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自从肿瘤血管生成学说提出以来,以肿瘤血管生成为靶点的抗血管生成治疗已成为肿瘤治疗的研究热点,目前有大量的血管生成抑制药物进入临床试验,少数几个已在临床应用。但是肿瘤抗血管生成治疗与常规细胞毒化疗药不同,不直接杀死肿瘤细胞,而是通过抑制肿瘤血管生成间接控制肿瘤生长和转移,使肿瘤细胞处于稳定状态,通常会导致肿瘤坏死而不会导致肿瘤体积的改变[25-26],故以WHO(WorldHealthOrganization)或RECIST(ReponseEvaluationCriteriainSolidTumors)规定的病灶大小改变这一标准作为评价方法欠妥当[27],同时,抗肿瘤血管生成治疗的药物比较昂贵,并且有副作用,因此实验和临床均迫切需要一种可靠的和无创的方法来评价肿瘤血管生成和抗肿瘤血管生成治疗的早期疗效。
组织学测量肿瘤内微血管密度的方法是目前评价肿瘤血管生成最常用的方法,但是必须穿刺获得组织标本,是有创检查。此外,微血管密度不能准确区分肿瘤内有功能和无功能的血管。因此,其在评价肿瘤抗血管生成治疗方面具有许多局限性。
由于抗肿瘤血管生成治疗靶向作用于肿瘤内异常的新生血管,因此会引起肿瘤血容量、血流量及其它血流灌注动力学指标的改变,监测这些指标的改变有望成为临床上监测抗血管生成治疗疗效的有效指标。多种无创的功能性成像方法(包括CT、MRI、PET和超声等)都尝试通过评价肿瘤血流灌注来评价肿瘤血管生成和抗血管生成治疗疗效。超声检查由于具有实时、无辐射、费用低廉、可反复进行以及能够直接评价血流灌注等优点,在评价肿瘤血管生成和抗血管生成治疗中起着重要作用。已有研究报道彩色多普勒超声能够检测出抗血管生成治疗后肿瘤内较大血管减少。但是彩色多普勒超声即使在使用了造影剂的情况下也不能显示毛细血管内的血流信号。近几年来,灰阶超声造影技术迅速发展,明显提高了对低速血流的检测能力,使评价组织内毛细血管的血流成为可能。另一方面,一定浓度范围内,超声造影的信号强度与血液内微泡浓度存在线性关系,利用时间—强度曲线软件对超声造影过程进行定量分析,可以得出有关组织血流灌注的参数,如血容量、血流量和灌注量等。
沙利度胺又名反应停,国内外的实验和临床研究均已证实其具有抗血管生成作用[2-5]。Ⅱ期临床研究中沙利度胺对肾细胞癌、前列腺癌、肝细胞癌具有很好的疗效,该药已进入Ⅲ期临床试验。最近有研究发现,许多传统的化疗药在低剂量、高频率的给药方式下具有明显的血管生成抑制效应。本研究通过建立沙利度胺和低剂量顺铂抗血管生成治疗小鼠H22肝癌皮下移植瘤动物模型,系统探讨常规灰阶超声造影以及定量分析在评价肿瘤血管生成和抗肿瘤血管生成治疗中的作用。
第一部分常规灰阶超声造影评价抗血管生成治疗小鼠肝癌
目的:应用常规灰阶超声造影评价沙利度胺治疗小鼠H22肝癌皮下移植瘤的疗效,探讨常规灰阶超声造影在评价抗肿瘤血管生成治疗中的作用。
方法:建立小鼠H22肝癌皮下移植瘤模型,随机分为2组:对照组和治疗组,治疗组在瘤株皮下接种24h后给予沙利度胺(200mg/kg体重)灌胃,对照组给予0.5%羧甲基纤维素钠灌胃,每天一次,连续给药7天。末次给药24h后行灰阶超声造影检查。测量肿瘤增强时最大横切面的面积和无强化区面积,计算无强化区面积百分比。超声检查完成后处死小鼠,完整切除肿瘤,常规10%福尔马林固定,石蜡包埋,HE染色,测量肿瘤坏死面积。
结论:常规灰阶超声造影可以在肿瘤体积发生改变前检测出抗血管生成治疗引起的肿瘤内血流灌注的变化。
第二部分超声造影定量分析(团注法)评价抗血管生成治疗小鼠肝癌
目的:应用超声造影定量分析的方法(团注法)评价沙利度胺和低剂量顺铂治疗小鼠H22肝癌的疗效,探讨超声造影定量分析组织血流灌注参数改变在评价抗肿瘤血管生成治疗中的作用。
