18F-FDG在肺癌化療中的早期療效評價.pdf

1、肺癌已成為人類癌癥死亡的主要原因之一，其發(fā)病率及死亡率增長迅速。多數(shù)肺癌在初診時已是晚期，失去了手術(shù)治療的時機(jī)。化療及放療為肺癌晚期患者治療的主要手段。其中化療的作用尤為重要。雖然新的化療藥不斷出現(xiàn)，手術(shù)、放療、化療等綜合治療模式不斷完善，肺癌患者的生存質(zhì)量得到了顯著改善，但肺癌總的5年生存率在美國為15％以下，我國則更低。因此，對患者進(jìn)行行之有效的化療，以提高對肺癌的治療效果是臨床亟待解決的問題之一。
　　正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯

2、像（positron emission tomography，PET）是21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)研究和臨床診斷的尖端技術(shù)，可以從體外早期、無創(chuàng)、定量、動態(tài)、及時地觀察人體內(nèi)的生理、生化變化，優(yōu)于其他解剖影像手段，已廣泛應(yīng)用于臨床腫瘤的早期診斷、分期、復(fù)發(fā)監(jiān)測等。近年來用于腫瘤化療療效的評估方面也取得了一定的進(jìn)展，但還需要大量的實驗與臨床的實踐。用于PET的顯像劑是發(fā)射正電子的核素標(biāo)記放射性藥物，應(yīng)用最普遍的是18F-FDG，其是一種糖代謝顯像劑

3、，與葡萄糖的代謝途徑相似，而大多數(shù)腫瘤細(xì)胞中的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白1的表達(dá)較高，使得作為葡萄糖的類似物的18F-FDG可以作為識別腫瘤細(xì)胞的標(biāo)志，用于識別體內(nèi)腫瘤細(xì)胞，為了明確18F-FDG PET在肺癌化療療效方面的作用，本課題擬應(yīng)用正電子示蹤劑18F-FDG，在臨床前研究中通過與傳統(tǒng)的臨床前研究方法進(jìn)行對比，揭示18F-FDG在肺癌化療療效評價方面的價值，本研究分為三個部分:
　　論文一:肺癌細(xì)胞A549、NCI-H1299及SK-

4、MES-1的18F-FDG攝取實驗的方法學(xué)研究
　　目的:
　　觀察不同實驗條件不同的肺癌細(xì)胞株的18F-FDG攝取率的變化，從而確定肺癌細(xì)胞18F-FDG攝取實驗的實驗方法。
　　方法:
　　三種肺癌細(xì)胞株A549、NCI-H1299和SK-MES-1，分別設(shè)定實驗條件為:肺癌細(xì)胞鋪板密度為(2×103、4×103、8×103、1.6×104、5×104)個/孔或18F-FDG放射性活度(0.37、1.85、3

5、.70、7.40、14.80) KBq或18F-FDG孵育時間(15、30、60、90、120) min或培養(yǎng)基葡萄糖濃度(0、2.78、5.55、11) mmol/L，四個不同實驗條件下，在其他實驗條件相同的情況下，應(yīng)用γ計數(shù)器測18F-FDG放射性計數(shù)(count per minute，CPM)，計算18F-FDG攝取率。
　　結(jié)果:
　　在所檢測的四種實驗條件，只改變其中一種的情況下：每種細(xì)胞對18F-FDG的攝取情況

6、也不完全相同，H1299細(xì)胞和A549細(xì)胞的18F-FDG攝取率較SK-MES-1細(xì)胞高;改變腫瘤細(xì)胞鋪板密度時，18F-FDG的攝取率隨著細(xì)胞鋪板密度的增加而增加，增加到一定程度后，18F-FDG的攝取率的增加無統(tǒng)計學(xué)差異;改變18F-FDG劑量活度時，劑量活度在0.37 KBq和14.80KBq區(qū)間變化時，腫瘤細(xì)胞的18F-FDG的攝取率無明顯改變;改變孵育時間，細(xì)胞攝取18F-FDG的攝取率均隨著細(xì)胞與18F-FDG孵育時間延長而

