PET-CT分子影像學(xué)方法早期評(píng)價(jià)腫瘤血管靶向治療療效的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文從以下幾部分展開(kāi)了論述：
　　第一部分 18F標(biāo)記的RGD多肽在正常昆明小鼠和荷瘤小鼠體內(nèi)生物分布
　　目的:整合素αvβ3受體在促進(jìn)、維持以及調(diào)節(jié)血管生成的過(guò)程中有著至關(guān)重要的作用，高表達(dá)于多種腫瘤細(xì)胞及新生血管內(nèi)皮細(xì)胞。RGD多肽序列可與整合素αvβ3受體特異性結(jié)合，有助于評(píng)價(jià)腫瘤的生長(zhǎng)狀況和侵襲性。本實(shí)驗(yàn)主要研究18F標(biāo)記的RGD二聚體18F-E[c(RGDfK)2]在正常昆明小鼠體內(nèi)的生物分布和荷人神經(jīng)膠質(zhì)瘤裸鼠

2、模型的小動(dòng)物PET/CT顯像情況。
　　方法:基于RGD二聚體硝基前體4-NO2-3-TFMBz-E[c(RGDfk)2]和改進(jìn)的自動(dòng)化合成模塊Explora GN，采取一步直接標(biāo)記法合成18F-E[c(RGDfK)2]，采用半制備HPLC進(jìn)行分離純化，利用Radio-HPLC測(cè)定其放化純度及穩(wěn)定性。生物分布實(shí)驗(yàn)分兩部分進(jìn)行，第一部分:昆明小鼠經(jīng)尾靜脈注射18F-E[c(RGDfK)2],分別于注射后0.5、1、2、4h將小鼠處死

3、，取各主要臟器稱(chēng)重、測(cè)定放射性計(jì)數(shù)，并計(jì)算每克組織注射百分率(％ID/g)。第二部分:構(gòu)建荷人神經(jīng)膠質(zhì)瘤裸鼠模型，觀察注射18F-E[c(RGDfK)2]后1、2、4h的小動(dòng)物PET/CT顯像情況，并注射大劑量F-E[c(RGDfK)2]行整合素受體阻斷顯像。
　　結(jié)果:分子顯像探針18F-E[c(RGDfK)2]的標(biāo)記率約為10％，放化純度大于98％，穩(wěn)定性良好。18F-E[c(RGDfK)2]在昆明小鼠體內(nèi)主要經(jīng)腎排泄，血液清

4、除迅速，肝臟、肌肉攝取較低（注射后1h，腎臟、肝臟、小腸、肌肉及血％ID/g分別為1.02±0.16、0.24±0.06、0.35±0.03、0.13±0.03、0.11±0.03）。注射后1h，腫瘤對(duì)18F-E[c(RGDfK)2]的攝取達(dá)到高峰（5.2±0.56）％ID/g，T/M為5.36。阻斷顯像中，可見(jiàn)腫瘤組織放射性攝取明顯減低，T/M平均值為1.57。
　　結(jié)論:本研究結(jié)果表明，18F-E[c(RGDfK)2]與整合素

5、受體特異性結(jié)合，腫瘤攝取較高、顯像清晰，可用于整合素表達(dá)陽(yáng)性腫瘤的預(yù)后判斷、血管靶向治療適應(yīng)癥的選擇及療效判斷。
　　第二部分 18F-FDG小動(dòng)物PET/CT動(dòng)態(tài)檢測(cè)U87MG膠質(zhì)瘤裸鼠舒尼替尼療效
　　目的:血管新生是腫瘤生長(zhǎng)、發(fā)展的基本生理過(guò)程，發(fā)生于幾乎所有實(shí)體瘤，如膠質(zhì)瘤等?？寡苤委熤饾u被作為抗腫瘤治療的手段之一。但抗血管藥物多以細(xì)胞抑制效應(yīng)為主，細(xì)胞毒性明顯小于化療藥物。因此，傳統(tǒng)的實(shí)體瘤雙徑測(cè)量的療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