方法:建立小鼠H22肝癌皮下移植瘤模型,随机分为4组,各模型自建立次日起分别经腹腔注射0.5%羧甲基纤维素钠(A组)、顺铂(1mg/kg体重)(B组)、沙利度胺(100mg/kg体重)(C组)和沙利度胺(200mg/kg体重)(D组),每天一次,连续给药7天。末次给药24h后行灰阶超声造影检查并测量肿瘤无强化区面积百分比。采用SonoLiverV2.6.6超声造影定量分析软件进行脱机分析,获取曲线下面积(AUC)、峰值强度(IMAX)、灌注指数(PI)、平均通过时间(mTT)、峰值时间(TTP)和拟合优度(GOF)等参数。超声检查完成后处死小鼠,完整剥离肿瘤,免疫组化检测肿瘤CD34表达情况,计算微血管密度(MVD)。
结论:超声定量分析(团注法)可以通过监测肿瘤的血流灌注参数的改变来有效评价沙利度胺和低剂量顺铂抗血管生成治疗的治疗效果:峰值强度、曲线下面积和灌注指数可以有效反映沙利度胺和低剂量顺铂抗血管生成治疗引起的肿瘤血流灌注改变。同时,灌注参数(峰值强度和灌注指数)可以在一定程度反映肿瘤血管生成状况。
第三部分超声造影定量分析组织血流量(击破—再灌注法)评价抗血管生成治疗小鼠肝癌
目的:应用超声造影击破—再灌注法定量分析沙利度胺和低剂量顺铂治疗小鼠H22肝癌的疗效,探讨超声造影击破—再灌注法测定组织血流量改变在评价抗肿瘤血管生成治疗中的作用。
方法:建立小鼠H22肝癌皮下移植瘤模型,随机分为4组,各模型自建立次日起分别经腹腔注射0.5%羧甲基纤维素钠(A组)、顺铂(1mg/kg体重)(B组)、沙利度胺(100mg/kg体重)(C组)和沙利度胺(200mg/kg体重)(D组),每天一次,连续给药7天。末次给药24h后采用击破—再灌注的方法行灰阶超声造影检查并测量肿瘤无强化区面积百分比,然后采用指数函数进行拟合分析,计算血流量。超声检查完成后处死小鼠,完整切除肿瘤,免疫组化检测肿瘤CD34表达情况,计算微血管密度(MVD)。
结论:超声造影击破—再灌注定量测定肿瘤血流量的方法在评价肿瘤抗血管生成治疗方面优于常规灰阶超声造影及半定量测量血流灌注参数的方法,可以有效监测肿瘤抗血管生成的治疗效果。同时血流量可以在一定程度反映肿瘤血管生成状况。
第四部分超声造影定量分析(团注法)动脉相血流灌注参数在肝细胞癌和肝局灶性结节增生鉴别诊断中的价值
目的:探讨超声造影定量分析动脉相血流灌注参数在肝局灶性结节增生(FNH)和肝细胞肝癌(HCC)鉴别诊断中的价值。
方法:经肘静脉团注声诺维(2.4 ml)造影剂后利用时间—强度曲线分析软件对17例肝局灶性结节增生患者19个病灶(FNH组)和41例肝细胞肝癌患者41个病灶(HCC组)的动脉相血流灌注参数(到达时间,峰值时间和峰值强度)进行测定,并计算出增强斜率和增强时间,对这些参数进行对照分析。
结论:
1.沙利度胺(200mg/kg灌胃)治疗小鼠H22肝癌,虽然不会引起肿瘤体积的显著改变,但会导致肿瘤的坏死显著增加。
2.超声造影测定的肿瘤无强化面积与病理测量的肿瘤坏死面积具有很好的相关性。
3.常规灰阶超声造影可以在肿瘤体积发生改变以前检测出肿瘤内血流灌注的改变。
4.眼眶后静脉和鼠尾静脉两种超声造影剂注射方式对超声造影定量分析的组织血流灌注参数无影响。
5.沙利度胺100mg/kg或200mg/kg和低剂量顺铂腹腔注射均可明显抑制小鼠H22肝癌的生长,但三者的抑瘤效果无明显差异。
6.沙利度胺和低剂量顺铂化疗在抑制小鼠H22肝癌生长的同时会引起肿瘤血流灌注的改变。
7.沙利度胺和低剂量顺铂化疗均可以明显抑制H22肝癌的血管生成。
8.超声造影定量分析(团注法和击破—再灌注法)可以通过监测肿瘤的血流灌注的改变来有效评价沙利度胺和低剂量顺铂的治疗效果。
9.超声造影定量分析(团注法和击破—再灌注法)能够在肿瘤发生明显坏死前发现抗肿瘤血管生成治疗引起的肿瘤血流灌注的变化,比单纯灰阶超声造影(测量肿瘤的无强化面积百分比)可以更有效的监测肿瘤抗血管生成治疗的效果。
10.超声造影击破—再灌注法在评价肿瘤血流灌注方面优于团注法。
11.超声造影击破—再灌注定量测定肿瘤血流量的方法能够比微血管密度更敏感区分沙利度胺和低剂量顺铂治疗所引起的肿瘤血流灌注改变;
12.超声造影定量分析(团注法和击破再灌注)测定肿瘤血流灌注能够在一定程度上反映肿瘤的血管生成状况。
13.超声造影定量分析的方法可以发现肝局灶性结节增生和肝细胞肝癌动脉相血流灌注差异,有助于FNH与HCC的鉴别诊断。