彌散及灌注MRI對胰腺癌原位模型微循環(huán)及療效評估的實驗研究.pdf

1、胰腺癌是一種比較常見的惡性腫瘤，具有惡性程度高，早期診斷率低，療效欠佳，預(yù)后差等特點，病死率接近100％，總體5年生存率小于5％。近年來胰腺癌的發(fā)病率在全球呈逐年上升趨勢，上海市是我國胰腺癌發(fā)病率最高的城市。胰腺癌發(fā)病機(jī)制的研究、抗胰腺癌方案的發(fā)展進(jìn)步及抗胰腺癌藥物的療效評估，迫切需要建立與人類胰腺癌特征相似的動物模型。
　　在本研究中，我們采用了兩種不同的人胰腺癌細(xì)胞株:SW1990和MIAPaCa-2，成功建立了裸鼠胰腺癌原位

2、模型，并采用3.0Tesla MRI監(jiān)測裸鼠體內(nèi)腫瘤的發(fā)生發(fā)展情況，減少了實驗動物的傷害及死亡，探討3.0T MRI在評估動物模型的應(yīng)用價值。
　　在模型成功的基礎(chǔ)上，一方面通過選用Gd-DTPA和Gd-EOB-DTPA兩種對比劑行DCE-MRI檢查，并選擇Toffs動態(tài)二室模型，計算各量化參數(shù)值即容積轉(zhuǎn)移常數(shù)（Ktrans），回流速率常數(shù)（Kep），細(xì)胞外血管外的容積分?jǐn)?shù)(Ve)，60秒內(nèi)對比劑的濃度曲線下的初始區(qū)域(AUC)，

3、并進(jìn)一步評估動力學(xué)參數(shù)和免疫組織化學(xué)得出的血管生成標(biāo)志物，如微血管密度(MVD)和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達(dá)之間潛在的關(guān)聯(lián)，探討DCE-MRI對胰腺癌微循環(huán)特性量化評估的應(yīng)用價值;另一方面參照臨床治療中吉西他濱給藥方案，比較常規(guī)DWI（選用3個b值，b=50，400，800mm2/s，測量ADC作為研究數(shù)值）以及IVIM（選用8個b值，b=0，25，50，80，100，300，500，800mm2/s，測量Dslow，Dfass

4、，fp值作為研究數(shù)值）在胰腺癌早期療效評估中的價值。本研究將為彌散及灌注MRI在臨床上作為生物標(biāo)記物的應(yīng)用提供實驗依據(jù)。
　　第一部分、3.0T MRI在裸鼠胰腺癌原位模型的診斷應(yīng)用
　　目的:應(yīng)用兩種不同的人胰腺癌細(xì)胞系成功建立裸鼠胰腺癌原位移植模型，并探討3.0T MRI在無創(chuàng)性評估此模型的應(yīng)用價值。
　　方法:腫瘤細(xì)胞SW1990和MIAPaCa-2的懸液注射到BALB/C裸小鼠的胰腺后，腫瘤的生長情況由3.0T

5、 MRI（T1WI，T2WI及DCE-MRI）和免疫組化等方法評估。
　　結(jié)果:SW1990的增殖速度明顯比MIAPaca-2(P=0.000)快，但MIAPaca-2接種的小鼠生存期比SW1990小鼠的要短（分別為41天和44天，P=0.027）。MRI能可靠地監(jiān)測腫瘤的生長，顯示SW1990組腫瘤體積比MiaPaCa-2組的要大。用電子卡尺和MRI掃描兩種方法評估腫瘤的大小無統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.680);腫瘤類似球形，T2WI

6、高信號，DCE-MRI顯示腫瘤呈緩慢漸進(jìn)的強化方式。免疫組化顯示腫瘤組織高表達(dá)Ki67。
　　結(jié)論:裸鼠胰腺癌原位模型能模仿人類胰腺癌的生物學(xué)性狀;3.0T MRI能無創(chuàng)性評估腫瘤的生長情況，能減少實驗中所需小鼠的數(shù)目。
　　第二部分、DCE-MRI對小鼠原位胰腺癌模型微血管特性的評估
　　目的:應(yīng)用兩種對比劑對小鼠原位胰腺癌模型磁共振動態(tài)對比增強（DCE-MRI）的藥代動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行比較，評估腫瘤異質(zhì)性以及動力學(xué)參數(shù)

7、與血管生成標(biāo)記，如微血管密度(MVD)和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)之間潛在的關(guān)系。
　　材料和方法:將人胰腺癌細(xì)胞MIAPaCa-2注射到BALB/C裸小鼠的胰腺建立原位胰腺癌模型，用Gd-DTPA和Gd-EOB-DTPA兩種對比劑行DCE-MRI檢查。使用專用的處理軟件計算定量和半定量的血管參數(shù)（Ktans、Kep、Ve和AUC），將腫瘤周邊、中心和整個腫瘤的藥代動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行比較。同時腫瘤周邊和中心之間MVD和VEGF的表達(dá)

8、也進(jìn)行比較。
　　結(jié)果:使用Gd-DTPA做對比增強后，腫瘤周邊、中心和整個腫瘤的之間Ktrans、Kep、Ve和AUC值沒有差異。使用Gd-EOB-DTPA后，Ktrans、 Kep和AUC值有差異（P值分別為0.014，0.022，0.007）:腫瘤中心的Ktrans和Kep值明顯低于整個腫瘤（P=0.014和0.027）;腫瘤中心的AUC值明顯低于整個腫瘤和邊緣(P=0.039和0.009)。免疫組化結(jié)果顯示，腫瘤邊緣MVD

9、和VEGF的表達(dá)明顯高于中心區(qū)域(P=0.020和0.020)。 AUC和MVD(r=0.932, P=0.000)、VEGF(r=0.783, P=0.001)之間呈正相關(guān)。
　　結(jié)論:小鼠原位胰腺癌模型為研究人胰腺癌提供了一種理想的動物模型。通過選擇白蛋白結(jié)合對比劑，可以更靈敏地半定量和定量分析腫瘤血管生成。
　　第三部分、DWI及IⅥM在胰腺癌裸鼠模型中的早期療效評估
　　目的:探討DWI及IVIM評估胰腺癌吉西

10、他濱治療早期療效的價值。
　　方法:12只裸鼠胰腺成功種植人胰腺癌細(xì)胞SW1990兩周后，分為吉西他濱治療組及生理鹽水對照組（n=6/組），分別于給藥前1天，給藥后1天及給藥后10天接受常規(guī)三b值DWI掃描（b=50，400and800s/mm2）及多b值WIM(b=0，25，50，80，100，300，500，800s/mm2)掃描，比較兩組ADC值及Dslow，Dfast and fp值的變化。給藥后28天，收集所有裸鼠內(nèi)腫瘤

11、行免疫組化檢查（Ki-67，TUNEL和CD31染色）進(jìn)一步驗證療效。
　　結(jié)果:給藥前后治療組ADC值及Dslow值均呈逐漸升高趨勢，與對照組相比，治療后第1天治療組ADC值及Dslow值有顯著性差異，具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01);治療后10天ADC值有差異，具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);治療后Dfast和fp值兩者差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。免疫組化結(jié)果顯示與對照組相比，治療組增殖細(xì)胞顯著減少(P＜0.01)，凋亡