DCE-MRI评价大鼠C6胶质瘤模型抗血管生成药物疗效的实验研究

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研究背景与目的  实体瘤需要依赖血管维持生长,抗肿瘤血管生成的精准治疗是近年的研究热点。因此,寻找一种能够无创、动态、准确的反映抗血管生成药物治疗疗效的手段尤为重要。动态增强磁共振成像(dynamic contrast-enhanced MR imaging,DCE-MRI)能够无创、动态监测肿瘤内部毛细血管通透性、肿瘤血流灌注等信息,从而为抗血管生成药物精准治疗的疗效评价提供有力的临床依据,具有极大的临床应用价值。本研究建立SD大鼠C6原位胶质瘤模型并使用抗血管生成药物贝伐单抗进行靶向治疗,在验证抗血管生成药物治疗作用的同时,进一步探讨DCE-MRI无创、动态监测抗肿瘤血管生成药物疗效的可行性。  材料和方法  30只SD大鼠,雄性,SPF级饲养,体重250-300 g;采集对数生长期的C6胶质瘤细胞,建立SD大鼠C6原位胶质瘤模型;将造模成功大鼠随机分成两组:(1)实验组(即抗肿瘤血管生成药物组)20只;(2)对照组10只。造模后2W对所有大鼠行包括常规T1WI、T2WI以及DCE-MRI在内的第一次MRI扫描,扫描结束后,实验组开始每天腹腔注射贝伐珠单抗注射液5㎎/㎏,对照组腹腔注射同等剂量的生理盐水(0.9%NaCl),连续注射一周。用药24h、第4天和第八天分别行DCE-MRI扫描。Omni Kinetic后处理软件分析得到DCE-MRI定量参数以及伪彩图,主要动态观察以下参数的变化:血浆与血管外细胞外间隙(extravascular extracellular space,EES)间容量转移常数Ktrans,血管外细胞外空间容积分数Ve;EES与血浆间速率常数Kep以及血管内空间容积分数Vp值。最后一次扫描结束后处死全部大鼠,行心脏灌注取脑。石蜡包埋、切片行VEGF、PCNA及HIF-1α免疫组织化学染色。采用SPSS16.0软件包进行统计学分析,符合正态分布资料用x±s表示。应用单因素方差分析比较每组大鼠肿瘤体积、DCE-MRI定量参数有无统计学差异;独立样本T检验比较两组大鼠肿瘤体积、DCE-MRI定量参数有无统计学差异。DCE-MRI各定量参数均与免疫组化结果间进行相关性分析,检验方法采用Pearson相关分析,当不符合正态分布是采用Spearman相关性分析。检验水准α=0.05,当P<0.05时有统计学意义。  结果  成功培养C6胶质瘤细胞,建立了SD大鼠C6原位胶质瘤模型。成功进行DCE-MRI扫描及定量参数的分析。实验组与对照组大鼠治疗前Ktrans、Ve、Kep、Vp值间差异均无统计学意义(P均>0.05)。治疗后不同时间点两组大鼠体积有统计学差异。实验组大鼠经抗血管生成药物贝伐单抗治疗后,Ktrans、Kep、Vp值下降,Ve值呈先下降再升高的趋势;不同扫描时间点实验组Ktrans、Kep、Ve值存在组内统计学差异;实验组和对照组胶质瘤模型不同时间点Ktrans、Kep值存在显著的统计学差异。免疫组化及相关性分析显示实验组第八天Ktrans值与VEGF、PCNA呈正性相关,Kep与VEGF呈正性相关,Ve与PCNA呈负性相关,Ktrans、Kep与HIF-1α呈负性相关。  结论  抗血管生成药物贝伐单抗在大鼠胶质瘤模型中具有显著的抗血管生成作用,且DCE-MRI定量扫描能够灵敏、动态、无创的监测这一作用。DCE-MRI定量参数与肿瘤微循环信息、细胞增殖、乏氧状态等病理学免疫组化标记物存在良好的相关性,是无创评价肿瘤抗血管生成治疗疗效的重要方法。
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