7、增加，90 min后細(xì)胞攝取18F-FDG的攝取率沒有明顯變化;改變培養(yǎng)基的葡萄糖濃度，細(xì)胞的18F-FDG攝取率隨著培養(yǎng)基中葡萄糖含量增加而降低。
　　論文二:18F-FDG攝取率與MTT比色法評價化療藥物對肺癌細(xì)胞抑制效果的比較研究
　　目的:
　　檢測在不同的化療藥物的作用下，三種不同肺癌細(xì)胞對18F-FDG攝取情況的變化并通過與傳統(tǒng)的MTT檢測方法對比，明確18F-FDG攝取實驗檢測化療藥物對肺癌細(xì)胞抑制作用的

8、效能;
　　方法:
　　(1)通過18F-FDG攝取實驗及MTT比色法分別對化療藥物吉西他濱和培美曲塞與三種肺癌細(xì)胞A549、NCI-H1299、SK-MES-1作用2h、4h、12h、24 h、48 h和72 h時的放射性計數(shù)(CPM)和吸光度(OD)進(jìn)行檢測，根據(jù)公式腫瘤細(xì)胞抑制率(％)=（對照組CPM值-給藥組CPM值）/對照組CPM值×100或腫瘤細(xì)胞抑制率(％)=（對照組OD值-給藥組OD值）/對照組OD值×100

9、計算腫瘤抑制率，所得結(jié)果經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義;(2)隨機(jī)抽取吉西他濱作用2h、4h及48h的NCI-H1299細(xì)胞，分別進(jìn)行流式細(xì)胞術(shù)檢驗細(xì)胞凋亡率。
　　結(jié)果:
　　(1)在實驗設(shè)定的條件下，18F-FDG攝取實驗與MTT比色法檢測結(jié)果均顯示，吉西他濱和培美曲塞二種化療藥物對肺癌細(xì)胞均有抑制作用，且隨著作用時間延長，抑制作用增強(qiáng);在藥物作用2h和4h時，MTT比色法未檢測到對腫瘤細(xì)胞的抑制作用，而1

10、8F-FDG攝取率法則在所有時間點均可檢測藥物對腫瘤細(xì)胞的顯著抑制作用，且靈敏度顯著高于MTT比色法(P＜0.01)。(2)流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果:吉西他濱作用2h、4h與48h的細(xì)胞凋亡率與18F-FDG測定的腫瘤細(xì)胞抑制率基本一致;
　　論文三:18F-FDG Micro PET對NCI-H1299肺癌動物模型化療早期療效的評估
　　目的:
　　對比評價18F-FDG Micro PET顯像與腫瘤體積測量法對裸鼠NCI

11、-H1299肺癌移植瘤的化療早期療效評價上的效能;
　　方法:
　　(1)15只NCI-H1299肺癌移植瘤荷瘤小鼠，隨機(jī)分為3組，其中A組（吉西他濱組）、B組（培美曲塞組）及C組（對照組），經(jīng)尾靜脈分別注射18F-FDG、分別于用藥后2h，3天、7天、10天、進(jìn)行Micro PET顯像及腫瘤體積測量;(2)分別應(yīng)用18F-FDG攝取率與相對腫瘤體積計算相對腫瘤抑制率，P＜0.05具有統(tǒng)計學(xué)差異;(3)應(yīng)用免疫組化法測定腫瘤

12、組織葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白1(glucose transporter1，GLUT1)的表達(dá)水平及以TUNEL染色原位檢測腫瘤細(xì)胞的凋亡情況，與18F-FDG檢測結(jié)果對比。
　　結(jié)果:
　　隨著給藥次數(shù)的增加瘤組織相對腫瘤抑制率的呈逐漸增高，且用藥后2h即有統(tǒng)計學(xué)差異;腫瘤體積測量法測得相對腫瘤抑制率，吉西他濱組與培美曲塞組分別于第18天、第22天測得腫瘤相對抑制率具有統(tǒng)計學(xué)差異;免疫組化法GLUT1表達(dá)水平及TUNEL細(xì)胞凋亡與18

13、F-FDG攝取率檢測結(jié)果一致。
　　結(jié)論:
　　1、18F-FDG攝取實驗中18F-FDG作用時間及孵育時間，培養(yǎng)基葡萄糖濃度，細(xì)胞鋪板密度，對肺癌細(xì)胞攝取18F-FDG有較大的影響，而在一定范圍內(nèi)18F-FDG的放射性活度對其無顯著影響。
　　2、對于三種肺癌細(xì)胞，18F-FDG攝取實驗與MTT比色法對比可以在用藥早期反映化療藥物的療效，通過18F-FDG攝取率的測定，其對化療藥物的相對腫瘤抑制率的檢測較MTT比色法