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目的:建立人骨肉瘤MG63荷瘤裸鼠模型和金黄色葡萄球菌炎症反应小鼠模型;应用99Tcm标记血管内皮生长因子(vascular endothelialgrowth factor,VEGF125-136多肽片段,观察其在人骨肉瘤MG63荷瘤裸鼠模型和炎症反应小鼠模型的体内分布及SPECT显像特征,对比分析99Tcm-VEGF125-136-MAG3在肿瘤与炎症反应两种模型中的差别,探讨99Tcm-VEGF125-136-MAG3早期诊断肿瘤的可行性及特异性。方法:1建立动物模型1.1人骨肉瘤MG63荷瘤裸鼠模型人骨肉瘤细胞MG63用含10%胎牛血清的DMEM高糖培养基在37℃,CO2体积分数5%的培养箱中常规培养传代。取对数生长期的MG63细胞,胰蛋白酶消化后用DMEM高糖培养基制成细胞悬液,对细胞计数并将细胞浓度调整为5×107/ml,无菌条件下0.2ml/只注射于BALB/c裸鼠的左前肢根部背侧皮下。1.2金黄色葡萄球菌炎症反应小鼠模型选取雌性、质量20~25g的昆明小鼠,取生长良好的金黄色葡萄球菌菌落,用灭菌蒸馏水配制成0.5个麦氏单位浓度(1×108cfu/ml)的菌液,按0.2ml/只注射于每只昆明小鼠的左前肢背侧肌肉。299Tcm-VEGF125-136-MAG3在动物模型的体内分布实验2.199Tcm-VEGF125-136-MAG3在人骨肉瘤MG63荷瘤裸鼠的体内分布实验选取20只瘤体形态规整,直径为0.8-1cm的人骨肉瘤MG63荷瘤裸鼠,按随机数字法将其分为4组,每组5只。每只裸鼠经尾静脉注入0.2ml约18.5MBq(0.5mCi)9Tcm-VEGF125-136-MAG3,分别于注射后0.5h、1h、2h、4h各处死一组荷瘤裸鼠,心脏取血后,取心、肝、脾、肾、小肠、骨骼、肌肉、肿瘤组织,生理盐水冲洗,滤纸吸干水分,电子天平准确测量各器官组织质量,γ计数器计数各器官组织的放射性计数,同时测定相同时刻的标准源的放射性计数。计算各时间点每克组织的百分注射剂量率(percentage activity of injection dose per gram of tissue,%ID/g)。同步测定不同时间点的肿瘤组织(T)与对侧肌肉组织(M)的放射性计数比值,即肿瘤组织/肌肉组织(target-to-muscle ratios,T/M)比值。2.299Tcm-VEGF125-136-MAG3在金黄色葡萄球菌炎症反应小鼠的体内分布实验选取20只生长状态良好,注射部位出现红、肿、活动障碍的金黄色葡萄球菌炎症反应昆明小鼠,按随机数字法将其分为4组,每组5只。用上述方法(荷瘤裸鼠模型体内分布实验)对炎症反应组小鼠进行体内分布实验,并计算各时间点每克组织的百分注射剂量率(percentage activityof injection dose per gram of tissue,%ID/g)。以炎症反应组织作为靶组织(T),同步测定不同时间点的炎症组织(T)与对侧肌肉组织(M)的放射性计数比值,即炎症组织/对侧肌肉组织T/M比值。399Tcm-VEGF125-136-MAG3在动物模型的SPECT显像实验3.1另取5只人骨肉瘤MG63荷瘤裸鼠,每只裸鼠经尾静脉注射0.2ml约18.5MBq (0.5mCi)的99Tcm-VEGF125-136-MAG3,分别于注射后0.5h、1h、2h、4h行SPECT静态显像。利用感兴趣区技术(region of interest,ROI)以肿瘤组织对侧肌肉作为非靶组织,计算不同时间点肿瘤组织与对侧肌肉的放射性计数的比值(T/NT)。3.2同样的方法对炎性反应组(5只)昆明小鼠进行SPECT静态显像,并计算不同时间点的T/NT比值。结果:1动物模型的观察与鉴定1.1人骨肉瘤MG63荷瘤裸鼠模型肿瘤细胞接种后,裸鼠于实验动物中心SPF级(specific pathogenfree,无特定病原体)环境下饲养。大约1-2周成瘤,3-4周肉眼观察肿瘤长至直径约0.8-1cm。取少许肿瘤组织进行组织病理学检验,证实为骨肉瘤组织。1.2金黄色葡萄球菌炎症反应模型注射48h后,菌液注射部位的肌肉出现红、肿、活动障碍。取少许注射部位肌肉组织进行组织病理学检验,证实为炎症反应组织。299Tcm-VEGF125-136-MAG3在动物模型的体内分布实验99Tcm-VEGF125-136-MAG3在人骨肉瘤MG63荷瘤裸鼠模型的肾脏中放射性分布最高,其次是小肠和肝脏,提示标记物主要经肾脏排泄,其次为消化道。其它组织中放射性分布较少。肿瘤组织在各时间点均有较高的放射性摄取,1h时摄取最高。在炎性反应小鼠体内肾脏放射性分布最高;其次是小肠和肝脏;其它组织中放射性分布较少。炎症反应组织各时间点均无明显的放射性摄取。对人骨肉瘤MG63荷瘤裸鼠组与炎性反应组各时间点T/M值比较显示:肿瘤组各时间点T/M值均高于炎性反应组,其中注射后1h肿瘤组与炎性反应组T/M比值分别为3.04±0.07和1.26±0.37,差异有统计学意义(t=10.70,P<0.05)。399Tcm-VEGF125-136-MAG3在动物模型的SPECT显像实验人骨肉瘤MG63荷瘤裸鼠组,99Tcm-VEGF125-136-MAG3在肿瘤部位可见放射性聚集,0.5h、1h、2h、4h各组中于1h时肿瘤显像最清晰。注射99Tcm-VEGF125-136-MAG30.5h后肾、肝脏及肠道等组织可见明显显影,随时间延长,肾、肝脏及肠道等组织显影逐渐变淡。脑、甲状腺及肌肉未见明显显影。炎性反应小鼠组,炎症反应部位各时间点显影均较淡,无明显的99Tcm-VEGF125-136-MAG3摄取。注射后0.5h腹腔显影明显,随时间延长显影逐渐变淡,脑、甲状腺及肌肉等组织未见明显放射性摄取。利用ROI法测得人骨肉瘤MG63荷瘤裸鼠组与炎性反应组各时间点T/NT值显示:肿瘤组各时间点T/NT值均高于炎性反应组,其中注射后1h肿瘤组与炎性反应组T/NT比值分别为3.10±0.19和1.34±0.55,差异有统计学意义(t=6.73,P<0.05)。结论:99Tcm-VEGF125-136-MAG3可被荷瘤裸鼠高表达VEGFR的肿瘤组织摄取,在炎症反应组织摄取不明显;SPECT显像示99Tcm-VEGF125-136-MAG3可特异性浓聚于肿瘤组织;SPECT显像结果与99Tcm-VEGF125-136-MAG3在骨肉瘤瘤模型体内分布实验结果一致,提示99Tcm-VEGF125-136-MAG3可区分肿瘤与炎症反应,为肿瘤的特异性诊断奠定了实验基础。