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PET/CT图像SUV值评估复方藤梨根制剂抑制小鼠结肠癌细胞肺转移的研究



全 文 :浙江中西医结合杂志2013年第23卷第12期 ZhejiangJITCWM(Vol.23No.122013)
复方藤梨根制剂由我院七十年代自制的“三根
糖浆”发展而来,用于治疗消化道恶性肿瘤,体内外研
究[1-3]表明,复方藤梨根制剂具有抗肿瘤转移的作用。
正电子发射断层成像 /X 线计算机体层成像
(positronemission computed tomography,PET/CT)以
18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-Fluorodeoxyg-lueose,
18F-FDG)作为显像剂,在生理条件下检测标记药物
及其代谢物在活体内的空间分布、数量及其时间变
化,从而在分子水平上反映活体内的病理生理变化,
是目前唯一用解剖形态方式精确定位进行功能、代
PET/CT图像 SUV值评估复方藤梨根制剂抑制
小鼠结肠癌细胞肺转移的研究
郭 勇 浙江中医药大学附属第一医院 杭州 310006
徐玉芬 郭青戈 浙江中医药大学第一临床医学院
杨树业 赵 葵 浙江大学医学院附属第一医院
摘 要 目的:采用 PET-CT动态评价复方藤梨根制剂抑制小鼠结肠癌细胞肺转移的作用。方法:
30只 BALB/c小鼠,尾静脉注射小鼠结肠腺癌细胞(Colon-26)形成人工血行转移模型,随机分成 5
组,复方藤梨根高剂量组,灌胃浓度 2.24g/mL;中剂量组,灌胃浓度 1.12g/mL;低剂量组,灌胃浓度
0.56g/mL;荷瘤模型组和空白对照组,均以生理盐水灌胃。所有小鼠均在造模后第 2天开始按照
0.2mL/10g进行灌胃,连续 21天。于实验第 1、7、14和第 21天进行 PET扫描,依据计算机自动生成
的 PET-CT融合图像,对瘤体平均 SUV值进行定量分析。结果:①各荷瘤组 SUV值较空白组明显升
高;②复方藤梨根制剂用药第 3周显示出抗肿瘤活性抑制转移作用,高、中、低剂量 SUV值比较显
示抗肿瘤转移作用可能无明显剂量相关性。结论:复方藤梨根制剂在体内对小鼠结肠癌细胞肺转移
模型有一定的抑制作用。
关键词 小鼠 结肠癌肺转移 PET/CT 复方藤梨根制剂
Role of SUV Values of PET-CT Images in Evaluating Inhibitory Effect of Fufang Tangligen Mixture on Metastatic
Lung Cancer from Colon Cancer in Mice GUO Yong,XU Yufen,GUO Qingge,et al. The First Affiliated Hospital of
Zhejiang Traditional Chinese Medicine University,Hangzhou(310006),China
Abstract Objective:To evaluate the effect of Fufang Tengligen mixture on mouse lung cancer metastasized from
colon cancer with PET-CT dynamic in vivo. Methods:Thirty BALB/c mice with intravenous injection of murine
colon adenocarcinoma cells(Colon-26) to form the artificial blood metastasis model were randomly divided into 5
groups:Fufang Tengligen high-dose group,2.24 g/ml q.d. intragastric administration;the middle-dose group, 1.12 g/
ml;low dose-group,0.56 g/ml;tumor-bearing model group and control group,with normal saline.All the mice were
administered intragastrically with 0.2ml/10g on day 2 after modeling,for 21 consecutive days.PET scanning was per-
formed on day 1,7,14,and 21 after modeling and the average SUV value of computer generated PET-CT images of
the tumor was calculated for quantitative analysis. Results:The SUV values of tumor-bearing groups were signifi-
cantly increased compared with control group;on day 21, Fufang Tengligen groups showed anti-tumor activity, but
no correlation was noted between the anti-tumor effect and the dosage. Conclusion:Fufang Tengligen mixture may
have anti-tumor effect on lung metastasis of mouse colon cancer cell in vivo.
