3-溴丙酮酸温敏纳米凝胶介入治疗兔VX2肝癌实验研究

摘要

第一部分3-溴丙酮酸温敏纳米凝胶体系制备及相关性能检测
　　目的：研究3-溴丙酮酸（3-BP）对新型温敏纳米凝胶（PIB）的相变及其它相关性能影响，探索制备适用于体内栓塞剂的3-溴丙酮酸温敏纳米凝胶（3-BP-PIB）的方法。
　　方法：在新型的空白温敏纳米凝胶（聚异丙基丙烯酰胺）（PIB）分散体的力学性能已知前提下，现将不同浓度（25mg/mL、50mg/mL、75mg/mL、100mg/mL、125mg/mL）的3-BP与PIB室温下进行互混，通过透射电子显微镜（TEM）分析3-BP-PIB的微观形态和大小，用瓶倒转法研究3-BP对 PIB相转变温度的影响，并通过体外升温实验观察3-BP-PIB体系弹性模量、粘性模量及剪切变稀能力的流学性能变化。
　　结果：TEM显示当3-BP浓度为25mg/mL时3-BP-PIB呈完整的球形粒径、均匀分布。流变学研究表明空白PIB在25?35℃具有较低的弹性模量和粘性模量，同时具有较高的剪切速率，流动性能佳。当3-BP浓度为≤25mg/ml时，混合后的3-BP-PIB在4?34℃具有很好的流动性，可在人正常体温附近（33?35℃）发生溶胶-凝胶相位转变，随着3-BP浓度的增加，从流变学检测中得出3-BP-PIB的溶胶-凝胶化相位转变温度逐渐降低（＜32℃），弹性模量和粘性模量最小值进一步减低，剪切速率减低。
　　结论：3-BP-PIB粒径单一、分布均匀，当3-BP浓度为≤25mg/ml时，能在人体温附近（33?35℃）发生相转变，流动性能佳，因此，将温敏纳米凝胶作为3-溴丙酮酸的载体进行药物的靶向输送具有可行性。
　　第二部分3-溴丙酮酸温敏纳米凝胶介入治疗兔VX2肝癌效果观察
　　目的：通过实验室检查、CT增强及病理学方法评估3-溴丙酮酸温敏纳米凝胶（3-BP-PIB）经肝动脉介入治疗兔肝VX2肿瘤的效果，并探讨其作为肝癌治疗方法的可行性。
　　方法：实验一，28只健康日本大耳白兔，肝脏左叶植入 VX2肿瘤组织块建模，将建模成功的荷瘤兔随机分为四组，3-溴丙酮酸灌注组（3-BP组）6只、3-溴丙酮酸温敏纳米凝胶栓塞组（3-BP-PIB组）8只、空白温敏纳米凝胶栓塞组（PIB组）8只及生理盐水对照组（NS组）6只行肝动脉介入治疗，并于灌注或栓塞术前1天及术后3天、7天耳缘静脉抽血行肝功能ALT和AST检查，观察治疗后肝脏功能的变化。各时间点抽血完成后行CT增强扫描，测量介入治疗前后各组肿瘤体积变化并计算肿瘤体积增长率。于介入术后7天，处死所有存活瘤兔，取肿瘤边缘组织行HE及Masson染色，观察肿瘤形态学表现，计算肿瘤坏死率及坏死分级，同时对比评估其治疗效果。
　　实验二，60只健康日本大耳白兔，建模方式及实验步骤同实验一，将建模成功的荷瘤兔随机分为四组：A组3-溴丙酮酸温敏纳米凝胶（3-BP-PIB）组，n=15只；B组空白温敏纳米凝胶（PIB）组，n=15只；C组经典阿霉素碘油（DOX-DY）组，n=15只；D组生理盐水（NS）组，n=15只。于栓塞术前1天、术后3天、7天及14天抽血检测肝功能（ALT、AST），CT增强扫描并测量栓塞治疗前后的肿瘤体积及计算肿瘤增长率，术后3天、7天每组各处死2只瘤兔，术后14天处死所有存活瘤兔，观察肿瘤大体病体标本并计算栓塞术后14天肿瘤坏死率。实验二的检测内容及方法同实验一。
