Fe-,3-O-,4-納米磁流體介導的50℃局部熱療對兔VX2肝癌作用的實驗研究.pdf

1、第一部分兔VX2肝癌模型的建立及超聲影像評價 目的：建立兔VX2肝癌模型，探討該模型的超聲影像學表現并進行比較評價，為該模型的應用提供實驗依據。 方法：開腹直視下穿刺法將VX2瘤組織塊種植于20只日本大耳白兔肝左葉，建立兔肝癌模型。分別于接種后2周、4周行彩色多普勒、能量多普勒及超聲造影檢查，半定量分級法分別比較三種超聲對腫瘤血流檢測率的敏感性，每次超聲檢查后隨機處死10只荷瘤兔，測量腫瘤的實際大小取標本進行病理學鑒定，

2、并與超聲結果進行對照。 結果：兔肝癌種植成功率為100％，且該法建立的兔VX2腫瘤大小較一致，同期間比較無顯著性差異(P>0.05)。超聲與實際測得腫瘤的最大徑比較差異無顯著性(P>0.05)，兩者具有很好的一致性。彩色多普勒、能量多普勒及超聲造影均能敏感的檢出腫瘤內血流信號，種植2周的小腫瘤以瘤周供血為主，能量多普勒對血流的檢出率明顯高于彩色多普勒，而種植4周的較大腫瘤血管豐富，表現為瘤周粗大的供瘤血管或散在彌漫分布的點、條狀

3、血流，以高速低阻血流為主，彩色多普勒和能量多普勒均顯示以三級病灶為主，無顯著性差異，種植2周和4周的腫瘤超聲造影顯示“快進快出”的增強模式，可見完整、細致的腫瘤血管分支及其微小血管。VX2瘤細胞呈團片狀或巢狀浸潤性分布，可見多個核分裂相，與肝實質無明顯邊界。 結論：瘤組織塊穿刺種植法建立的兔VX2肝癌模型復制成功率高且穩(wěn)定，實驗可比性好。超聲能有效的監(jiān)測腫瘤大小及其變化。彩色多普勒和能量多普勒能敏感的檢測出腫瘤血流，但能量多普勒

4、對低速血流敏感，尤其是對小肝癌，而超聲造影可更有效的反映大小肝癌瘤內微血管分布及血流灌注情況。 第二部分磁流體介導的50℃局部熱療兔VX2肝癌的可行性研究和對腫瘤生長的影響 目的：評估Fe3O4納米磁流體的體內外升溫性能，初步評價磁流體局部熱療兔VX2肝癌模型的可行性及其對腫瘤生長的影響。 方法：將納米磁流體進行透射電鏡檢測和體外不同電流強度下的升溫實驗。將接種14天的荷瘤兔隨機分為5組：即假治療對照組(PT組)

5、、生理鹽水對照組(NS組)、磁流體對照組(MF組)、磁流體熱療I組(MFH1組)、磁流體熱療II組(MFH2組)。MFH1組在直接瘤內注射磁流體后立即暴露于交變磁場，50℃加熱30min，MFH2組在5天后再重復加熱一次。注射磁流體后第1天和第14天進行CT掃描。所有荷瘤兔分別于第一次熱療前和第一次熱療后5天、14天取血檢查血常規(guī)及肝腎功能。種植后3周熱療組各處死2只實驗兔病理學檢查，4周后處死所有實驗兔，測量腫瘤大小，計算腫瘤的體積抑

6、制率，大體觀察標本并進行病理學檢查。 結果：磁流體粒徑分布尚均勻，10nm左右，有部分聚集。體外磁流體升溫速率隨電流增大而增大，在電流為100A即磁場強度為47.95Gs時，磁流體先快速上升至70℃后變緩慢最后維持在80℃不上升。磁流體體內可在5~10min內升至50℃，通過手動調節(jié)磁場強度可將腫瘤溫度控制在相對穩(wěn)定的范圍內50℃±2℃，而正常肝組織和直腸幾乎不升溫。CT可清晰地顯示體內磁流體局限性的高密度影。熱療前后各組間同時