Key words mice lung metastasis of colon cancer PET/CT Fufang Tengligen mixture
基金项目:浙江省中医药科研基金(No.2010B501677);浙江省教育厅科研基金(No.Y200907435)
通讯作者: 赵葵,Tel:13819180021;E-mail: xk905@hotmail.com
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浙江中西医结合杂志2013年第23卷第12期 ZhejiangJITCWM(Vol.23No.122013)
谢和受体显像的技术。FDG-PET显像在肿瘤诊断及
治疗评价中具有良好背景,已应用于动物模型的药
物疗效研究[4-7]。本研究拟建立小鼠结肠癌人工血行
转移模型,用高、中、低剂量复方藤梨根制剂进行干
预,采用 PET-CT动态评价其抑制小鼠结肠癌细胞
肺转移的作用。
1 材料与方法
1.1 动物模型建立 Balb/c小鼠 30只(中国医学科
学院上海实验动物中心提供),雄性,8周龄,体质量
(20±2)g。SPF条件下饲养于浙江中医药大学动物实
验中心,灭菌水及饲料供动物自由摄入。75%酒精消
毒,除空白对照组外,每只小鼠经尾静脉注射小鼠结
肠腺癌细胞(Colon-26)(密度:4×106/mL)0.1mL形成
人工血行转移模型。
1.2 复方藤梨根制剂配置 复方藤梨根制剂(药物
组成:藤梨根、水杨梅根、虎杖根、薏苡仁各 30g,党
参、茯苓各 15g,白术 12g,炙甘草 6g)药材购自浙江
省中医院中药房,符合国家药典标准(2000版)。依据
《中药药理实验方法学》计算药量,高、中、低剂量分
别为 2.24g/mL、1.12g/mL、0.56g/mL,由浙江中医药大
学药学院制药中心配置。
1.3 动物分组及处理 将 30 只 BALB/c 小鼠随机
分成 5组,每组 6只。即复方藤梨根高剂量组,灌胃
浓度 2.24g/mL;复方藤梨根中剂量组,灌胃浓度
1.12g/mL;复方藤梨根低剂量组,灌胃浓度 0.56g/mL;
荷瘤模型组、空白对照组,均以生理盐水灌胃。所有
小鼠均在造模后第 2天开始按照 0.2mL/10g体质量
进行灌胃,连续 21天。
1.4 PET显象及检测 所有小鼠分别于实验第 1、
7、14天和第 21天进行 PET扫描,检测前禁食。检测
时采用异氟烷吸入式麻醉后,尾静脉注射 18F-FDG,
将小鼠固定扫描床上,先行 CT扫描,再以三维采集
方式采集发射数据,进行 PET图像重建和图像融合
处理。依据计算机自动生成的 PET-CT融合图像,对
瘤体平均 SUV值进行定量分析。
1.5 统计学方法 所有数据以均数±标准差(x±s)表
示,应用 SPSS17.0软件进行统计分析。多样本均数间
多重比较的 SNK-q检验及 LSD-t检验。
2 结 果
2.1 一般情况 结肠癌人工血行转移造模 1周后,
模型组和各剂量组小鼠逐渐出现形体消瘦,体质量
下降,蜷缩不动、食欲下降、行动迟缓等临床表现。模
型组和低剂量组更为明显。
2.2 PET-CT扫描结果 第 1、7、14、21天的高、中、
低剂量组、空白对照组及模型组的 PET-CT扫描结
果见图 1(封二)。
2.3 各组 SUV值 结果显示,第 7、14、21天高、中、
低剂量组、模型组 SUV值均较空白对照组明显增高
(P<0.01)。第 7、14天各剂量组 SUV值与模型组比
较差异无统计学意义(P>0.05),第 21天高、低剂量
组 SUV值与模型组比较,差异有统计学意义(P<
0.01,P<0.05);各组间比较,第 7天各剂量组 SUV
值差异无统计学意义(P>0.05)。第 14天,各剂量组
间差异有统计学意义(P<0.05)。第 21天高剂量组
SUV值显著低于中、低剂量组(P<0.05),而中、低剂
量组间差异无统计学意义(P>0.05)。结果表明:①各
荷瘤组 SUV值较空白组明显升高;②复方藤梨根制
剂用药第 3周显示出抗肿瘤活性抑制转移作用,高、
中、低剂量 SUV值比较显示抗肿瘤转移作用可能无
明显剂量相关性。见表 1,图 2(封二)。
3 讨 论
转移是恶性肿瘤的基本特征之一,控制转移是
决定癌症患者预后的关键因素。抗肿瘤转移药物的
研究已成为热点,但动物试验中如何进行活体抗肿
瘤转移疗效评估是研究中的难点。
正电子发射型计算机断层扫描仪(PET)以解剖
形态方式精确定位,利用正电子核素标记的示踪剂
进行活体显像,能够实现无创伤、动态、定量地观察
活体生理病理变化特点的目前最为成熟的一种活体
生化显像技术,可对实验动物进行动态评估,在分子
水平反映活体病理生理变化,为解决试验药物活体
抗肿瘤转移疗效评估提供了可能[8-10]。恶性肿瘤细胞