6、已經(jīng)不足以提供有效的抗血管療效評(píng)價(jià)。功能性的分子影像學(xué)可以有效反映腫瘤細(xì)胞的生物代謝水平的變化，在PET Response Evaluation Criteria inSolid Tumors(PERCIST)中起著重要的作用。本研究以U87MG膠質(zhì)瘤細(xì)胞系建立GBM模型，采用18F-FDG小動(dòng)物PET/CT早期評(píng)價(jià)舒尼替尼的療效。
　　方法:荷U87-MG膠質(zhì)瘤細(xì)胞的裸鼠隨機(jī)分為2組，分別作為治療組和對(duì)照組。治療組經(jīng)舒尼替尼(8

7、0mg/kg)灌胃，連續(xù)治療7天，對(duì)照組給予安慰劑，兩組均于第0、1、3、7、13天行18F-FDG小動(dòng)物PET/CT顯像。在顯像當(dāng)天取腫瘤組織作Glut-1和CD31染色。測(cè)量腫瘤大小和裸鼠體重。
　　結(jié)果:舒尼替尼治療后，腫瘤與對(duì)側(cè)肌肉的18F-FDG攝取值％ID/gmax比值輕微上升，與治療前相比，僅在第13天出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（T/M0=4.37±0.22，T/M13=5.11±0.39，P＜0.05）。對(duì)照組18F-FDG攝

8、取值上下波動(dòng)，與治療組相比，在顯像各時(shí)間點(diǎn)均未出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。治療組和對(duì)照組腫瘤體積在11天見(jiàn)到明顯差異(P=0.015)，而體重始終處于相同水平。腫瘤18F-FDG攝取值的變化與Glut-1陽(yáng)性率呈弱相關(guān)(r=0.309)，和微血管密度(CD31)的變化呈負(fù)相關(guān)(r=-0.611)。
　　結(jié)論:舒尼替尼治療后18F-FDG攝取未見(jiàn)明顯差異，提示18F-FDG并不能為血管靶向藥物的早期療效監(jiān)測(cè)提供信息。
　　第三部分 18F

9、-FLT小動(dòng)物PET/CT動(dòng)態(tài)檢測(cè)U87MG膠質(zhì)瘤裸鼠舒尼替尼療效
　　目的:血管靶向制劑多以細(xì)胞抑制效應(yīng)為主，細(xì)胞毒性明顯小于化療藥物，腫瘤體積縮小緩慢甚至不縮小。因此，實(shí)體瘤雙徑測(cè)量的解剖學(xué)療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可能無(wú)法提供有效的抗血管療效評(píng)價(jià)。18F-FLT分子影像可以有效反映腫瘤細(xì)胞增殖水平的變化，抗血管治療后引起血管破壞，腫瘤細(xì)胞失去營(yíng)養(yǎng)支持，其增殖狀態(tài)可能會(huì)有一定變化。本研究以U87MG膠質(zhì)瘤細(xì)胞系建立GBM模型，采用18F-F

10、LT小動(dòng)物PET/CT早期評(píng)價(jià)舒尼替尼的療效。
　　方法:荷U87-MG膠質(zhì)瘤細(xì)胞的裸鼠隨機(jī)分為2組，分別作為治療組和對(duì)照組。治療組經(jīng)舒尼替尼(80mg/kg)灌胃，連續(xù)治療7天，對(duì)照組給予安慰劑，兩組均于第0、1、3、7、13天行18F-FLT小動(dòng)物PET/CT顯像。在顯像當(dāng)天取腫瘤組織作Ki67和CD31染色。測(cè)量腫瘤大小和裸鼠體重。
　　結(jié)果:治療后第1天腫瘤18F-FLT靶本比略有降低，第3天時(shí)下降25％(T/M0=

11、2.98±0.33，T/M3=2.23±0.36，P=0.000)，至第7天治療結(jié)束時(shí)靶本比達(dá)到最低，下降約34％(T/M7=1.96±0.35，P=0.000)，第13天時(shí)腫瘤復(fù)發(fā)，18F-FLT攝取值略有回升(T/M13=3.09±0.29)。對(duì)照組18F-FLT靶本比在3.0水平上下波動(dòng)，與治療組相比，第3天和第7天時(shí)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.001)。治療組和對(duì)照組腫瘤體積在11天見(jiàn)到明顯差異(P=0.015)，而體重始終處于相同

