磁共振动态监测抗肿瘤血管治疗的微环境变化分析

摘要

目的 探究动态增强磁共振成像（DCE-MRI）及血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD-MRI）在评估抗肿瘤血管治疗期间血流动力学及肿瘤侵袭性方面的可行性。方法 利用HCT116细胞株在裸鼠建立结肠癌皮下移植瘤模型,将16只雌性裸鼠（鼠龄6～8周,体质量15～18 g,实验动物许可证编号：11400700325797）随机分为两组,分别于第1、4、7、10、13天经腹腔注射给予贝伐单抗注射液（治疗组）及生理盐水（对照组）处理,然后于第0、3、6、9、12、15天进行DCE-MRI及BOLD-MRI检查。通过病理检查验证肿瘤治疗后的血管成熟程度和微环境缺氧情况。统计学上主要进行单因素方差分析及相关性分析。结果 15 d后治疗组的肿瘤体积明显小于对照组,体积分别为（712±43）和（1 051±112）mm3,差异有统计学意义（t=7.969,P＆0.01）。治疗组的容积转运常数（Ktrans）各时间点测值为（0.135±0.005）、（0.147±0.006）、（0.175±0.009）、（0.161±0.006）、（0.140±0.005）、（0.116±0.008）/min（F=81.386,P＆0.01）；速率常数（Kep）分别为（0.788±0.030）、（0.804±0.036）、（0.983±0.059）、（1.105±0.091）、（0.840±0.047）、（0.786±0.041）/min（F=45.901,P＆0.01）；血管外细胞外间隙（Ve值）分别为（0.652±0.006）、（0.559±0.026）、（0.466±0.016）、（0.286±0.027）、（0.363±0.020）、（0.246±0.033）（F=384.290,P＆0.01）；横向弛豫率（R2*值）分别为（24.813±0.961）、（24.675±1.070）、（21.425±1.371）、（17.850±0.885）、（24.613±0.640）、（27.013±0.734）/s（F=89.323,P＆0.01）,差异均有统计学意义。在第3～12天期间Ktrans值、肿瘤血管成熟度（VMI值）高于基态水平。CD31阳性染色率、VMI值与Ktrans值的相关性最高（r值分别为0.854、0.795）,其次是AUC180值（r值分别为0.750、0.808）,最后是Ve值（r值分别为0.744、0.712）及Kep值（r值分别为0.729、0.758,均P＆0.05）。R2*值则与HIF-1α、纤维连接蛋白阳性染色率呈良好的正相关关系（r值分别为0.810、0.816,均P＆0.05）。结论 DCE-MRI及BOLD-MRI可以无创、动态地观察血管抑制剂治疗期间肿瘤微循环灌注及缺氧程度的改变,R2*值可以预测肿瘤治疗期间的转移潜能变化。