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近年来,肺癌在我国的发病率和死亡率呈明显上升趋势,肺癌患者的生存率与诊断时期密切相关,特别是对单发结节的病变,能否及早确定病变性质对患者的治疗效果和生存率至关重要。18氟-脱氧葡萄糖(18F-FDG)显像被国内外广泛用于肺癌等恶性肿瘤的诊断、鉴别诊断及临床分期方面,大量文献报道证实18F-FDG肿瘤显像在肺癌诊断中具有灵敏性高,特异性好,准确性高等特点,在肺癌的早期诊断和正确分期等方面具有不可比拟的显像优势。但是,18F-FDG显像有一定的假阳性和假阴性率,假阴性主要出现于一些代谢较低、分化较好、生长缓慢的肿瘤中,最常见的是细支气管肺泡癌,成为目前困扰核医学工作者的主要问题之一。
目的:本研究拟建立NCI-H358人细支气管肺泡癌肿瘤细胞裸鼠移植瘤模型,分别使用18F-FDG、99mTc-MlBI、99mTc-N(NOET)2和99mTc-RGD-4CK这几种显像机制各不相同的肿瘤显像剂对荷瘤小鼠进行显像和生物分布研究,比较NCI-H358肿瘤细胞对不同显像剂的摄取并与18F-FDG进行对比,试图寻找诊断高分化肺肿瘤时敏感性更高的显像剂,降低18F-FDG显像的假阴性率。
方法:
1建立动物模型:细胞株NCI-H358保存在含15％胎牛血清的RPMI-1640培养液中,置37℃体积分数5％CO2及饱和湿度培养箱内培养至所需浓度,收获指数生长期的细胞接种于BALB/C裸小鼠右前肢根部皮下,每只小鼠接种l×107/0.2ml,成瘤后隔日测量肿瘤最长径及与之垂直的最短径,待肿瘤最大径达0.7cm-1.0cm时,选取肿瘤生长良好、大小无显著性差异的荷瘤小鼠20只进行实验。
2分组显像和分布:将20只荷瘤小鼠随机分为a、b、c、d四组,每组5只,分别经尾静脉注射示踪剂18F-FDG、99mTc-MIBI、99mTc-N(NOET)2和99mTc-RGD-4CK,进行显像和体内生物分布研究。每只分别注射含7.4MBq(0.2mCi)/0.2ml显像剂,注药后120min腹腔注射10％水合氯醛麻醉小鼠并固定,行SPECT全身平面显像。在采集的平面图像上,以相同大小感兴趣区(ROI)获取肿瘤部位(T)和对侧肢体相应部位的放射性计数(NT),计算T/NT放射性比值。图像采集结束后立即将裸小鼠眼球取血,脱颈处死,迅速分离其肿瘤、心、肝、脾、肺、肾、胃、小肠、骨、对侧肢体肌肉等脏器、组织,生理盐水洗涤后粘干、称重,置于试管中用γ井型探测仪测量各组织的放射性计数,同时取1％注射活度做18F或99mTc的衰减校正,计算各脏器的每克组织百分注入活度(％ID/g),并进行统计学分析。
3病理学检查:各组中随机选取荷NCI-H358人非小细胞肺癌裸小鼠瘤体的切块,用4％多聚甲醛固定,48小时后,石蜡包埋,行常规HE染色、肺表面活性物质相关蛋白A(SP-A)免疫组织化学染色及增殖细胞核抗原(PCNA)免疫组织化学染色。
结果:
1裸鼠移植瘤模型的观察与鉴定
20只裸鼠均接种成功,成瘤率100％。
肉眼观察可见肿块呈肉红色,结节状,表面光滑,质硬,切面呈灰白色,HE染色可见癌细胞大小比较均匀,呈条索样排列,可见腺样腔隙,细胞核大而深染且伴异型,核仁明显,核浆比例失调,符合肿瘤特点,分化程度约为Ⅱ级。
SP-A免疫组织化学染色可见胞浆呈棕黄色,阳性表达,说明其生物学特征与组织来源一致。
PCNA免疫组织化学可见细胞核呈浅黄色,为弱阳性表达,说明模型中肿瘤细胞增殖不旺盛,恶性程度较低。
2显像结果
a组荷瘤小鼠胸部放射性核素明显浓聚,与肿瘤组织部分重叠,以致肿瘤轮廓显示不清晰,b组荷瘤小鼠右前肢肿瘤处隐约显影,轮廓不清,与对侧肢体放射性基本一致,c组荷瘤小鼠右前肢肿瘤部位显影清晰,高于对侧肢体,d组右前肢肿瘤部位显影清晰,放射性分布明显高于对侧肢体,且除双肾明显显影外,其余部位放射性分布均较稀疏。
四种显像剂在荷NCI-H358小鼠中显像的T/NT(肿瘤/肌肉)值经统计学分析后得出,a、b、c、d组之间两两比较均有显著性差异(F=131.996,p=0.000＜0.01),其中,TF/NT值最低的是99mTc-MIBI,为0.99±0.16,其次是18F-FDG(1.85±0.07),99mTc-N(NOET)2(2.784±0.26)高于18F-FDG,99mTc-RGD-4CK最高,T/NT值达3.40±0.27。
3生物分布结果
四种显像剂在荷NCI-H358小鼠中生物分布的T/NT(肿瘤/肌肉)值经统计学分析显示两两比较有显著性差异(F=147.882,p=0.000＜0.01),其中,T/NT值最低的是99mTc-MIBI,为0.44±0.08,99mTc-RGD-4CK最高,T/NT值达3.43±0.36。18F-FDG(2.32±0.14)和99mTc-N(NOET)2(2.59±0.53)的T/NT值比较没有显著性差异。(p=0.635＞0.05)
结论:
199mTc-N(NOET)2在NCI-H358肿瘤细胞中的摄取高于99mTc-MIBI,和18F-FDG相比没有显著性差异。
2 NCI-H358人非小细胞肺癌细胞对99mTc-RGD-4CK的摄取明显高于18F-FDG,表明在诊断低代谢的非小细胞肺癌时,99mTc-RGD-4CK可能比18F-FDG灵敏性更高,是非常有前景的肿瘤显像剂。