sắc thể bền của hai nhóm thai phụ 89 DANH MỤC ẢNH MINH HOẠ Ảnh
Tên ảnh
Trang
1.1 Tổn thương ADN do tác động của bức xạ ion hóa 7
1.2 Đứt nhiễm sắc tử đoạn cuối và đoạn giữa 12

Hiện nay trên thế giới việc sử dụng đồng vị phóng xạ trong các ngành
công nghiệp cũng như trong nghiên cứu y sinh học đang phát triển ngày càng
rộng rãi. Đặc biệt là trong y học, các đồng vị phóng xạ đã được sử dụng có
hiệu quả để chẩn đoán và điều trị bệnh. Dược chất phóng xạ
131
I đã được dùng
để điều trị bệnh Basedow, ung thư tuyến giáp thể biệt hóa từ năm 1942 [14],
[15], phương pháp này tương đối đơn giản, dễ thực hiện, hiệu quả điều trị cao.
131
I tập trung vào các tế bào tuyến giáp theo cơ chế vận chuyển tích cực
và được lưu giữ ở tế bào nang tuyến giáp, làm giảm sự tưới máu, dẫn đến các
tế bào tuyến giáp bị xơ hóa và chết. Bên cạnh đó,
131
I cũng làm tổn thương
ADN, ion hóa các phân tử nội bào, ức chế hoặc làm chậm quá trình phân chia
tế bào, tạo gốc tự do và kích thích sự chết theo chương trình của tế bào nơi iốt
phóng xạ tập trung. Việc nghiên cứu những tổn thương gen do phóng xạ gây
ra đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm [29], [72], [120], [123].
Các tác giả đã tiến hành các nghiên cứu tình trạng tổn thương ADN thông qua
việc phân tích biến loạn NST ở máu ngoại vi củ
a bệnh nhân ung thư tuyến
giáp thể biệt hóa sau điều trị
131
I, đồng thời đánh giá khả năng sinh sản và
nguy cơ bệnh di truyền ở trẻ sơ sinh của những thai phụ ung thư tuyến giáp có
tiền sử điều trị
131
I. Sở dĩ như vậy vì tế bào lympho máu ngoại vi có số lượng
lớn, đời sống dài, phân bố khắp cơ thể và tồn tại ở phase G
o

I liều cao? Đây là những vấn đề quan
tâm của an toàn bức xạ và các nhà lâm sàng y học hạt nhân.
Xuất phát từ những điều trình bày trên, chúng tôi đề xuất và được sự
chấp thuận thực hiện đề tài nghiên cứu với tiêu đề : “Nghiên cứu tổn thương
nhiễm sắc thể do điều trị bằng
131
I ở bệnh nhân ung thư tuyến giáp thể biệt
hoá”.
Mục tiêu của đề tài:
1. Xác định mối tương quan giữa tần suất biến loạn nhiễm sắc thể
ở máu ngoại vi của bệnh nhân ung thư tuyến giáp thể biệt hóa với liều
điều trị
131
I tại một số thời điểm trước và sau điều trị.
2. Đánh giá “hiệu ứng liều tích lũy” của bệnh nhân ung thư tuyến
giáp thể biệt hoá qua hai lần điều trị
131
I
3. Xác định thời gian bán biến, thời gian bán hồi phục của các biến
loạn nhiễm sắc thể không bền để tiên lượng về an toàn bức xạ sau điều trị
bằng
131
I.
4. Khảo sát ảnh hưởng của bức xạ ion hoá lên thai nhi của thai phụ có
sử dụng
131
I liều cao trong điều trị ung thư tuyến giáp thể biệt hoá, thông
qua các chỉ tiêu biến loạn cấu trúc nhiễm sắc thể ở máu ngoại vi và tế
bào dịch ối.
5. Thông qua tần suất biến loạn nhiễm sắc thể (dic+r) tại thời điểm

phản ứng hóa sinh. Phản ứng hóa học xảy ra giữa các phân tử bị tổn thương
hoặc bị kích thích tạo ra những phân tử mới và lạ đối với mô sinh học, đa số
là chất độc có hại nên còn được gọi là độc tố phóng xạ. Các hiệu ứng về nồng
độ, hiệu
ứng nhiệt, hiệu ứng oxy và tác dụng của một số chất bảo vệ đã minh
chứng cho quan điểm của cơ chế tác động trực tiếp [6].
1.1.2 Cơ chế tác động gián tiếp
Ngoài tác động trực tiếp, bức xạ ion hóa còn có tác động gián tiếp bằng
con đường hình thành gốc tự do (GTD). Phân tử nước bị phân ly do tác động
của bức xạ ion hoá hình thành các gốc tự do có hoạt tính hoá học mạnh .
Trong mô sinh học, nước chiếm gần 80% khối lượng tế bào và có vai
trò rất quan trọng. Các tia bức xạ phân ly phân tử nước tạo ra hai gốc tự do H
•
,
OH
•
, OH
•
thường gây sai lệch cấu trúc phân tử sinh học và phá hủy màng tế
bào. Còn H
•
sẽ cùng với oxy phân tử tạo ra gốc hydroperoxyt.

