胰腺癌與慢性胰腺炎的核磁共振研究.pdf

1、胰腺癌是惡性程度極高的消化道腫瘤,雖然每年新生發(fā)病率僅占全世界癌癥總發(fā)病率的2％,但其5年存活率卻不足3％。醫(yī)學(xué)界一致認(rèn)為早期發(fā)現(xiàn)和手術(shù)切除是改善胰腺癌的預(yù)后最有效的措施,但由于胰腺位置深埋,早期癥狀不明顯,確診時多已到了晚期,錯過了治療的最佳時期。因此,積極探索和改進(jìn)胰腺癌的早期診斷方法是我們面臨的巨大挑戰(zhàn),也是我們努力的方向。目前臨床對胰腺癌的診斷很大程度上依賴于影像學(xué)檢查,特別是磁共振成像(MRI)然而MRI診斷過程中,胰腺癌和慢

2、性胰腺炎經(jīng)常相互混淆,給疾病的鑒別和診斷帶來了很大困難。 本文遵循了基于核磁共振代謝組學(xué)(NMR-based Metabonomics)的研究思路,結(jié)合核磁共振波譜(NMR)技術(shù)和主成分分析(PCA)方法,對胰腺癌與慢性胰腺炎進(jìn)行了探索性研究,目的是觀察胰腺癌與慢性胰腺炎的代謝特征與組織病理的關(guān)系,尋找能夠鑒別胰腺癌、慢性胰腺炎與正常胰腺的代謝特征標(biāo)志物,通過離體NMR技術(shù)為胰腺癌的在體磁共振波譜(MRS)研究提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

3、支持,協(xié)助臨床開辟一種簡單、高效、無創(chuàng)的胰腺癌早期鑒別診斷方法。 在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上,本課題從動物和臨床兩個不同層面開展平行分析。首先,運(yùn)用NMR技術(shù)觀察胰腺癌、慢性胰腺炎與正常胰腺的代謝物特征；其次,通過PCA對測得的NMR實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,以實(shí)現(xiàn)自動NMR模式識別；最后,將動物實(shí)驗(yàn)與臨床實(shí)驗(yàn)、胰液樣品與組織塊樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)合理整合,形成系統(tǒng)完整的NMR基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)。 在動物模型方面,本文建立了符合人類慢性胰腺炎和

4、胰腺癌發(fā)生發(fā)展過程的大鼠模型,運(yùn)用高分辨魔角旋轉(zhuǎn)核磁共振(HRMAS NMR)技術(shù)對大鼠胰腺癌、慢性胰腺炎與正常胰腺的離體組織進(jìn)行了波譜檢測,并結(jié)合一維1H NMR譜和二維J-resolved、COSY、TOCSY和HSQC圖譜,對胰腺組織的代謝物進(jìn)行了詳細(xì)的譜峰歸屬。通過PCA對HRMAS 1H NMR數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,使得大鼠胰腺癌、慢性胰腺炎與正常胰腺之間不同的代謝特征得以直觀地展現(xiàn)。 在臨床研究方面,本文運(yùn)用液體NMR技術(shù)

5、對慢性胰腺炎和胰腺癌患者的胰液樣品進(jìn)行了體外檢測分析,并結(jié)合一維和二維NMR圖譜,對胰液的主要特征峰進(jìn)行了指認(rèn)。與此同時,本文還結(jié)合HRMAS NMR和PCA,對臨床胰腺癌患者手術(shù)切除的胰腺組織,包括低分化、中分化、高分化胰腺癌組織和正常胰腺組織進(jìn)行了研究分析。 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)臨床胰腺癌病例與大鼠胰腺癌模型的HRMAS NMR分析結(jié)果十分相似：相對于正常胰腺組,胰腺癌組的亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、乳酸和?；撬釢舛让黠@升高,而甜菜堿

6、、磷酸膽堿和甘油磷酸膽堿濃度明顯降低。膽固醇、3-羥基丁酸都只在胰腺癌組的NMR圖譜中出現(xiàn),其中,膽固醇僅在臨床高分化胰腺癌組中出現(xiàn)。在臨床胰腺組織中,肌醇濃度也發(fā)生了明顯改變,這是在動物模型中未觀察到的現(xiàn)象。本文還初次嘗試對1H NMR圖譜層層遞進(jìn)的運(yùn)用PCA,基本排除脂肪信號等非病理因素造成的代謝物干擾,使動物模型和臨床病例的各組樣品都得到了良好的區(qū)分。然而,慢性胰腺炎和胰腺癌患者的胰液1HNMR圖譜極其相似,僅在慢性胰腺炎觀察到的

7、乙氧基信號顯示了它與胰腺癌的區(qū)別,本文推測慢性胰腺炎中出現(xiàn)的乙氧基可能與胰腺中乙醇的代謝有關(guān)。在HRMAS NMR波譜學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法上,本文針對生物組織樣品的特點(diǎn),對HRMAS探頭進(jìn)行了溫度校正,并對不同樣品的魔角旋轉(zhuǎn)速度的合理選擇進(jìn)行了摸索,目的是尋找出最適合胰腺組織樣品的實(shí)驗(yàn)條件。此外,本文還就大鼠心臟樣品的HRMAS NMR實(shí)驗(yàn)結(jié)果和HPLC實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比對分析,發(fā)現(xiàn)兩種實(shí)驗(yàn)方法分別得到的大鼠心臟內(nèi)?；撬嵯鄬舛入S心肌缺血時間的變

8、化曲線基本吻合,這充分說明了運(yùn)用HRMAS NMR方法對生物組織的代謝特征進(jìn)行體外研究的可行性和可靠性。 本文的意義在于：1.對一維及二維NMR圖譜中觀察到的胰腺組織代謝物進(jìn)行了詳盡的指認(rèn)；2.臨床病例與動物模型的HRMAS NMR研究得到了一致性的結(jié)果,由此可以得出如下結(jié)論：乳酸、3-羥基丁酸、牛磺酸、甜菜堿濃度的升高,特別是磷酸膽堿和甘油磷酸膽堿濃度的降低,是胰腺癌區(qū)別于正常胰腺組織的代謝特征。此結(jié)論可以為臨床MRS研究及診