超声靶向破坏载氧微泡对肿瘤放疗增敏的实验研究

发布时间：2020-05-28 15:33

【摘要】：第一部分载氧脂质微泡声学显像效果及体内递送途径的筛选目的对比观察自制载氧脂质微泡OLM与市售SonoVue、自制氟碳脂质微泡的体内增强效果,并观察经静脉注射或经瘤体注射两种方式对OLM在乳腺癌瘤体内及瘤旁组织的显像效果的影响,探讨OLM成为体内传送氧气的可超声介导的载体的可行性。方法不同造影剂声学显像对比实验,3只正常兔经耳缘静脉依次团注3种造影剂(OLM、SonoVue及C_3F_8Ms)0.5 ml,注射前后启动造影CNTI模式,进行超声实时动态监测兔肝造影增强效果,各自采集动态显影图5 min,应用DFY-??型超声图像分析仪对肝造影过程做定量分析,观察达峰时间TTP、峰值强度PI。瘤内氧气递送途径选择实验,4只裸鼠乳腺癌模型分为2组,经尾静脉或瘤体团注OLM(0.1 ml)后即刻启动造影CNTI模式,动态观察肿瘤及瘤旁组织增强显像情况,连续动态采集图像3 min,定量比较肿瘤及瘤旁组织回声强度(EI)。结果3种造影剂的部分重要物理化学性质相似,兔肝造影达峰时间TTP(40 s~45 s)相近,OLM对兔肝的增强效果及持续增强与C_3F_8Ms相似,但C_3F_8Ms增强效果更好。OLM的PI比造影前增强了6.7倍,持续造影后5 min后仍较造影前增强了3.8倍(P0.001)。而SonoVue的PI值最高,是OLM的1.3倍。裸鼠瘤体造影实验显示,造影后20 s~25s,两种注射方式的瘤体回声均达峰值强度PI,瘤内注射后瘤体PI约为静脉注射后的1.4倍,而静脉注射后瘤旁组织回声强度是瘤内注射后的2倍。结论OLM具有良好的声学显像性能,在体内能被超声可视化监测并传递氧气至靶组织。与静脉注射相比,为增加瘤内的氧气量并减少对周围组织的损伤,瘤内注射是下一步放疗增敏实验更适合的体内微泡递送途径。第二部分超声靶向破坏OLM提高瘤体氧饱和度的实验研究目的观察静脉注射OLM在VX2乳腺癌瘤体的造影增强效果,探讨经静脉注射OLM携带氧气到达瘤体组织的稳定性及有效性;观察超声实时监控及靶向定点爆破OLM提高肿瘤组织氧分压的效果,探讨UTMD联合OLM改善瘤体组织氧饱和度的能力。方法建立兔VX2乳腺移植瘤动物模型6只,分为2组,每组3只,第1组进行OLM瘤体造影显像的观察,经耳缘静脉团注OLM(0.02ml/kg),注射前后进行超声实时动态监测造影增强效果,应用DFY-??型超声图像分析仪对瘤体显影过程做定量分析,观察达峰时间TTP、峰值强度PI;第2组观察UTMD联合OLM局部定点释放氧气后的组织氧分压,经耳缘静脉依次团注微泡(0.5 ml)及超声辐照施加顺序为:C3F8Ms、C3F8Ms+US、OLM、OLM+US,应用氧电极法进行瘤体组织实时氧分压检测并比较,计算氧饱和度。结果兔VX2乳腺移植瘤造影成功显像,持续增强及增强回声较均质,造影后20 s(TTP)达峰值强度PI(115.85±34.83 d B),为造影前(14.03±3.00 d B)的8倍,显著增强造影可持续达5 min,造影后5min回声强度EI为造影前的3.7倍。靶向瘤体释放氧气实验显示,超声辐照OLM 1 min的p O2值较其他组显著增高(P0.05),爆破后p O2值(364.37±80.48 mm Hg)较前(54.49±12.05 mm Hg)提高了约6.7倍,超声爆破后氧饱和度较爆破前约增高了197%。结论OLM经静脉注射后,在瘤体持续增强可达5 min,超声能实时监控及局部靶向爆破,能瞬时提高肿瘤组织的氧饱和度,证实了UTMD联合OLM具有短时间显著改善瘤体组织氧饱和度的能力,并具有增敏放疗的潜能。第三部分超声靶向破坏OLM促进肿瘤放疗增敏的实验研究目的观察超声靶向破坏OLM联合放疗对裸鼠乳腺癌瘤体的治疗效果,探讨超声靶向破坏OLM协同放疗的能力及机制。方法成功建立裸鼠乳腺癌动物模型30只,分为6组,RT组、RT+OLM组、RT+OLM+US组、RT+C3F8Ms+US组、RT+US组及空白对照组,经瘤内注射各微泡造影剂原液0.1 ml,注射完毕即刻启用超声辐照瘤体1 min后即刻,实施单次放疗一次(剂量:2Gy)。放射辐照结束后24小时采集标本进行免疫组化测定(HIF-1α及Caspase-3)及TUNEL检测细胞凋亡。结果超声靶向肿瘤爆破OLM经单次低剂量放射辐照后24小时,HIF-1α阳性表达显著减少(P0.05),较RT组减少了49%,而Caspase-3阳性表达显著增高(P0.05),约为RT组的1.8倍,但RT+OLM组、RT+C3F8Ms+US组的Caspase-3阳性表达亦显著增高,3组间差异无显著性(P0.05),TUNEL检测瘤细胞的凋亡指数可高达60%,约为单纯放疗凋亡指数(30%)的2倍,而超声爆破C3F8Ms联合放疗的凋亡指数可达50%。结论超声靶向破坏OLM可显著增强低剂量放疗疗效,具有额外递送的氧逆转肿瘤乏氧诱发的放疗抵抗及影响肿瘤血管的双重增效的可能机制,有望成为低剂量放疗的协同治疗新策略。
【图文】：

图 1-1 OLM 的物理性质 （a）光镜下(×200)OLM 均匀分布；（b）OLM 溶液外观；（c）制备 1d OLM粒径分布图Fig. 1-1 Physical characteristics of OLM. (a) Light microscopy images of OLM (×200).(b) The appearanceof OLM,(c) Size distribution plot of OLM 1 day after preparation.图 1-2 兔肝及荷乳腺癌裸鼠瘤体彩色多普勒血流图

图 1-1 OLM 的物理性质 （a）光镜下(×200)OLM 均匀分布；（b）OLM 溶液外观；（c）制备 1d OLM粒径分布图Fig. 1-1 Physical characteristics of OLM. (a) Light microscopy images of OLM (×200).(b) The appearanceof OLM,(c) Size distribution plot of OLM 1 day after preparation.
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R445.1;R730.55

【参考文献】

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1 肖欢;杨春江;唐毅;王荞;王冬;高洋;陈镜宇;高惠;王莹;;载氧脂质微泡体外释氧效果[J];中国介入影像与治疗学;2013年08期

2 肖欢;唐毅;杨春江;李攀;高洋;李奇林;;新型载氧超声微泡的制备及其基本特性研究[J];第三军医大学学报;2013年17期

3 全红,包尚联,邱晓光;氧增强放疗[J];国外医学(临床放射学分册);2004年01期

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1 肖欢;载氧脂质微泡的制备及体外实验研究[D];重庆医科大学;2014年

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本文编号：2685452