中文摘要：

宫颈癌是妇科最常见的恶性肿瘤之一，近年出现年轻化趋势，保留生育功能的无创治疗是医患双方的共同期待。匹配超宽带冲激脉冲辐射天线的皮秒脉冲电场以其优异的方向性和精细的操控性以及靶向聚焦特性，成为具有巨大发展潜力的生物医学无创治疗的新能源。本课题在成功研制皮秒脉冲电场匹配的冲激脉冲定向天线的基础上，以宫颈癌为研究对象，以皮秒脉冲电场为研究手段，从整体、细胞、分子水平深入研究皮秒脉冲电场致肿瘤细胞死亡的机理，并通过动物实验探讨皮秒脉冲电场靶向聚焦治疗宫颈癌的有效性及安全性，为顺利进入Ⅰ期临床试验奠定基础。该项目的研究成功不但可以丰富皮秒脉冲电场的生物学效应理论，同时为宫颈癌患者提供一种保留生育功能的无创治疗新方法，具有一定的理论价值及广阔的应用前景。

结论摘要：

背景宫颈癌是女性生殖系统常见恶性肿瘤之一，严重威胁妇女的身心健康。近年来，宫颈癌患者的发病年龄逐渐出现年轻化趋势，而年轻患者保留生育功能的愿望更为迫切。因此，寻求更多可抑制或杀伤肿瘤，同时减少创伤的治疗手段成为目前宫颈癌治疗的研究热点。匹配超宽带冲激脉冲辐射天线的皮秒脉冲电场以其优异的方向性和精细的操控性以及靶向聚焦特性，成为具有巨大发展潜力的生物医学无创治疗的新能源。本课题以宫颈癌为研究对象，以聚焦皮秒脉冲电场为研究手段，从细胞、分子水平深入研究皮秒脉冲电场致肿瘤细胞死亡的机理，并通过动物实验研究皮秒脉冲电场靶向治疗宫颈癌的有效性及安全性，为宫颈癌患者提供一种无创治疗的保留生育功能的新方法。研究内容（1）皮秒脉冲电场引起宫颈癌Hela细胞死亡的适宜参数筛选；（2）皮秒脉冲电场致Hela细胞死亡的机理分析；（3）皮秒脉冲电场致Hela细胞凋亡的途径分析；（4）皮秒脉冲电场靶向治疗在体宫颈癌的机制及有效性、安全性研究。研究结果（1）一定剂量（电场强度100kV/cm～600kV/cm；脉冲个数1000～3000）的皮秒脉冲电场能抑制HeLa细胞增殖，并诱导其发生凋亡，其效应与电场强度及脉冲个数成正相关。皮秒脉冲电场抑制细胞增殖作用和诱导细胞发生凋亡效应在处理后12h达到最大值。（2）皮秒脉冲电场作用于HeLa细胞，会导致抗凋亡的Bcl-2表达的下调，促凋亡的Bax表达的上调以及线粒体Cyt c的释放。皮秒脉冲电场杀伤Hela细胞主要通过激活线粒体途径及内质网途径诱导Hela细胞凋亡。（3）皮秒脉冲电场可以通过镊型电极无创介导作用于宫颈癌动物模型肿瘤部位，引起线粒体膜电位下降及内质网途径激活，诱导肿瘤细胞凋亡，并在治疗后产生一定的抑瘤效应，且治疗组动物生存时间较对照组有所改善。同时，皮秒脉冲电场治疗对肿瘤周围正常组织及重要脏器无明显损伤。本研究结果提示皮秒脉冲电场可抑制Hela细胞增殖并通过激活线粒体途径及内质网途径诱导Hela细胞凋亡。皮秒脉冲电场治疗宫颈癌动物模型有一定的抑瘤效应，较为安全，有望成为一种新型无创的肿瘤物理治疗方法。