Cơ chế tạo ra các gốc tự do như sau:
H
•
+ O
2
=> HO
2

R
•
+ O
2
=> RO
2
•
(gốc peroxyt hữu cơ tự do ) [26].
GTD tấn công vào những phân tử sinh học quan trọng, vật chất di
truyền, màng tế bào và các tế bào miễn dịch, là nguyên nhân của các quá trình
bệnh lý, ung thư, lão hóa và rối loạn sự chết theo chương trình.
GTD hình thành do tác động của môi trường sống nếu bị ô nhiễm kim
loại nặng, hóa chất, độc tố gây ung thư, các tia bức xạ. Tác động của bức xạ
ion hóa cũng tương tự như tác
động của những chất độc sinh ra trong hô hấp
tế bào, chỉ khác là trong hô hấp tế bào các GTD sinh ra mang tính cục bộ nên
tác hại thường tập trung ở ADN, enzym và ty thể. Ngược lại, với bức xạ ion
hóa các GTD sinh ra ở khắp nơi, trong nội bào cũng như ngoại bào, do vậy
hậu quả sẽ nặng nề hơn như gây đột biến gen, làm cho quá trình phân chia tế
bào không được kiểm soát, do đó phát sinh ung thư.
GTD thường tấn công vào các axit béo không no và màng sinh họ
c tạo nên
những phản ứng dây chuyền dẫn tới làm tan rã cấu trúc màng. Ngoài các protein
trên màng với chức năng là thụ cảm thể, kháng thể hay các enzym khi vận chuyển
các chất qua màng cũng khá nhạy cảm với GTD. Các GTD hình thành như: L
•
,
HOO
•
, LO

bệnh tự miễn, bệnh viêm thoái hóa và ung thư…
Trong quá trình bảo vệ cơ thể, chính bạch cầu bị chết và giải phóng ra
hàng loạt gốc tự do cũng góp ph
ần làm suy giảm và sai lệch hệ thống miễn
dịch, hậu quả là suy giảm sức đề kháng của cơ thể.
Tác dụng trực tiếp và gián tiếp gây nên tổn thương các phân tử sinh học
cả về cấu trúc, chức năng, tổn thương tế bào và có thể gây chết tế bào. Trong
tổn thương ở mức độ phân tử, được quan tâm nhất là ADN – phân tử vật chất
di truyền của tế bào.
1.1.3 Tổn thương phân tử ADN
Trong các sản phẩm phân ly từ phân tử nước có khoảng 55% là H
·
và OH
•
,
chúng tồn tại khoảng 10
-11
giây, đủ để làm tổn thương ADN và các đại phân tử
khác.
Bức xạ ion hóa gây nên các đứt gãy cấu trúc phân tử ADN ở mọi mối
liên kết giữa các nucleotid với nhau hay ngay trong một nucleotid, ở những
khung phân tử bazơ nitơ hoặc đường 5 carbon hoặc liên kết các thành phần
trong nucleotid. Đứt gãy chuỗi bao gồm đứt gãy 1 chuỗi polynucleotid (đứt
gãy đơn - SSB) hoặc đứt gãy cả hai chuỗi polynucleotid (đứt gãy kép - DSB).
Ngoài ra bức xạ ion hóa cũng tạo ra những tổn thươ
ng bazơ nitơ (BD) [26],
[78], [104]. Tia X, tia Gamma gây đứt gãy đơn và tổn thương bazơ nitơ với tỉ
lệ như nhau. Vander Schans (1982) chứng minh cứ 10 - 20 đứt gãy đơn thì có
1 đứt gãy kép được tạo thành. Các bức xạ ion hóa như tia neutron, α gây đứt
gãy kép cao hơn và cũng gây nên những biến loạn nhiễm sắc thể (NST) nhiều