12、水平。腫瘤18F-FLT攝取值的變化與Ki-67陽(yáng)性細(xì)胞率和微血管密度(CD31)的變化相一致。
　　結(jié)論:舒尼替尼治療后18F-FLT攝取明顯降低，因而18F-FLT可早期動(dòng)態(tài)檢測(cè)舒尼替尼對(duì)惡性膠質(zhì)瘤的治療效果。
　　第四部分 18F-FMISO小動(dòng)物PET/CT動(dòng)態(tài)檢測(cè)U87MG膠質(zhì)瘤裸鼠舒尼替尼療效
　　目的:18F-FMISO乏氧顯像劑可以有效反映腫瘤細(xì)胞乏氧狀態(tài)的變化，抗血管治療引起血管破壞后，腫瘤內(nèi)氧供降低

13、，進(jìn)而可能導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞乏氧現(xiàn)象加重。本研究以U87MG膠質(zhì)瘤細(xì)胞系建立GBM模型，采用18F-FMISO小動(dòng)物PET/CT早期評(píng)價(jià)舒尼替尼的療效。
　　方法:荷U87-MG膠質(zhì)瘤細(xì)胞的裸鼠隨機(jī)分為2組，分別作為治療組和對(duì)照組。治療組經(jīng)舒尼替尼(80mg/kg)灌胃，連續(xù)治療7天，對(duì)照組給予安慰劑，兩組均于第0、1、3、7、13天行18F-FMISO小動(dòng)物PET/CT顯像。在顯像當(dāng)天取腫瘤組織作HIF-1α和CD31染色。測(cè)量腫瘤大

14、小和裸鼠體重。
　　結(jié)果:治療第3天腫瘤攝取18F-FMISO靶本比明顯下降(T/M0=2.04±0.18，T/M3=1.57±0.12，P＜0.01)，第7天時(shí)比值回升(T/M7=1.87±0.19，P＞0.05)，至第13天腫瘤復(fù)發(fā)時(shí)，18F-FMISO攝取值略高于第7天。對(duì)照組在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中18F-FMISO攝取靶本比持續(xù)上升，與治療組相比P值均小于0.01。治療組和對(duì)照組腫瘤體積在11天見(jiàn)到明顯差異(P=0.015)，而體重

15、始終處于相同水平。腫瘤18F-FMISO攝取值的變化與HIF-1α陽(yáng)性率不相關(guān)，與微血管密度(CD31)呈正相關(guān)。
　　結(jié)論:抗血管藥物治療后腫瘤攝取18F-FMISO先降低后增高，有效反應(yīng)了血管靶向治療引起的特異性的早期乏氧改善、后期乏氧加重現(xiàn)象。
　　第五部分 18F-ML10小動(dòng)物PET/CT動(dòng)態(tài)檢測(cè)U87MG膠質(zhì)瘤裸鼠舒尼替尼療效
　　目的:18F-ML10凋亡分子影像探針可以檢測(cè)腫瘤細(xì)胞凋亡現(xiàn)象，抗血管藥物破

16、壞血管后，腫瘤細(xì)胞氧供和血供受阻，可能會(huì)較早出現(xiàn)凋亡現(xiàn)象。本研究以U87MG膠質(zhì)瘤細(xì)胞系建立GBM模型，采用18F-ML10小動(dòng)物PET/CT早期評(píng)價(jià)舒尼替尼的療效。
　　方法:荷U87-MG膠質(zhì)瘤細(xì)胞的裸鼠隨機(jī)分為2組，分別作為治療組和對(duì)照組。治療組經(jīng)舒尼替尼(80mg/kg)灌胃，連續(xù)治療7天，對(duì)照組給予安慰劑，兩組均于第0、1、3、7、13天行18F-ML10小動(dòng)物PET/CT顯像。在顯像當(dāng)天取腫瘤組織作Tunel和CD31

17、染色。測(cè)量腫瘤大小和裸鼠體重。
　　結(jié)果:治療組18F-ML10攝取值％ID/gmax的比值持續(xù)上升，與第0天相比，第1、3、7和13天均有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P值均小于0.01。對(duì)照組18F-ML10靶本比在第1天和第3天的上升幅度小于出現(xiàn)治療組，且有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P值小于0.01;第7天和第13天時(shí)，兩組的18F-ML10靶本比類(lèi)似，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。治療組和對(duì)照組腫瘤體積在11天見(jiàn)到明顯差異(P=0.015)，而體重始終處于相同水平。