循環(huán)腫瘤細(xì)胞及功能影像在預(yù)測和評估直腸癌放化療療效方面的研究.pdf

1、本文主要從以下幾個部分展開論述：
　　第一部分 磁珠捕獲的循環(huán)腫瘤細(xì)胞預(yù)測和評估直腸癌放化療療效的臨床研究
　　目的:隨著當(dāng)今治療手段及藥物種類的不斷增加，非常需要建立一種方便且可靠的檢測指標(biāo)幫助外科或內(nèi)科醫(yī)師更好地為患者提供個體化治療方案。本研究的目的是通過免疫磁珠的方法對循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cells，CTC)進(jìn)行捕獲，探究CTC在評估和預(yù)測直腸癌放化療療效方面的臨床價值，同時與血清CEA進(jìn)

2、行對比，比較兩者評估和預(yù)測療效的優(yōu)劣。
　　材料和方法:自2012年2月至9月共入組103例在我院病理確診為直腸癌的患者，其中66例為臨床Ⅱ-Ⅲ期（cT3-4和/或N+）的患者，9例患者診斷為局部復(fù)發(fā)，28例患者診斷為遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。所有患者均接受放化療治療，分別在放化療前和放化療后檢測CTC及血清CEA。CTC采用免疫磁珠富集結(jié)合細(xì)胞免疫熒光的方法進(jìn)行捕獲和識別。
　　結(jié)果:所有103例患者外周血中均可檢測到CTC(平均5mL外

3、周血可檢測到12個CTC)，而25例正常人外周血中均未發(fā)現(xiàn)CTC。遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移患者的CTC數(shù)量明顯高于局部復(fù)發(fā)的患者及Ⅱ-Ⅲ期的患者(P＜0.05)。對于遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者，超過1個遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移器官的患者的CTC數(shù)量明顯高于僅有1個轉(zhuǎn)移器官的患者(P＜0.001)。臨床Ⅱ-Ⅲ期的患者均接受新輔助同步放化療，然后進(jìn)行根治性手術(shù)，根據(jù)手術(shù)后病理將患者分為有反應(yīng)組和無反應(yīng)組，發(fā)現(xiàn)CTC相關(guān)的參數(shù)尤其是△％CTC（即放化療前、后CTC數(shù)量變化的百分率）在預(yù)

4、測放化療療效（即判斷手術(shù)病理為有反應(yīng)組或無反應(yīng)組）方面具有良好的應(yīng)用價值，明顯優(yōu)于CEA相關(guān)參數(shù)。對于轉(zhuǎn)移性直腸癌患者，根據(jù)放化療療效分為有反應(yīng)組及無反應(yīng)組。在有反應(yīng)組中，所有14例患者的CTC數(shù)量均在治療后呈現(xiàn)下降趨勢，而其中13例患者血清CEA水平也呈現(xiàn)下降趨勢，但有1例患者CEA水平出現(xiàn)上升。在無反應(yīng)組中，所有6例患者的CTC數(shù)量均在治療后呈現(xiàn)上升趨勢，而治療后血清CEA水平僅在4例患者中出現(xiàn)上升。
　　結(jié)論:通過免疫磁珠富

5、集的方法捕獲的CTC在評估和預(yù)測直腸癌放化療療效方面具有較好的應(yīng)用價值，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的血清腫瘤標(biāo)記物CEA。
　　第二部分 高通量微流芯片捕獲直腸癌循環(huán)腫瘤細(xì)胞的臨床研究
　　目的:循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cells，CTC)起源于原發(fā)或轉(zhuǎn)移的腫瘤病灶，可以為腫瘤的診斷和監(jiān)測提供重要的信息。然而，由于CTC在外周血的數(shù)量極為稀少，使其在臨床的應(yīng)用和發(fā)展受到一定限制。本研究中我們設(shè)計并制作了一種簡單的

6、高通量微流芯片，利用芯片中許多的過濾微管道從直腸癌患者外周血中捕獲這些稀少的CTC，并且同時與上皮細(xì)胞粘附分子（epithelial cell adhesion molecule，EpCAM）免疫磁珠捕獲的方法進(jìn)行比較。同時，我們利用微流芯片捕獲CTC，探究CTC在直腸癌中的臨床意義。
　　材料與方法:本研究的微流芯片是基于腫瘤細(xì)胞與血細(xì)胞的尺寸存在明顯差異的原理進(jìn)行設(shè)計的。它包括交叉排列的80條主管道和81條側(cè)管道，每條主管道與

