论文部分内容阅读
实验与临床研究表明，乏氧细胞在实体瘤中是常见现象。肿瘤的特点之一是无限制地生长。国外学者做了氧扩散距离一乏氧细胞模型，他们观察到肿瘤细胞是以血管为中心呈环状排列，在靠近血管的那些细胞由于氧和营养物质供应充分，细胞增值迅速；在离血管半径超过200μm区，细胞大量坏死成坏死区；介于这两者之间有一层厚度为10μm-20μn的细胞层。由于距血管一定距离，使氧扩散的速率逐渐减慢，氧张力下降，导致这部分细胞氧供不足，即为乏氧细胞胞当肿瘤细胞生长的速度超过了其血管生长的速度，血流减少，供氧的能力随之减弱，局部肿瘤组织的氧分压降低，就形成了乏氧区域，该情况在血管痉挛和受到组织之间持续增加的压力压迫时尤为严重，进而影响了乏氧诱导生长因子(HIF-la、HIF-2a)，血管内皮生长因子(VEGF)和细胞分裂周期蛋白的表达，从而影响肿瘤的表达，导致肿瘤细胞对放疗及化疗的抗拒，从而大大的降低射线和某些化疗药物对肿瘤细胞的杀伤力，不能达到理想的治疗效果。肿瘤细胞在乏氧环境中会产生一系列生理、生化改变，在乏氧状态下，肿瘤细胞是通过自身的一些内源性基因表达的变化来适应其赖于生长的微环境。
如果用足够剂量单次照射肿瘤，肿瘤内大多数放射敏感的氧合的细胞将被杀死，剩下的那些活细胞即为乏氧的。因此，照射后即刻的乏氧分数将会接近100％，然后逐渐下降并接近初始值，这种现象称为再氧合(re-oxygenation)。再氧合对临床放疗具有重要意义，需要根据不同肿瘤的再氧合过程进行分割照射的调整，因此解决测定乏氧以及再氧合的问题成为临床放疗的焦点之一。
利用特定的放射性核素等标记的乏氧组织显像剂进行单光子发射型断层显像 (Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT)或正电子发射断层显像(Position Emission Tomography，PET)可以对乏氧进行定性定量检测，具有无创性、定量化、重复性强等特点，可动态的检测肿瘤的整体乏氧状态，是目前乏氧检测研究最为集中的领域之一。
目的：观察Eca109人食管鳞癌细胞系分别在有氧培养和乏氧培养条件下接受不同剂量X线照射后对18F-FETNIM的摄取变化；制备BALB/c裸鼠Eca109人食管鳞癌转移瘤模型，观察移植瘤在接受不同剂量X线照射后对18F-FETNIM的摄取变化。
材料与方法：
1.细胞实验：贴壁生长的Eca109细胞接种于6孔板，置于常规孵育箱中培养(37℃，5％CO2)备用。实验分为乏氧组和常氧组（即对照组），各25个6孔板。乏氧组的25个6孔板，于乏氧培养箱中(37℃，1％O2，5％COD培养24h。将两组细胞分别接受Ogy、2Gy、4Gy、6Gy、8Gy照射。照射后每孔内加入18F-FETNIM3.7MBq示踪剂，于5min、30min、60min、120min、180min时，五个时间点加入PBS终止摄取，消化、取样，分离细胞和培养液，用Y井型测量仪测定各组ECa109，细胞内外摄取18F-FETNIM的放射性计数，计算摄取率（％ID=每孔细胞放射性计数/标准源计数×100％）及细胞各个时间点的Cin/Cout（细胞内放射性计数/细胞外放射性计数）。
2.动物实验：荷瘤裸鼠27只分为3组每组9只，应用直线加速器6MV X线分别进行0、5、10Gy单次照射。照射后立即注射馆18F-FETNIM 3.7MBq/只分别于1h、2h、3h随机处死裸鼠，每组每时间点3只，取血液、心脏、肝、肾、肌肉、肿瘤分别称重，测量放射性计数，计算肿瘤/血液(T/B)，肿瘤/肌肉(T/M)的相对摄取比值。
结果：
1.细胞实验：
(1)随时间的延长，常氧组和乏氧组中，0Gy组（未照射组）细胞摄取曲线皆成上升趋势，而受照射其他各组呈类抛物线形；
(2)未照射组中，乏氧组在各个时间点摄取明显高于常氧组(P<0.01)。在180min时Cin/Cout，乏氧组是常氧组的2.9倍；
(3)受照射后的两种培养环境下的细胞摄取18F-FETNIM均高于0Gy组(P<0.05)。相同时间点时，两组的照射剂量越高，Cin/Cout增高越大，但照射剂量对％ID及Cin/Cout的差异无统计学意义(P>0.05)。
2.动物实验
(1)未照射组18F-FETNIM的分布
在未照射组中，随时间的延长，肿瘤及各器官对18F-FETNIM的摄取逐渐下降。肿瘤与血液T/B、肿瘤与肌肉T/M随时间的增加而增加，2h时达到峰值，呈类抛物线趋势。
(2)照射组18F-FETNIM的体内分布
