超聲輻照瘤內(nèi)注射微泡的生物學(xué)效應(yīng)及其對局部化療增效作用研究.pdf

1、隨著超聲造影應(yīng)用研究的深入，微泡造影劑(以下簡稱微泡)在超聲場中引發(fā)的相關(guān)生物學(xué)效應(yīng)日益引起人們的關(guān)注，超聲聯(lián)合微泡在治療領(lǐng)域顯示出新的應(yīng)用前景。微泡介導(dǎo)下的超聲輻照可以用于提高基因的轉(zhuǎn)染率、增強(qiáng)藥物療效、提高腫瘤治療效果等，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為是超聲空化效應(yīng)所致。本課題組前期已制備出適于瘤內(nèi)注射的卡鉑/乳酸羥基乙酸共聚物(PLGA)緩釋微球(以下簡稱卡鉑微球)，動物實驗表明卡鉑微球組較卡鉑原藥組有較好的抑瘤效果，生存時間延長，副作用小。但病

2、理結(jié)果腫瘤組織未達(dá)到完全原位滅活。因此尋求一種能使腫瘤達(dá)到完全原位滅活并有效防止其轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)的方法是需迫切解決的問題。基于此，我們設(shè)想將卡鉑微球與造影劑微泡聯(lián)合瘤內(nèi)注射而后經(jīng)超聲輻照，利用空化效應(yīng)毀損部分瘤細(xì)胞，增加化療藥進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的量，提高化療藥的生物利用度，從而提高局部化療的療效。 目的： 1．從病理學(xué)角度觀察超聲輻照瘤內(nèi)注射微泡的生物學(xué)效應(yīng)。 2．探討超聲輻照瘤內(nèi)注射微泡對卡鉑緩釋微球局部化療的增效作用。

3、 方法： 1．建立大鼠Walker-256皮下移植瘤模型以及用超聲評價其生長特性分別采用濃縮腹水注射法和腫瘤組織塊皮下包埋法建立皮下腫瘤模型，超聲觀察成瘤率、腫塊大小及聲像圖特征。用三維能量多普勒顯像反映兩組移植瘤血管指數(shù)(Ⅵ)的變化。 2．超聲輻照瘤內(nèi)注射微泡空化效應(yīng)的病理學(xué)研究將已建立Walker-256皮下移植瘤模型的SD大鼠隨機(jī)分為3組。A組超聲監(jiān)視下瘤內(nèi)注射微泡，注射劑量依腫瘤體積而定，為1ml/cm<'

4、3>，并隨即采用頻率1 MHz，強(qiáng)度2.0 W/cm<'2>的超聲輻照10 min；B組單純采用與A組相同強(qiáng)度超聲輻照相同時間；C組單純瘤內(nèi)注射與A組相同劑量微泡。各組作用后1 h取腫瘤組織，HE染色觀察病理改變以及用透射電鏡硝酸鑭示蹤法觀察邊緣瘤組織細(xì)胞膜通透性的變化。 3．超聲輻照瘤內(nèi)注射微泡對局部化療增效作用研究已建立Walker-256皮下移植瘤模型的SD大鼠分為5組，每組8只。 對照組不做治療，只觀察腫瘤體積及

5、血流變化情況； 微泡+超聲組(MB+US組)瘤內(nèi)注射微泡(按腫瘤體積，1ml/cm<'3>)后用超聲經(jīng)皮輻照； 卡鉑微球組(CBPMs組)只瘤內(nèi)注射卡鉑緩釋微球(按腫瘤體積,241.1mg/cm<'3>)； 卡鉑微球+超聲組(CBPMs+US組)瘤內(nèi)注射卡鉑緩釋微球后超聲(1MHz,2W/cm<'2>，連續(xù)波)經(jīng)皮輻照10min； 卡鉑微球+微泡+超聲組(CBPMs+MB+US組)瘤內(nèi)注射卡鉑緩釋微球及微

6、泡后超聲經(jīng)皮輻照。 二維超聲動態(tài)監(jiān)測腫瘤大小、聲像圖變化，并計算其體積。三維能量多普勒超聲觀察腫瘤治療前后腫瘤血管變化情況，計算血管指數(shù)，量化評價治療效果。治療后第18d切取腫瘤標(biāo)本，HE染色觀察腫瘤壞死范圍及程度。 結(jié)果： 1．濃縮腹水注射組接種成功率100％高于組織塊皮下包埋組的成功率75％(P<0.05)，且腫瘤生長速度快于組織塊皮下包埋組。不同觀察時間點濃縮腹水注射組Ⅵ均高于組織塊包埋組(P<0.05)，

7、分別于第16d、第20d時達(dá)峰值。 2．超聲輻照瘤內(nèi)注射微泡空化效應(yīng)的病理學(xué)研究中A組光鏡可見腫瘤中心大片瘤細(xì)胞凝固性壞死，B、C組光鏡均未見壞死。A組電鏡可見鑭顆粒進(jìn)入腫瘤邊緣瘤細(xì)胞內(nèi)、以及血管內(nèi)皮細(xì)胞連接。電鏡B組偶可見少量鑭顆粒進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，C組僅見鑭顆粒分布于細(xì)胞間隙。 3．治療后18d各組腫瘤體積和血管指數(shù)由小至大均依次為CBPMs+MB+US組、CBPMs+US組、CBPMs組、MB+US組、對照組，其中CBP

8、Ms+US組和CBPMs組治療后18d腫瘤體積和血管指數(shù)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，其余各組間兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。病理結(jié)果顯示CBPMs+MB+US組為廣泛的凝固性壞死，CBPMs+US組和CBPMs組可見散在瘤細(xì)胞，并可見炎細(xì)胞侵潤，MB+US和對照組可見增生活躍的瘤細(xì)胞，腫瘤中心可見片狀壞死。 結(jié)論： 1．濃縮腹水注射法較腫瘤組織塊包埋法成瘤率高，成瘤周期短，生長特性更穩(wěn)定，瘤細(xì)胞排列緊密呈多形性，生長活躍，腫瘤間質(zhì)

9、少，血供豐富，故本研究采用濃縮腹水注射法建立皮下移植瘤模型用于介入超聲治療療效評估。 2．瘤內(nèi)注射微泡后，采用頻率1MHz，強(qiáng)度2.0W/cm<'2>的超聲距離皮膚5mm處輻照腫瘤部位10min腫瘤中心可產(chǎn)生局部凝固性壞死，可引起腫瘤邊緣瘤細(xì)胞細(xì)胞膜通透性增高。 3．卡鉑微球聯(lián)合微泡瘤內(nèi)注射后給予超聲輻照可取得較單純瘤內(nèi)注射注射卡鉑微球或注射卡鉑微球后給予超聲輻照更好的療效，皮下移植瘤體積呈負(fù)增長，病理學(xué)觀察可見腫瘤組織