18F-FDG对小鼠Lewis肺癌移植瘤生长抑制作用的实验研究

摘要

“世纪分子”18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)是目前临床上应用最多的肿瘤代谢显像剂,广泛用于PET/CT显像。近年研究发现,该显像剂具有抗肿瘤功效,能抑制肿瘤的起始、促进和进展。人及动物组织摄入的18F衰变时产生平均能量为0.635Mev的β+射线及其湮没辐射产生的γ射线会对组织产生内照射,损伤细胞。18F-FDG是葡萄糖类似物,其进入细胞后不能像普通葡萄糖分子那样被代谢成CO2与H2O而在细胞内聚集,且18F-FDG在体内聚集程度与细胞代谢水平呈正相关。恶性肿瘤细胞代谢旺盛,18F-FDG在肿瘤细胞内的聚集度就高[6],聚集越多,产生的内照射剂量就越大,辐射效应就越强,抑制和破坏肿瘤组织达到治疗的效果就越好。
　　目的:为探讨正电子药物治疗肺癌的可能性,建立Lewis肺癌移植瘤模型进行体内实验,观察18F-FDG对小鼠Lewis肺癌移植瘤生长的抑制作用及对细胞增殖与凋亡和肿瘤组织内微血管数(MVC, microvessel count)的影响,为临床治疗提供实验依据。
　　方法:(1)细胞培养 Lewis肺癌细胞用含10％小牛血清的RPMI1640培养液,于37℃、饱和湿度、5%CO2条件下培养;(2)细胞传代种植Lewis肺癌细胞于C57BL/6小鼠右腹股沟下,每2周传代一次,传至第3代用于实验;(3)移植瘤模型建立将第3代传代小鼠脱臼处死,酒精消毒,取肿瘤,研磨器研磨,200目筛网过滤,调细胞浓度为1×107/L,进行腹股沟皮下注射,每只小鼠注射0.2ml,建立Lewis肺癌C57BL/6小鼠皮下移植瘤模型18只,按随机数字法分为高剂量18F-FDG治疗组、低剂量18F-FDG治疗组和对照组,每组6只,于接种后第7天腹腔内一次给药,分别给于18F-FDG18.5×107 Bq、9.25×107 Bq和0.2 mL等体积的生理盐水。(4)瘤体积监测接种后第7、10、13、16、19和22天,用精度为0.1mm的游标卡尺测量并记录小鼠皮下瘤结节大小,计算肿瘤体积,V(cm3)=0.52 ab2(a为瘤体最长径,b为最短径),取每组均数,制作肿瘤生长曲线。(5)抑瘤率测定22天后引颈脱臼处死小鼠,迅速剥离小鼠皮下肿瘤,称瘤重,计算肿瘤抑制率,肿瘤抑制率=(对照组平均瘤重-18F-FDG组平均瘤重)/对照组平均瘤重×100%;(6)蛋白表达捡测用SP法免疫组化检测移植瘤组织Bcl-2、Survivin、PCNA、VEDF与CD34蛋白的表达。(7)流式细胞术检测肿瘤细胞凋亡22天后引颈脱臼处死小鼠,少许瘤组织,PBS洗3次,0.25%胰蛋白酶消化并吹打成单细胞悬液,调整细胞浓度为1×106/ml,收集1ml;20℃预冷的70%酒精固定,4℃4h。离心弃去固定液,PBS洗,滤网过滤,5mg/mlRNA酶,37℃保温30min,50μg/ml PI避光染色15min。上机检测,Win MDI2.9软件分析结果。
　　结果:(1)肿瘤体积动态变化接种后第7天全部小鼠成瘤,均可触摸到皮下直径超过0.5cm的结节,肿瘤体积变化见表1。18F-FDG治疗组小鼠的肿瘤生长速度逐渐减缓,高剂量18F-FDG组明显受抑,而对照组小鼠的肿瘤生长速度较快,生长曲线上升明显,见图1。实验后期,各组两两比较,肿瘤平均体积之间差异有统计学意义(P<0.05)。(2)抑瘤率结果18F-FDG高、低剂量组的抑瘤率分别为56.37%和20.19%,18F-FDG高剂量组的抑瘤率明显高于低剂量组,差异有显著性(P<0.05)。(3)凋亡检测结果18F-FDG高、低剂量组及对照组小鼠肿瘤细胞的凋亡率分别是(31.87±14.05)%、(15.08±7.29)%☆与(3.65±1.44)%,受18F-FDG照射鼠肿瘤组织的凋亡率与对照相比,差异显著(P<0.05),高剂量组差异更显著(P<0.01)(4)Bcl-2和Survivin检测结果Bcl-2蛋白在高、低剂量组及对照组表达量分别为29.75±15.00、57.38±5.95与1.63±10.95;Survivin蛋白在高、低剂量组及对照组表达量分别为8.64±3.2,20.57±5.03,13.29±3.02,受照鼠肿瘤组织内Bcl-2及Survivin蛋白的表达量明显低于对照(P<0.05),与低剂量组相比,高剂量组与对照间的差异更为显著(P<0.01)。(5)PCNA检测结果PCNA蛋白在高、低剂量组及对照组表达量分别为32.96±6.07,36.22±4.85,46.80±6.77,18F-FDG高、低剂量组与对照相比,差异明显(P<0.05)。(6)CD34、VEGF检测结果 CD34蛋白在高、低剂量组及对照组表达量分别为30.51±6.63、37.95±7.92与43.65±1.76;VEGF蛋白在高、低剂量组及对照组表达量分别为3.146±0.085,3.504±0.118与4.749±0.792;MVD在高、低剂量组及对照组的值分别为6.35±2.11、7.64±2.45与9.00±2.15。18F-FDG高、低剂量组与对照相比,差异明显(P<0.05)。这表明18F-FDG可明显抑制小鼠Lewis肺癌移植瘤生长,其机制可能与下调Bcl-2及Survivin蛋白的表达促进细胞凋亡以及下调PCNA的表达抑制其增殖以及抑制肿瘤血管生长有关。
　　结论:本研究结果提示,18F-FDG可通过正电子及其湮没辐射产生的γ射线对Lewis肺癌荷瘤小鼠产生内照射,使Lewis肺癌细胞分子发生电离,下调Survivin、Bcl-2及PCNA表达,诱发细胞凋亡,抑制瘤细胞增殖和肿瘤血管生长从而抑制移植瘤生长。

目录

封面

声明

目录

英文缩略词对照表（Abbreviation）

中文摘要

英文摘要

1前言

2材料和方法

2.1 细胞与动物

2.2 实验仪器

2.3实验试剂

2.4器械的准备

2.6 主要溶液及培养基的配制

2.7 细胞培养

2.8 建立荷瘤小鼠模型并分组用药

2.9 体积变化曲线的测定

3.结果

3.1 肿瘤体积动态变化及生长曲线 接种后第7天全部小鼠成瘤见图1，均可触摸到皮下直

3.2 肿瘤重量变化及凋亡率

3.3 18F-FDG对小鼠 Lewis肺癌Bcl-2、Survivin与PCNA表达的影响

3.4 18F-FDG对小鼠 Lewis肺癌VEGF与CD34表达的影响

4.讨论

5 结论

参考文献

附录

致谢

综述