　　结果：实验一1）肝功能结果：介入术前，各组荷瘤兔肝功能（ALT和AST）无显著统计学差异（P＞0.05）；介入术后3天，3-BP-PIB栓塞组肝功能升高，与NS灌注组有显著统计学意义（P＜0.05）；介入术后7天，各灌注组及栓塞组肝功能无显著统计学差异（P＞0.05）。
　　2）肿瘤体积及肿瘤体积增长率：介入术前和术后3天，各组荷瘤兔肿瘤体积无显著统计学差异（P＞0.05）；介入术后7天，3-BP灌注组和NS灌注组肿瘤体积大小无明显差异，两组间的肿瘤增长率（TGR）也无显著统计学差异（P＞0.05）。3-BP-PIB栓塞组肿瘤增长率较空白PIB栓塞组肿瘤增长率小，两组间肿瘤体积及TGR的差异无显著统计学意义（P＞0.05）。3-BP-PIB栓塞组和PIB栓塞组肿瘤增长率均与3-BP灌注组和NS灌注组有显著统计学差异（P＜0.05）。
　　3）病理改变：介入治疗后7天，CT增强扫描所见的环形强化灶在病理切片上为存活肿瘤细胞。3-BP-PIB组肿瘤坏死率明显高于其它三组，与3-BP组、PIB组及NS组肿瘤坏死率均有明显统计学意义（P＜0.05）。
　　实验二1）肝功能结果：栓塞术后7天，三个栓塞组肝功能逐渐恢复，各组间肝功能（ALT和AST）的差异无明显统计学意义（P＞0.05）；栓塞术后14天，3-BP-PIB组和PIB组肝功能（ALT和AST）恢复接近术前，3-BP-PIB组和PIB组之间肝功能无明显统计学差异(P>0．05)；DOX-DY组肝功能有恶化趋势，其分别与3-BP-PIB组和PIB组的差异有统计学意义（P＜0.05）。NS对照组7天及14天肝功能呈持续性下降的趋势。
　　2）肿瘤体积及肿瘤体积增长率：栓塞术后7天，NS组与三个栓塞组在肿瘤体积大小上的差异有统计学意义（P＜0.05），但3-BP-PIB组、PIB组、DOX-DY组之间肿瘤体积的大小无显著统计学差异(P>0．05)；栓塞术后14天，NS组的肿瘤体积最大，其次为PIB组，DOX-DY组的肿瘤体积第三，3-BP-PIB组的肿瘤体积最小。NS组的肿瘤体积与其他三组的差异有显著统计学意义（P＜0.05）。3-BP-PIB组与 PIB组的肿瘤体积差异有显著统计学意义（P＜0.05），3-BP-PIB与 DOX-DY组肿瘤体积差异无统计学意义（P>0．05）。各组肿瘤体积增长率的结果与体积的结果一致。
　　3)肿瘤坏死率：栓塞术后14天，3-BP-PIB组及DOX-DY组肿瘤坏死明显，坏死率升高，3-BP-PIB及DOX-DY组肿瘤坏死率均与PIB组肿瘤坏死率差异有统计学意义（P＜0.05），3-BP-PIB与DOX-DY组肿瘤坏死率差异无显著统计学意义（P＞0.05）。
　　结论：3-BP-PIB经肝动脉栓塞化疗可有效抑制肿瘤的增长，较3-BP灌注化疗和空白PIB栓塞治疗肝癌效果佳；与经典 DOX-DY相比，3-BP-PIB抑制肿瘤生长的效果与 DOX-DY相当，且对肝脏毒性小；因此，3-BP-PIB有望成为一种新的肝癌治疗药物。
　　第三部分 CT灌注成像对3-BP-PIB栓塞治疗兔VX2肝癌的疗效评估
