微泡增強的超聲空化阻斷腫瘤新生血管的研究.pdf

1、背景:
　　 實體腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移依賴腫瘤新生血管的生長?？鼓[瘤血管生成作為一種新興的腫瘤治療手段,通過藥物結(jié)合新生血管特異的靶點抑制腫瘤血管新生從而抑制其生長,但仍屬于一種藥物治療手段,無法避免耐藥性及毒、副作用的產(chǎn)生。目前超聲治療腫瘤的方法以高強度聚焦超聲(HIFU)為代表,利用聲強高達2000～10000W/cm2聚焦超聲束的熱效應造成靶區(qū)組織的凝固性壞死,從而消融腫瘤組織。但是,由于人體適合大范圍聚焦的理想聲窗較少

2、,以及伴隨的熱效應損傷等副作用,HWU的臨床應用受到了一定的限制。超聲空化效應是熱效應之外另一種物理效應,主要釋放沖擊波、微射流等機械能量形式。利用超聲空化效應阻斷腫瘤微血管、抑制腫瘤生長的設(shè)想和研究鮮見報道。
　　 微泡在超聲激發(fā)下可以進一步增強空化效應,其釋放的機械能可能具有損傷血管內(nèi)皮、靶向定位消融組織的潛在能力;而腫瘤新生血管發(fā)育不完全、結(jié)構(gòu)薄弱、通透性高,對各種理化因素的作用比較敏感,這使得采用微泡增強的超聲空化效應破

3、壞腫瘤新生血管,從而抑制腫瘤生長、消融腫瘤成為可能。采用低能量超聲空化破壞阻斷腫瘤血管的方法可以避免HIFU的熱效應副損傷,同時具有操作簡單、可重復性好等潛在優(yōu)點。
　　 目的:
　　 (1)探討微泡增強的超聲空化阻斷腫瘤微血管的可行性。
　　 (2)通過觀察微泡聯(lián)合超聲輻照后腫瘤組織的病理變化,尤其是腫瘤微小血管及其周圍結(jié)構(gòu)的變化,探討其阻斷機理,進一步探索一種新的、針對腫瘤新生血管的非創(chuàng)傷性物理治療方法。

4、r>　　 方法:
　　 1.實驗材料:
　　 實驗儀器:①脈沖式聚焦超聲治療儀兩臺第三軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院超聲科自行研制,其治療頭頻率分別為1.2 MHz和831KHz,超聲發(fā)射及間歇時間、發(fā)射脈沖寬度、脈沖重復頻率、峰值聲壓等多檔可調(diào)。②超聲診斷儀,美國通用電氣公司Logiq9彩色多普勒超聲診斷儀,配有9L高頻線陣探頭,具備低機械指數(shù)諧波造影成像功能。
　　 實驗微泡試劑:第三軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院超聲科自行研制的脂膜

5、微泡“脂氟顯”,其核心氣體為全氟丙烷,微泡平均粒徑2μm,其中98％小于8μm;微泡濃度約為4~9×109/ml。
　　 實驗動物:健康新西蘭大白兔30只,雌雄不拘,體質(zhì)量2000±225 g;清潔級雄性Wistar大鼠32只,體質(zhì)量180±20 g。所有實驗動物均由第三軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院實驗動物中心提供并檢疫。
　　 2.實驗方法:
　　 (1)兔VX2腫瘤治療實驗:26只腿部皮下VX2腫瘤荷瘤兔隨機分為超聲微泡

6、組、單純超聲組及假照組。超聲微泡組經(jīng)耳緣靜脈推注微泡(0.2 ml/kg)聯(lián)合超聲輻照腫瘤,單純超聲組以生理鹽水代替微泡,假照組推注微泡而超聲假照。各組治療前、治療后即刻及超聲微泡組治療后30和60 min時間點重復對腫瘤進行超聲造影檢查,分析各時間點造影灌注峰值灰階變化。
　　 (2)大鼠Walker-256腫瘤治療實驗:32只雄性Wistar大鼠,采用細胞懸液注射法建立Walker-256皮下腫瘤,并隨機分為假照組、單純超聲

7、組、低聲壓超聲聯(lián)合微泡組及高聲壓超聲聯(lián)合微泡組,治療方法同前。治療前、治療后即刻以及處死動物取材前分別對腫瘤進行超聲造影檢查并比較腫瘤造影增強變化。分別于治療后即刻、60 min及治療后24小時處死部分大鼠,經(jīng)主動脈灌注固定腫瘤,取材制作切片并染色,采用光鏡、電鏡觀察并比較腫瘤組織病理變化,尤其是微小血管及其周圍組織結(jié)構(gòu)變化:并將病理變化評分與取材前腫瘤造影增強視覺評分進行相關(guān)性分析。
　　 結(jié)果:
　　 (1)新西蘭白

8、兔VX2腫瘤治療實驗結(jié)果:微泡聯(lián)合超聲組腫瘤造影平均狄階值從治療前的67.8±13.3降至29.7±20.1(P＜0.01),呈無灌注負性顯影:至60 min時(34.3±20.7,P＜0.05)仍無明顯再通;而單純超聲組、假照組治療前后腫瘤造影灰階值無明顯變化(P＞0.05)。
　　 (2)大鼠Walker-256腫瘤治療實驗結(jié)果:微泡聯(lián)合超聲組治療后腫瘤組織主要病理變化包括微血管擴張、崩解,彌漫性充血和出血,紅細胞及血漿蛋白

9、滲出,局部血腫血栓形成,并伴有腫瘤組織水腫。腫瘤細胞壞死主要發(fā)生在損傷的血管周圍。透射電鏡觀察見腫瘤微血管內(nèi)皮崩解,基底膜不完整,內(nèi)皮細胞核結(jié)構(gòu)不清楚,染色質(zhì)分布聚集成團,胞質(zhì)均勻化改變,細胞器結(jié)構(gòu)不清楚,可見大量小泡。Spearman相關(guān)分析顯示腫瘤病理變化評分與取材前腫瘤造影增強視覺評分呈顯著負相關(guān)(rs=-0.890,P＜0.01)。
　　 結(jié)論:
　　 (1)微泡增強的超聲空化能夠有效阻斷兔VX2和大鼠Walke