polymera.
Obe, Hamlet, Klimov, Forell (1982) cho rằng tế bào lympho ở giai
đoạn G
o
cũng có khả năng phục hồi những tổn thương ADN do bức xạ gây ra.
Khả năng phục hồi này tăng gấp khoảng 20 lần so với những tế bào lympho
được kích thích bởi Phytohemagglutinin (PHA) [93].
Các tổn thương ADN hầu hết được hồi phục trong khoảng thời gian
ngắn, chỉ một số đứt gãy kép không hồi phục và dẫn đến biến loạn NST.
Trong an toàn bức xạ và lâm sàng y học hạt nhân người ta quan tâm ch
ủ yếu
đến biến loạn NST vì chúng sẽ được truyền lại trong các lần phân chia tế bào
tiếp theo.
Do đó, các công trình nghiên cứu chủ yếu tập trung đánh giá mức độ
tổn thương của bức xạ ion hoá gây ra thông qua chỉ tiêu biến loạn NST.
NHIỄM SẮC THỂ NGƯỜI VÀ SỰ BIẾN LOẠN NHIỄM SẮC THỂ
Bộ nhiễm sắc thể người
Các nghiên cứu sinh học phân tử đã khẳ
ng định toàn bộ chiều dài các
phân tử ADN của bộ gen người được quy định khoảng 6 tỉ cặp base [54] sắp
xếp trong 22 cặp NST thường và 1 cặp NST giới tính [65]. Mỗi NST chỉ có
một phân tử ADN kết hợp với các protein [91], [92], [98] xoắn kép thành sợi
có đường kính xấp xỉ 230 Å.
Trong các tế bào sinh dưỡng, các NST thường tồn tại thành từng cặp,
gọi là cặp NST thường, trong đó 1 của mẹ, một của cha; mỗi chiếc mang cùng
một số gen phân bố theo cùng thứ tự. Vì vậy, số lượng NST trong mỗi tế bào
bình thường luôn là bội số của 2, được gọi là lưỡng bội (2n).
Trong tế bào giao tử, mỗi cặp NST tương đồng chỉ còn một chiếc, do
vậy số lượng NST trong giao tử là đơn bội (n). Ở người, có 46 NST sắp xếp
thành 23 cặp, trong đó có 22 cặp NST thường và 1 cặp NST giới tính [2]. Các

gãy này có thể hồi phục, nên NST vẫn giữ nguyên cấu trúc và hình dạng ban
đầu. Nếu không hồi phục thì những điểm vừa đứt gãy có thể tương tác và nố
i
lại để hình thành NST mới có những biến loạn kiểu trao đổi, hoặc giữ nguyên
hình thành những NST mất đoạn cuối. Như vậy cần có hai đứt gãy độc lập để
hình thành một biến loạn NST kiểu trao đổi. Những năm 1954, 1974, 1985
Revell đã nghiên cứu và đề xuất thuyết “trao đổi”; thuyết này cho rằng những
đứt gãy sơ cấp không phải là đứt gãy thật sự mà chỉ là sự “mất tính b
ền cục
bộ” trong cấu trúc NST. Sự mất tính bền cục bộ này có thể được hồi phục trực
tiếp hoặc dẫn đến “điểm khởi đầu trao đổi”. Sự tương tác giữa hai “điểm khởi
đầu trao đổi” dẫn đến hình thành biến loạn NST thực sự trong quá trình trao
đổi [31]. Natarajan (1981) cho rằng giả thuyết này chỉ đúng với những điều
kiện đặ
c biệt nhất định, nhưng đối với những biến loạn NST do bức xạ ion
hoá gây ra thì giả thuyết của Sax & Stadler phù hợp hơn. Đường cong hiệu
ứng biến loạn NST kiểu trao đổi đều tuân theo hàm mũ, chứng tỏ những biến
loạn NST kiểu trao đổi được tạo nên bởi hai “cú đánh” [93]. Phương pháp
chiếu xạ phân đoạn cho thấy tần suất biến loạn NST của 2 lần chiế
u xạ sẽ thấp
hơn một lần chiếu với liều tương đương vì có sự hồi phục trong khoảng thời
gian giữa 2 lần chiếu. Những giả thuyết này được chứng minh trong nội dung
“hiệu ứng tích lũy” và định luật Blair [93].
Phân loại biến loạn nhiễm sắc thể
Biến loạn NST bao gồm thay đổi về số lượng và biến loạn cấu trúc
NST.
Số
lượng NST trong một tế bào có thể tăng hoặc giảm do nguyên nhân
sai sót trong quá trình hình thành giao tử.
Biến loạn cấu trúc NST đều được hình thành từ sự tái liên kết giữa các