具有高代谢特点,其异常增殖需要大量能量,往往表
现为葡萄糖代谢活跃,18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-
FDG)是葡萄糖的类似物 [11-12],是目前临床上应用最
多的肿瘤代谢显像剂。采用 18F-FDG作为显影剂,
选择不同时间点进行 PET显像,可动态显示肿瘤转
移情况,并可从分子水平了解肿瘤组织代谢状态,在
组 别
高剂量组
中剂量组
低剂量组
模型组
空白对照组
表 1 各组小鼠 PET靶/非靶区域 SUV比值结果(x±s)
注:与空白组比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组比较,▲P<0.05,▲▲P<
0.01;与高剂量组比较,△P<0.05
n/只
6
6
6
6
6
第 1天
1.23±0.17
1.07±0.03
1.06±0.04
1.1±0.02
1.08±0.06
第 7天
1.54±0.30**
1.77±0.19**
1.65±0.42**
1.91±0.24**
1.18±0.17
第 14天
1.35±0.20**
2.08±0.53**△
1.55±0.25**△
1.65±0.29**
1.18±0.12
第 21天
1.99±0.39**▲▲
3.40±0.73**△
2.65±1.23**▲△
3.78±1.25**
1.11±0.08
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浙江中西医结合杂志2013年第23卷第12期 ZhejiangJITCWM(Vol.23No.122013)
评价肿瘤治疗效果方面具有优势[6,13]。
复方藤梨根制剂由“三根糖浆”与四君子汤加减
组成,以往研究表明,其具有抑制原位胃癌移植瘤裸
鼠动物模型的肿瘤细胞转移[14-16]。本研究结果显示,
通过 SUV值的比较可以较为客观的评价复方藤梨
根制剂抗肿瘤转移的疗效。对小动物进行 PET扫描,
由于无法对实验动物进行连续多次取血和较长时间
采集 18FDG摄取动态曲线,为了更简便客观评价病
灶的 18FDG摄取值,本实验采用 SUV值作为评价指
标。SUV(标准化摄取值)是病灶的比活度和全身平
均比活度之比,又称为差示摄取比(differential up-
take ratio,DUR)或差示吸收比(differential absorption
ratio,DAR),是临床更为常用的评估数值。SUV=病灶
比活度(MBq/g)/[静脉注入活度/体质量(MBq/g)],本
实验分别计算小鼠股四头肌和肺部组织的 SUV值。
与传统试验方法比较,采用 PET/CT成像技术对
肿瘤动物模型可大大减少动物使用量,符合实验方
法替代、减少以及优化原则。但 18F-FDG 并非特异
性的肿瘤现象剂,一些良性病变也可摄取,可出现假
阳性和假阴性现象,同时 PET/CT检测价格较为昂
贵,这是其不足之处。本实验选取 4个时间点对小鼠
进行活体动态 PET扫描,通过计算 SUV值评估药物
抑制肿瘤转移的作用,结果显示运用小动物 PET可
有效地对同一实验动物在不同时间点进行无损伤的
重复实验,观察药物对疾病的治疗效果,具有客观简
便的动态评价意义。为评估抗肿瘤转移药物疗效,研
究肿瘤转移机制以及药物开发提供了活体观察技术
和新的观察工具。
参 考 文 献
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收稿日期:2013-06-10
967
第 21天
高剂量 中剂量 低剂量 空白对照 模型组
第 1天
第 7天
第 14天
图 1 小鼠 PET-CT扫描结果
PET/CT图像 SUV值评估复方藤梨根制剂抑制
小鼠结肠癌细胞肺转移的研究
(正文见第965页)
图 1 整合素 α5在正常、硬皮病皮肤组织表达,Merge:前两张图片的整合(下同)
整合素 α5和 α6亚基在硬皮病中的表达
(正文见第972页)
(正文见第1027页)
双导丝技术治疗下动脉硬化闭塞症
图 2 双导丝植入股深、股浅动脉图 1 DSA剪影所见
图 4 股浅动脉支架植入后图 3 球扩导管扩张股总、股深动脉后
正常人皮肤
硬皮病患者皮肤
图 2 整合素 α6在正常、硬皮病皮肤组织表达
正常人皮肤
硬皮病患者皮肤
图 2 各组小鼠肿瘤和非肿瘤区域的 SUV比值线形图
时间-SUV(T)/SUV(N)值
SU
V(
T)
/S
UV

N)

4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
Day1 Day7 Day14 Day21
时间
高剂量组
中剂量组
低剂量组
模型组
空白组