7、間點及同組間不同時間點的血常規(guī)、肝腎功能比較均無明顯差異(P0.05)。種植后4周各組腫瘤最大徑分別(4.25±0.68)cm、(4.70±1.12)cm、(4.16±0.88) cm、(2.83±0.51) cm、(2.03±0.34) cm，腫瘤體積分別為(25.82±11.92)cm3、(32.01±13.14)cm3、(23.35±12.17)cm3、(7.43±1.86)cm3、(2.62±1.35)cm3。MFH1組和MFH

8、2組的腫瘤體積抑制率分別為68.19％～76.79％和88.8％～91.87％，腫瘤生長受到明顯抑制，與各對照組間比較差異均具有顯著性(P<0.05)。大體觀察熱療組腫瘤區(qū)域可見明顯的凝固性壞死，與周圍組織分界清楚，磁流體滿布于瘤內，MFH1組可見局灶的結節(jié)狀或環(huán)形新鮮腫瘤組織殘存，MFH2幾乎全部壞死，呈豆腐渣樣或液化。顯微鏡下對照組腫瘤細胞密集，生長活躍，可見散在小壞死灶，MF組瘤內磁流體呈團狀分布，熱療組腫瘤大片壞死呈嗜紅染的顆粒

9、狀或無結構組織，部分腫瘤細胞碎裂、核固縮，磁流體呈放射狀彌漫分散于瘤內，可見攝取磁流體的腫瘤細胞及淋巴細胞浸潤，壞死組織周圍形成厚的纖維組織包裹，MFH1組尚可見局灶性或周圍環(huán)形的活腫瘤細胞殘存，MFH2組腫瘤組織幾乎完全壞死，甚少見活腫瘤細胞殘存。 結論：Fe3O4納米磁流體在體內外均具有良好的升溫性能，在體內可使腫瘤區(qū)成功的獲得較均勻分布的50℃熱消融溫度，而正常組織不升溫。磁流體對細胞無明顯毒性；50℃的MFH可導致腫瘤組

10、織明顯壞死，顯著抑制腫瘤生長；同時，熱療可促進瘤內磁流體的分散，實現熱療的旁效應；兔VX2瘤細胞可攝取磁性納米粒子；磁熱療對腫瘤組織的殺傷作用與熱療次數相關；CT可作為敏感地檢測體內磁流體分布的手段。一次性注射磁流體后，磁流體介導的50℃熱療兔VX2肝癌安全、可行、有效，靶向性好，且可進行重復熱療，具有潛在的臨床應用價值。 第三部分磁流體介導的50℃局部熱療兔VX2肝癌的超聲造影評價和對血管作用的研究 目的：探討超聲造影

11、對磁流體熱療兔VX2肝癌的療效評估價值，探討磁流體熱療對兔VX2肝癌營養(yǎng)血管及對血管生成因子VEGF表達的影響。 方法：將接種14天的荷瘤兔隨機分為5組及PT組、NS組、MF組、MFH1組、MFH2組，分組處理后于種植后4周行超聲造影檢查，觀察腫瘤內血供情況及測量腫瘤壞死率，并與病理學檢查相比較，同時進行血管壁彈力纖維染色及VEGF的免疫組化檢測。 結果：各組超聲造影測得的腫瘤壞死了率分別為17.89±7.45％、20，

12、52±6.58％、16.78±8.92％、72.93±10.45％、94.28±3.54％。熱療組的壞死率明顯高于各對照組，MFH1組可見局灶的結節(jié)狀或環(huán)形強化，與肉眼及病理觀察的腫瘤存活區(qū)一致，MFH2組幾乎完全壞死，未見殘存的活腫瘤組織，超聲造影與病理測得的腫瘤壞死率比較無顯著性差異，具有很好的一致性。磁熱療可使腫瘤滋養(yǎng)血管的血管壁破壞，彈力纖維斷裂、散亂，血管管徑越小效果越好，管徑小于50μm的效果最好，MFH2組對血管的破壞程度

13、明顯大于MFH1組。種瘤后4周各組腫瘤VEGF的表達陽性率分別為63.87±7.24％、59.44±8.89％、65，25±10.04％、28.57±5.66％、5.84±2.97％，熱療組明顯低于各對照組，差異具有顯著性(P<0.01)，以MFH2組更低。 結論：超聲造影可準確的反映磁流體熱療引起兔VX2肝癌凝固性壞死的范圍及活腫瘤組織的殘存，可作為評價磁流體熱療療效的有效手段。磁流體介導的50℃熱消融可有效的破壞腫瘤滋養(yǎng)血管