Biến loạn kiểu nhiễm sắc tử
Biến loạn nhiễm sắc tử (NStử) là các kiểu biến loạn chỉ thay đổi cấu
trúc của 1 trong 2 NStử của NST. Trong nghiên cứu những biến loạn NStử là
do tổn thương phân tử ADN trước pha S nên người ta chỉ quan tâm
đến cơ
chế hình thành biến loạn từ những tổn thương do đứt gãy đơn.
Đứt đơn là hiện tượng một đoạn của nhiễm sắc tử bị đứt tách ra xa
phần nhiễm sắc tử còn lại, khoảng cách từ nhiễm sắc tử còn lại tới đầu mút
vừa đứt thường lớn hơn đường kính của nhiễm sắc tử, hoặc có một vùng
không bắt màu có chiều rộng lớn hơn chiều rộng của nhiễm sắc tử được minh
hoạ ở hình 1.2.

Hình 1. 2: Đứt nhiễm sắc tử đoạn cuối và đoạn giữa
(Theo David Gisselsson (2001) [56]).
Sự tham gia của hai đứt gãy đơn trên hai nhiễm sắc tử tại một vị trí
giống nhau sẽ tạo thành kiểu biến loạn cấu trúc NStử phức tạp như hình 1.3.

Hình 1.3: Các kiểu đứt đoạn nhiễm sắc tử tương đồng
(Theo David Gisselsson (2001) [56]).
Một chỗ nào đó không liên tục do không bắt màu, có độ lớn thường
không lớn hơn đường kính của NStử được xác định là khuyết đơn. Nếu
không bắt màu xảy ra trên cả 2 nhiễm sắc tử ở vị trí giống nhau thì đó là
khuyết kép.

Hình 1.4: Khuyết nhiễm sắc tử
(Theo David Gisselsson (2001) [56]).
Nếu tổn thương đứt gãy NStử đơn, kép trên 2 hay nhiều NST trước pha
S thì sự tái liên kết hoàn toàn của 4 “đầu dính” tạo nên biến loạn như hình 1.5.

Hình 1.5: Trao đổi đối xứng kiểu nhiễm sắc tử giữa các nhiễm sắc thể

phụ thuộc vào cơ hội gặp nhau giữa các “đầu dính” [90], [113]. Cơ chế hình
thành các kiểu bi
ến loạn cấu trúc đa tâm, mảnh không tâm, vòng có tâm và
không tâm, chuyển đoạn, đảo đoạn là một quá trình tái liên kết giữa các “đầu
dính” theo giả thuyết đổi chỗ và nội trao đổi.
Trường hợp trong tế bào có hai đứt gãy kép trên 3 NST thì sẽ tạo ra 8
“đầu dính” theo hai nhóm, xác suất liên kết của 4 “đầu dính” ở mỗi nhóm là
như nhau. Nếu đứt gãy kép trên hai vai 1 NST sẽ tạo ra NST 3 tâm [56].

Hình 1. 8: Cơ chế hình thành nhiễm sắc thể vòng khuyên
(Theo Tamara V., M. Prakash Hande…[57], [58]).
Trường hợp hai đứt gãy kép xảy ra trên hai vai 1 NST (hình 1.8) sẽ tạo
ra 4 “đầu dính”, nếu liên kết hoàn toàn sẽ tạo thành NST hình vòng có tâm
kèm mảnh không tâm hoặc đảo đoạn (hình 1.15).
Trong tế bào có hai đứt gãy kép trên 2 NST (hình 1.9) sẽ tạo thành 4
“đầu dính” của hai mảnh có tâm và hai mảnh không tâm, nếu liên kết hoàn
toàn theo từng cặp thì tạo nên một biến loạn 2 tâm và mảnh không tâm.

Hình 1. 9: Cơ chế hình thành nhiễm sắc thể hai tâm
(Theo Tamara V., M. Prakash Hande…[57], [58]).
Liên kết sẽ tạo nên 4 kiểu biến loạn cấu trúc hình vòng kèm 2 mảnh
không tâm hoặc 1 NST có kích thước ngắn kèm một mảnh không tâm hay
một hình vòng có tâm và một minut (hình 1.8, hình 1.10).

Hình 1.10: Các loại mất đoạn nhiễm sắc thể
(Theo Tamara V., M. Prakash Hande…[57], [58]).
Giả thuyết của Savage [113] cho rằng quá trình tái liên kết do một tổn
thương hai đứt gãy đơn không xảy ra sẽ tạo thành biến loạn không tâm và một
NST có kích thước ngắn hơn như hình 1.11.