照射组肿瘤组织在各时间点对18F-FETNIM摄取值均大于未照射组(P<0.05)。随着照射剂量的增加，肿瘤组织摄取18F-FETNIM的％ID/g减少；而T/B和T/M随时间的延长而增加且均高于未照射组(P<0.05)，但5Gy与=10Gy间无显著性差异(P>0.05)。
结论：18F-FETNIM在体外细胞和荷瘤裸鼠肿瘤组织中滞留增加，清除延缓。照射后，体外细胞摄取显著高于未照射组，且呈现先增加后逐渐下降的趋势，动物实验显示其T/B和T/M显著高于未照射组，且持续增高，提示18F-FETNIM可显示肿瘤组织乏氧和再氧合发生的过程。
如果用足够剂量单次照射肿瘤，肿瘤内大多数放射敏感的氧合的细胞将被杀死，剩下的那些活细胞即为乏氧的。因此，照射后即刻的乏氧分数将会接近100％，然后逐渐下降并接近初始值，这种现象称为再氧合(re-oxygenation)。再氧合对临床放疗具有重要意义，需要根据不同肿瘤的再氧合过程进行分割照射的调整，因此解决测定乏氧以及再氧合的问题成为临床放疗的焦点之一。
利用特定的放射性核素等标记的乏氧组织显像剂进行单光子发射型断层显像 (Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT)或正电子发射断层显像(Position Emission Tomography，PET)可以对乏氧进行定性定量检测，具有无创性、定量化、重复性强等特点，可动态的检测肿瘤的整体乏氧状态，是目前乏氧检测研究最为集中的领域之一。
目的：观察Eca109人食管鳞癌细胞系分别在有氧培养和乏氧培养条件下接受不同剂量X线照射后对18F-FETNIM的摄取变化；制备BALB/c裸鼠Eca109人食管鳞癌转移瘤模型，观察移植瘤在接受不同剂量X线照射后对18F-FETNIM的摄取变化。
材料与方法：
1.细胞实验：贴壁生长的Eca109细胞接种于6孔板，置于常规孵育箱中培养(37℃，5％CO2)备用。实验分为乏氧组和常氧组（即对照组），各25个6孔板。乏氧组的25个6孔板，于乏氧培养箱中(37℃，1％O2，5％COD培养24h。将两组细胞分别接受Ogy、2Gy、4Gy、6Gy、8Gy照射。照射后每孔内加入18F-FETNIM3.7MBq示踪剂，于5min、30min、60min、120min、180min时，五个时间点加入PBS终止摄取，消化、取样，分离细胞和培养液，用Y井型测量仪测定各组ECa109，细胞内外摄取18F-FETNIM的放射性计数，计算摄取率（％ID=每孔细胞放射性计数/标准源计数×100％）及细胞各个时间点的Cin/Cout（细胞内放射性计数/细胞外放射性计数）。
2.动物实验：荷瘤裸鼠27只分为3组每组9只，应用直线加速器6MV X线分别进行0、5、10Gy单次照射。照射后立即注射馆18F-FETNIM 3.7MBq/只分别于1h、2h、3h随机处死裸鼠，每组每时间点3只，取血液、心脏、肝、肾、肌肉、肿瘤分别称重，测量放射性计数，计算肿瘤/血液(T/B)，肿瘤/肌肉(T/M)的相对摄取比值。
结果：
1.细胞实验：
(1)随时间的延长，常氧组和乏氧组中，0Gy组（未照射组）细胞摄取曲线皆成上升趋势，而受照射其他各组呈类抛物线形；
(2)未照射组中，乏氧组在各个时间点摄取明显高于常氧组(P<0.01)。在180min时Cin/Cout，乏氧组是常氧组的2.9倍；
(3)受照射后的两种培养环境下的细胞摄取18F-FETNIM均高于0Gy组(P<0.05)。相同时间点时，两组的照射剂量越高，Cin/Cout增高越大，但照射剂量对％ID及Cin/Cout的差异无统计学意义(P>0.05)。
2.动物实验
(1)未照射组18F-FETNIM的分布
在未照射组中，随时间的延长，肿瘤及各器官对18F-FETNIM的摄取逐渐下降。肿瘤与血液T/B、肿瘤与肌肉T/M随时间的增加而增加，2h时达到峰值，呈类抛物线趋势。
(2)照射组18F-FETNIM的体内分布
照射组肿瘤组织在各时间点对18F-FETNIM摄取值均大于未照射组(P<0.05)。随着照射剂量的增加，肿瘤组织摄取18F-FETNIM的％ID/g减少；而T/B和T/M随时间的延长而增加且均高于未照射组(P<0.05)，但5Gy与=10Gy间无显著性差异(P>0.05)。
结论：18F-FETNIM在体外细胞和荷瘤裸鼠肿瘤组织中滞留增加，清除延缓。照射后，体外细胞摄取显著高于未照射组，且呈现先增加后逐渐下降的趋势，动物实验显示其T/B和T/M显著高于未照射组，且持续增高，提示18F-FETNIM可显示肿瘤组织乏氧和再氧合发生的过程。