7、兩邊的側(cè)管道之間有許多過濾微管道相連接。血流從主管道進(jìn)入芯片，大多數(shù)小尺寸的血細(xì)胞成分如紅細(xì)胞和白細(xì)胞等會通過過濾微管道進(jìn)入側(cè)管道，然后流入廢液腔。而大尺寸的細(xì)胞如腫瘤細(xì)胞不能從狹窄的過濾微管道濾過，因此滯留在主管道內(nèi)。然后經(jīng)過免疫熒光染色處理后，CTC可在熒光顯微鏡下直接被識別和計數(shù)。自2012年9月至2012年12月，本研究組共入組60例直腸癌患者，利用我們設(shè)計的微流芯片進(jìn)行CTC檢測，分析CTC數(shù)量和患者臨床特點(diǎn)及放化療療效的關(guān)系

8、。
　　結(jié)果:為優(yōu)化芯片的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，我們將已知數(shù)量的HT-29細(xì)胞混入正常人的外周血標(biāo)本中，測試芯片的腫瘤細(xì)胞捕獲率和捕獲純度。經(jīng)過測試，流速在0.5mL/h及微管道高度在5μm時可得到最佳的腫瘤細(xì)胞捕獲率（平均捕獲率94％）。利用該芯片對60例不同分期的直腸癌患者外周血進(jìn)行CTC檢測。直腸癌患者的CTC數(shù)量明顯高于30例正常人(167.33±212.76個/5mL vs.0.17±0.59個/5mL，P＜0.05)。遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移患者

9、的CTC數(shù)量明顯高于Ⅱ-Ⅲ期患者或局部復(fù)發(fā)患者(385.30±245.86個/5mL vs.39.40±19.23個/5mL vs.115.20±69.15個/5mL，P＜0.05)。針對不同分期的直腸癌患者進(jìn)行放化療療效評估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CTC數(shù)量與療效密切相關(guān)。另外，我們比較了芯片與EpCAM為基礎(chǔ)的免疫磁珠方法在CTC捕獲方面的優(yōu)劣。我們發(fā)現(xiàn)芯片捕獲的直腸癌患者CTC數(shù)量明顯高于EpCAM免疫磁珠的方法。尤其是對于Ⅱ-Ⅲ期患者，芯片方

10、法在5mL外周血中捕獲到超過3個CTC的樣本數(shù)明顯高于EpCAM磁珠的方法，分別為100％ vs.47％。
　　結(jié)論:我們設(shè)計的微流芯片是一種新型、有效且準(zhǔn)確的捕獲和識別直腸癌CTC的手段，在臨床應(yīng)用中具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　第三部分 18F-FDG PET/CT在預(yù)測直腸癌新輔助放化療療效方面的臨床研究
　　目的:本研究主要探討18F-FDG PET/CT的序貫掃描在評估和預(yù)測直腸癌新輔助放化療療效方面的臨床價值。

11、
　　材料和方法:本研究共收治53例從2009年6月至2012年2月在我院確診為局部晚期（T3-4和/或N+）的直腸癌患者，所有患者均接受新輔助同期放化療治療，并在放化療結(jié)束后6-8周接受根治性手術(shù)。所有53例患者均在放化療治療開始前一周內(nèi)(PET/CT1)及放化療結(jié)束后一周內(nèi)(PET/CT2)分別接受18F-FDG PET/CT掃描。其中35例患者同時在根治性手術(shù)前一周內(nèi)接受第三次PET/CT掃描(PET/CT3)。收集所有PE

12、T/CT掃描圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行多種代謝參數(shù)分析和計算，包括SUVmax（SUV最大值）、SUVmean（SUV平均值）、MV（代謝腫瘤體積，metabolic tumor volume）、TLG（總病灶糖酵解，total lesion glycolysis）及反應(yīng)指數(shù)(response index，兩次不同PET/CT間各參數(shù)SUVmax、SUVmean、MV、TLG的變化百分?jǐn)?shù)，RI，△％)。分析各種不同的代謝參數(shù)與手術(shù)后病理TRG（腫瘤

13、退縮分級，tumor regression grade）評分之間的關(guān)系。
　　結(jié)果:PET/CT1的參數(shù)SUVmax、SUVmean、MV、TLG均明顯高于PET/CT2或PET/CT3的各參數(shù)(P＜0.001)。將所有患者根據(jù)手術(shù)病理分為有反應(yīng)組(TRG3-4)和無反應(yīng)組(TRG0-2)，參數(shù)△％MV(1-3)(91.08％ vs.75.43％)和△％TLG(1-3)(94.00％ vs.82.02％)在兩組病理分組間具有明顯統(tǒng)

14、計學(xué)差異。進(jìn)一步根據(jù)ROC曲線分析顯示參數(shù)△％MV(1-3)和△％TLG(1-3)均具有較好的預(yù)測手術(shù)病理結(jié)果的能力，區(qū)分有反應(yīng)組和無反應(yīng)組。同時，如將所有患者根據(jù)手術(shù)病理結(jié)果分為病理完全緩解組(pathologicalcomplete response，pCR)和非pCR組，參數(shù)△％SUVmax(1-3)(69.17％ vs.57.77％)，△％SUVmean(1-3)(44.20％ vs.30.19％),△％MV(1-3)(90.9