　　目的：通过CT灌注成像评价兔肝VX2肿瘤经3-溴丙酮酸型温敏纳米凝胶（3-BP-PIB）栓塞后的治疗效果，并联合病理学方法评估CT灌注成像评价栓塞治疗疗效的可行性。方法：实验动物60只，实验分组及实验方法同第二部分实验二。术前1天、术后3天、7天、14行CT灌注扫描，检查完成后观察栓塞前后肿瘤形态学变化，并测量肿瘤兴趣区肝动脉血流量（AF）、门静脉血流量（PF）及灌注指数（PI），栓塞前后各组肿瘤体积变化肿瘤体积增长率（TGR）同第二部分实验二，病理检查的方法同第二部分实验二，同时取栓塞术后14天CT灌注检查时图像显示肿瘤内无血流灌注区，高血流灌注区的组织行HE及Masson染色，观察组织病理学改变。
　　结果：1）栓塞术前，各组肿瘤肝动脉血流量（AF）无明显统计学差别（P＞0.05）；栓塞治疗后，各栓塞组动脉血流明显受到限制，血流量明显减小，栓塞术后3天，NS组与其它三组间的AF值差异均有统计学意义（P＜0.05）；栓塞术后7天，PIB组的AF值略有升高，PIB组及NS组均与其它三组间的肿瘤AF值差异有显著统计学意义（P＜0.05）；栓塞术后14天，3-BP-PIB组与DOX-DY组的肿瘤AF值差异无显著统计学意义（P＞0.05），余各组间的AF值差异均有统计学差异。
　　2）栓塞术前，各组肿瘤门静脉血流量（PF）基本相同，四组间的PF值差异无显著统计学意义（P＞0.05）；栓塞治疗后，各栓塞组门脉血流量未受到明显限制，栓塞术后3天，四组间的PF值差异无显著统计学意义（P＞0.05）；栓塞术后7天，PIB组门脉血流量增加，PIB组及NS组均与其它三组间的肿瘤PF值差异有显著统计学意义（P＜0.05）；栓塞术后14天，四组的肿瘤PF值均有显著的统计学差异（P＜0.05）。
　　3）栓塞术前肿瘤主要由动脉供血，术后肿瘤血液供应重新分配，不同治疗方法血液供应分配程度不同，栓塞术后3天，各栓塞组动脉血流量减少，主要由门脉供血，空白对照组仍为动脉供血，NS组均与其它三组间的肿瘤 PI值差异有显著统计学意义（P＜0.05）；栓塞术后7天，随着PIB组动脉血流量的增加，其相应的PI值也升高，PIB组及NS组均与其它三组间的肿瘤PF值差异有显著统计学意义（P＜0.05）；栓塞术后14天，PIB组及NS组均与其它三组间的肿瘤PF值差异有显著统计学意义（P＜0.05）。
　　4）肿瘤体积及肿瘤体积增长率同第二部分实验二。
　　5）病理结果显示，肿块边缘高灌注的区域见存活的肿瘤细胞；低血流灌注部位病理示肿瘤细胞坏死；其CT显示肿瘤血流高灌注与病理切片上大量残存肿瘤细胞结果相一致，CT显示肿瘤血流低灌注与病理上肿瘤细胞坏死的结果一致。
　　结论：CT灌注成像从形态学和血流动力学上显示3-BP-PIB栓塞治疗与DOX-DY栓塞治疗兔肝VX2肿瘤效果相当，均可明显抑制肿瘤生长，降低肿瘤动脉血流量。且CT灌注血流动力学结果与病理学检查结果相一致。CT灌注成像可以有效的评价3-BP-PIB栓塞治疗VX2肿瘤的效果。

目录

封面

声明

目录

前言

中文摘要

英文摘要

绪言

第一部分 3-溴丙酮酸温敏纳米凝胶体系制备及相关性能检测

前言

材料方法

结果

讨论

小结

附表附图

第二部分 3-溴丙酮酸温敏纳米凝胶介入治疗兔VX2肝癌的实验研究

前言

实验一 对比分析3-溴丙酮酸栓塞治疗与灌注化疗疗效的实验研究

实验二 对比分析3-溴丙酮酸温敏纳米凝胶与TACE栓塞治疗疗效的研究

讨论

小结

附表附图

第三部分 CT灌注成像对3-BP-PIB栓塞治疗兔VX2肝癌的疗效评估

前言

材料方法

结果

讨论

小结

附表附图

参考文献

综述: 中晚期肝癌治疗的新进展

缩略词表

附录

致谢